347 Baja Tahan Karat: Sifat dan Aplikasi Utama

347 stainless steel adalah jenis stainless steel austenitik yang dikenal karena ketahanan korosi yang sangat baik dan kekuatan pada suhu tinggi. Ini terutama dipadu dengan kromium (Cr) dan nikel (Ni), dengan penambahan niobium (Nb) untuk menstabilkan struktur terhadap pengendapan karbida selama pengelasan dan pelayanan pada suhu tinggi. Stabilisasi ini sangat penting untuk mempertahankan integritas baja di lingkungan di mana mungkin terpapar suhu yang meningkat.

Tinjauan Menyeluruh

Baja stainless 347 diklasifikasikan sebagai baja stainless austenitik, yang dicirikan oleh struktur kristal kubik tertutup (FCC). Struktur ini memberikan ketahanan yang sangat baik dan ketangguhan, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi. Unsur padu utama dalam baja stainless 347 meliputi:

• Kromium (Cr): Biasanya 17-19%, yang meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada kekuatan keseluruhan baja.
• Nikel (Ni): Biasanya 9-12%, yang meningkatkan ketahanan dan ketangguhan, terutama pada suhu rendah.
• Niobium (Nb): Ditambahkan untuk menstabilkan baja terhadap pengendapan karbida, khususnya selama pengelasan.

Karakteristik Utama

Baja stainless 347 menunjukkan beberapa sifat signifikan:
- Ketahanan Korosi: Ketahanan yang sangat baik terhadap oksidasi dan korosi dalam berbagai lingkungan, termasuk kondisi asam dan suhu tinggi.
- Kekuatan Suhu Tinggi: Mempertahankan kekuatan dan ketangguhan pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi dalam penukar panas dan komponen tungku.
- Keaweldanan: Keaweldanan yang baik berkat adanya niobium, yang meminimalkan risiko pengendapan karbida selama pengelasan.

Kelebihan dan Keterbatasan

Kelebihan	Keterbatasan
Ketahanan korosi yang sangat baik	Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan baja karbon
Kekuatan suhu tinggi yang baik	Kekuatan yang lebih rendah dibandingkan dengan beberapa baja paduan
Keaweldanan yang baik	Rentan terhadap retak korosi stres di lingkungan tertentu

Baja stainless 347 umumnya digunakan dalam industri seperti pengolahan kimia, aerospace, dan pembangkit listrik karena kombinasi sifatnya yang unik. Signifikansi historisnya terletak pada pengembangannya sebagai solusi untuk aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi dan performa suhu tinggi.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S34700	USA	Ekivalen terdekat dengan AISI 347
AISI/SAE	347	USA	Penunjukan yang umum digunakan
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat stainless steel
EN	1.4550	Eropa	Penunjukan ekivalen dalam standar Eropa
DIN	X6CrNiNb18-10	Jerman	Perbedaan komposisi minor yang perlu diperhatikan
JIS	SUS347	Jepang	Ekivalen Standar Industri Jepang

Perbedaan antara kelas ekivalen dapat mempengaruhi pemilihan berdasarkan kebutuhan aplikasi tertentu. Misalnya, sementara baik stainless steel 347 maupun 321 adalah kelas yang distabilkan, 321 mengandung titanium, yang mungkin lebih disukai di lingkungan tertentu di mana sifat titanium menguntungkan.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Kromium)	17.0 - 19.0
Ni (Nikel)	9.0 - 12.0
Nb (Niobium)	0.5 - 1.0
C (Karbon)	≤ 0.08
Mn (Mangan)	≤ 2.0
Si (Silikon)	≤ 1.0
P (Fosfor)	≤ 0.045
S (Belerang)	≤ 0.03

Peran utama unsur paduan kunci dalam baja stainless 347 meliputi:
- Kromium: Meningkatkan ketahanan korosi dan membentuk lapisan oksida pelindung.
- Nikel: Meningkatkan ketangguhan dan keuletan, terutama pada suhu rendah.
- Niobium: Menstabilkan baja terhadap pengendapan karbida, khususnya selama pengelasan dan aplikasi suhu tinggi.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik - SI Units)	Nilai/Rentang Tipikal (Unit Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikembangkan	520 - 750 MPa	75 - 109 ksi	ASTM E8
Kekuatan Leleh (0.2% offset)	Dikembangkan	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dikembangkan	40%	40%	ASTM E8
Pengurangan Area	Dikembangkan	60%	60%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikembangkan	85 - 95 HRB	85 - 95 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak (Charpy V-notch)	-20°C	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi sifat mekanis ini membuat baja stainless 347 cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan keuletan, terutama di bawah kondisi beban mekanis. Kemampuannya untuk mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi juga menjadikannya ideal untuk integritas struktural di lingkungan suhu tinggi.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik - SI Units)	Nilai (Unit Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	8.0 g/cm³	0.289 lb/in³
Titik Cair/Rentang	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruangan	16.2 W/(m·K)	112 BTU/(hr·ft²·°F)
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	500 J/(kg·K)	0.119 BTU/(lb·°F)
Kekakuan Listrik	Suhu Ruangan	0.72 µΩ·m	0.0000013 Ω·in
Kkoefisien Ekspansi Termal	20 - 100 °C	16.0 x 10⁻⁶ /K	8.9 x 10⁻⁶ /°F
Permeabilitas Magnetik	Suhu Ruangan	Non-magnetik	Non-magnetik

Signifikansi praktis dari sifat fisik kunci meliputi:
- Kepadatan: Mempengaruhi pertimbangan berat dalam aplikasi struktural.
- Konduktivitas Termal: Penting untuk aplikasi penukar panas di mana transfer panas yang efisien diperlukan.
- Koeffisien Ekspansi Termal: Kritis untuk aplikasi yang melibatkan fluktuasi suhu, karena mempengaruhi stabilitas dimensi.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10	20-60 / 68-140	Baik	Risiko penggerusan
Asam Sulfat	10-30	20-50 / 68-122	Cukup	Rentan terhadap SCC
Asam Nitrat	10-30	20-60 / 68-140	Excellent	Resistant terhadap serangan terlokalisasi
Air Laut	-	Ambient	Baik	Cocok untuk aplikasi laut
Asam Asetat	5-20	20-60 / 68-140	Cukup	Risiko korosi terlokalisasi

Baja stainless 347 menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap berbagai lingkungan korosif, terutama dalam kondisi asam dan suhu tinggi. Ketahanannya terhadap penggerusan dan retak korosi stres (SCC) membuatnya cocok untuk aplikasi dalam pengolahan kimia dan lingkungan maritim. Dibandingkan dengan kelas stainless steel lainnya, seperti 316 dan 321, 347 menawarkan performa yang superior dalam aplikasi suhu tinggi karena stabilisasi niobiumnya.

Ketahanan Suhu

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	925	1700	Cocok untuk layanan kontinu
Suhu Layanan Intermittent Maks	870	1600	Dapat bertahan terhadap paparan jangka pendek
Suhu Skala	1000	1832	Mulai kehilangan kekuatan di atas suhu ini
Pertimbangan Kekuatan Creep dimulai	600	1112	Penting untuk aplikasi jangka panjang

Baja stainless 347 berkinerja baik pada suhu tinggi, mempertahankan kekuatan dan ketahanan oksidasinya. Namun, harus diperhatikan untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu di atas 925 °C (1700 °F), karena ini dapat menyebabkan penggerusan dan kehilangan sifat mekanis. Ketahanan oksidasinya sangat bermanfaat dalam aplikasi seperti komponen tungku dan penukar panas.

Sifat Fabrikasi

Keaweldanan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Perlindungan Tipikal	Catatan
TIG	ER347	Argon	Bagus untuk bagian tipis
MIG	ER347	Argon + 2% O₂	Cocok untuk bagian yang lebih tebal
SMAW	E347	-	Memerlukan pemanasan awal

Baja stainless 347 sangat mudah dilas, berkat kandungan niobiumnya, yang meminimalkan risiko pengendapan karbida selama pengelasan. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk bagian yang lebih tebal untuk menghindari retak. Perlakuan panas setelah pengelasan dapat meningkatkan sifat mekanis dan mengurangi stres residual.

Machinability

Parameter Pemesinan	[Baja Stainless 347]	Baja Acuan (AISI 1212)	Catatan/Tips
Indeks Machinability Relatif	40%	100%	Membutuhkan kecepatan pemotongan yang lebih lambat
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Turning)	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan alat pemotong karbida

Baja stainless 347 memiliki machinability sedang. Disarankan untuk menggunakan kecepatan pemotongan yang lebih lambat dan alat yang tepat untuk mencapai hasil yang optimal. Kehadiran niobium dapat menyebabkan pengerasan kerja, sehingga perhatian yang cermat terhadap kondisi pemotongan diperlukan.

Formabilitas

Baja stainless 347 dapat dibentuk menggunakan kedua proses penempaan dingin dan panas. Penempaan dingin dimungkinkan tetapi mungkin memerlukan kekuatan tambahan karena pengerasan kerja. Penempaan panas lebih disukai untuk bentuk yang kompleks, karena mengurangi risiko retak dan meningkatkan keuletan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Dikembangkan	1010 - 1120 / 1850 - 2050	1-2 jam	Udara atau Air	Mengurangi stres, meningkatkan keuletan
Perlakuan Larutan	1050 - 1100 / 1920 - 2010	1 jam	Air	Menyelesaikan karbida, meningkatkan ketahanan korosi

Selama perlakuan panas, baja stainless 347 mengalami transformasi metalurgi yang meningkatkan mikrostuktur dan sifatnya. Pengembangan mengurangi stres internal dan meningkatkan keuletan, sedangkan perlakuan larutan menyelesaikan karbida, meningkatkan ketahanan korosi.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Tipikal

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pengolahan Kimia	Penukar panas	Kekuatan suhu tinggi, ketahanan korosi	Cocok untuk lingkungan agresif
Aerospace	Sistem knalpot	Kekuatan suhu tinggi, keaweldanan	Diperlukan untuk aplikasi kinerja tinggi
Pembangkitan Daya	Komponen boiler	Ketahanan korosi, kekuatan suhu tinggi	Esensial untuk ketahanan dan keamanan
Maritim	Pembangunan kapal	Ketahanan korosi, keaweldanan	Ideal untuk lingkungan maritim

Aplikasi lainnya meliputi:
- Peralatan pengolahan makanan
- Produksi farmasi
- Pipa minyak dan gas

Baja stainless 347 dipilih untuk aplikasi ini karena kombinasi uniknya dari kekuatan suhu tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik, memastikan keandalan dan umur panjang di lingkungan yang menuntut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	Baja Stainless 347	Baja Stainless 316	Baja Stainless 321	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	Kekuatan tinggi	316 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik di lingkungan klorida
Aspek Korosi Utama	Baik di lingkungan asam	Excellent di klorida	Baik di aplikasi suhu tinggi	321 lebih baik untuk aplikasi suhu tinggi
Keaweldanan	Bagus	Excellent	Bagus	316 lebih disukai untuk pengelasan yang kritis
Machinability	Sedang	Bagus	Sedang	316 lebih mudah dikerjakan karena pengerasan kerja yang lebih rendah
Formabilitas	Bagus	Bagus	Bagus	Semua kelas cocok untuk dibentuk
Kisaran Biaya Relatif	Sedang	Lebih tinggi	Sedang	316 umumnya lebih mahal
Ketersediaan Tipikal	Umum	Sangat Umum	Umum	316 banyak tersedia karena popularitasnya

Ketika memilih baja stainless 347, pertimbangan meliputi efektivitas biaya, ketersediaan, dan kebutuhan aplikasi spesifik. Sifat uniknya menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama di mana performa suhu tinggi dan ketahanan korosi sangat penting. Selain itu, pertimbangan keselamatan di lingkungan tekanan tinggi harus memandu pemilihan material, memastikan bahwa kelas yang dipilih memenuhi semua tuntutan operasional.

Ringkasnya, baja stainless 347 adalah material yang serbaguna dan dapat diandalkan, sangat dihargai di industri di mana kinerja dalam kondisi ekstrem adalah hal yang utama.