407 Stainless Steel: Properti dan Aplikasi Utama

Stainless steel 407 diklasifikasikan sebagai stainless steel martensitik, dikenal karena kekuatannya yang tinggi dan ketahanan korosi yang sedang. Kelas ini terutama diolah dengan krom (12-14%) dan nikel (1-2%), yang berkontribusi pada sifat-sifat uniknya. Kehadiran krom meningkatkan ketahanan korosinya, sementara nikel memperbaiki ketangguhan dan kelenturannya.

Gambaran Menyeluruh

Stainless steel 407 dicirikan oleh sifat mekaniknya yang sangat baik, termasuk kekuatan tarik dan kekerasan yang tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan daya tahan dan ketahanan terhadap aus. Ia sering digunakan di lingkungan di mana ketahanan korosi yang sedang sudah cukup, seperti di industri pengolahan makanan dan kimia.

Kelebihan:
- Kekuatan Tinggi: Stainless steel 407 menunjukkan kekuatan superior dibandingkan banyak grade stainless steel lainnya, menjadikannya ideal untuk aplikasi struktural.
- Ketahanan Aus yang Baik: Kekerasannya memungkinkannya untuk tahan terhadap kondisi abrasif, memperpanjang umur komponen yang terbuat dari bahan ini.
- Ketahanan Korosi yang Sedang: Walaupun tidak sekuat grade austenitik dalam hal ketahanan korosi, ia bekerja dengan baik dalam lingkungan yang sedikit korosif.

Limitasi:
- Kelenturan yang Lebih Rendah: Dibandingkan dengan stainless steel austenitik, 407 memiliki kelenturan yang lebih rendah, yang dapat membatasi kemampuannya untuk dibentuk.
- Kerentanan terhadap Retak Korosi Stres: Di lingkungan tertentu, terutama yang mengandung klorida, dapat rentan terhadap retak korosi stres.

Secara historis, stainless steel 407 telah digunakan dalam berbagai aplikasi karena keseimbangan kekuatan dan ketahanan korosinya, memposisikannya sebagai pilihan yang dapat diandalkan di sektor manufaktur.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Deskripsi/Grade	Negara/Region Asal	Catatan/Keterangan
UNS	S40700	USA	Setara terdekat dengan AISI 410 dengan perbedaan komposisi kecil.
AISI/SAE	407	USA	Mirip dengan 410 tetapi dengan sifat yang sedikit berbeda.
ASTM	A240	USA	Spesifikasi standar untuk pelat, lembaran, dan strip stainless steel krom dan krom-nikel.
EN	1.4006	Eropa	Setara dengan AISI 410, dengan sifat yang serupa.
JIS	SUS 410	Jepang	Sebanding dengan AISI 410, digunakan dalam aplikasi serupa.

Perbedaan antara grade setara ini sering terletak pada elemen paduan spesifik mereka dan sifat mekanik, yang dapat mempengaruhi kinerja dalam aplikasi tertentu. Misalnya, meskipun 407 dan 410 stainless steel keduanya martensitik, 410 biasanya memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi, yang dapat meningkatkan kekerasan tetapi dapat mengurangi kelenturan.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Cr (Krom)	12,0 - 14,0
Ni (Nikel)	1,0 - 2,0
C (Karbon)	0,08 maks
Mn (Mangan)	1,0 maks
Si (Silikon)	1,0 maks
P (Fosfor)	0,04 maks
S (Belerang)	0,03 maks

Krom adalah elemen paduan utama yang memberikan ketahanan korosi, sementara nikel meningkatkan ketangguhan dan kelenturan. Karbon berkontribusi pada kekerasan dan kekuatan, menjadikannya elemen penting dalam stainless steel martensitik.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai Rentang Tipikal (Unit Metric - SI)	Nilai Rentang Tipikal (Unit Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dianil	620 - 750 MPa	90 - 109 ksi	ASTM E8
Kekuatan Jatuh (offset 0,2%)	Dianil	450 - 550 MPa	65 - 80 ksi	ASTM E8
Panjangnya	Dianil	15 - 25%	15 - 25%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell C)	Dianil	25 - 35 HRC	25 - 35 HRC	ASTM E18
Kekuatan Impak (Charpy)	-20°C	30 J	22 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi dari kekuatan tarik dan kekuatan jatuh yang tinggi membuat stainless steel 407 cocok untuk aplikasi yang memerlukan integritas struktural di bawah beban. Kekerasannya memberikan ketahanan terhadap aus, sementara persentase pemanjangan menunjukkan kelenturan yang wajar untuk proses pembentukan.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Unit Metric - SI)	Nilai (Unit Imperial)
Kepadatan	-	7,75 g/cm³	0,28 lb/in³
Titik Leleh/Rentang	-	1450 - 1510 °C	2642 - 2750 °F
Kondusivitas Termal	20°C	25 W/m·K	14,5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	20°C	500 J/kg·K	0,12 BTU/lb·°F
Resistivitas Elektrik	20°C	0,73 µΩ·m	0,00000073 Ω·m
Koefficient Ekspansi Termal	20-100°C	16,5 x 10⁻⁶ /K	9,2 x 10⁻⁶ /°F

Kepadatan stainless steel 407 menunjukkan bahwa materialnya relatif berat, yang berkontribusi pada kekuatannya. Kondusivitas termal dan kapasitas panas spesifik menunjukkan bahwa ia dapat menangani stres termal dengan baik, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang melibatkan paparan panas.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	0 - 5	20 - 60 / 68 - 140	Baik	Risiko korosi pitting.
Asam (HCl)	0 - 10	20 - 40 / 68 - 104	Buruk	Tidak direkomendasikan untuk digunakan.
Alkali	0 - 5	20 - 60 / 68 - 140	Baik	Ketahanan sedang.
Atmosfer	-	-	Baik	Berfungsi dengan baik dalam lingkungan yang ringan.

Stainless steel 407 menunjukkan ketahanan sedang terhadap berbagai agen korosif, terutama dalam kondisi atmosfer. Namun, ia kurang efektif di lingkungan asam, yang dapat menyebabkan degradasi signifikan. Dibandingkan dengan grade austenitik seperti 304 atau 316, ketahanan korosi 407 terbatas, terutama di lingkungan yang kaya klorida di mana pitting menjadi perhatian.

Ketahanan Panas

Sifat/Batasan	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Kontinu Maks	400 °C	752 °F	Cocok untuk aplikasi suhu tinggi.
Suhu Layanan Intermiten Maks	425 °C	797 °F	Dapat bertahan terhadap paparan suhu lebih tinggi dalam jangka pendek.
Suhu Scaling	600 °C	1112 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini.

Pada suhu tinggi, stainless steel 407 mempertahankan kekuatannya tetapi mungkin mengalami oksidasi jika terpapar udara. Kinerjanya dalam aplikasi suhu tinggi umumnya baik, tetapi harus berhati-hati untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu yang melebihi batas scaling-nya.

Sifat Fabrikasi

Kekasaran

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Pelindung yang Umum Digunakan	Catatan
TIG	ER 410	Argon	Pra-panas direkomendasikan untuk menghindari retak.
MIG	ER 410	Argon + CO2	Cocok untuk bagian tipis.

Stainless steel 407 dapat dilas menggunakan teknik standar, tetapi pra-pemanasan sering disarankan untuk meminimalkan risiko retak. Perlakuan panas setelah pengelasan juga mungkin diperlukan untuk meredakan stres dan meningkatkan kelenturan.

Kecepatan Pemesinan

Parameter Pemesinan	[Stainless Steel 407]	Stainless Steel Benchmark (AISI 1212)	Catatan/Saran
Indeks Kekasaran Relatif	60%	100%	Memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat.
Kecepatan Pemotongan Tipikal	30 m/menit	60 m/menit	Gunakan alat karbida untuk hasil terbaik.

Kekasaran pemesinan adalah sedang; meskipun 407 dapat diproses secara efektif, ia memerlukan peralatan tertentu dan kecepatan yang lebih lambat dibandingkan dengan baja yang lebih mudah diproses seperti AISI 1212.

Formabilitas

Stainless steel 407 kurang formable dibandingkan dengan grade austenitik karena struktur martensitiknya. Pembentukan dingin mungkin dilakukan tetapi dapat menyebabkan pengerasan, sehingga memerlukan kontrol yang cermat terhadap jari-jari lengkung dan proses pembentukan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Perendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing	800 - 900 / 1472 - 1652	1 - 2 jam	Udara	Meningkatkan kelenturan dan mengurangi kekerasan.
Pengerasan	1000 - 1100 / 1832 - 2012	30 - 60 menit	Minyak atau Udara	Meningkatkan kekerasan dan kekuatan.

Proses perlakuan panas secara signifikan mempengaruhi mikrostruktur stainless steel 407, meningkatkan kekerasan dan kekuatannya sambil juga memungkinkan penyesuaian dalam kelenturan melalui proses annealing.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Utama yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Pengolahan Makanan	Peralatan masak dan alat dapur	Kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang sedang	Daya tahan dan kemudahan pembersihan.
Industri Kimia	Komponen pompa	Ketahanan aus, kekuatan	Umur panjang di lingkungan yang keras.
Automotif	Sistem knalpot	Kekuatan suhu tinggi	Kinerja di bawah stres termal.

Aplikasi lainnya termasuk:
- Instrumen medis: Karena kekuatannya dan ketahanan korosi.
- Minyak dan gas: Komponen yang memerlukan daya tahan dalam lingkungan korosif.

Stainless steel 407 dipilih untuk aplikasi ini karena keseimbangan kekuatan, ketahanan aus, dan ketahanan korosi yang sedang, menjadikannya cocok untuk lingkungan yang menuntut.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjutan

Fitur/Sifat	Stainless Steel 407	Stainless Steel AISI 410	Stainless Steel AISI 304	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan tinggi	Kekuatan sedang	Kelenturan yang baik	407 lebih kuat tetapi kurang lentur.
Aspek Ketahanan Korosi Utama	Ketahanan sedang	Ketahanan sedang	Ketahanan yang sangat baik	304 lebih unggul di lingkungan yang korosif.
Kekasaran	Sedang	Baik	Sangat baik	407 memerlukan lebih banyak perhatian dalam pengelasan.
Kekasaran Pemesinan	Sedang	Baik	Sangat baik	407 lebih sulit diproses daripada 304.
Formabilitas	Terbatas	Sedang	Sangat baik	304 lebih mudah dibentuk karena kelenturannya.
Perkiraan Biaya Relatif	Sedang	Sedang	Lebih tinggi	304 umumnya lebih mahal karena kandungan paduannya.
Ketersediaan Tipikal	Umum	Umum	Sangat umum	304 banyak tersedia karena popularitasnya.

Ketika memilih stainless steel 407, pertimbangannya meliputi sifat mekaniknya, ketahanan korosi, dan kesesuaiannya untuk aplikasi tertentu. Meskipun menawarkan keunggulan dalam kekuatan dan ketahanan aus, batasannya dalam hal kelenturan dan ketahanan korosi dibandingkan dengan grade austenitik seperti 304 harus dievaluasi dengan cermat berdasarkan penggunaan yang dimaksud.

Secara singkat, stainless steel 407 adalah material yang serbaguna yang menemukan tempatnya di berbagai industri karena kombinasi sifatnya yang unik. Memahami karakteristik, keunggulan, dan keterbatasannya sangat penting untuk membuat keputusan yang tepat dalam pemilihan material.