330 Stainless Steel: Sifat dan Aplikasi Utama

330 Stainless Steel diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik, dikenal karena kekuatan tinggi pada suhu tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi yang sangat baik. Kelas ini terutama dialoy dengan kromium (20-25%) dan nikel (30-35%), dengan penambahan sejumlah kecil mangan, silikon, dan karbon. Kandungan nikel yang tinggi meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan duktilitasnya, sementara kromium berkontribusi terhadap kekuatan keseluruhan dan ketahanan terhadap oksidasi.

Ikhtisar Komprehensif

330 Stainless Steel sangat dihargai dalam aplikasi suhu tinggi karena kemampuannya untuk mempertahankan kekuatan dan tahan terhadap oksidasi pada suhu yang tinggi. Kombinasi unik dari elemen paduan menghasilkan bahan yang menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik, menjadikannya cocok untuk lingkungan di mana siklus termal terjadi.

Karakteristik Utama:
- Kekuatan Suhu Tinggi: Mempertahankan sifat mekanik pada suhu hingga 1,100°C (2,012°F).
- Ketahanan terhadap Oksidasi: Ketahanan yang sangat baik terhadap oksidasi di lingkungan suhu tinggi.
- Duktilitas: Formabilitas dan kemampuan pengelasan yang baik, memungkinkan berbagai metode fabrikasi.

Keuntungan:
- Ketahanan luar biasa terhadap scaling dan oksidasi.
- Cocok digunakan dalam lingkungan ekstrem, seperti komponen furnace dan penukar panas.
- Kemampuan pengelasan yang baik, menjadikannya serbaguna untuk berbagai aplikasi.

Limitasi:
- Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan grade stainless steel lainnya karena elemen paduan.
- Tidak sebaik tahan terhadap korosi pitting di lingkungan klorida dibandingkan dengan stainless steel lainnya.

Secara historis, 330 Stainless Steel telah digunakan dalam aplikasi seperti pelapisan furnace, penukar panas, dan proses industri suhu tinggi lainnya, menetapkan posisinya sebagai bahan yang dapat diandalkan dalam lingkungan yang menuntut.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S33000	USA	Setara terdekat dengan AISI 330
AISI/SAE	330	USA	Penunjukan yang umum digunakan
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat stainless steel
EN	1.4864	Eropa	Ekivalen Eropa
JIS	SUS330	Jepang	Penunjukan standar Jepang

Ekivalen yang tercantum di atas mungkin memiliki perbedaan komposisi minor yang dapat mempengaruhi kinerja. Misalnya, meskipun UNS S33000 dan AISI 330 memiliki hubungan yang erat, variasi kecil dalam kandungan nikel dapat mempengaruhi ketahanan korosi dan sifat mekanik.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Kromium)	20.0 - 25.0
Ni (Nikel)	30.0 - 35.0
Mn (Mangan)	1.0 - 2.0
Si (Silikon)	0.5 - 1.0
C (Karbon)	≤ 0.10

Elemen paduan utama dalam 330 Stainless Steel memainkan peran yang penting:
- Kromium: Meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan berkontribusi pada pembentukan lapisan oksida pelindung.
- Nikel: Meningkatkan duktilitas dan ketahanan, terutama pada suhu yang tinggi.
- Mangan: Membantu dalam deoksidasi dan meningkatkan kekuatan.
- Silikon: Meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi dan meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikaji	Suhu Ruang	515 - 690 MPa	75 - 100 ksi	ASTM E8
Kekuatan Tetap (offset 0.2%)	Dikaji	Suhu Ruang	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Panjang Regangan	Dikaji	Suhu Ruang	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikaji	Suhu Ruang	85 - 95 HRB	85 - 95 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak	Charpy V-notch	-196°C	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik dari 330 Stainless Steel membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan duktilitas, terutama di bawah stres termal. Kekuatan tetap dan kekuatan tariknya memastikan integritas struktural dalam lingkungan suhu tinggi, sementara panjang regangannya menunjukkan formabilitas yang baik.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	7.93 g/cm³	0.286 lb/in³
Titik Leleh	-	1,400 - 1,530°C	2,552 - 2,786°F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruang	16.3 W/m·K	112 BTU·in/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Kalor Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0.119 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0.73 µΩ·m	0.0000013 Ω·in

Sifat fisik utama seperti konduktivitas termal dan kapasitas kalor spesifik sangat penting untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas, seperti dalam penukar panas. Kepadatan menunjukkan bahwa meskipun 330 Stainless Steel relatif berat, rasio kekuatan terhadap beratnya menguntungkan dalam aplikasi struktural.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Asam Sulfurik	10 - 30	20 - 60	Baik	Risiko pitting
Klorida	0 - 3	20 - 60	Cukup	Rentan terhadap pitting
Asam Asetat	5 - 20	20 - 60	Baik	Resisten terhadap retak korosi akibat stres
Air Laut	-	20 - 60	Cukup	Risiko korosi lokal

330 Stainless Steel menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam aplikasi suhu tinggi. Sangat efektif terhadap oksidasi dan scaling, menjadikannya cocok untuk aplikasi furnace. Namun, ketahanannya terhadap korosi pitting di lingkungan klorida tidak sebaik grade seperti 316L, yang dirancang khusus untuk aplikasi laut.

Dibandingkan dengan 316L, 330 Stainless Steel menawarkan kinerja suhu tinggi yang superior tetapi mungkin tidak sebaik dalam lingkungan yang kaya klorida. Sebaliknya, 310 Stainless Steel memberikan ketahanan oksidasi yang lebih baik tetapi kurang duktilitas dibandingkan 330.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Berkelanjutan Maksimal	1,100°C	2,012°F	Cocok untuk paparan yang berkepanjangan
Suhu Layanan Sementara Maksimal	1,200°C	2,192°F	Paparan jangka pendek saja
Suhu Scaling	1,200°C	2,192°F	Risiko oksidasi di atas suhu ini
Pertimbangan Kekuatan Creep dimulai	800°C	1,472°F	Ketahanan creep menurun di atas suhu ini

Pada suhu yang tinggi, 330 Stainless Steel mempertahankan sifat mekaniknya dan menunjukkan ketahanan oksidasi yang sangat baik. Namun, harus diambil hati untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu yang melebihi batas layanan berkelanjutan maksimumnya untuk mencegah degradasi.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER330	Argon	Bagus untuk bagian tipis
MIG	ER330	Argon + 2% CO2	Baik untuk bagian yang lebih tebal
SMAW	E330	-	Memerlukan pemanasan awal untuk bagian yang tebal

330 Stainless Steel sangat cocok untuk pengelasan, dengan logam pengisi yang direkomendasikan memastikan kesesuaian dan mempertahankan sifat mekanik. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk bagian yang lebih tebal untuk menghindari retak.

Kemampuan Pemesinan

Parameter Pemesinan	330 Stainless Steel	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Pemesinan Relatif	30	100	Memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Turning)	20 m/menit	60 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Kemampuan pemesinan cukup moderat untuk 330 Stainless Steel, memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat dan alat yang khusus untuk mencapai hasil optimal.

Formabilitas

330 Stainless Steel menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, karena pengerasan kerja, pengendalian radius pembengkokan dan teknik pembentukan dengan hati-hati sangat penting untuk menghindari retak.

Pemrosesan Panas

Proses Perawatan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diinginkan
Pemanasan Solusi	1,030 - 1,150°C / 1,886 - 2,102°F	30 menit	Udara atau Air	Melarutkan karbida, meningkatkan duktilitas
Pengurangan Stres	600 - 800°C / 1,112 - 1,472°F	1 jam	Udara	Mengurangi stres sisa

Selama perawatan panas, 330 Stainless Steel mengalami transformasi metalurgi yang meningkatkan duktilitas dan mengurangi stres, meningkatkan kinerjanya dalam aplikasi suhu tinggi.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Aerospace	Komponen furnace	Kekuatan suhu tinggi, ketahanan oksidasi	Penting untuk daya tahan
Pengolahan Kimia	Penukar panas	Ketahanan korosi, stabilitas termal	Menjamin umur panjang di lingkungan yang keras
Genenerasi Tenaga	Tabung boiler	Kekuatan suhu tinggi, kemampuan pengelasan	Kritis untuk integritas struktural

Aplikasi lainnya termasuk:
- Furnace industri
- Peralatan perlakuan panas
- Sistem pembuangan

Pemilihan 330 Stainless Steel dalam aplikasi ini terutama karena kemampuannya untuk menahan suhu ekstrem dan lingkungan korosif, menjamin keandalan dan keselamatan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	330 Stainless Steel	316L Stainless Steel	310 Stainless Steel	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan suhu tinggi	Ketahanan korosi yang baik	Ketahanan oksidasi yang luar biasa	330 unggul dalam suhu tinggi, 316L dalam korosi
Aspek Korosi Utama	Cukup dalam klorida	Baik dalam klorida	Baik dalam suhu tinggi	330 kurang tahan terhadap pitting
Kemampuan Pengelasan	Baik	Sangat baik	Baik	330 memerlukan pemanasan awal yang hati-hati
Kemampuan Pemesinan	Moderat	Tinggi	Moderat	330 memerlukan kecepatan yang lebih lambat
Formabilitas	Baik	Sangat baik	Moderat	330 memiliki masalah pengerasan kerja
Perkiraan Biaya Relatif	Lebih tinggi	Moderat	Lebih tinggi	Biaya bervariasi berdasarkan permintaan pasar
Ketersediaan Tipikal	Moderat	Tinggi	Moderat	Ketersediaan dapat mempengaruhi waktu proyek

Saat memilih 330 Stainless Steel, pertimbangan mencakup cost-effectiveness, ketersediaan, dan persyaratan spesifik aplikasi. Meskipun lebih mahal daripada beberapa alternatif, kinerjanya dalam lingkungan suhu tinggi sering kali membenarkan investasi tersebut. Selain itu, sifat magnetiknya dapat diabaikan, menjadikannya cocok untuk aplikasi di mana interferensi magnetik menjadi perhatian.

Secara ringkas, 330 Stainless Steel adalah bahan serbaguna yang unggul dalam lingkungan suhu tinggi dan korosif, menjadikannya pilihan yang lebih disukai untuk berbagai aplikasi industri. Sifat dan karakteristik kinerja uniknya harus dievaluasi dengan hati-hati terhadap persyaratan proyek untuk memastikan pemilihan material yang optimal.