402 Baja Stainless: Properti dan Aplikasi Utama

Stainless steel 402 diklasifikasikan sebagai stainless steel austenitik, yang terutama dikenal karena kandungan krom dan nikel yang tinggi. Kelas ini ditandai dengan ketahanan korosi yang sangat baik, formabilitas yang baik, dan kekuatan tinggi, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi di industri seperti otomotif, dirgantara, dan pengolahan makanan. Elemen paduan utama dalam stainless steel 402 mencakup krom (Cr), nikel (Ni), dan besi (Fe), dengan krom yang paling signifikan untuk meningkatkan ketahanan korosi dan nikel berkontribusi pada ketangguhan dan duktilitasnya.

Tinjauan Menyeluruh

Karakteristik paling signifikan dari stainless steel 402 termasuk ketahanannya yang tinggi terhadap oksidasi dan korosi, terutama di lingkungan yang sedikit korosif. Ini juga menunjukkan sifat mekanik yang baik, termasuk kekuatan dan duktilitas, yang penting untuk aplikasi struktural. Namun, penting untuk dicatat bahwa meskipun stainless steel 402 menawarkan banyak keuntungan, ia juga memiliki keterbatasan. Misalnya, ia mungkin tidak bekerja sebaik di lingkungan yang sangat asam atau kaya klorida dibandingkan dengan grade stainless steel lainnya, seperti 304 atau 316.

Keuntungan:
- Ketahanan korosi yang sangat baik di lingkungan ringan
- Sifat mekanik yang baik, termasuk kekuatan dan duktilitas
- Ketahanan terhadap suhu tinggi

Keterbatasan:
- Kinerja berkurang di lingkungan yang sangat asam atau kaya klorida
- Kualitas pengelasan yang lebih rendah dibandingkan dengan beberapa grade stainless steel lainnya

Secara historis, stainless steel 402 telah digunakan dalam aplikasi di mana kombinasi kekuatan dan ketahanan korosi diperlukan, seperti dalam pembuatan komponen otomotif dan peralatan industri. Posisi pasarannya kuat, terutama di sektor-sektor yang mengutamakan daya tahan dan ketahanan terhadap aus.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Daerah Asal	Catatan/Remark
UNS	S40200	USA	Setara terdekat dengan AISI 402
AISI/SAE	402	USA	Perbedaan komposisi minor yang perlu diperhatikan
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat stainless steel
EN	1.4006	Eropa	Kelas setara dalam standar Eropa
JIS	SUS 402	Jepang	Sifat yang serupa dengan variasi kecil

Tabel di atas menyoroti berbagai standar dan penunjukan yang terkait dengan stainless steel 402. Perlu dicatat, meskipun grade seperti AISI 304 dan 316 lebih umum digunakan, 402 menawarkan keuntungan khusus dalam aplikasi tertentu, terutama di mana ketahanan korosi sedang cukup.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Krom)	11.5 - 13.5
Ni (Nikel)	0.5 - 2.0
Fe (Besi)	Seimbang
C (Karbon)	0.03 max
Mn (Mangan)	1.0 max
Si (Silikon)	1.0 max

Peran utama krom dalam stainless steel 402 adalah untuk meningkatkan ketahanan korosinya, sementara nikel berkontribusi pada ketangguhan dan duktilitasnya. Kandungan karbon rendah membantu mencegah pengendapan karbida, yang dapat menyebabkan korosi intergranular. Mangan dan silikon dimasukkan untuk meningkatkan kekuatan keseluruhan dan kelayakan kerja baja.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Rentang Tipikal (Metrik)	Nilai/Rentang Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikenakan	Suhu Ruangan	520 - 750 MPa	75 - 109 ksi	ASTM E8
Kekuatan Ujung (offset 0.2%)	Dikenakan	Suhu Ruangan	205 - 310 MPa	30 - 45 ksi	ASTM E8
Panjangnya	Dikenakan	Suhu Ruangan	40 - 50%	40 - 50%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikenakan	Suhu Ruangan	80 - 90 HRB	80 - 90 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak	Dikenakan	-20°C (-4°F)	40 J	29.5 ft-lbf	ASTM E23

Sifat mekanik stainless steel 402 membuatnya cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan duktilitas yang baik. Kekuatan tarik dan kekuatan uji menunjukkan bahwa ia dapat menahan beban yang signifikan, sementara persen perpanjangan menunjukkan bahwa ia dapat terdeformasi tanpa patah, yang sangat penting untuk proses pembentukan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7.8 g/cm³	0.282 lb/in³
Titik Leleh	-	1400 - 1450 °C	2552 - 2642 °F
Konduktivitas Termal	Suhu Ruangan	25 W/m·K	14.5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	500 J/kg·K	0.12 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0.73 µΩ·m	0.00000073 Ω·m
Koefficients Ekspansi Termal	Suhu Ruangan	16.5 x 10⁻⁶/K	9.2 x 10⁻⁶/°F

Kepadatan dan titik leleh stainless steel 402 menunjukkan kekokohannya, sementara konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifiknya penting untuk aplikasi yang melibatkan transfer panas. Resistivitas listriknya relatif rendah, membuatnya cocok untuk aplikasi listrik tertentu.

Ketahanan Terhadap Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3 - 10	20 - 60 / 68 - 140	Baik	Risiko korosi pitting
Asam Sulfat	10 - 30	20 - 40 / 68 - 104	Poor	Tidak dianjurkan
Asam Asetat	5 - 20	20 - 60 / 68 - 140	Bagus	Ketahanan sedang
Atmosfer	-	-	Sangat Baik	Ketahanan yang baik

Stainless steel 402 menunjukkan ketahanan yang baik terhadap korosi atmosfer dan ketahanan sedang terhadap beberapa asam. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting di lingkungan klorida, yang merupakan pertimbangan penting untuk aplikasi di lingkungan pesisir atau laut. Dibandingkan dengan grade seperti 304 dan 316, kinerjanya di lingkungan yang sangat korosif secara mencolok inferior, terutama dalam kondisi kaya klorida.

Ketahanan Panas

Sifat/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Maksimal Kontinu	800 °C	1472 °F	Cocok untuk suhu tinggi
Suhu Layanan Maksimal Intermiten	900 °C	1652 °F	Paparan jangka pendek
Suhu Scaling	1000 °C	1832 °F	Risiko oksidasi

Pada suhu tinggi, stainless steel 402 mempertahankan kekuatan dan ketahanan oksidasinya, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan panas. Namun, paparan jangka panjang pada suhu di atas 800 °C dapat menyebabkan scaling, yang dapat mengurangi integritas strukturalnya.

Sifat Fabrikasi

Kelayakan Pengelasan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Flux Pelindung Tipikal	Catatan
TIG	ER 308L	Argon	Pra-panas dianjurkan
MIG	ER 308L	Campuran Argon + CO2	Perlakuan panas pasca pengelasan mungkin diperlukan

Stainless steel 402 dapat dilas menggunakan teknik standar, tetapi pemanasan awal dan perlakuan panas pasca pengelasan dianjurkan untuk meminimalkan risiko retak. Pemilihan logam pengisi sangat penting untuk memastikan kompatibilitas dan mempertahankan ketahanan terhadap korosi.

Machinability

Parameter Pemesinan	Stainless Steel 402	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Machinability Relatif	40	100	Membutuhkan kecepatan pemotongan yang lebih lambat
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Putar)	30 m/menit	80 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik

Pemesinan stainless steel 402 dapat menjadi tantangan karena ketangguhannya. Kondisi optimal termasuk menggunakan alat karbida dan kecepatan pemotongan yang lebih lambat untuk mencegah keausan alat.

Formabilitas

Stainless steel 402 menunjukkan formabilitas yang baik, menjadikannya cocok untuk proses pembentukan dingin dan panas. Namun, penting untuk mempertimbangkan pengerasan akibat kerja yang dapat memengaruhi duktilitas material selama operasi pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Merendam Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Peregangan	1050 - 1150 °C / 1922 - 2102 °F	1 - 2 jam	Udara atau air	Meningkatkan duktilitas dan mengurangi kekerasan

Proses perlakuan panas seperti peregangan sangat penting untuk meningkatkan duktilitas dan mengurangi kekerasan stainless steel 402. Selama peregangan, struktur mikro berubah, yang mengarah pada peningkatan sifat mekanik.

Aplikasi Umum dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Kunci Baja yang Dimanfaatkan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Otomotif	Sistem knalpot	Ketahanan korosi, kekuatan suhu tinggi	Daya tahan dan performa
Dirgantara	Komponen mesin	Kekuatan tinggi, ketahanan panas	Keamanan dan keandalan
Pengolahan Makanan	Peralatan dan perlengkapan	Ketahanan korosi, kemudahan pembersihan	Higienis dan kepatuhan

Aplikasi lainnya termasuk:
- Peralatan pemrosesan kimia
- Perangkat keras laut
- Aplikasi arsitektur

Stainless steel 402 dipilih untuk aplikasi yang memerlukan keseimbangan antara kekuatan dan ketahanan korosi, terutama di lingkungan di mana paparan terhadap kelembapan atau agen korosif ringan diharapkan.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	Stainless Steel 402	Stainless Steel AISI 304	Stainless Steel AISI 316	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	Kekuatan tinggi	402 kurang kuat dibandingkan 304 dan 316
Aspek Korosi Utama	Baik dalam klorida	Bagus dalam klorida	Sangat baik dalam klorida	316 menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik
Kelayakan Pengelasan	Sedang	Baik	Baik	402 membutuhkan lebih banyak perhatian dalam pengelasan
Machinability	Sedang	Baik	Sedang	304 lebih mudah diproses
Formabilitas	Baik	Sangat baik	Baik	304 memiliki formabilitas yang lebih baik
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Sedang	Lebih tinggi	402 efektif biaya untuk aplikasi spesifik
Ketersediaan Tipikal	Sedang	Tinggi	Tinggi	304 dan 316 lebih umum tersedia

Ketika memilih stainless steel 402, pertimbangan mencakup efektivitas biayanya, ketersediaan, dan persyaratan kinerja spesifik. Meskipun mungkin tidak digunakan secara luas seperti 304 atau 316, ia menawarkan keuntungan unik dalam aplikasi tertentu, terutama di mana ketahanan korosi sedang dan sifat mekanik yang baik diperlukan. Keamanan dan sifat magnetik juga merupakan faktor penting, terutama di industri di mana material non-magnetik lebih disukai.

Sebagai ringkasan, stainless steel 402 adalah bahan serbaguna yang menyeimbangkan kekuatan, ketahanan korosi, dan biaya, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi rekayasa.