316H Baja Stainless: Properti dan Aplikasi Utama

316H stainless steel adalah varian suhu tinggi dari kelas 316, yang diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik. Ini terutama dipaduan dengan kromium (16-18%), nikel (10-14%), dan molibdenum (2-3%), yang meningkatkan ketahanan korosi dan sifat mekaniknya. Penunjukan "H" menunjukkan kandungan karbon yang lebih tinggi (0,04% hingga 0,10%) dibandingkan dengan 316 standar, yang meningkatkan kekuatannya pada suhu tinggi.

Ikhtisar Komprehensif

316H stainless steel terkenal karena ketahanannya yang sangat baik terhadap pitting dan korosi celah dalam lingkungan klorida, menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi maritim dan pemrosesan kimia. Kandungan nikel yang tinggi menyumbang pada ketangguhan dan duktilitasnya, sementara molibdenum meningkatkan ketahanannya terhadap korosi lokal.

Kelebihan (Pro):
- Ketahanan korosi yang luar biasa, terutama dalam lingkungan agresif.
- Kekuatan dan ketangguhan tinggi pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi dengan stres tinggi.
- Keterkayakan dan pembentukan yang baik, memungkinkan berbagai opsi fabrikasi.

keterbatasan (Kontra):
- Biaya yang lebih tinggi dibandingkan dengan stainless steel dengan paduan lebih rendah.
- Rentan terhadap sensitivitas jika tidak diperlakukan panas dengan benar, yang dapat menyebabkan korosi intergranular.
- Tidak magnetis, yang mungkin menjadi kerugian dalam aplikasi yang memerlukan sifat magnetis.

Secara historis, 316H memiliki signifikansi di industri seperti petrokimia, pembangkit listrik, dan rekayasa maritim karena kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi yang keras. Posisi pasarnya kuat, terutama di sektor yang menuntut material berkinerja tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Deskripsi/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S31609	USA	Setara terdekat dengan AISI 316H
AISI/SAE	316H	USA	Kandungan karbon lebih tinggi dibandingkan 316
ASTM	A240/A240M	USA	Spesifikasi standar untuk plat stainless steel
EN	1.4878	Eropa	Kelas setara dalam standar Eropa
JIS	SUS316H	Jepang	Properti serupa dengan perbedaan komposisi kecil

Perbedaan antara 316H dan setaranya, seperti 316L (karbon rendah) dan 316, terutama terletak pada kandungan karbonnya, yang mempengaruhi kekuatan suhu tinggi dan rentan terhadap sensitivitas.

Properti Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Kromium)	16.0 - 18.0
Ni (Nikel)	10.0 - 14.0
Mo (Molibdenum)	2.0 - 3.0
C (Karbon)	0.04 - 0.10
Mn (Mangan)	2.0 maks
Si (Silikon)	1.0 maks
P (Fosfor)	0.045 maks
S (Belerang)	0.030 maks

Peran utama kromium adalah untuk meningkatkan ketahanan korosi, sementara nikel berkontribusi pada ketangguhan dan duktilitas. Molibdenum meningkatkan ketahanan terhadap pitting dan korosi celah, terutama dalam lingkungan klorida. Kandungan karbon yang lebih tinggi dalam 316H meningkatkan kekuatannya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi dengan stres tinggi.

Properti Mekanis

Properti	Kondisi/Suhu	Nilai/Range Tipikal (Metrik)	Nilai/Range Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Annealed	515 - 690 MPa	75 - 100 ksi	ASTM E8
Kekuatan Runtuh (0,2% offset)	Annealed	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Pertumbuhan	Annealed	40% min	40% min	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Annealed	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Kekuatan Dampak (Charpy)	-20°C	40 J	30 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan runtuh yang tinggi, bersama dengan sifat pertumbuhan yang baik, membuat 316H cocok untuk aplikasi yang memerlukan integritas struktural di bawah muatan mekanis. Kekuatan dampaknya pada suhu rendah juga meningkatkan kinerjanya dalam aplikasi kriogenik.

Properti Fisik

Properti	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	8.0 g/cm³	0.289 lb/in³
Titik Leleh	-	1375 - 1400 °C	2500 - 2550 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	16.2 W/m·K	112 BTU·in/ft²·h·°F
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.72 µΩ·m	0.72 µΩ·in
Koefficient Ekspansi Termal	20 - 100 °C	16.0 x 10⁻⁶/K	8.9 x 10⁻⁶/°F

Kepadatan dan titik leleh menunjukkan bahwa 316H dapat menahan suhu tinggi tanpa deformasi signifikan. Konduktivitas termalnya sedang, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana dispersal panas diperlukan. Kapasitas panas spesifiknya juga menguntungkan untuk aplikasi termal, sementara resistivitas listrik menunjukkan bahwa ia bukan konduktor listrik yang baik.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3.5%	20°C / 68°F	Excellent	Risiko pitting
Asam Sulfat	10%	25°C / 77°F	Good	Ketahanan terbatas
Asam Klorida	5%	25°C / 77°F	Fair	Risiko korosi lokal
Air Laut	-	Ambient	Excellent	Sangat tahan
Asam Asetat	10%	25°C / 77°F	Good	Rentan terhadap retakan korosi stres

316H menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai agen korosif, terutama dalam lingkungan maritim. Kinerjanya dalam kondisi kaya klorida lebih unggul dibandingkan dengan kelas 304 dan 316L, yang lebih rentan terhadap korosi pitting. Namun, penting untuk dicatat bahwa meskipun 316H berkinerja baik di banyak lingkungan asam, ia masih dapat rentan terhadap korosi lokal dalam kondisi tertentu, terutama dengan asam kuat seperti asam klorida.

Ketahanan Panas

Properti/Limit	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	Paparan jangka pendek saja
Suhu Scaling	925°C	1697°F	Di atas suhu ini, oksidasi terjadi
Pertimbangan Kekuatan Creep mulai	600°C	1112°F	Ketahanan creep menurun di atas suhu ini

316H mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti komponen tungku dan penukar panas. Namun, paparan berkepanjangan pada suhu di atas 800°C dapat menyebabkan oksidasi dan scaling, yang dapat mengkompromikan integritasnya.

Properti Fabrikasi

Keterkayakan

Proses Pengelasan	Logam Filler yang Disarankan (Klasifikasi AWS)	Gas/Penutup Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER316L	Argon	Bagus untuk bagian tipis
MIG	ER316L	campuran Argon + CO2	Cocok untuk bagian yang lebih tebal
SMAW	E316L	-	Memerlukan pemanasan awal untuk bagian tebal

316H sangat dapat di las, tetapi perhatian harus diberikan untuk menghindari sensitization selama pengelasan. Pemanasan awal dan perlakuan panas pasca las dianjurkan untuk meminimalkan risiko korosi intergranular. Penggunaan logam pengisi seperti ER316L memastikan kompatibilitas dan mempertahankan ketahanan korosi.

Machinability

Parameter Pemesinan	316H	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Machinability Relatif	30%	100%	316H lebih menantang untuk diproses
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembalikan)	20 m/menit	40 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

316H memiliki machinability yang lebih rendah dibandingkan dengan baja karbon, memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat dan alat khusus. Kondisi optimal termasuk menggunakan alat tajam dan pelumasan yang memadai untuk mengurangi pengerasan kerja.

Formabilitas

316H menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan proses membentuk dingin dan panas. Namun, karena karakteristik pengerasan kerjanya, kontrol yang cermat terhadap jari-jari pembengkokan diperlukan untuk menghindari retak. Ini cocok untuk aplikasi yang memerlukan bentuk dan konfigurasi yang kompleks.

Pemanasan

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendam Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemanasan Larutan	1010 - 1120 °C / 1850 - 2050 °F	30 menit	Udara atau air	Larutkan karbida, meredakan stres
Pelepasan Stres	400 - 600 °C / 750 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi stres sisa

Proses perlakuan panas seperti pemanasan larutan meningkatkan ketahanan korosi 316H dengan melarutkan karbida dan mencegah sensitivasi. Transformasi metalurgi selama perlakuan ini secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur, menghasilkan ketangguhan dan duktilitas yang meningkat.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Properti Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan
Rekayasa Maritim	Pembangunan kapal	Ketahanan korosi, kekuatan	Paparan air laut
Pemrosesan Kimia	Wadah reaktor	Kekuatan suhu tinggi, ketahanan korosi	Lingkungan kimia yang keras
Minyak & Gas	Sistem pipa	Ketangguhan, keterkayakan	Aplikasi dengan stres tinggi
Pembangkitan Listrik	Penukar panas	Kinerja suhu tinggi	Efisiensi termal

Aplikasi lainnya termasuk:
* Peralatan farmasi
* Mesin pemrosesan makanan
* Struktur arsitektural yang terpapar ke lingkungan yang keras

316H dipilih untuk aplikasi ini karena ketahanan korosinya yang superior dan kemampuannya untuk mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi, menjamin keandalan dan umur panjang di lingkungan yang menuntut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Properti	316H	304	321	Catatan Singkat Pro/Kontra atau Trade-off
Properti Mekanik Utama	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	316H menawarkan kinerja suhu tinggi yang lebih baik
Aspek Korosi Utama	Excellent	Good	Excellent	321 lebih baik untuk aplikasi suhu tinggi
Keterkayakan	Good	Excellent	Good	316H memerlukan penanganan hati-hati untuk menghindari sensitivitas
Machinability	Sedang	Baik	Sedang	316H lebih menantang untuk diproses
Approx. Relative Cost	Lebih tinggi	Lebih rendah	Lebih tinggi	Pertimbangan biaya dapat mempengaruhi pemilihan
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Sedang	304 lebih sering tersedia

Saat memilih 316H, pertimbangan mencakup efektivitas biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Kinerja tingginya dalam lingkungan korosif dan pada suhu tinggi menjadikannya pilihan yang diinginkan dalam aplikasi kritis. Namun, biaya yang lebih tinggi dan machinability yang lebih rendah dibandingkan dengan alternatif seperti 304 dapat mempengaruhi keputusan, terutama di lingkungan yang kurang menuntut.

Kesimpulannya, stainless steel 316H adalah material yang serbaguna dan berkinerja tinggi yang unggul dalam kondisi yang menantang, menjadikannya sangat penting di berbagai industri. Sifat dan kapabilitasnya yang unik memerlukan pertimbangan yang cermat selama pemilihan material untuk memastikan kinerja optimal dan umur panjang dalam aplikasi.