Empat Jenis Baja Tahan Karat dan Peran Unsur Paduan:
Baja tahan karat dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis utama: austenitik, martensitik, feritik, dan baja tahan karat dupleks (Tabel 1). Klasifikasi ini didasarkan pada mikrostruktur baja tahan karat pada suhu ruang. Ketika baja karbon rendah dipanaskan hingga 1550°C, mikrostrukturnya berubah dari ferit suhu ruang menjadi austenit. Setelah pendinginan, mikrostruktur kembali menjadi ferit. Austenit, yang ada pada suhu tinggi, bersifat non-magnetik dan umumnya memiliki kekuatan yang lebih rendah tetapi daktilitas yang lebih baik dibandingkan dengan ferit suhu ruang.
Ketika kandungan kromium (Cr) dalam baja melebihi 16%, mikrostruktur pada suhu ruang menjadi tetap dalam fase ferit, mempertahankan ferit pada semua rentang suhu. Jenis ini disebut sebagai baja tahan karat feritik. Ketika kandungan kromium (Cr) di atas 17% dan kandungan nikel (Ni) di atas 7%, fase austenit menjadi stabil, mempertahankan austenit dari suhu rendah hingga titik leleh.
Baja tahan karat austenitik biasanya disebut sebagai tipe “Cr-N”, sedangkan baja tahan karat martensitik dan feritik langsung disebut tipe “Cr”. Unsur-unsur dalam baja tahan karat dan logam pengisi dapat dikategorikan menjadi unsur pembentuk austenit dan unsur pembentuk ferit. Unsur pembentuk austenit utama meliputi Ni, C, Mn, dan N, sedangkan unsur pembentuk ferit utama meliputi Cr, Si, Mo, dan Nb. Mengatur kandungan unsur-unsur ini dapat mengontrol proporsi ferit dalam sambungan las.
Baja tahan karat austenitik, terutama yang mengandung kurang dari 5% nitrogen (N), lebih mudah dilas dan menawarkan kualitas pengelasan yang lebih baik dibandingkan dengan baja tahan karat dengan kandungan N yang lebih rendah. Sambungan las baja tahan karat austenitik menunjukkan kekuatan dan keuletan yang baik, seringkali menghilangkan kebutuhan akan perlakuan panas sebelum dan sesudah pengelasan. Di bidang pengelasan baja tahan karat, baja tahan karat austenitik mencakup 80% dari seluruh penggunaan baja tahan karat, menjadikannya fokus utama artikel ini.
Bagaimana cara memilih yang tepat?pengelasan baja tahan karatbahan habis pakai, kabel, dan elektroda?
Jika bahan dasarnya sama, aturan pertama adalah "mencocokkan bahan dasar". Misalnya, jika batubara dihubungkan dengan baja tahan karat 310 atau 316, pilih bahan batubara yang sesuai. Saat mengelas material yang berbeda, ikuti pedoman pemilihan bahan dasar yang sesuai dengan kandungan elemen paduan tinggi. Misalnya, saat mengelas baja tahan karat 304 dan 316, pilih bahan habis pakai pengelasan tipe 316. Namun, ada juga banyak kasus khusus di mana prinsip "mencocokkan logam dasar" tidak diikuti. Dalam skenario ini, disarankan untuk "merujuk pada bagan pemilihan bahan habis pakai pengelasan". Misalnya, baja tahan karat tipe 304 adalah bahan dasar yang paling umum, tetapi tidak ada batang las tipe 304.
Jika bahan las harus sesuai dengan logam dasar, bagaimana cara memilih bahan las yang tepat untuk mengelas kawat dan elektroda baja tahan karat 304?
Saat mengelas baja tahan karat 304, gunakan bahan las tipe 308 karena unsur tambahan dalam baja tahan karat 308 dapat menstabilkan area las dengan lebih baik. 308L juga merupakan pilihan yang dapat diterima. L menunjukkan kandungan karbon rendah, baja tahan karat 3XXL menunjukkan kandungan karbon 0,03%, sedangkan baja tahan karat standar 3XX dapat mengandung hingga 0,08% kandungan karbon. Karena bahan las tipe L termasuk dalam klasifikasi yang sama dengan bahan las non-L, produsen harus mempertimbangkan untuk menggunakan bahan las tipe L secara terpisah karena kandungan karbonnya yang rendah dapat mengurangi kecenderungan korosi intergranular. Bahkan, penulis percaya bahwa jika produsen ingin meningkatkan produk mereka, material kuning berbentuk L akan lebih banyak digunakan. Produsen yang menggunakan metode pengelasan GMAW juga mempertimbangkan untuk menggunakan baja tahan karat tipe 3XXSi karena SI dapat meningkatkan pembasahan dan kebocoran. Dalam kasus di mana potongan batubara memiliki puncak yang lebih tinggi atau sambungan kolam las buruk pada ujung las sambungan miring atau las tumpang tindih, penggunaan kawat las berpelindung gas yang mengandung S dapat melembabkan lapisan batubara dan meningkatkan laju pengendapan.
Waktu posting: 26 September 2023