A286 Stainless Steel: Sifat dan Aplikasi Utama

Baja Stainles A286, juga dikenal sebagai Alloy 660, adalah baja tahan karat austenitik yang terutama ditandai dengan kekuatan tinggi dan ketahanan oksidasi yang sangat baik pada suhu tinggi. Paduan ini terkenal karena komposisinya, yang mencakup jumlah signifikan nikel dan kromium, bersama dengan jumlah kecil molibdenum dan titanium. Elemen paduan ini berkontribusi pada sifat uniknya, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi suhu tinggi.

Ikhtisar Komprehensif

A286 diklasifikasikan sebagai baja tahan karat austenitik, yang berarti ia memiliki struktur kristal kubik yang terpusat pada muka yang memberikan daya dukung dan ketangguhan yang sangat baik. Elemen paduan utama dalam A286 mencakup:

• Nikel (Ni): Meningkatkan ketahanan korosi dan memperbaiki kekuatan suhu tinggi.
• Kromium (Cr): Meningkatkan ketahanan oksidasi dan berkontribusi pada ketahanan korosi secara keseluruhan.
• Molibdenum (Mo): Meningkatkan ketahanan terhadap pitting dan korosi celah.
• Titanium (Ti): Menstabilkan struktur dan membantu mencegah presipitasi karbida selama pengelasan.

Karakteristik signifikan dari A286 mencakup:

• Kekuatan Tinggi: Mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi, menjadikannya ideal untuk aplikasi dirgantara dan industri.
• Ketahanan Korosi: Menawarkan ketahanan baik terhadap berbagai lingkungan korosif.
• Fabricability yang Baik: Dapat dengan mudah dilas dan dibentuk.

Keuntungan (Pro):
- Kekuatan suhu tinggi yang sangat baik.
- Ketahanan oksidasi yang baik.
- Serbaguna untuk berbagai aplikasi, termasuk dirgantara dan pengolahan kimia.

Keterbatasan (Cons):
- Lebih mahal daripada beberapa baja tahan karat lainnya.
- Ketahanan lebih rendah terhadap jenis korosi tertentu dibandingkan dengan paduan lain, seperti baja tahan karat dupleks.

Secara historis, A286 telah banyak digunakan di industri dirgantara untuk komponen seperti mesin turbin dan sistem knalpot karena kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi ekstrem.

Nama Alternatif, Standar, dan Ekivalen

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Region Asal	Catatan/Pernyataan
UNS	S66286	USA	Setara terdekat dengan AISI 316 tetapi dengan kekuatan lebih tinggi pada suhu tinggi.
AISI/SAE	660	USA	Umumnya disebut sebagai Alloy 660.
ASTM	A453	USA	Spesifikasi untuk bahan pengikat suhu tinggi.
EN	1.4980	Eropa	Sifat mirip tetapi mungkin memiliki perbedaan komposisi kecil.
JIS	SUS 660	Jepang	Kelas setara dengan perbedaan kecil dalam komposisi.

Perbedaan antara kelas-kelas ini sering terletak pada elemen paduan spesifik dan konsentrasinya, yang dapat mempengaruhi sifat seperti ketahanan korosi dan kinerja mekanis. Sebagai contoh, meskipun A286 dan AISI 316 sama-sama menawarkan ketahanan korosi yang baik, A286 dirancang khusus untuk aplikasi suhu tinggi, sehingga lebih cocok untuk penggunaan dirgantara.

Sifat-Sifat Kunci

Komposisi Kimia

Elemen (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
Karbon (C)	0,08 max
Mangan (Mn)	1,0 max
Silikon (Si)	1,0 max
Kromium (Cr)	14,0 - 17,0
Nikel (Ni)	24,0 - 27,0
Molibdenum (Mo)	1,0 - 2,0
Titanium (Ti)	0,5 - 1,0
Besi (Fe)	Sisa

Peran utama elemen paduan kunci dalam A286 mencakup:

• Nikel: Meningkatkan kemampuan paduan untuk bertahan pada suhu tinggi dan meningkatkan ketangguhannya secara keseluruhan.
• Kromium: Memberikan ketahanan oksidasi yang sangat baik, penting untuk aplikasi yang terpapar suhu tinggi.
• Molibdenum: Meningkatkan ketahanan terhadap korosi lokal, terutama di lingkungan klorida.
• Titanium: Menstabilkan mikrostruktur, terutama selama pengelasan, mencegah pembentukan karbida.

Sifat Mekanik

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai Umum/Rentang (Metrik)	Nilai Umum/Rentang (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dianil	Suhu Ruang	620 - 750 MPa	90 - 110 ksi	ASTM E8
Kekuatan Luluh (offset 0,2%)	Dianil	Suhu Ruang	310 - 450 MPa	45 - 65 ksi	ASTM E8
Perpanjangan	Dianil	Suhu Ruang	30% - 40%	30% - 40%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dianil	Suhu Ruang	85 - 95 HRB	85 - 95 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impact (Charpy V-notch)	Dianil	-196 °C	30 J	22 ft-lbf	ASTM E23

Gabungan sifat mekanik ini menjadikan A286 cocok untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketangguhan pada suhu tinggi, seperti pada komponen turbin gas dan dirgantara. Kemampuannya untuk mempertahankan integritas struktural di bawah beban mekanis sangat penting dalam lingkungan yang menuntut ini.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruang	7,93 g/cm³	0,286 lb/in³
Titik Lebur/Rentang	-	1370 - 1425 °C	2500 - 2600 °F
Kondusivitas Termal	Suhu Ruang	15,1 W/m·K	87,5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruang	500 J/kg·K	0,119 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruang	0,72 µΩ·m	0,00000072 Ω·m
Kopeisien Ekspansi Termal	20 - 100 °C	16,0 x 10⁻⁶/K	8,9 x 10⁻⁶/°F

Signifikansi praktis dari sifat fisik A286 mencakup:

• Kepadatan: Kepadatannya yang relatif tinggi berkontribusi pada kekuatan dan ketahanannya, menjadikannya cocok untuk aplikasi tugas berat.
• Kondusivitas Termal: Kondusivitas termal sedang memungkinkan disipasi panas yang efektif di lingkungan suhu tinggi.
• Kopeisien Ekspansi Termal: Sifat ini penting untuk aplikasi di mana fluktuasi suhu terjadi, karena membantu meminimalkan stres termal.

Ketahanan Korosi

Agen Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Klorida	3-10	20-60 / 68-140	Baik	Risiko korosi pitting.
Asam Sulfur	10-30	20-60 / 68-140	Adil	Rentan terhadap retak korosi tegangan.
Asam Nitrat	10-50	20-60 / 68-140	Sangat Baik	Ketahanan tinggi.
Air Laut	-	20-60 / 68-140	Baik	Risiko korosi lokal.

A286 menunjukkan ketahanan baik terhadap banyak lingkungan korosif, termasuk kondisi atmosfer, air tawar, dan beberapa asam. Namun, ia rentan terhadap korosi pitting dan retak korosi tegangan di lingkungan kaya klorida, yang merupakan pertimbangan penting untuk aplikasi di industri kelautan atau pengolahan kimia.

Ketika dibandingkan dengan baja tahan karat lainnya, seperti AISI 316 dan baja tahan karat dupleks, A286 menawarkan kinerja suhu tinggi yang lebih baik tetapi mungkin tidak sebanding dengan ketahanan korosi kelas dupleks di lingkungan agresif tertentu.

Ketahanan Terhadap Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Pernyataan
Suhu Layanan Kontinu Maks	700 °C	1292 °F	Cocok untuk paparan jangka panjang.
Suhu Layanan Intermiten Maks	800 °C	1472 °F	Paparan jangka pendek saja.
Suhu Pengelupasan	900 °C	1652 °F	Risiko oksidasi di atas suhu ini.
Pertimbangan Kekuatan Creep	600 °C	1112 °F	Ketahanan creep mulai menurun.

A286 mempertahankan kekuatan dan ketahanan oksidasinya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti komponen turbin gas dan penukar panas. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu di atas 700 °C, di mana oksidasi dapat menjadi signifikan.

Sifat Fabrikasi

Kemampuan Mengelas

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Perekat Penyangga Umum	Catatan
TIG	ER660 (A286)	Argon	Preheat mungkin diperlukan.
MIG	ER660 (A286)	Argon + 2-5% CO₂	Karakteristik peleburan yang baik.
Stick	E660 (A286)	-	Cocok untuk perbaikan lapangan.

A286 umumnya dianggap memiliki kemampuan pengelasan yang baik, meskipun pra-pemanasan dan perlakuan panas pasca pengelasan mungkin diperlukan untuk menghindari retak. Penggunaan logam pengisi yang sesuai sangat penting untuk mempertahankan sifat mekanik yang diinginkan di zona las.

Kemampuan Mesin

Parameter Pengelasan	A286	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Mesin Relatif	50%	100%	Membutuhkan kecepatan lebih lambat.
Kecepatan Pemotongan Umum (Putaran)	25 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat karbida.

A286 memiliki kemampuan mesin sedang, yang memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat dan alat khusus untuk mencapai hasil optimal. Penggunaan alat karbida disarankan untuk meningkatkan kinerja dan umur alat.

Kemampuan Pembentukan

A286 menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, karena kekuatannya, mungkin memerlukan daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan paduan kuat lebih rendah. Karakteristik pengerasan kerja paduan harus dipertimbangkan selama operasi pembentukan untuk menghindari regangan yang berlebihan.

Perlakuan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Umum	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Annealing Solusi	1040 - 1150 / 1900 - 2100	1 jam	Udara atau air	Melarutkan karbida, meningkatkan kelenturan.
Penuaan	700 - 800 / 1292 - 1472	4 jam	Udara	Meningkatkan kekuatan melalui pengerasan presipitasi.

Proses perlakuan panas untuk A286 melibatkan pelarutan annealing untuk melarutkan karbida dan penuaan untuk meningkatkan kekuatan. Perlakuan ini mempengaruhi mikrostruktur secara signifikan, yang menghasilkan sifat mekanik yang lebih baik.

Aplikasi dan Penggunaan Akhir yang Umum

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Dirgantara	Komponen turbin gas	Kekuatan tinggi, ketahanan oksidasi	Diperlukan untuk kinerja suhu tinggi.
Pengolahan Kimia	Penukar panas	Ketahanan korosi, stabilitas suhu tinggi	Penting untuk daya tahan di lingkungan keras.
Minyak dan Gas	Komponen kepala sumur	Kekuatan, ketangguhan	Kritis untuk keselamatan dan keandalan.
Otomotif	Sistem knalpot	Kekuatan suhu tinggi, ketahanan korosi	Diperlukan untuk kinerja dan umur panjang.

Aplikasi lainnya termasuk:

• Lingkungan Maritim: Komponen yang terpapar air laut.
• Pembangkit Energi: Bagian dalam turbin uap dan gas.
• Reaktor Nuklir: Komponen struktural yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi.

A286 dipilih untuk aplikasi ini karena kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi ekstrem sekaligus mempertahankan integritas struktural.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lebih Lanjut

Fitur/Sifat	A286	AISI 316	Baja Tahan Karat Dupleks	Catatan Pro/Kon atau Trade-off Singkat
Sifat Mekanik Utama	Kekuatan tinggi	Ketahanan korosi baik	Ketahanan korosi sangat baik	A286 unggul dalam aplikasi suhu tinggi.
Aspek Korosi Utama	Baik di banyak lingkungan	Sangat baik di lingkungan klorida	Superior di lingkungan agresif	A286 mungkin tidak bekerja sebaik di lingkungan kaya klorida.
Kemampuan Mengelas	Baik	Sangat baik	Sedang	A286 memerlukan praktik pengelasan yang hati-hati.
Kemampuan Mesin	Sedang	Baik	Sedang	A286 memerlukan kecepatan yang lebih lambat dan alat khusus.
Kemampuan Pembentukan	Baik	Sangat baik	Sedang	A286 mungkin memerlukan lebih banyak daya untuk dibentuk.
Biaya Relatif Aproksimasi	Lebih tinggi	Sedang	Lebih tinggi	Pertimbangan biaya dapat mempengaruhi pemilihan.
Ketersediaan Umum	Sedang	Tinggi	Sedang	Ketersediaan dapat bervariasi berdasarkan daerah.

Saat memilih A286, pertimbangan mencakup biaya-efektivitasnya untuk aplikasi suhu tinggi, ketersediaannya di pasar, dan kinerjanya di lingkungan tertentu. Meskipun mungkin lebih mahal daripada baja tahan karat lainnya, sifat uniknya membenarkan penggunaannya dalam aplikasi kritis.

Secara singkat, baja tahan karat A286 adalah paduan serba guna dan berkualitas tinggi yang cocok untuk aplikasi yang menuntut, terutama di industri dirgantara dan pengolahan kimia. Kombinasi kekuatan tinggi, ketahanan oksidasi, dan fabrikabilitas yang baik menjadikannya pilihan utama bagi insinyur dan perancang.