202 Baja Stainless Steel: Sifat dan Aplikasi Utama
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
202 Stainless Steel telah diklasifikasikan sebagai baja tahan karat austenitik, terutama dikenal karena ketahanan korosi yang luar biasa dan sifat mekanik yang baik. Dikenal dengan kandungan krom tinggi, biasanya sekitar 17-20%, dan kandungan nikel sekitar 4-6%. Penambahan elemen paduan ini secara signifikan meningkatkan ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi, sekaligus meningkatkan kemampuan pembentukan dan pengelasan.
Ikhtisar Komprehensif
202 Stainless Steel sering digunakan dalam aplikasi di mana kombinasi kekuatan, ketahanan korosi, dan daya tarik estetika diperlukan. Komposisi uniknya memungkinkan untuk menjaga integritas struktural dalam berbagai lingkungan, menjadikannya pilihan populer dalam pembuatan peralatan dapur, aplikasi arsitektur, dan komponen otomotif.
Keuntungan dan Keterbatasan
Keuntungan | Keterbatasan |
---|---|
Ketahanan korosi yang sangat baik | Ketahanan korosi yang lebih rendah dibandingkan baja tahan karat 304 |
Kemampuan pembentukan dan pengelasan yang baik | Rentan terhadap retakan korosi stres dalam lingkungan klorida |
Alternatif yang ekonomis untuk baja tahan karat 304 | Kekuatan suhu tinggi terbatas dibandingkan dengan grade lainnya |
Daya tarik estetika dengan finishing cerah | Tidak cocok untuk aplikasi kriogenik |
Sejarahnya, 202 Stainless Steel telah mendapatkan daya tarik sebagai alternatif ekonomis untuk 304 stainless steel, terutama di wilayah di mana harga nikel tidak stabil. Posisi pasarnya kuat, terutama di pasar Asia, di mana ia sering digunakan dalam produksi barang konsumen dan elemen arsitektur.
Nama Alternatif, Standar, dan Kesehatan
Organisasi Standar | Penunjukan/Grade | Negara/Wilayah Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
UNS | S20200 | USA | Ekivalen terdekat dengan AISI 304 dengan perbedaan komposisi kecil |
AISI/SAE | 202 | USA | Kandungan nikel lebih rendah daripada 304, menjadikannya lebih ekonomis |
ASTM | A240 | USA | Spesifikasi standar untuk pelat baja tahan karat |
EN | 1.4373 | Eropa | Sifat yang mirip dengan AISI 202 |
JIS | SUS202 | Jepang | Sebanding dengan AISI 202 dengan variasi kecil dalam komposisi |
Perbedaan antara 202 dan ekivalennya, seperti 304, terutama terletak pada kandungan nikel dan ketahanan korosi yang dihasilkan. Sementara 202 lebih ekonomis, ia mungkin tidak berkinerja sebaik di lingkungan yang sangat korosif.
Sifat Kunci
Komposisi Kimia
Elemen (Simbol) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
Kromium (Cr) | 17.0 - 20.0 |
Nikel (Ni) | 4.0 - 6.0 |
Mangan (Mn) | 7.0 - 9.0 |
Karbon (C) | ≤ 0.15 |
Silicon (Si) | ≤ 1.0 |
Fosfor (P) | ≤ 0.045 |
Belerang (S) | ≤ 0.03 |
Peran utama kromium adalah untuk meningkatkan ketahanan korosi, sementara nikel meningkatkan kekuatan dan kelenturan. Mangan berkontribusi terhadap kekuatan dan membantu menstabilkan struktur austenitik.
Sifat Mekanik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai/ Rentang Tipikal (Metrik - SI Units) | Nilai/ Rentang Tipikal (Unit Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Diannealing | 520 - 750 MPa | 75 - 109 ksi | ASTM E8 |
Kekuatan Hasil (0.2% offset) | Diannealing | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
Peregangan | Diannealing | 40 - 50% | 40 - 50% | ASTM E8 |
Kekuatan (Rockwell B) | Diannealing | 80 - 90 HRB | 80 - 90 HRB | ASTM E18 |
Kekuatan Impak (Charpy, -20°C) | Diannealing | 40 - 60 J | 30 - 44 ft-lbf | ASTM E23 |
Sifat mekanik 202 Stainless Steel membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan sedang dan kelenturan yang baik. Kekuatan tarik dan kekuatan hasilnya memungkinkannya menahan berbagai beban mekanis, sementara peregangan menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Metrik - SI Units) | Nilai (Unit Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | Suhu Ruang | 7.93 g/cm³ | 0.286 lb/in³ |
Titik Leleh | - | 1400 - 1450 °C | 2552 - 2642 °F |
Konduktivitas Termal | Suhu Ruang | 16.2 W/m·K | 112 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
Kapasitas Panas Spesifik | Suhu Ruang | 500 J/kg·K | 0.12 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | Suhu Ruang | 0.72 µΩ·m | 0.000012 Ω·in |
Kepadatan dan titik leleh 202 Stainless Steel menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi suhu tinggi, sementara konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifiknya menjadikannya efektif untuk manajemen termal dalam berbagai aplikasi rekayasa.
Ketahanan Korosi
Agens Korosif | Konsentrasi (%) | Suhu (°C/°F) | Peringkat Ketahanan | Catatan |
---|---|---|---|---|
Klorida | 0 - 3 | 20 - 60 (68 - 140) | Baik | Rentan terhadap korosi pitting |
Asam Sulfat | 0 - 10 | 20 - 40 (68 - 104) | Buruk | Tidak disarankan |
Asam Asetat | 0 - 5 | 20 - 60 (68 - 140) | Baik | Ketahanan sedang |
Atmosfer | - | - | Sangat baik | Ketahanan yang baik |
202 Stainless Steel menunjukkan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer dan asam organik ringan, tetapi rentan terhadap pitting di lingkungan klorida. Dibandingkan dengan 304 stainless steel, yang menawarkan ketahanan superior terhadap klorida, 202 mungkin bukan pilihan terbaik untuk aplikasi laut atau lingkungan dengan paparan klorida tinggi.
Ketahanan Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Keterangan |
---|---|---|---|
Suhu Layanan Maksimum Berkelanjutan | 800 | 1472 | Cocok untuk penggunaan interval |
Suhu Layanan Maksimum Intermiten | 870 | 1598 | Ketahanan oksidasi terbatas |
Suhu Scaling | 900 | 1652 | Risiko scaling pada suhu tinggi |
Pada suhu tinggi, 202 Stainless Steel mempertahankan kekuatannya tetapi mungkin mengalami oksidasi. Ini tidak disarankan untuk layanan berkelanjutan di atas 800 °C karena potensi scaling dan kehilangan sifat mekanis.
Sifat Fabrikasi
Kemampuan Mengelas
Proses Pengelasan | Logam Pengisi yang Disarankan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Pelindung Tipikal | Catatan |
---|---|---|---|
TIG | ER202 | Argon | Hasil baik dengan teknik yang tepat |
MIG | ER202 | Campuran Argon/CO2 | Preheat mungkin diperlukan |
Stick | E202 | - | Tidak umum digunakan |
202 Stainless Steel umumnya dianggap dapat dilas menggunakan teknik standar. Namun, pemanasan awal mungkin diperlukan untuk menghindari retakan, terutama pada bagian yang lebih tebal. Perlakuan panas setelah pengelasan dapat meningkatkan sifat pengelasan.
Kemampuan Mesin
Parameter Pemesinan | 202 Stainless Steel | Besi Patokan (AISI 1212) | Catatan/Saran |
---|---|---|---|
Indeks Kemampuan Mesin Relatif | 60 | 100 | Kemampuan mesin sedang |
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pemotongan) | 30 - 40 m/menit | 60 - 80 m/menit | Gunakan alat karbida |
Pemesinan 202 Stainless Steel bisa menjadi tantangan karena karakteristik pengerasan kerjanya. Kecepatan pemotongan dan alat yang optimal sangat penting untuk mencapai hasil permukaan dan toleransi dimensi yang diinginkan.
Kemampuan Pembentukan
202 Stainless Steel menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik, menjadikannya cocok untuk proses pembentukan dingin dan panas. Ia dapat dengan mudah dibengkokkan dan dibentuk, tetapi harus hati-hati untuk menghindari pengerasan kerja yang berlebihan, yang dapat menyebabkan retakan.
Perlakuan Panas
Proses Perlakuan | Rentang Suhu (°C/°F) | Waktu Meresap Tipikal | Metode Pendinginan | Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan |
---|---|---|---|---|
Diannealing | 1050 - 1150 / 1922 - 2102 | 1 - 2 jam | Udara atau air | Meringankan stres, meningkatkan kelenturan |
Perlakuan Larutan | 1000 - 1100 / 1832 - 2012 | 30 menit | Pendinginan cepat | Menstabilkan struktur austenitik |
Proses perlakuan panas seperti diannealing dapat meningkatkan kelenturan dan ketangguhan 202 Stainless Steel secara signifikan. Transformasi metalurgi selama perlakuan ini meningkatkan kinerjanya dalam berbagai aplikasi.
Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Spesifik | Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan (Singkat) |
---|---|---|---|
Pengolahan Makanan | Peralatan Dapur | Ketahanan korosi, kemampuan pembentukan | Higienis dan daya tahan |
Arsitektur | Papan Dekoratif | Daya tarik estetika, ketahanan korosi | Daya tarik visual dan umur panjang |
Otomotif | Sistem Knalpot | Ketahanan suhu tinggi, kekuatan | Kinerja dan daya tahan |
Konstruksi | Pagar Pegangan dan Balustrades | Kekuatan, daya tarik estetika | Keamanan dan fleksibilitas desain |
Aplikasi lain termasuk:
-
- Perangkat medis
-
- Peralatan pemrosesan kimia
-
- Barang konsumen (misalnya, alat makan, alat masak)
Pemilihan 202 Stainless Steel untuk aplikasi ini terutama karena keseimbangannya antara biaya, sifat mekanik, dan ketahanan korosi.
Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut
Fitur/Sifat | 202 Stainless Steel | Grade Alternatif 1 (304) | Grade Alternatif 2 (316) | Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanik Utama | Kekuatan Sedang | Kekuatan Tinggi | Kekuatan Tinggi | 304 dan 316 unggul dalam kekuatan |
Aspek Korosi Utama | Baik dalam Klorida | Sangat Baik | Sangat Baik | 304 dan 316 lebih baik untuk penggunaan laut |
Kemampuan Mengelas | Baik | Sangat Baik | Baik | 304 memiliki kemampuan pengelasan yang lebih baik secara keseluruhan |
Kemampuan Mesin | Sedang | Baik | Sedang | 304 lebih mudah untuk diproses |
Kemampuan Pembentukan | Baik | Sangat Baik | Baik | 202 cocok untuk berbagai bentuk |
Estimasi Biaya Relatif | Lebih Rendah | Lebih Tinggi | Lebih Tinggi | Berbiaya efektif untuk penggunaan non-kritis |
Ketersediaan Tipikal | Umum | Sangat Umum | Umum | 304 tersedia secara luas |
Ketika memilih 202 Stainless Steel, pertimbangan seperti biaya-efektivitas, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi tertentu adalah penting. Meskipun menawarkan keseimbangan yang baik dari sifat-sifat, alternatif seperti 304 dan 316 mungkin lebih cocok untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi atau kekuatan lebih tinggi.
Secara ringkas, 202 Stainless Steel berfungsi sebagai bahan yang serbaguna dan berbiaya efektif untuk berbagai aplikasi, terutama di mana ketahanan korosi sedang dan sifat mekanik yang baik penting. Karakteristik uniknya menjadikannya pilihan berharga di banyak industri, meskipun pertimbangan hati-hati terhadap keterbatasannya diperlukan untuk kinerja yang optimal.