Baja Aluminium (Dilapisi): Sifat dan Aplikasi Utama

Stainless steel yang dilapisi aluminium, khususnya baja yang dilapisi, adalah jenis baja yang telah dilapisi dengan paduan aluminium-silikon untuk meningkatkan ketahanan korosi dan sifat termalnya. Kelas baja ini diklasifikasikan sebagai baja karbon rendah, biasanya mengandung kurang dari 0,25% karbon, yang berkontribusi pada kemampuan bentuk dan pengelasan yang sangat baik. Unsur paduan utama dalam stainless steel yang dilapisi adalah aluminium dan silikon, dengan kandungan aluminium umumnya sekitar 90% dan silikon sekitar 10%. Unsur-unsur ini secara signifikan memengaruhi sifat baja, memberikan lapisan pelindung yang meningkatkan ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi.

Tinjauan Umum

Stainless steel yang dilapisi terkenal karena kombinasi sifatnya yang unik, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama di lingkungan di mana suhu tinggi dan kondisi korosif umum. Pelapisan aluminium membentuk penghalang pelindung yang mencegah oksidasi, sehingga memperpanjang umur baja yang mendasarinya. Kelas baja ini menunjukkan reflektivitas termal yang sangat baik, yang bermanfaat dalam aplikasi seperti sistem pembuangan otomotif dan furnace industri.

Keuntungan Baja yang Dilapisi Aluminium:
- Ketahanan Korosi: Pelapisan aluminium memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap karat dan korosi dibandingkan dengan baja yang tidak dilapisi.
- Performa Suhu Tinggi: Baja yang dilapisi aluminium dapat menahan suhu tinggi, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang melibatkan paparan panas.
- Ringan: Pelapisan menambah berat yang minimal, yang menguntungkan dalam aplikasi otomotif dan dirgantara.
- Efisiensi Biaya: Dibandingkan dengan baja tahan karat, baja yang dilapisi aluminium menawarkan solusi yang lebih ekonomis sambil tetap memberikan kinerja yang baik.

Limitasi Baja yang Dilapisi Aluminium:
- Pengelasan Terbatas: Pelapisan aluminium dapat mempersulit proses pengelasan, memerlukan teknik dan material pengisi tertentu.
- Kekerasan Permukaan: Permukaan mungkin lebih lunak dibandingkan dengan baja yang dilapisi lainnya, yang dapat memengaruhi ketahanan aus dalam aplikasi tertentu.
- Tidak Cocok untuk Semua Lingkungan: Meskipun berkinerja baik dalam banyak kondisi, mungkin tidak cocok untuk lingkungan dengan paparan klorida yang tinggi.

Secara historis, stainless steel yang dilapisi aluminium telah digunakan sejak tahun 1970-an dan telah mendapatkan popularitas di berbagai industri karena sifatnya yang menguntungkan. Posisi pasarnya kuat, terutama di sektor otomotif, konstruksi, dan pembuatan peralatan.

Nama Alternatif, Standar, dan Setara

Organisasi Standar	Penunjukan/Kelas	Negara/Daerah Asal	Catatan/Keterangan
ASTM	A463	USA	Setara terdekat dengan JIS G3312
JIS	G3312	Jepang	Registrasi perbedaan komposisi kecil yang perlu diperhatikan
EN	10346	Eropa	Umumnya digunakan di pasar Eropa
ISO	3574	Internasional	Standar umum untuk baja yang dilapisi celup panas
DIN	17175	Jerman	Sifat mirip dengan A463 tetapi dengan pemrosesan yang berbeda

Perbedaan antara standar ini dapat memengaruhi pemilihan baja yang dilapisi aluminium untuk aplikasi tertentu. Misalnya, sementara ASTM A463 dan JIS G3312 mungkin melayani tujuan yang serupa, metode pemrosesan dan mikrostruktur yang dihasilkan dapat menyebabkan variasi dalam kinerja, terutama dalam aplikasi suhu tinggi.

Sifat Utama

Komposisi Kimia

Unsur (Simbol dan Nama)	Rentang Persentase (%)
C (Karbon)	0,02 - 0,25
Si (Silikon)	1,0 - 2,0
Al (Aluminium)	90,0 - 94,0
Mn (Mangan)	0,3 - 0,6
P (Fosfor)	≤ 0,04
S (Belerang)	≤ 0,03

Peran utama aluminium dalam baja yang dilapisi adalah untuk membentuk lapisan oksida pelindung yang meningkatkan ketahanan korosi. Silikon membantu dalam pembentukan lapisan ini dan meningkatkan daya rekat pelapisan aluminium ke substrat baja. Karbon, meskipun ada dalam jumlah kecil, berkontribusi pada kekuatan dan kekerasan keseluruhan baja.

Sifat Mekanis

Sifat	Kondisi/Temper	Suhu Uji	Nilai/Range Tipikal (Metik)	Nilai/Range Tipikal (Imperial)	Standar Referensi untuk Metode Uji
Kekuatan Tarik	Dikapur	Suhu Ruangan	350 - 550 MPa	50 - 80 ksi	ASTM E8
Kekuatan Sisa (Pemindahan 0,2%)	Dikapur	Suhu Ruangan	200 - 300 MPa	29 - 44 ksi	ASTM E8
Peregangan	Dikapur	Suhu Ruangan	20 - 30%	20 - 30%	ASTM E8
Kekerasan (Rockwell B)	Dikapur	Suhu Ruangan	60 - 80 HRB	60 - 80 HRB	ASTM E18
Kekuatan Impak	Charpy (pada -20°C)	-20°C	20 - 40 J	15 - 30 ft-lbf	ASTM E23

Kombinasi kekuatan tarik dan kekuatan sisa membuat baja yang dilapisi aluminium cocok untuk aplikasi struktural di mana beban mekanis menjadi pertimbangan. Sifat peregangan menunjukkan daya dukung yang baik, yang memungkinkan proses pembentukan tanpa retak.

Sifat Fisik

Sifat	Kondisi/Suhu	Nilai (Metik)	Nilai (Imperial)
Kepadatan	Suhu Ruangan	7,85 g/cm³	0,284 lb/in³
Titik Leleh	-	660 - 700 °C	1220 - 1292 °F
Kapasitas Thermal Konduktivitas	Suhu Ruangan	50 W/m·K	34,5 BTU·in/h·ft²·°F
Kapasitas Panas Spesifik	Suhu Ruangan	0,46 kJ/kg·K	0,11 BTU/lb·°F
Resistivitas Listrik	Suhu Ruangan	0,000001 Ω·m	0,0000001 Ω·in

Kepadatan dan titik leleh baja yang dilapisi menjadikannya sesuai untuk aplikasi suhu tinggi, sementara konduktivitas termalnya bermanfaat dalam pengelolaan panas, seperti di sistem pembuangan otomotif.

Ketahanan Korosi

Agens Korosif	Konsentrasi (%)	Suhu (°C/°F)	Peringkat Ketahanan	Catatan
Air Garam	3,5	25/77	Adil	Risiko jenis pitting
Asam Sulfat	10	25/77	Kurang Baik	Tidak disarankan
Klorida	1,0	25/77	Adil	Rentan terhadap SCC
Atmosfer	-	-	Sangat Baik	Ketahanan yang baik

Baja yang dilapisi aluminium menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap korosi atmosfer, menjadikannya cocok untuk aplikasi luar ruangan. Namun, ada kurang efektif di lingkungan dengan konsentrasi klorida atau asam yang tinggi, di mana pitting dan retak korosi stres (SCC) dapat terjadi. Dibandingkan dengan baja tahan karat, yang menawarkan ketahanan korosi yang lebih baik, baja yang dilapisi aluminium lebih ekonomis untuk aplikasi di mana ketahanan korosi ekstrem tidak krusial.

Ketahanan Panas

Sifat/Batas	Suhu (°C)	Suhu (°F)	Keterangan
Suhu Layanan Maksimal Berkelanjutan	600	1112	Cocok untuk paparan berkepanjangan
Suhu Layanan Maksimal Sementara	700	1292	Pemaparan jangka pendek saja
Suhu Pengelupasan	700	1292	Mulai teroksidasi di atas suhu ini
Batas Kekuatan Creep	400	752	Creep mulai menjadi perhatian

Baja yang dilapisi aluminium mempertahankan integritas strukturalnya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti pelapisan furnace dan sistem pembuangan. Namun, harus diambil perhatian untuk menghindari paparan berkepanjangan di atas suhu pelayanan maksimumnya, karena ini dapat menyebabkan oksidasi dan degradasi pelapis.

Properti Fabrikasi

Keterikatan

Proses Pengelasan	Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS)	Gas/Fluks Pelindung Tipikal	Catatan
MIG	ER4047	Argon	Memerlukan pemanasan awal
TIG	ER4047	Argon	Pemukaan bersih sangat penting
Pengelasan Titik	-	-	Terbatas karena pelapisan

Baja yang dilapisi aluminium dapat dilas, tetapi teknik dan logam pengisi tertentu diperlukan untuk memastikan ikatan yang kuat. Pemanasan awal seringkali diperlukan untuk mencegah retakan akibat pelapisan aluminium. Perlakuan panas pasca-lasan juga mungkin bermanfaat untuk mengurangi stres.

Kemampuan Mesin

Parameter Pemesinan	Baja yang Dilapisi Aluminium	AISI 1212	Catatan/Tips
Indeks Kemampuan Pemesinan Relatif	60	100	Lebih sulit untuk diproses
Kecepatan Pemotongan Tipikal (Memutar)	30 m/menit	50 m/menit	Gunakan alat tajam

Baja yang dilapisi aluminium memiliki kemampuan pemesinan yang lebih rendah dibandingkan dengan baja patokan seperti AISI 1212 karena pelapisan aluminium. Disarankan untuk menggunakan alat tajam dan kecepatan pemotongan yang tepat untuk mencapai hasil yang optimal.

Kemampuan Pembentukan

Baja yang dilapisi aluminium menunjukkan kemampuan pembentukan yang baik, memungkinkan untuk proses pembentukan dingin dan panas. Namun, adanya pelapisan aluminium dapat menyebabkan pengerasan kerja, memerlukan kontrol yang hati-hati terhadap jari-jari pembengkokan dan teknik pembentukan untuk menghindari retakan.

Pemrosesan Panas

Proses Perlakuan	Rentang Suhu (°C/°F)	Waktu Rendaman Tipikal	Metode Pendinginan	Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan
Pemanasan	600 - 700 / 1112 - 1292	1 - 2 jam	Udara	Pelemahan, meningkatkan duktilitas
Quenching	800 - 900 / 1472 - 1652	30 menit	Air	Mengeraskan
Pemanasan Ulang	400 - 600 / 752 - 1112	1 jam	Udara	Mengurangi kerapuhan

Proses pemrosesan panas dapat secara signifikan mengubah mikrostruktur baja yang dilapisi, meningkatkan sifat mekaniknya. Pemanasan, misalnya, dapat meningkatkan duktilitas, sementara quenching dapat meningkatkan kekerasan.

Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir

Industri/Sektor	Contoh Aplikasi Spesifik	Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini	Alasan Pemilihan (Singkat)
Otomotif	Sistem pembuangan	Ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi	Ringan dan tahan lama
Konstruksi	Material atap	Ketahanan korosi, reflektivitas termal	Hemati dan tahan lama
Peralatan	Bagian dalam oven	Performa suhu tinggi	Ketahanan panas yang sangat baik
HVAC	Saluran ductwork	Ketahanan korosi, kemampuan pembentukan	Mudah untuk dibuat

Aplikasi lainnya meliputi:
- Furnace Industri: Digunakan untuk komponen yang terkena suhu tinggi.
- Heat Exchangers: Efektif di lingkungan yang memerlukan pengelolaan termal.

Baja yang dilapisi aluminium dipilih untuk aplikasi ini karena kombinasi unik dari ketahanan termal dan korosi, menjadikannya bahan yang serbaguna di berbagai industri.

Pertimbangan Penting, Kriteria Pemilihan, dan Wawasan Lanjut

Fitur/Sifat	Baja yang Dilapisi Aluminium	Baja Tahan Karat	Baja Karbon	Catatan Singkat Pro/Kon atau Trade-off
Sifat Mekanis Utama	Kekuatan sedang	Kekuatan tinggi	Variabel	Baja yang dilapisi aluminium lebih ringan dan lebih ekonomis
Aspek Korosi Utama	Baik	Sangat baik	Adil	Baja yang dilapisi aluminium cocok untuk lingkungan yang kurang korosif
Keterikatan	Sedang	Baik	Baik	Memerlukan teknik tertentu untuk baja yang dilapisi aluminium
Kemampuan Mesin	Adil	Baik	Sangat baik	Lebih sulit untuk dikerjakan karena pelapisan
Kemampuan Pembentukan	Baik	Adil	Baik	Baja yang dilapisi aluminium mudah untuk dibentuk
Kira-kira Biaya Relatif	Rendah	Tinggi	Rendah	Ekonomis untuk banyak aplikasi
Ketersediaan Tipikal	Umum	Umum	Umum	Banyak tersedia dalam berbagai bentuk

Saat memilih baja yang dilapisi aluminium, pertimbangan seperti efisiensi biaya, ketersediaan, dan kebutuhan aplikasi tertentu harus diperhitungkan. Sifat uniknya menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi, terutama di mana ketahanan termal dan korosi sangat penting. Namun, keterbatasannya dalam pengelasan dan pemesinan perlu dievaluasi dengan hati-hati untuk memastikan kinerja optimal dalam aplikasi yang dimaksudkan.