Industri Minyak dan Gas
Dalam industri minyak dan gas, duplex stainless steel digunakan untuk pembuatan pipa dan penukar panas untuk eksplorasi, transportasi, dan pengolahan. Kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi korosif dan tekanan ekstrem membuatnya pilihan utama di sektor ini.
Di sektor maritim, duplex stainless steel digunakan dalam tangki kargo untuk kapal dan truk, serta aplikasi lain di lingkungan dengan konsentrasi klorida tinggi. Ketahanan terhadap korosi akibat air laut menjadikannya material yang handal untuk konstruksi kapal dan platform pengeboran.
Konstruksi dan Infrastruktur
Duplex stainless steel digunakan pada struktur kolam renang dan proyek arsitektur lainnya yang membutuhkan ketahanan terhadap cuaca. Material ini juga berkontribusi pada desain bangunan yang modern dan berprofil tinggi.
Dalam pengelolaan air, duplex stainless steel digunakan dalam pabrik desalinasi, tangki besar untuk penyimpanan air, dan dalam pengolahan air limbah. Kemampuannya untuk bertahan dalam lingkungan basah yang korosif membuat material ini menjadi andalan
Duplex stainless steel juga diterapkan dalam pabrik nuklir di mana ketahanan terhadap radiasi dan kondisi ekstrem adalah hal yang krusial.
Konstruksi Bangunan Terbaik untuk Kantor Lapangan dan Mess Karyawan
Mechanical properties
Mechanical properties from European Standard EN 10088-3 (2014)[9] (for product thickness below 160 mm):
*for thickness ≤ 5 mm (0.20 in)
The minimum yield stress values are about twice as high as those of austenitic stainless steels.
Duplex grades are therefore attractive when mechanical properties at room temperature are important because they allow thinner sections.
map of 128 hrs age hardened duplex stainless steel with the ferrite phase forming the matrix and austenite grains sporadically spread. The ferrite phase volume fraction is 58%.
EBSD map with austenite grains excluded (white). The scale bar is 500 μm. Colours denote the crystal orientation and are taken from the inverse
at the lower right corner.
EBSD map with austenite grains excluded (white). The scale bar is 500 μm. Colours denote the crystal orientation and are taken from the inverse pole figure at the lower right corner. Duplex stainless is widely used in the industry because it possesses excellent oxidation resistance but can have limited toughness due to its large ferritic grain size, and they have hardened, and embrittlement tendencies at temperatures ranging from 280 to 500 °C, especially at 475 °C, where spinodal decomposition of the supersaturated solid ferrite solution into Fe-rich nanophase ( a ´ {\displaystyle {\acute {a}}} ) and Cr-rich nanophase ( a ´ ´ {\displaystyle {\acute {a}}{\acute {}}} ), accompanied by G-phase precipitation, occurs,[13][14][15] which makes the ferrite phase a preferential initiation site for micro-cracks.[16]
Duplex stainless steel grades must be cooled as quickly as possible to room temperature after hot forming to avoid the precipitation of intermetallic phases (Sigma phase in particular) which drastically reduce the impact resistance at room temperature as well as the corrosion resistance.[17]
Alloying elements Cr, Mo, W, Si increase the stability and the formation of intermetallic phases. Therefore, super duplex grades have a higher hot working temperature range and require faster cooling rates than the lean duplex grades.
Kelebihan Duplex Stainless Steel
Duplex stainless steel menawarkan sejumlah kelebihan yang menjadikannya pilihan unggul dalam berbagai aplikasi industri. Apa saja kelebihan-kelebihannya?
Industri Kimia dan Petrokimia
Duplex stainless steel sering digunakan dalam industri kimia dan petrokimia, termasuk pada bejana tekan, tangki, pipa, dan penukar panas. Baja ini memiliki ketahanan yang tinggi terhadap korosi dan kemampuan untuk bertahan dari tekanan tinggi.
Kegunaan Duplex Stainless Steel
Duplex stainless steel bukan hanya material yang kuat dan tahan korosi, tetapi juga sangat serbaguna. Keunggulannya menjadikannya pilihan ideal untuk berbagai aplikasi di berbagai industri. Cek beberapa kegunaan duplex stainless steel berikut ini!
Tipe-tipe Ferritic Stainless Steel dan Aplikasinya
Ferritic memiliki sifat magnetik yang merupakan keuntungan utama dalam banyak aplikasi mereka. Bagian pengencang dan pemanas induksi, merupakan kedua contoh penggunaan bahan jenis ferritic dalam produksi kompor induksi dan pengencang magnet.
Selain itu, Paduan Ferritic juga memiliki koefisien ekspansi termal yang lebih rendah serta konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada nilai austenitic, yang membuatnya sangat cocok untuk aplikasi perpindahan panas seperti peralatan memasak.
Ketahanan korosi menjadi keunggulan utama Ferritic yang bisa menggantikan jenis baja austenitic 304, dan dapat digunakan dalam produksi mesin pencuci piring, wastafel dapur, dan peralatan pemrosesan makanan.
Beberapa jenis kategori stainless steel baja Ferritic kelas khusus memiliki molibdenum tambahan dan kandungan kromium yang lebih besar yang dapat membuat berguna dalam aplikasi air laut yang korosif. Kumpulan sifat unik dari baja tahan karat feritik membuatnya berguna dalam industri otomotif dan reaktor nuklir.
Ferritic stainless steel umumnya mengandung kadar chromium lebih tinggi dibandingkan 5 jenis stainless steel lainnya. Berbeda dengan austenitic, ferritic justru tidak mengandung nikel. Namun sebaliknya, stainless steel ini memiliki kadar kromium mencapai 27%.
Dulu, tidak semua jenis kategori stainless steel ferritic memiliki kandungan kromium tinggi. Kalaupun ada nikel, biasanya jumlahnya lebih sedikit. Ferritic stainless steel juga dikenal sebagai tipe yang hanya mengandung sebagian kecil karbon saja.
Setidaknya ada 5 karakteristik yang dimiliki oleh ferritic stainless steel, diantaranya sebagai berikut :
Di dalam ferritic terdapat struktur mikro yang ternyata memberikan tingkat ketahanan tinggi material ini terhadap SCC. Sehingga menjadikannya sebagai pilihan ideal digunakan di lingkungan yang mengandung chloride.
Mengingat ferritic stainless steel memiliki kandungan kadar karbon yang rendah, hanya 0,03% saja, maka material ini cenderung mempunyai tingkat keuletan di atas rata-rata. Hal inilah yang membuat ferritic bisa dibentuk secara ekstensif tanpa risiko melemah.
Selain itu, dengan kandungan karbon yang rendah membuatnya bisa dibentuk dengan baik, ini artinya ferritic bisa dibentuk ke dalam berbagai macam bentuk tanpa masalah cracking atau necking.
Koefisien ekspansi termal baja ferritic rendah. Hal tersebut menunjukan bahwa stainless steel jenis ini hanya mengalami sedikit ekspansi saja saat menerima panas. Namun sebaliknya,logam akan mempertahankan dimensinya dengan mudah.
Ferritic stainless steel adalah satu dari 5 jenis stainless steel dengan konduktivitas termal yang baik.
Ferritic juga termasuk grade stainless steel dengan tingkat ketahanan oksidasi tinggi. Biasanya berkaitan dengan pembentukan lapisan pelindung chromium-oksida pada permukaan baja.
Tipe-tipe Martensitic Stainless Steel dan Aplikasinya
Martenitic stainless steel dapat dibagi ke dalam 2 jenis kategori stainless steel berbeda berdasarkan kandungan karbonnya :
Martensitic jenis ini mempunyai kandungan karbon sekitar 0,05%-0,25%. Martensitic stainless steel low carbon memiliki sifat lebih kuat, memberikan ketahanan korosi tinggi dan meningkatkan potensi fabrikasi.
Sesuai namanya, martensitic jenis ini umumnya mengandung karbon lebih besar antara 0,61% dan 1,5%. Peningkatan kandungan karbon ini membuat material ini lebih kuat sebab karbon dapat memperkuat struktur molekul. Akan tetapi, hal ini juga menjadikan logam ini lebih rapuh, tidak bisa dilas atau dibentuk ke dalam bentuk lainnya.
Sementara grade martensitic stainless steel, dapat dibedakan ke dalam tipe berikut :
Merupakan grade martensitic stainless steel yang serbaguna. Biasanya diaplikasikan sebagai material pembuatan alat makan, pengencang, pin, pegas, klip pistol, bagian mikrometer, mur, baut, bilah turbin, poros, piston, katup, impeller, dan bantalan bola. Memiliki tingkat kekerasan bisa diubah dengan sedikit variasi dalam perlakuan panas.
Kisaran karbon pada martensitic ini mencapai 0,15% – 0,45%. Dengan kisaran kandungan karbon tersebut tingkat kekerasannya relatif lebih luas dalam kondisi temper atau pengerasan. Ada beberapa aplikasi martensitic stainless steel 420, diantaranya untuk peralatan makan, ring, suku cadang mesin, senjata api, dan peralatan bedah.
Tipe ini mempunyai kemampuan pengerasan lebih besar dibandingkan tipe 420 atau 410, namun memiliki kemampuan bentuk yang terbatas dalam kondisi anil. Biasanya dapat dikeraskan sampai lebih dari RC50. Aplikasi jenis martensitic ini adalah untuk peralatan bedah dan alat makan.
Baja martensitic memiliki konduktivitas termal yang tinggi, yang membuatnya cocok untuk aplikasi yang membutuhkan distribusi panas yang baik, seperti penukar panas. Selain itu, koefisien ekspansi termal atau coefficient of thermal expansion (CTE) yang rendah membuat baja jenis ini lebih cenderung mempertahankan bentuknya pada suhu tinggi. Umumnya, jenis ini digunakan dalam aplikasi luar angkasa, di mana diperlukan tingkat kekakuan yang tinggi. Di bawah ini adalah beberapa aplikasi untuk martensitic:
Sama seperti tipe-tipe kategori stainless steel lainnya, komponen utama dari martensitic stainless steel adalah chromium dengan kisaran 11,5%-18% dari komposisinya. Sementara komponen umum lainnya termasuk karbon mencapai 1,2% dan nikel. Jumlah karbon tinggi memberikan martensitic struktur molekul yang kuat namun karena komposisi nikelnya yang kurang, membuatnya tidak tahan korosi diantara 5 jenis stainless steel. Sementara komposisi lainnya, ada molybdenum, mangan, dan nikel.
Tidak hanya kekuatannya, martensitic stainless steel mempunyai beberapa sifat yang membedakannya dari tipe-tipe stainless steel lainnya. Grade martensitic stainless steel mencakup berbagai aplikasi, yang bersifat anti karat dan memiliki tingkat kekakuan dan kekuatan maksimum.
Biasanya martensitic cenderung rapuh, sebagian besar bentuknya tidak dapat bereaksi dengan baik terhadap pengelasan. Namun martensitic yang ditempa dapat meningkatkan aplikasinya dan mengurangi kerapuhannya. Pada martensitic stainless steel high carbon biasanya tidak direkomendasikan untuk aplikasi pengelasan, walaupun grade stainless 410 bisa dilas dengan mudah.
Ada banyak jenis martensitic stainless steel yang bersifat magnetic. Struktur molekul yang berbentuk kristal bisa bersifat magnetic jika ada besi di dalam paduannya. Martensitic bersifat magnetic baik dalam kondisi mengeas dan anil.
Formabilitas adalah kemampuan logam untuk dibuat ke dalam berbagai bentuk tanpa retak atau pecah. Namun semakin meningkatnya kandungan karbon, maka sifat formabilitas martensitic akan berkurang.
kategori stainless steel Martensitic biasanya digunakan karena memiliki sifat mekaniknya yang tinggi. Tingkat ketahanan korosinya juga cukup tinggi.
Chemical compositions
Chemicals composition of grades from EN 10088-1 (2014) Standard are given in the table below:[9]
Performa yang Baik Di Lingkungan Korosif
Duplex stainless steel memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi sehingga sering digunakan untuk pompa, katup, dan peralatan lain.
Baca Juga: Martensitic Stainless Steel: Seberapa Kuat Baja Ini?
Baca Juga: Baja Perkakas: Jenis-Jenis dan Penggunaannya
