210 Stainless Steel: Sifat dan Aplikasi Utama
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Stainless Steel 210 diklasifikasikan sebagai baja tahan karat austenitik, yang dikenal karena ketahanan korosinya yang sangat baik dan sifat mekanik yang baik. Kelas ini terutama dialoy dengan kromium (Cr), nikel (Ni), dan molibdenum (Mo), yang secara signifikan meningkatkan kinerja keseluruhannya di berbagai lingkungan. Komposisi khas dari Stainless Steel 210 mencakup sekitar 18% kromium dan 8% nikel, yang berkontribusi pada struktur austenitiknya, menyediakan ketangguhan dan duktilitas yang sangat baik.
Tinjauan Komprehensif
Karakteristik paling signifikan dari Stainless Steel 210 mencakup ketahanan tinggi terhadap oksidasi dan korosi, terutama di lingkungan asam. Ini juga menunjukkan kemampuan pengelasan dan pembentukan yang baik, menjadikannya cocok untuk berbagai proses manufaktur. Kemampuan baja ini untuk mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi semakin meningkatkan kegunaannya dalam aplikasi suhu tinggi.
Kelebihan:
- Ketahanan Korosi: Ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif, termasuk larutan asam dan basa.
- Sifat Mekanik: Kekuatan tarik dan duktilitas yang baik, memungkinkan pembentukan dan penyesuaian yang efektif.
- Kemampuan Pengelasan: Cocok untuk berbagai proses pengelasan tanpa kehilangan sifat mekanik yang signifikan.
Limitasi:
- Biaya: Konten aloi yang lebih tinggi dapat menyebabkan biaya material meningkat dibandingkan dengan baja kelas lebih rendah.
- Pengerasan Kerja: Meskipun dapat dibentuk dengan mudah, ia dapat keras dengan cepat, memerlukan penanganan yang hati-hati selama pemesinan.
Secara historis, Stainless Steel 210 telah ditemukan aplikasinya di industri seperti pengolahan makanan, pengolahan kimia, dan lingkungan maritim, di mana sifat uniknya sangat dihargai. Posisi pasarnya kuat, terutama di sektor yang membutuhkan material dengan ketahanan korosi dan daya tahan tinggi.
Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen
Organisasi Standar | Penunjukan/Kelas | Negara/Region Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
UNS | S21000 | USA | Ekivalen terdekat dengan AISI 304 dengan perbedaan komposisi minor. |
AISI/SAE | 210 | USA | Mirip dengan 304 tetapi dengan ketahanan korosi yang lebih baik. |
ASTM | A240 | USA | Spesifikasi standar untuk pelat, lembaran, dan strip baja tahan karat kromium dan kromium-nikel. |
EN | 1.4301 | Eropa | Setara dengan AISI 304, dengan variasi komposisi yang sedikit. |
JIS | SUS 304 | Jepang | Berhubungan erat dengan AISI 304, sering digunakan secara bergantian. |
Perbedaan antara Stainless Steel 210 dan ekivalennya, seperti AISI 304, terutama terletak pada elemen pengaloy spesifik dan konsentrasinya, yang dapat mempengaruhi kinerja di lingkungan tertentu. Misalnya, 210 mungkin menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap korosi lubang di lingkungan klorida dibandingkan dengan 304.
Sifat Utama
Komposisi Kimia
Elemen (Simbol dan Nama) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
Cr (Kromium) | 18.0 - 20.0 |
Ni (Nikel) | 8.0 - 10.0 |
Mo (Molibdenum) | 0.0 - 2.0 |
C (Karbon) | ≤ 0.08 |
Mn (Mangan) | 2.0 - 2.5 |
Si (Silikon) | ≤ 1.0 |
P (Fosfor) | ≤ 0.045 |
S (Belerang) | ≤ 0.03 |
Peran utama kromium dalam Stainless Steel 210 adalah untuk meningkatkan ketahanan korosi, sedangkan nikel berkontribusi pada ketangguhan dan duktilitas baja. Molibdenum meningkatkan ketahanan terhadap korosi lubang dan retak celah, terutama di lingkungan klorida.
Sifat Mekanik
Sifat | Kondisi/Suhu | Suhu Uji | Nilai/Rentang Tipikal (Metrik) | Nilai/Rentang Tipikal (Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Dikembangkan | Suhu Ruang | 520 - 750 MPa | 75 - 109 ksi | ASTM E8 |
Kekuatan Sisa (0.2% offset) | Dikembangkan | Suhu Ruang | 210 - 310 MPa | 30 - 45 ksi | ASTM E8 |
Peregangan | Dikembangkan | Suhu Ruang | 40 - 50% | 40 - 50% | ASTM E8 |
Kekerasan (Rockwell B) | Dikembangkan | Suhu Ruang | 70 - 90 HRB | 70 - 90 HRB | ASTM E18 |
Kekuatan Impak | Charpy V-notch | -20 °C | 40 - 60 J | 29 - 44 ft-lbf | ASTM E23 |
Gabungan dari sifat mekanik ini menjadikan Stainless Steel 210 cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan duktilitas yang baik, seperti komponen struktural dan wadah tekanan.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Metrik) | Nilai (Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | Suhu Ruang | 7.93 g/cm³ | 0.286 lb/in³ |
Titik Lebur | - | 1400 - 1450 °C | 2552 - 2642 °F |
Kepadatan Termal | Suhu Ruang | 16 W/m·K | 9.3 BTU·in/h·ft²·°F |
Kapasitas Kalor Spesifik | Suhu Ruang | 500 J/kg·K | 0.12 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | Suhu Ruang | 0.72 µΩ·m | 0.00000072 Ω·m |
Kepadatan Stainless Steel 210 menunjukkan ketahanannya, sementara konduktivitas termalnya dan kapasitas kalor spesifiknya sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas, seperti penukar panas.
Ketahanan Korosi
Agen Korosif | Konsentrasi (%) | Suhu (°C/°F) | Peringkat Ketahanan | Catatan |
---|---|---|---|---|
Klorida | 3-5 | 20-60 °C / 68-140 °F | Baik | Risiko korosi lubang |
Asam Sulfat | 10-20 | 20-40 °C / 68-104 °F | Fair | Rentan terhadap SCC |
Asam Asetat | 5-10 | 20-60 °C / 68-140 °F | Baik | Umumnya tahan |
Air Laut | - | Ruang | Sangat Baik | Sangat tahan |
Stainless Steel 210 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam aplikasi maritim. Namun, ia rentan terhadap retak korosi stres (SCC) di hadapan klorida, terutama pada suhu tinggi. Dibandingkan dengan kelas seperti Stainless Steel 316, yang mengandung molibdenum untuk ketahanan korosi lubang yang lebih baik, 210 mungkin tidak berkinerja sebaik dalam lingkungan yang sangat korosif.
Ketahanan Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Keterangan |
---|---|---|---|
Suhu Layanan Kontinu Maks | 800 °C | 1472 °F | Cocok untuk aplikasi suhu tinggi |
Suhu Layanan Intermiten Maks | 870 °C | 1598 °F | Dapat menahan paparan jangka pendek |
Suhu Scaling | 900 °C | 1652 °F | Risiko oksidasi pada suhu yang lebih tinggi |
Pada suhu tinggi, Stainless Steel 210 mempertahankan kekuatan dan ketahanan korosinya, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti komponen oven dan penukar panas. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas 800 °C dapat menyebabkan oksidasi dan scaling.
Sifat Fabrikasi
Kemampuan Pengelasan
Proses Pengelasan | Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Pelindung Tipikal | Catatan |
---|---|---|---|
TIG | ER308L | Argon | Baik untuk bagian tipis |
MIG | ER308L | Argon + CO2 | Cocok untuk bagian yang lebih tebal |
Stick | E308L | - | Memerlukan kontrol panas yang hati-hati |
Stainless Steel 210 umumnya dianggap memiliki kemampuan pengelasan yang baik. Namun, pemanasan awal dan perlakuan panas pasca pengelasan mungkin diperlukan untuk meminimalkan risiko retak. Logam pengisi yang tepat harus dipilih untuk mencocokkan sifat material dasar.
Kemampuan Pemesinan
Parameter Pemesinan | Stainless Steel 210 | AISI 1212 | Catatan/Saran |
---|---|---|---|
Indeks Kemampuan Pemesinan Relatif | 50 | 100 | Kemampuan pemesinan sedang |
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Penggilingan) | 30 m/menit | 60 m/menit | Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik |
Pemesinan Stainless Steel 210 bisa menjadi tantangan karena karakteristik pengerasan kerjanya. Disarankan untuk menggunakan alat yang tajam dan cairan pemotong yang tepat untuk meningkatkan kinerja.
Kemampuan Pembentukan
Stainless Steel 210 menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik, membuatnya cocok untuk proses pembentukan dingin dan panas. Namun, ia dapat segera keras, memerlukan kontrol hati-hati selama proses pembentukan untuk menghindari retak.
Perlakuan Panas
Proses Perlakuan | Rentang Suhu (°C/°F) | Waktu Perendaman Tipikal | Metode Pendinginan | Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan |
---|---|---|---|---|
Peleburan | 1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F | 1-2 jam | Udara atau Air | Menetralkan stres, meningkatkan duktilitas |
Selama perlakuan panas, Stainless Steel 210 mengalami transformasi metalurgi yang meningkatkan duktilitasnya dan mengurangi stres residu. Perlakuan panas yang tepat sangat penting untuk mencapai sifat mekanik yang optimal.
Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Spesifik | Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan (Singkat) |
---|---|---|---|
Pengolahan Makanan | Peralatan penanganan makanan | Ketahanan korosi, kebersihan | Tidak reaktif, mudah dibersihkan |
Pengolahan Kimia | Wadah penyimpanan | Kekuatan tinggi, ketahanan korosi | Daya tahan di lingkungan yang keras |
Maritim | Aksesoris perahu | Ketahanan korosi yang sangat baik | Awet di air laut |
Farmasi | Peralatan dan pipa | Kebersihan, ketahanan korosi | Kepatuhan terhadap standar kesehatan |
Dalam pengolahan makanan, Stainless Steel 210 dipilih karena sifat tidak reaktifnya, memastikan bahwa produk makanan tetap tidak terkontaminasi. Dalam aplikasi maritim, ketahanannya terhadap korosi air laut membuatnya ideal untuk aksesoris dan komponen perahu.
Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan
Fitur/Sifat | Stainless Steel 210 | Stainless Steel AISI 304 | Stainless Steel AISI 316 | Catatan Pro/Con atau Trade-off Singkat |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanik Utama | Kekuatan tarik yang baik | Kekuatan tarik yang baik | Kekuatan tarik lebih tinggi | 316 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik |
Aspek Korosi Utama | Baik di banyak lingkungan | Baik di banyak lingkungan | Sangat baik di klorida | 316 lebih disukai untuk aplikasi maritim |
Kemampuan Pengelasan | Baik | Sangat Baik | Baik | 304 lebih mudah untuk dilas |
Kemampuan Pemesinan | Sedang | Baik | Sedang | 304 lebih mudah untuk diproses |
Kemampuan Pembentukan | Baik | Sangat Baik | Baik | 304 memiliki kemampuan pembentukan yang lebih baik |
Biaya Relatif Aproksimasi | Sedang | Sedang | Lebih tinggi | 316 lebih mahal |
Aksesibilitas Tipikal | Umum | Sangat Umum | Umum | 304 tersedia secara luas |
Saat memilih Stainless Steel 210, pertimbangan seperti hubungan biaya-efektivitas, ketersediaan, dan kebutuhan aplikasi spesifik sangat penting. Meskipun menawarkan keseimbangan sifat, alternatif seperti AISI 316 mungkin lebih cocok untuk lingkungan yang sangat korosif, meskipun dengan biaya yang lebih tinggi.
Secara ringkas, Stainless Steel 210 adalah material serbaguna yang menggabungkan sifat mekanik yang baik dengan ketahanan korosi yang sangat baik, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai industri. Karakteristik unik dan kinerjanya di lingkungan tertentu menjadikannya pilihan yang berharga bagi insinyur dan produsen.