316LN Stainless Steel: Properti dan Aplikasi Utama

316LN stainless steel adalah versi rendah karbon yang ditingkatkan dengan nitrogen dari grade stainless steel 316, diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik. Ini terutama terdiri dari besi, kromium, nikel, dan molibdenum, dengan tambahan nitrogen untuk meningkatkan sifat mekaniknya. Komposisi khas dari 316LN mencakup sekitar 16-18% kromium, 10-14% nikel, dan 2-3% molibdenum, dengan kadar nitrogen sekitar 0.1-0.2%. Kombinasi unik dari unsur paduan ini memberikan ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan tinggi, dan kemampuan las yang baik.

Karakteristik dan Sifat

Stainless steel 316LN dikenal karena ketahanannya yang superior terhadap korosi pitting dan crevice, terutama di lingkungan klorida. Kandungan karbon yang rendah meminimalkan risiko pengendapan karbida selama pengelasan, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi. Penambahan nitrogen meningkatkan kekuatan tarik dan kekuatan hasil, menjadikannya pilihan yang diutamakan dalam aplikasi yang menuntut.

Kelebihan (Pro):
- Ketahanan korosi yang sangat baik, terutama di lingkungan laut dan kimia.
- Kekuatan dan ketangguhan tinggi pada suhu tinggi.
- Kemampuan las dan formabilitas yang baik.
- Risiko sensitization yang rendah karena kandungan karbon yang rendah.

Keterbatasan (Kontra):
- Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan stainless steel standar.
- Tidak secepat tersedia seperti grade yang lebih umum seperti 304 atau 316.
- Ketahanan terbatas terhadap asam pengurang tertentu.

Secara historis, 316LN telah signifikan dalam industri seperti petrokimia, kelautan, dan farmasi, di mana ketahanan korosi dan sifat mekaniknya sangat penting.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Desigasi/Grade	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S31653	USA	Ekivalen terdekat dengan 316L dengan kandungan nitrogen yang ditingkatkan.
AISI/SAE	316LN	USA	Varian karbon rendah 316 dengan kekuatan yang lebih baik.
ASTM	A240/A240M	USA	Spesifikasi standar untuk pelat stainless steel kromium dan kromium-nikel.
EN	1.4406	Eropa	Ekivalen dengan 316LN dengan sifat yang mirip.
JIS	SUS316LN	Jepang	Ekivalen standar Jepang dengan perbedaan komposisi yang kecil.

Perbedaan antara 316LN dan ekivalennya sering terletak pada kandungan nitrogen dan sifat mekanis tertentu, yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, sementara 316L dikenal karena kemampuan las yang sangat baik, 316LN menawarkan kekuatan yang lebih baik, menjadikannya lebih cocok untuk lingkungan dengan stress tinggi.

Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Fe (Besi)	Seimbang
Cr (Kromium)	16.0 - 18.0
Ni (Nikel)	10.0 - 14.0
Mo (Molibdenum)	2.0 - 3.0
N (Nitrogen)	0.1 - 0.2
C (Karbon)	≤ 0.03

Peran utama kromium adalah untuk meningkatkan ketahanan korosi, sementara nikel meningkatkan ketangguhan dan duktilitas. Molibdenum memberikan ketahanan tambahan terhadap pitting dan korosi crevice, terutama di lingkungan klorida. Nitrogen meningkatkan kekuatan dan memperbaiki ketahanan terhadap retak korosi tekanan.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai Umum/Rentang (Metrik)	Nilai Umum/Rentang (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikondisikan	520 - 720 MPa	75 - 104 ksi	ASTM E8
Kekuatan Hasil (0.2% offset)	Dikondisikan	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dikondisikan	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikondisikan	70 - 90 HRB	70 - 90 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impact	-20°C	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi dari kekuatan tarik dan kekuatan hasil yang tinggi, bersama dengan pemanjangan yang baik, membuat 316LN cocok untuk aplikasi yang memerlukan integritas struktural di bawah beban mekanis. Kekuatan dampaknya pada suhu rendah memastikan kinerja dalam lingkungan kriogenik.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	8.0 g/cm³	0.289 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1375 - 1400 °C	2500 - 2550 °F
Kondutivitas Termal	Suhu Ruang	16 W/m·K	92 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	0.00000072 Ω·m
Koeffisien Perluasan Termal	20 - 100 °C	16.0 x 10⁻⁶ /K	8.9 x 10⁻⁶ /°F

Kepadatan dan titik leleh menunjukkan bahwa 316LN dapat bertahan dalam aplikasi suhu tinggi, sementara konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifiknya membuatnya cocok untuk penukar panas. Resistivitas listrik yang rendah bermanfaat dalam aplikasi yang memerlukan konduktivitas listrik.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10%	20-60°C / 68-140°F	Excellent	Risiko korosi pitting.
Asam Sulfat	10-20%	20-50°C / 68-122°F	Good	Ketahanan terbatas, terutama pada suhu yang lebih tinggi.
Asam Klorida	5-10%	20-40°C / 68-104°F	Fair	Tidak disarankan untuk paparan berkepanjangan.
Air Laut	-	Ambient	Excellent	Sangat tahan terhadap lingkungan laut.

316LN menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai agen korosif, terutama di lingkungan laut di mana klorida prevalen. Namun, ia kurang tahan terhadap asam kuat seperti asam klorida, di mana bahan alternatif mungkin lebih cocok. Jika dibandingkan dengan stainless steel 304 dan 316, 316LN menawarkan ketahanan superior terhadap korosi pitting dan retak korosi stres, menjadikannya pilihan yang diutamakan dalam lingkungan agresif.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Max Suhu Layanan Kontinu	925 °C	1700 °F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Max Suhu Layanan Intermiten	870 °C	1600 °F	Dapat bertahan pada paparan singkat suhu yang lebih tinggi.
Suhu Scaling	800 °C	1470 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini.
pertimbangan Kekuatan Creep	600 °C	1112 °F	Kekakuan creep mulai menurun di atas suhu ini.

316LN mempertahankan kekuatan dan ketahanan korosi pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti penukar panas dan bejana tekan. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari oksidasi dan scaling pada suhu tinggi.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pelindung Umum	Catatan
TIG	ER316L	Argon	Sangat baik untuk bagian tipis.
MIG	ER316L	Argon + 2% CO2	Bagus untuk bagian yang lebih tebal.
SMAW	E316L	-	Cocok untuk aplikasi lapangan.

316LN sangat mudah dilas, dengan logam pengisi yang direkomendasikan memastikan kompatibilitas dan mempertahankan ketahanan korosi. Perlakuan panas sebelum dan sesudah pengelasan seringkali tidak diperlukan karena kandungan karbon yang rendah, mengurangi risiko sensitization.

Kehalusan Pemesinan

Parameter Pemesinan	316LN	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kehalusan Pemesinan Relatif	45%	100%	316LN lebih sulit untuk diproses.
Kecepatan Pemotongan Umum (Putar)	25-30 m/menit	50-60 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik.

Pemesinan 316LN memerlukan pertimbangan yang cermat terhadap kecepatan pemotongan dan alat karena karakteristik pengerasan kerja-nya. Alat karbida direkomendasikan untuk mencapai hasil optimal.

Formabilitas

316LN menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan untuk proses pembentukan dingin dan panas. Namun, penting untuk dicatat bahwa pengerjaan dingin yang berlebihan dapat mengarah pada peningkatan kekerasan dan pengurangan duktilitas. Radius bengkok yang direkomendasikan harus diikuti untuk mencegah retak selama operasi pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendam Umum	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemanasan Solusi	1000 - 1100 °C / 1832 - 2012 °F	30 menit	Udara atau Air	Menyelesaikan karbida, meningkatkan ketahanan korosi.
Pengurangan Tegangan	400 - 600 °C / 752 - 1112 °F	1 jam	Udara	Mengurangi tegangan sisa.

Selama perlakuan panas, 316LN mengalami transformasi metalurgi yang meningkatkan mikstructure-nya, memperbaiki sifat mekaniknya dan ketahanan korosinya. Pemanasan solusi sangat efektif dalam mengembalikan duktilitas setelah pengerjaan dingin.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Kelautan	Pembangunan Kapal	Ketahanan korosi, kekuatan	Paparan terhadap air laut.
Kimia	Pipa proses	Ketahanan korosi, kemampuan las	Menangani bahan kimia agresif.
Farmasi	Fabrikasi peralatan	Kebersihan, ketahanan korosi	Kepatuhan terhadap standar sanitasi.
Minyak & Gas	Platform lepas pantai	Kekuatan, ketangguhan, ketahanan korosi	Kondisi lingkungan yang keras.

Aplikasi lain termasuk:
* Peralatan pengolahan makanan
* Penukar panas
* Bejana tekan
* Katup dan fitting

316LN dipilih untuk aplikasi ini karena ketahanan korosi dan sifat mekaniknya yang sangat baik, yang sangat penting di lingkungan di mana kebersihan dan integritas struktural menjadi hal utama.

Pertimbangan Penting, Kriteria Seleksi, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	316LN	304	321	Catatan Singkat Pro/Kon atau Kompromi
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	316LN menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik daripada 304.
Aspek Korosi Utama	Sangat baik	Baik	Baik	316LN unggul dalam lingkungan klorida.
Kemampuan Las	Baik	Sangat baik	Baik	316LN memerlukan praktik pengelasan yang hati-hati.
Kehalusan Pemesinan	Sedang	Baik	Sedang	316LN lebih sulit untuk diproses dibandingkan 304.
Formabilitas	Baik	Sangat baik	Baik	316LN memiliki formabilitas yang sedikit berkurang.
Perkiraan Biaya Relatif	Lebih tinggi	Lebih rendah	Lebih tinggi	Pertimbangan biaya mungkin mempengaruhi seleksi.
Ketersediaan Umum	Sedang	Tinggi	Sedang	304 lebih umum tersedia.

Dalam memilih 316LN, pertimbangan termasuk efektivitas biaya, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Sifat uniknya membuatnya cocok untuk aplikasi niche di mana kinerja sangat penting, meskipun biayanya lebih tinggi dibandingkan dengan grade yang lebih umum seperti 304. Selain itu, permeabilitas magnetiknya yang rendah membuatnya cocok untuk aplikasi di lingkungan sensitif.

Kesimpulannya, stainless steel 316LN adalah bahan yang serba guna dan berkinerja tinggi yang unggul di lingkungan yang menuntut, menawarkan keseimbangan antara kekuatan, ketahanan korosi, dan kemudahan fabrikasi. Sifat uniknya menjadikannya pilihan yang diutamakan di berbagai industri, memastikan keandalan dan masa pakai di aplikasi di mana kegagalan bukanlah pilihan.