307 Stainless Steel: Properti dan Aplikasi Utama

307 stainless steel diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik, terkenal karena kandungan krom dan nikel yang tinggi, yang meningkatkan ketahanan korosi dan sifat mekaniknya. Kelas ini terutama dipadu dengan sekitar 18% krom dan 8% nikel, bersama dengan sejumlah kecil mangan, silikon, dan karbon. Kehadiran elemen-elemen ini berkontribusi pada ketangguhan, kemampuan bentuk, dan ketahanan terhadap oksidasi dan korosi yang sangat baik.

Tinjauan Komprehensif

307 stainless steel diakui karena fleksibilitasnya dan sering digunakan di lingkungan di mana ketahanan terhadap korosi sangat penting. Struktur austenitiknya memberikan kekuatan dan ketangguhan yang superior pada suhu tinggi maupun suhu kriogenik. Kandungan krom yang tinggi pada paduan ini menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap oksidasi dan korosi, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, termasuk pengolahan makanan, penanganan bahan kimia, dan lingkungan laut.

Keuntungan:
- Ketahanan Korosi: Ketahanan yang luar biasa terhadap berbagai lingkungan korosif, termasuk larutan asam dan basa.
- Ketangguhan dan Kemampuan Bentuk: Ketangguhan tinggi memudahkan fabrikasi dan pembentukan menjadi bentuk yang kompleks.
- Kelayakan untuk Pengelasan: Kelayakan pengelasan yang baik menjadikannya cocok untuk berbagai proses fabrikasi.

Keterbatasan:
- Biaya: Kandungan paduan yang lebih tinggi dapat menyebabkan peningkatan biaya material dibandingkan dengan baja kelas lebih rendah.
- Pengerasan Kerja: Material ini dapat cepat mengeras, yang mungkin menyulitkan proses pemesinan.
- Sifat Magnetik: Umumnya non-magnetik, tetapi dapat menjadi sedikit magnetik saat dikerjakan dingin.

Secara historis, 307 stainless steel telah menjadi pilihan yang dapat diandalkan untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan ketahanan korosi, mempertahankan posisi pasar yang kuat karena sifat-sifatnya yang menguntungkan.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S30700	USA	Setara terdekat dengan AISI 304, dengan perbedaan komposisi minor.
AISI/SAE	307	USA	Mirip dengan 304 tetapi dengan kandungan belerang yang lebih tinggi untuk meningkatkan kemampuan mesin.
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk plate, lembaran, dan strip stainless steel krom dan krom-nikel.
EN	1.4305	Europe	Kelas setara dengan sifat mekanis yang sedikit berbeda.
JIS	SUS 307	Jepang	Standar Jepang dengan karakteristik ketahanan korosi yang serupa.

Perbedaan antara 307 dan setara-setaranya, seperti AISI 304, terutama terletak pada kandungan belerang, yang meningkatkan kemampuan mesin tetapi dapat sedikit mempengaruhi ketahanan korosi. Memahami nuansa ini sangat penting untuk memilih kelas yang tepat untuk aplikasi tertentu.

Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Krom)	18.0 - 20.0
Ni (Nikel)	8.0 - 10.0
Mn (Mangan)	2.0 maksimum
Si (Silikon)	1.0 maksimum
C (Karbon)	0.08 maksimum
P (Fosfor)	0.045 maksimum
S (Belerang)	0.03 - 0.10

Elemen paduan utama dalam 307 stainless steel termasuk krom, yang memberikan ketahanan korosi; nikel, yang meningkatkan ketangguhan dan ketangguhan; dan belerang, yang meningkatkan kemampuan mesin. Keseimbangan elemen-elemen ini berkontribusi pada kinerja keseluruhan baja dalam berbagai aplikasi.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Suhu	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Annealed	Suhu Ruang	520 - 750 MPa	75 - 109 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (offset 0.2%)	Annealed	Suhu Ruang	210 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Peregangan	Annealed	Suhu Ruang	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Annealed	Suhu Ruang	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak	Charpy V-notch	-20°C	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanis dari 307 stainless steel membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan. Kekuatan tarik dan kekuatan luluhnya menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban yang signifikan, sementara persentase peregangan mencerminkan kemampuannya untuk mengalami deformasi tanpa patah, menjadikannya ideal untuk aplikasi struktural.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kerapatan	Suhu Ruang	7.93 g/cm³	0.286 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	16.2 W/m·K	112 BTU·in/(jam·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.72 µΩ·m	0.00000072 Ω·m
Koeffisien Ekspansi Termal	20 - 100 °C	16.0 x 10⁻⁶/K	8.89 x 10⁻⁶/°F

Sifat fisik utama seperti kerapatan dan titik leleh sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan suhu tinggi atau integritas struktural. Konduktivitas termal menunjukkan kemampuannya untuk menghilangkan panas, yang penting dalam aplikasi di mana pengelolaan termal sangat penting.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10	20-60	Bagus	Risiko korosi pitting.
Asam Sulfat	10-30	20-40	Fair	Rentan terhadap SCC.
Asam Klorida	5-20	20-60	Buruk	Tidak dianjurkan.
Air Laut	-	Suhu Ruang	Hebat	Ketahanan yang sangat baik.

307 stainless steel menunjukkan ketahanan yang baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam kondisi kaya klorida. Namun, ia rentan terhadap retak korosi tegangan (SCC) di hadapan klorida dan harus digunakan dengan hati-hati dalam lingkungan tersebut. Dibandingkan dengan stainless steel 304, 307 menawarkan kemampuan mesin yang lebih baik tetapi mungkin memiliki sedikit pengurangan ketahanan korosi dalam beberapa lingkungan asam tertentu.

Ketahanan Terhadap Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	870	1600	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Suhu Layanan Intermiten Maks	925	1700	Dapat bertahan dari paparan jangka pendek pada suhu yang lebih tinggi.
Suhu Pembangkitan	600	1112	Risiko pembangkitan di atas suhu ini.

307 stainless steel mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan panas. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas 600 °C dapat menyebabkan pembangkitan dan degradasi material.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Pengelasan

Proses Pengelasan	Metalisi Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Perlindungan Tipikal	Catatan
TIG	ER308L	Argon	Baik untuk bagian tipis.
MIG	ER308L	Argon/CO2	Cocok untuk bagian yang lebih tebal.
Stick	E308L	-	Memerlukan kontrol yang hati-hati.

307 stainless steel dikenal karena kelayakan pengelasannya yang baik, terutama dengan proses TIG dan MIG. Perlakuan panas sebelum dan setelah pengelasan mungkin diperlukan untuk menghindari retak dan memastikan sifat mekanik yang optimal. Pemilihan metal pengisi yang hati-hati sangat penting untuk menjaga ketahanan terhadap korosi.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	[307 Stainless Steel]	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	60%	100%	Memerlukan alat tajam dan pendingin.
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Penggilingan)	30-50 m/menit	80-100 m/menit	Kecepatan lebih rendah disarankan.

307 stainless steel memiliki kemampuan mesin moderat, yang dapat ditingkatkan dengan penggunaan alat potong dan teknik yang sesuai. Kecenderungan pengerasan kerja dapat menimbulkan tantangan, memerlukan kontrol hati-hati dari parameter pemesinan.

Kemampuan Bentuk

307 stainless steel menunjukkan kemampuan bentuk yang sangat baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Ini dapat dengan mudah ditekuk dan dibentuk menjadi geometri yang kompleks, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi fabrikasi. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari pengerasan kerja yang berlebihan selama pembentukan dingin.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pelembutan	1010 - 1120	1-2 jam	Udara atau Air	Meredakan stres, meningkatkan ketangguhan.
Perlakuan Larutan	1000 - 1100	30 menit	Pendinginan Cepat	Meningkatkan ketahanan korosi.

Proses perlakuan panas seperti pelembutan dan perlakuan larutan sangat penting untuk mengoptimalkan mikrostruktur dan sifat 307 stainless steel. Perlakuan ini meningkatkan ketangguhan dan ketahanan korosi, menjadikan material lebih cocok untuk aplikasi yang menuntut.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Pengolahan Makanan	Peralatan dan wadah	Ketahanan terhadap korosi, kemudahan pembersihan	Higienis dan daya tahan
Industri Kimia	Tangki penyimpanan	Kekuatan tinggi, ketahanan terhadap korosi	Keamanan dan umur panjang
Marine	Aksesoris perahu	Ketahanan yang sangat baik terhadap air laut	Daya tahan di lingkungan yang keras
Farmasi	Peralatan pengolahan	Non-reaktif, mudah disterilkan	Mematuhi standar

307 stainless steel banyak digunakan di industri di mana ketahanan terhadap korosi dan higienis sangat penting. Sifat-sifatnya menjadikannya pilihan ideal untuk peralatan pengolahan makanan, tangki penyimpanan bahan kimia, dan aplikasi laut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	307 Stainless Steel	AISI 304	AISI 316	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan Sedang	Kekuatan Tinggi	Kekuatan Tinggi	316 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik.
Aspek Korosi Utama	Bagus di banyak lingkungan	Bagus di banyak lingkungan	Hebat dalam klorida	316 lebih disukai untuk aplikasi laut.
Kelayakan Pengelasan	Bagus	Hebat	Bagus	304 seringkali lebih mudah untuk dikemas.
Kemampuan Mesin	Sedang	Bagus	Sedang	304 lebih mudah diproduksi.
Kemampuan Bentuk	Sangat Baik	Sangat Baik	Bagus	Semua kelas dapat dibentuk tetapi bervariasi dalam kemudahan.
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Sedang	Lebih Tinggi	316 lebih mahal karena molibdenum.
Ketersediaan Tipikal	Umum	Sangat Umum	Umum	304 adalah yang paling banyak tersedia.

Ketika memilih 307 stainless steel, pertimbangan seperti biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik sangat penting. Meskipun menawarkan keseimbangan sifat yang baik, alternatif seperti AISI 304 dan AISI 316 mungkin lebih cocok tergantung pada kondisi lingkungan tertentu dan tuntutan mekanis. Memahami trade-off ini dapat membantu insinyur dan desainer dalam membuat pilihan material yang tepat untuk proyek mereka.