Baja Tahan Karat

Baja Tahan KaratPengertian UmumBaja tahan karat adalah paduan besi dengan minimal 12% Chromium. Jadi tanpa tambahan apapun perpaduan Besi dengan 12% Chromium bisa disebut Stainless Steel. Komposi ini membentuk thin protective layerCr2O3.

Proses PembuatanOpen Hearth FurnanceKonverterDapur listrik1. Open Hearth Furnance

Tanur berupa piringan datar yang besar. Pada dasar kolom telah ditempatkan oksida basa seperti CaO atau MgO yang nantinya akan berguna sebagai zat pengikat. Ke dalam tanur tinggi dimasukan besi tuang, besi bekas dan batu kapur. Campuran gas pembakar dan udara panas dilewatkan di atas piringan yang berisi besi cair ini. Sementara diaduk maka akan berlangsung reaksi antara oksida-oksida pengotor dengan CaO dan MgO menjadi kerak. Kelebihan proses ini adalah kualitas baja yang dihasilkan mudah dikontrol kualitasnya secara terus menerus selama proses ini berlangsung lama (8-10 jam).

2. KonverterKonvertor terbuat dari baja dengan mulut terbuka (untuk memasukkan bahan baku dan mengeluarkan cairan logam) serta dilapisi batu tahan api. Konvertor diikatkan pada suatu tap yang dapat berputar sehingga konvertor dapat digerakkan pada posisi horizontal untuk memasukkan dan mengeluarkan bahan yang diproses dan pada posisi vertical untuk pengembusan selama proses berlangsung. Konvertor ini dilengkapi dengan pipa yang berlubang kecil (diameternya sekitar 15 17 mm) dalam jumlah yang banyak (sekitar 120- 150 buah pipa) yang terletak pada bagian bawah konvertor. Sewaktu proses berlangsung udara diembuskan ke dalam konvertor melalui pipa saluran dengan tekanan sekitar 1,4 kg/cm3 dan langsung diembuskan ke cairan untuk mengoksidasikan unsur yang tidak murni dan karbon. Kandungan karbon terakhir dioksidasi dengan penambahan besi kasar yang kaya akan mangan, seterusnya baja cair dituangkan kedalam panci-panci dan dipadatkan menjadi batang-batang cetakan. Kapasitas konvertor sekitar 25-60 ton dan setiap proses memerlukan waktu 25 menit

3. Dapur listrikBaja yang berkualitas tinggi dihasilkan apabila, dilakukan pengontrolan temperatur peleburan. dan memperkecil unsur-unsur campuran di dalam baja yang dilakukan selama proses pemurnian. Proses pengolahan seperti ini, dilakukan dengan menggunakan dapur listrik. Pada awal pemurnian baja menggunakan dapur tungku terbuka atau konvertor, selanjutnya dilakukan di dalam dapur listrik sehingga diperoleh baja yang berkualitas tinggi. Dapur listrik terdiri dari dua jenis, yaitu :Dapur listrik busur nyalaDapur induksi frekuensi tinggi.

a. Dapur busur nyala listrik

Dapur ini mempunyai kapasitas 25 - 100 ton dan dilengkapi dengan tiga buah elektroda karbon yang dipasang pada bagian atas atau atap dapur, disetel secara otomatis untuk menghasilkan busur nyala yang secara langsung memanaskan dan mencairkan logam. Dapur ini dapat mengolah logam dengan proses asam atau basa sesuai dengan lapisan batu tahan apinya dan bahan yang dimasukkan ke dalam dapur (besi kasar), termasuk logam bekas (baja atau besi) yang terlebih dahulu diketahui komposisinya. Apabila dilakukan.proses basa maka terjadi oksidasi terak dari batu kapur atau bubuk kapur untuk mereduksi unsur-unsur-campuran. Selanjutnya diperoleh pemisahan terak (mengandung batu kapur) dari baja cair. Juga dapat ditambahkan dengan logam campur sebelum cairan dikeluarkan dari dalam dapur untuk mencegah oksidasi.b. Dapur induksi frekuensi tinggiDapur ini terdiri dari kumparan yang dililiti kawat mengelilingi cawan batu tahan api, ketika tenaga yang dialirkan dari listrik, akan menahasilkan arus listrik yang bersirkulasi di dalam logam yang menyebabkan terjadinya pencairan. Apabila bahan logam telah cair - maka arus listrik membuat gerak mengaduk (berputar). Kapasitas dari dapur jenis ini adalah 350 kg - 6 ton pada umumnya dapur ini digunakan untuk memproduksi baja paduan yang khusus.Pengaruh Unsur-Unsur Paduan Pada Ketahanan Karat Dan BesiJika Cr dipadukan pada besi 12-13 %, karat yang berwarna merah tidak terbentuk, karena oleh adanya oksigen diudara terjadi permukaan yang stabil (permukaan pasif). Oleh karena itu baja yang mengandung unsur tersebut dinamakan baja tahan karat. Kalau baja mengandung lebih dari 17 % Cr akan terbentuk suatu lapisan yang stabil. Karat dari lasan baja tahan karat 17 % Cr sering terjadi disebabkan karena presipitasi karbida Cr pada batas butir dan oksidasi Cr dari permukaan karenanya lapisan permukaan menjadi kekurangan Cr yang mengurangi ketahanan karatnya. Kalau Ni dipadukan pada besi, kehilangan berat yang disebabkan korosi didalam asam berkurang dan ketahanan korosi bisa diperbaiki. Baja tahan karat adalah baja paduan yangmemanfaatkan keefektifan unsur paduan tersebut seperti Cr dan Ni dan dapat dibagi menjadi sistim Fe-Cr dan Fe-Cr-Ni. Yang pertama termasuk dalam baja martwensit dan ferit dan yang terakhir baja tahan karat austenit. Biasanya Mo, Cu, dsb. Ditambahkan pada baja ini untuk memenuhi maksud tertentu pada penggunaan.Struktur Baja Tahan Karat Unsur Cr menjadi komponen utama pada baja tahan karat, Cr dapat larut dalam besi memperluas daerah (ferit). Dalam baja dengan 12 % Cr pada temperature diatas 900 C terjadi fasa (austenit). Dalam paduan yang nyata, C dan N juga terkandung, jadi fasa duiperluas kedaerah yang mempunyai Cr lebih tinggi. Baja tahan karat 12% Cr biasa dipakai, diaustenitkan dari 900 sampai 1000 C tergantung kadar C nya, dan dicelup dingin pada minyak. Sehingga mempunyai struktur martensit menjadi baja tahan karat. Pada diagram dibawah, Baja 18% Cr seharusnya mempunyai fasa dimulai dari temperature pembekuan sampai pada temperature kamar, tetapi karena sebenarnya mengandung 0,003-0,10% dan 0,01-0,02%N, maka kira-kira diatas 930 C terbentuk fasa . Oleh karena itu perlakuan panas untuk mendapat fasa dilakukan dibawah 850 C, baja itu dinamakan baja tahan karat ferit.Jenis Baja Tahan Karat 1. baja tahan karat austenit Baja yang unsurnya terdiri atas 0,15 % karbon, sedikitnya 16% unsure logam pelapis nikel, hal ini berfungsi agar baja tersebut tahan sampai dengan temperature lebur baja itu. 2. Baja tahan karat ferrit Baja tahan karat ferrit lebih baik kualitasnya dibandingkan dengan baja austenit. Pada Baja ferrit terdapat unsure pelapis logam antara 10,5- 27%.sedangkan unsur nikelnya sangat kecil. Secara umum nilai dari baja ferrit meliputi : 18Cr-2Mo, 26Cr-4Mo, dan 29Cr-4Mo-2Ni.3. Baja tahan karat martensit Baja martensit merupakan yang kuat walaupun diberikan pengerjaan keras. Unsurnya terdiri atas pelapis 12-14%, molybdenum 0,2-1%, nikel kurang dari 2% dan karbon 0,1-1%. Sehingga dalam hal ini baja ferrit agak lebih rapuh dibandingkan yang lainnya. 4. Baja tipe pengerasan presipitasi Baja ini merupakan baja yang paling kuat dibandinkan dengan tipe baja lainnya. Baja ini memiliki unsur pelapis sebesar 17% dan nikel 4%.Keuntungan Baja Tahan Karat1. Daya Tahan KorosiSemua baja stainless mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap korosi. Angka-angka logam campuran yang rendah menahan korosi pada kondisi-kondisi ruang hampa, angka-angka campuran logam yang tinggi dapat menahan korosi pada kebanyakan asam, larutan alkalin, dan lingkungan-lingkungan yang menghasilkan klorida, bahkan pada suhu dan tekanan yang dinaikkan.2. Daya Tahan Suhu Rendah dan TinggiBeberapa angka akan menahan penskalaan dan pengaturan daya yang tinggi pada suhu-suhu yang sangat tinggi, sementara yang lain menunjukkan pengecualian kekerasan pada suhu-suhu cryogenic.

3. Kesenangan Pembuatan/ Mudah Dibentuk (Ease of Fabrication)Mayoritas baja-baja stainless dapat dipotong, dilas, dibentuk, dimesinkan, dan dibuat dengan mudah.4. DayaSifat-sifat kekerasan yang dibentuk profil logam dengan temperature indin dari kebanyakan baja-baja stainless dapat digunakan dalam merancang mengurangi ketebalan bahan dan mengurangi berat dan biaya. Baja-baja stainless mungkin diperlakukan panas untuk membuat komponen-komponen daya yang sangat tinggi.5. Pertimbangan EstetikaBaja-baja stainless tersedia pada kebanyakan lapisan-lapisan penutup permukaan. Baja stainless ini diatur dengan mudah dan sederhana menghasilkan kualitas yang tinggi, penampilannnya menyenangkan.6. Sifat-sifat HigienisKarena mudah dibersihkan maka baja-baja stainless menjadikan pilihan-pilihan utama di rumah sakit-rumah sakit, dapur-dapur, fasilitas proses farmasi dan makanan.

7. Karakteristik Jalan KehidupanBaja stainless adalah sebuah bahan yang pemeliharaannya rendah dan tahan lama dan walaupun harganya lebih mahal namun lebih awet atau tahan lama dan hemat untuk jangka panjang karena murah pemeliharaannya.

Proses Pembuatan BajaAlat PemrosesMesin pembuat tabung stainIess steeI dan Proses Peleburan Besi

Utrasonic dan RO proses pembersihan diri untuk komponen stainIess vacum

Terimakasih