Bumax 88 Stainless Steel: Sifat dan Aplikasi Utama
Bagikan
Table Of Content
Table Of Content
Bumax 88 adalah baja tahan karat austenitik berkinerja tinggi yang dikenal karena ketahanan korosi dan sifat mekaniknya yang luar biasa. Diklasifikasikan sebagai grade baja tahan karat, Bumax 88 terutama terdiri dari besi, kromium, nikel, dan molibdenum, yang berkontribusi pada karakteristiknya yang kokoh. Unsur paduan dalam Bumax 88 meningkatkan ketahanannya terhadap korosi pitting dan celah, menjadikannya cocok untuk lingkungan yang menuntut, terutama di industri kimia dan kelautan.
Tinjauan Komprehensif
Bumax 88 diklasifikasikan sebagai baja tahan karat austenitik, yang dicirikan oleh struktur kristal kubik berpusat muka (FCC). Struktur ini memberikan ketahanan dan kelenturan yang luar biasa, bahkan pada suhu rendah. Unsur paduan utama meliputi:
- Kromium (Cr): Biasanya sekitar 18-20%, kromium meningkatkan ketahanan korosi dan berkontribusi pada pembentukan lapisan oksida pasif di permukaan baja.
- Nikel (Ni): Biasanya hadir dalam konsentrasi 8-10%, nikel meningkatkan ketahanan dan kelenturan baja, serta ketahanannya terhadap korosi.
- Molibdenum (Mo): Umumnya sekitar 2-3%, molibdenum lebih lanjut meningkatkan ketahanan terhadap korosi pitting dan celah, terutama di lingkungan kaya klorida.
Karakteristik signifikan dari Bumax 88 meliputi kekuatan tarik yang tinggi, kemampuan las yang sangat baik, dan ketahanan yang luar biasa terhadap berbagai agen korosif. Keuntungan utamanya adalah kemampuannya untuk bertahan dalam lingkungan keras, menjadikannya ideal untuk aplikasi di industri pengolahan makanan, kimia, dan kelautan. Namun, harganya mungkin lebih mahal dibandingkan dengan grade baja tahan karat lainnya dan dapat sulit untuk dikerjakan karena ketahanannya.
Secara historis, Bumax 88 telah mendapatkan pengakuan atas keandalannya dalam aplikasi kritis, menempatkannya sebagai pilihan yang disukai di antara insinyur dan desainer yang mencari bahan berkinerja tinggi.
Nama Alternatif, Standar, dan Ekuivalen
Organisasi Standar | Penunjukan/Grade | Negara/Region Asal | Catatan/Keterangan |
---|---|---|---|
UNS | S31600 | USA | Ekuivalen terdekat dengan AISI 316 |
AISI/SAE | 316 | USA | Perbedaan komposisi kecil |
ASTM | A240 | USA | Spesifikasi standar untuk plat baja tahan karat |
EN | 1.4401 | Eropa | Ekuivalen dengan AISI 316 |
JIS | SUS316 | Jepang | Sifat serupa, banyak digunakan di Jepang |
Sementara Bumax 88 sering dibandingkan dengan AISI 316, penting untuk dicatat bahwa Bumax 88 dapat memberikan ketahanan korosi yang lebih baik di lingkungan tertentu karena komposisinya yang unik. Kehadiran molibdenum dalam konsentrasi yang lebih tinggi meningkatkan kinerjanya di kondisi kaya klorida, menjadikannya pilihan yang lebih unggul untuk aplikasi kelautan.
Sifat Kunci
Komposisi Kimia
Elemen (Simbol dan Nama) | Rentang Persentase (%) |
---|---|
Fe (Besi) | Seimbang |
Cr (Kromium) | 18.0 - 20.0 |
Ni (Nikel) | 8.0 - 10.0 |
Mo (Molibdenum) | 2.0 - 3.0 |
C (Karbon) | ≤ 0.03 |
Mn (Mangan) | ≤ 2.0 |
Si (Silikon) | ≤ 1.0 |
P (Fosfor) | ≤ 0.045 |
S (Belerang) | ≤ 0.03 |
Peran utama kromium adalah untuk memberikan ketahanan korosi, sedangkan nikel meningkatkan kelenturan dan ketahanan. Molibdenum secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap korosi pitting dan celah, terutama dalam lingkungan klorida. Kandungan karbon yang rendah meminimalkan risiko presipitasi karbida, yang dapat menyebabkan korosi intergranular.
Sifat Mekanik
Sifat | Kondisi/Temper | Nilai/Rentang Tipikal (Unit SI) | Nilai/Rentang Tipikal (Unit Imperial) | Standar Referensi untuk Metode Uji |
---|---|---|---|---|
Kekuatan Tarik | Diregang | 620 - 720 MPa | 90 - 104 ksi | ASTM E8 |
Kekuatan Luluh (0.2% offset) | Diregang | 290 - 310 MPa | 42 - 45 ksi | ASTM E8 |
Panjangnya | Diregang | 40% | 40% | ASTM E8 |
Pengurangan Area | Diregang | 60% | 60% | ASTM E8 |
Kekerasan (Rockwell B) | Diregang | 85 - 95 HRB | 85 - 95 HRB | ASTM E18 |
Kekuatan Impak | -40°C | 50 J | 37 ft-lbf | ASTM E23 |
Gabungan kekuatan tarik dan kekuatan luluh yang tinggi, bersama dengan sifat perpanjangan yang sangat baik, membuat Bumax 88 cocok untuk aplikasi yang memerlukan beban mekanis tinggi dan integritas struktural. Ketahanannya pada suhu rendah sangat menguntungkan dalam aplikasi kriogenik.
Sifat Fisik
Sifat | Kondisi/Suhu | Nilai (Unit SI) | Nilai (Unit Imperial) |
---|---|---|---|
Kepadatan | - | 7.98 g/cm³ | 0.288 lb/in³ |
Titik Leleh/Rentang | - | 1400 - 1450 °C | 2552 - 2642 °F |
Konduktivitas Termal | 20 °C | 16 W/m·K | 92 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
Kapasitas Panas Spesifik | 20 °C | 500 J/kg·K | 0.119 BTU/lb·°F |
Resistivitas Listrik | 20 °C | 0.72 µΩ·m | 0.0000013 Ω·in |
Koefficients Perluasan Termal | 20 - 100 °C | 16.0 x 10⁻⁶ K⁻¹ | 8.9 x 10⁻⁶ °F⁻¹ |
Kepadatan Bumax 88 menunjukkan bobotnya yang substansial, yang menjadi pertimbangan dalam aplikasi di mana penghematan berat sangat penting. Konduktivitas termal dan kapasitas panas spesifik menunjukkan kesesuaiannya untuk aplikasi yang melibatkan pengelolaan thermal, sementara resistivitas listrik relevan dalam aplikasi listrik.
Ketahanan Korosi
Agen Korosif | Konsentrasi (%) | Suhu (°C/°F) | Peringkat Ketahanan | Catatan |
---|---|---|---|---|
Klorida | 3-10 | 20-60 / 68-140 | Excellent | Risiko pitting |
Asam Sulfat | 10-30 | 20-40 / 68-104 | Good | Ketahanan sedang |
Asam Hidroklorat | 5-20 | 20-40 / 68-104 | Fair | Rentan terhadap pitting |
Asam Asetat | 5-20 | 20-60 / 68-140 | Good | Risiko korosi lokal |
Air Laut | - | 20-60 / 68-140 | Excellent | Ketahanan tinggi |
Bumax 88 menunjukkan ketahanan korosi yang sangat baik di berbagai lingkungan, terutama dalam kondisi kaya klorida, menjadikannya ideal untuk aplikasi kelautan. Namun, ia rentan terhadap pitting dalam larutan klorida yang sangat pekat dan harus digunakan dengan hati-hati di lingkungan semacam itu.
Ketika dibandingkan dengan grade baja tahan karat lainnya seperti AISI 316 dan baja tahan karat Duplex, Bumax 88 seringkali lebih baik dalam hal ketahanan pitting karena kandungan molibdenumnya yang lebih tinggi. Ini menjadikannya pilihan yang disukai untuk aplikasi di lingkungan agresif, seperti pengeboran minyak lepas pantai dan pabrik pengolahan kimia.
Ketahanan Terhadap Panas
Sifat/Batas | Suhu (°C) | Suhu (°F) | Keterangan |
---|---|---|---|
Suhu Layanan Kontinu Maks | 800 | 1472 | Cocok untuk aplikasi suhu tinggi |
Suhu Layanan Intermiten Maks | 870 | 1598 | Hanya untuk paparan jangka pendek |
Suhu Skala | 900 | 1652 | Risiko oksidasi di atas suhu ini |
Pertimbangan Kekuatan Creep | 600 | 1112 | Mulai menurun secara signifikan |
Bumax 88 mempertahankan sifat mekaniknya pada suhu tinggi, menjadikannya cocok untuk aplikasi di lingkungan suhu tinggi. Namun, perhatian harus diberikan untuk menghindari paparan berkepanjangan pada suhu di atas 800 °C, karena ini dapat menyebabkan oksidasi dan degradasi sifat material.
Sifat Fabrikasi
Kemampuan Las
Proses Pengelasan | Logam Pengisi yang Direkomendasikan (Klasifikasi AWS) | Gas/Fluks Pelindung Tipikal | Catatan |
---|---|---|---|
Pengelasan TIG | ER316L | Argon | Kemampuan las yang sangat baik |
Pengelasan MIG | ER316L | Argon + CO₂ | Baik untuk bagian tipis |
Pengelasan Stik | E316L | - | Memerlukan pemanasan sebelumnya |
Bumax 88 sangat mudah dilas, sehingga cocok untuk berbagai proses pengelasan. Pemanasan awal mungkin diperlukan untuk bagian yang lebih tebal untuk meminimalkan risiko retak. Perlakuan panas setelah pengelasan dapat meningkatkan sifat mekanik dan mengurangi stres sisa.
Kemampuan Mesin
Parameter Pemesinan | Bumax 88 | AISI 1212 | Catatan/Petunjuk |
---|---|---|---|
Indeks Kemampuan Mesin Relatif | 30% | 100% | Memerlukan kecepatan pemotongan yang lebih lambat |
Kecepatan Pemotongan Tipikal | 20 m/menit | 60 m/menit | Gunakan alat karbida |
Bumax 88 memiliki kemampuan pemesinan yang lebih rendah dibandingkan dengan baja karbon, sehingga memerlukan penggunaan alat khusus dan kecepatan pemotongan yang lebih lambat. Pendinginan dan pelumasan yang tepat sangat penting untuk mencegah keausan alat.
Formabilitas
Bumax 88 menunjukkan formabilitas yang baik, memungkinkan proses pembentukan dingin dan panas. Namun, karena karakteristik pengerasan kerjanya, perhatian khusus harus diberikan pada jari-jari pembengkokan dan teknik pembentukan untuk menghindari retak.
Pengolahan Panas
Proses Perlakuan | Rentang Suhu (°C/°F) | Waktu Perendaman Tipikal | Metode Pendinginan | Tujuan Utama / Hasil yang Diharapkan |
---|---|---|---|---|
Anealing Larutan | 1000 - 1100 / 1832 - 2012 | 30 menit | Udara | Pelarutan karbida |
Pengurangan Stres | 300 - 400 / 572 - 752 | 1 jam | Udara | Pengurangan stres sisa |
Proses perlakuan panas seperti annealing larutan meningkatkan ketahanan korosi dan sifat mekanik Bumax 88 dengan melarutkan karbida dan mempromosikan struktur mikro yang homogen.
Aplikasi Tipikal dan Penggunaan Akhir
Industri/Sektor | Contoh Aplikasi Spesifik | Sifat Baja Kunci yang Digunakan dalam Aplikasi Ini | Alasan Pemilihan (Singkat) |
---|---|---|---|
Pengolahan Kimia | Reaktor dan tangki penyimpanan | Ketahanan korosi, kekuatan | Ketahanan tinggi terhadap bahan kimia agresif |
Rekayasa Kelautan | Komponen kapal | Ketahanan pitting, ketahanan | Kinerja yang sangat baik di air laut |
Pengolahan Makanan | Peralatan dan pipa | Kebersihan, ketahanan korosi | Memenuhi standar kebersihan |
Minyak dan Gas | Platform lepas pantai | Kekuatan tinggi, ketahanan korosi | Keandalan di lingkungan keras |
Aplikasi lainnya meliputi:
- Peralatan farmasi
- Penukar panas
- Wadah bertekanan
- Aplikasi arsitektural
Bumax 88 dipilih karena ketahanan korosi dan sifat mekaniknya yang unggul, menjadikannya ideal untuk aplikasi kritis di mana keandalan sangat penting.
Pertimbangan Penting, Kriteria Seleksi, dan Wawasan Lainnya
Fitur/Sifat | Bumax 88 | AISI 316 | Baja Tahan Karat Duplex | Catatan Pro/Kon atau Perdagangan Singkat |
---|---|---|---|---|
Sifat Mekanik Utama | Kekuatan tarik tinggi | Kekuatan tarik sedang | Kekuatan tarik tinggi | Bumax 88 menawarkan kekuatan yang lebih unggul |
Aspek Korosi Utama | Sangat baik di klorida | Baik di klorida | Sangat baik di klorida | Bumax 88 lebih tahan terhadap pitting |
Kemampuan Las | Sangat baik | Baik | Sedang | Bumax 88 lebih mudah dilas |
Kemampuan Mesin | Sedang | Baik | Buruk | Memerlukan alat khusus |
Formabilitas | Baik | Baik | Sedang | Kinerja serupa |
Kira-kira Biaya Relatif | Lebih tinggi | Sedang | Lebih tinggi | Biaya mungkin dibenarkan oleh kinerja |
Ketersediaan Tipikal | Sedang | Tinggi | Sedang | AISI 316 lebih umum tersedia |
Saat memilih Bumax 88, pertimbangan termasuk biaya-efektivitasnya dalam kaitannya dengan kinerja, ketersediaan, dan persyaratan aplikasi spesifik. Sifat uniknya membuatnya cocok untuk aplikasi khusus di mana baja tahan karat standar mungkin tidak mencukupi. Selain itu, sifat magnetiknya sangat kecil, menjadikannya cocok untuk aplikasi yang memerlukan bahan non-magnetik.
Secara ringkas, baja tahan karat Bumax 88 adalah bahan berkinerja tinggi yang unggul dalam lingkungan yang menantang, menawarkan kombinasi unik dari kekuatan, ketahanan korosi, dan kemampuan las. Pemilihannya harus didasarkan pada pemahaman mendalam tentang persyaratan aplikasi spesifik dan kondisi lingkungan.