Steel Tahan Karat 320: Sifat dan Aplikasi Kunci

Stainless Steel 320 diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik, yang terutama terdiri dari besi, kromium, dan nikel, dengan kandungan karbon rendah. Kelas khusus ini biasanya mengandung sekitar 18% kromium dan 8% nikel, yang berkontribusi signifikan terhadap ketahanan korosi dan sifat mekaniknya. Kandungan karbon yang rendah meningkatkan kemampuan pengelasan dan mengurangi risiko pengendapan karbida selama pengelasan, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi di industri di mana ketahanan korosi tinggi dan kemampuan pembentukan sangat penting.

Tinjauan Komprehensif

Stainless Steel 320 dikenal karena ketahanannya yang unggul terhadap oksidasi dan korosi, terutama dalam lingkungan suhu tinggi. Struktur austenitiknya memberikan ketahanan yang baik dan ketangguhan, menjadikannya pilihan yang diutamakan untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan fleksibilitas. Elemen paduan utama, kromium dan nikel, memainkan peran penting dalam meningkatkan ketahanan baja terhadap lingkungan korosif, sementara kandungan karbon yang rendah meminimalkan risiko korosi antar butir.

Kelebihan:
- Ketahanan Korosi: Ketahanan yang luar biasa terhadap berbagai lingkungan korosif, termasuk kondisi asam dan basa.
- Stabilitas Suhu Tinggi: Mempertahankan kekuatan dan ketahanan oksidasi pada suhu yang lebih tinggi.
- Kemampuan Pengelasan: Kandungan karbon rendah memungkinkan pengelasan yang mudah tanpa risiko kerusakan las yang signifikan.

Batasan:
- Biaya: Umumnya lebih mahal daripada baja karbon karena elemen paduan.
- Pengerasan Kerja: Dapat menjadi keras dan rapuh ketika terkena pengolahan dingin yang luas, yang mungkin memerlukan penanganan yang hati-hati selama fabrikasi.

Secara historis, Stainless Steel 320 telah digunakan dalam berbagai aplikasi, terutama dalam industri pengolahan makanan, kimia, dan petrokimia, di mana sifat-sifat uniknya sangat dihargai. Posisi pasar sangat kuat, dengan permintaan yang konsisten untuk penggunaannya di lingkungan yang menantang bahan lainnya.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Wilayah Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S32000	USA	Setara terdekat dengan AISI 304 dengan perbedaan komposisi minor.
AISI/SAE	320	USA	Mirip dengan 316 tetapi dengan elemen paduan yang berbeda.
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat stainless steel.
EN	1.4301	Eropa	Sama dengan AISI 304, tetapi dengan sifat mekanik yang berbeda.
JIS	SUS 304	Jepang	Sangat terkait, dengan ketahanan korosi yang mirip.

Perbedaan halus antara kelas ini dapat secara signifikan mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun stainless steel 320 dan 304 memiliki banyak sifat yang sama, ketahanan yang ditingkatkan dari 320 terhadap agen korosif tertentu membuatnya lebih cocok untuk lingkungan tertentu.

Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Fe (Besi)	Seimbang
Cr (Kromium)	18.0 - 20.0
Ni (Nikel)	8.0 - 10.0
C (Karbon)	≤ 0.08
Mn (Mangan)	2.0 - 2.5
Si (Silikon)	≤ 1.0

Elemen paduan utama dalam Stainless Steel 320 meliputi kromium, yang meningkatkan ketahanan korosi dan stabilitas oksidasi, serta nikel, yang berkontribusi pada ketangguhan dan kelenturannya. Kandungan karbon yang rendah sangat penting untuk menjaga kemampuan pengelasan baja dan mencegah pengendapan karbida, yang dapat menyebabkan korosi antar butir.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai Rentang Tipikal (Metrik - SI Units)	Nilai Rentang Tipikal (Unit Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikendalikan	520 - 720 MPa	75 - 104 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (offset 0,2%)	Dikendalikan	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dikendalikan	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Kekerasan	Dikendalikan	160 - 190 HB	90 - 100 HB	ASTM E10
Kekuatan Impak	-40°C	40 J	30 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik Stainless Steel 320 membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan kelenturan. Kekuatan tarik dan kekuatan luluhnya menunjukkan kemampuannya untuk menahan beban signifikan, sementara persentase perpanjangannya mencerminkan kapasitasnya untuk deformasi tanpa patah, menjadikannya ideal untuk aplikasi struktural.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik - SI Units)	Nilai (Unit Imperial)
Kepadatan	-	7.93 g/cm³	0.286 lb/in³
Titik Lebur/Rentang	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	20°C	16 W/m·K	92 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	20°C	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	20°C	0.73 µΩ·m	0.0000013 Ω·in

Kepadatan Stainless Steel 320 menunjukkan massa substansialnya, yang berkontribusi pada kekuatannya. Konduktivitas termalnya sedang, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana transfer panas diperlukan tetapi tidak berlebihan. Kapasitas panas spesifiknya relatif tinggi, memungkinkan untuk menyerap dan mempertahankan panas, yang bermanfaat dalam aplikasi suhu tinggi.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10	20-60 / 68-140	Bagus	Risiko korosi pitting.
Asam Sulfat	10-30	20-50 / 68-122	Fair	Rentan terhadap retakan korosi stres.
Asam Asetat	5-20	20-60 / 68-140	Bagus	Umumnya tahan.
Larutan Basa	5-30	20-60 / 68-140	Sangat baik	Sangat tahan.

Stainless Steel 320 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam larutan basa dan asam organik. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting di lingkungan klorida dan retakan korosi stres dalam asam sulfat. Dibandingkan dengan stainless steel 316, yang memiliki molibdenum tambahan untuk meningkatkan ketahanan pitting, 320 mungkin tidak berkinerja sebaik di lingkungan kaya klorida tetapi menawarkan ketahanan yang lebih baik dalam kondisi basa.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	800	1472	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Suhu Layanan Intermiten Maks	900	1652	Dapat menahan paparan jangka pendek terhadap suhu yang lebih tinggi.
Suhu Pengelupasan	1000	1832	Mulai teroksidasi secara signifikan di atas suhu ini.

Pada suhu tinggi, Stainless Steel 320 mempertahankan kekuatan dan ketahanan oksidasinya, menjadikannya cocok untuk aplikasi di lingkungan suhu tinggi. Namun, paparan berkepanjangan terhadap suhu di atas 800 °C (1472 °F) dapat menyebabkan oksidasi dan pengelupasan, yang dapat mengkompromikan integritas strukturalnya.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung yang Umum	Catatan
TIG	ER308L	Argon	Bagus untuk bagian yang tipis.
MIG	ER308L	Argon + CO2	Bagus untuk bagian yang lebih tebal.
Stick	E308L	-	Cocok untuk aplikasi luar ruangan.

Stainless Steel 320 sangat mudah dilas karena kandungan karbonnya yang rendah, yang meminimalkan risiko pengendapan karbida selama pengelasan. Perlakuan panas sebelumnya umumnya tidak dibutuhkan, tetapi perlakuan panas pasca pengelasan dapat bermanfaat untuk mengurangi stres dan meningkatkan ketahanan korosi.

Kemampuan Mesin

Parameter Mesin	Stainless Steel 320	AISI 1212	Catatan/Saran
Indeks Kemudahan Mesin Relatif	40	100	Lebih sulit untuk dikerjakan.
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Pembentukan)	25 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik.

Pengolahan Stainless Steel 320 dapat lebih menantang dibandingkan dengan baja karbon karena karakteristik pengerasan kerjanya. Disarankan untuk menggunakan baja cepat atau alat karbida dan mempertahankan kecepatan pemotongan dan aplikasi pendingin yang memadai untuk mencegah overheating.

Kemampuan Pembentukan

Stainless Steel 320 memiliki kemampuan pembentukan yang baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, penting untuk mempertimbangkan efek pengerasan kerja selama pembentukan dingin, yang mungkin memerlukan gaya tambahan dan dapat mengurangi kelenturan. Jari-jari tekuk minimum harus dihitung dengan hati-hati untuk menghindari retak.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendam Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Peleburan	1000 - 1100 / 1832 - 2012	1 - 2 jam	Udara	Mengurangi stres dan meningkatkan kelenturan.
Perlakuan Larutan	1000 - 1100 / 1832 - 2012	30 menit	Air	Menghancurkan karbida dan meningkatkan ketahanan korosi.

Proses perlakuan panas seperti peleburan dan perlakuan larutan adalah penting untuk mengoptimalkan mikrostruktur Stainless Steel 320. Perlakuan ini meningkatkan kelenturan dan ketahanan korosi dengan melarutkan karbida dan mengurangi stres internal.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pengolahan Makanan	Peralatan dan pipa	Ketahanan korosi, kemudahan pembersihan	Higienis dan daya tahan
Pengolahan Kimia	Reaktor dan tangki penyimpanan	Stabilitas suhu tinggi, ketahanan korosi	Keamanan dan umur panjang
Minyak dan Gas	Komponen pipa	Kekuatan, kemampuan pengelasan, dan ketahanan korosi	Keandalan di lingkungan yang keras

Aplikasi lainnya meliputi:
- Peralatan farmasi
- Lingkungan laut
- Struktur arsitektural

Pemilihan Stainless Steel 320 untuk aplikasi ini terutama disebabkan oleh ketahanan korosi dan sifat mekaniknya yang sangat baik, yang menjamin keamanan dan umur panjang di lingkungan yang menuntut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Seleksi, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Stainless Steel 320	Stainless Steel AISI 316	Stainless Steel AISI 304	Catatan Pro/Kon atau Perdagangan Singkat
Sifat Mekanik Kunci	Kekuatan tarik tinggi	Ketahanan korosi yang sangat baik	Kelenturan yang baik	320 menawarkan keseimbangan kekuatan dan ketahanan korosi.
Aspek Korosi Kunci	Baik dalam larutan basa	Terbaik dalam lingkungan klorida	Ketahanan sedang	316 lebih unggul di lingkungan klorida.
Kemampuan Pengelasan	Unggul	Baik	Baik	Semua kelas dapat dilas, tetapi 320 memiliki keunggulan karena kandungan karbon yang rendah.
Kemampuan Mesin	Sedang	Baik	Unggul	320 lebih sulit untuk diproses dibandingkan dengan 304 dan 316.
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Lebih tinggi	Lebih rendah	320 umumnya lebih cost-effective dibandingkan 316.
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	304 adalah stainless steel yang paling umum tersedia.

Ketika memilih Stainless Steel 320, pertimbangan termasuk cost-effectiveness, ketersediaan, dan persyaratan kinerja khusus dalam lingkungan korosif. Sifat uniknya menjadikannya cocok untuk aplikasi niche di mana grade lain mungkin tidak berkinerja sebaik itu. Selain itu, pertimbangan keselamatan di lingkungan stres tinggi harus diperhitungkan, memastikan bahwa material yang dipilih memenuhi semua standar regulasi dan kinerja.