Lompat ke konten

Cari di ARSTEMA

Ketik nama bab, istilah, gejala, atau alat.

    Kembali ke atlas
    Material · Bab 3Terapan

    Baja tahan karat: kromium dan lapisan pasif, keluarga austenitik, feritik, martensitik, dan dupleks, mutu umum, sensitisasi, dan perawatan permukaan

    Meja kerja dan tudung mesin pencuci piring dari baja tahan karat di sebuah dapur hotel mulai berbintik coklat. Pemasoknya bilang baja tahan karat tidak bisa berkarat. Ternyata meja digosok dengan sabut baja, larutan pemutih dibiarkan semalam di sudut-sudutnya, dan sambungan las tidak pernah dibersihkan dari warna panasnya. Bab ini menjelaskan mengapa baja tahan karat tahan karat dan kapan ketahanan itu hilang: lapisan pasif, empat keluarga utama, mutu yang sering dipakai, angka ketahanan sumuran, klorida dan celah, sensitisasi, kontaminasi besi, perawatan permukaan, dan pemilihan mutu untuk mesin laundry dan dapur.

    22 menit

    Bagian yang sedang dibaca: Pembuka bab

    Meja kerja, rak, dan tudung mesin pencuci piring dari baja tahan karat di dapur sebuah hotel mulai berbintik coklat setelah setahun. Bintik paling banyak di sudut meja, di bawah dudukan rak, dan di sepanjang jalur las tudung. Pemasok peralatan menjawab keluhan dengan satu kalimat: baja tahan karat tidak bisa berkarat, jadi bintik itu pasti kotoran.

    Teknisi yang memeriksa menemukan tiga kebiasaan. Meja digosok dengan sabut baja karena dianggap paling cepat membersihkan kerak. Larutan pemutih untuk sanitasi disemprotkan sore hari dan dibiarkan mengering semalam di sudut-sudut. Jalur las tudung masih berwarna kebiruan dan kecoklatan sejak dipasang. Sebagian bintik hilang setelah dibersihkan dengan benar, sebagian lain ternyata lubang sumuran kecil yang tidak bisa dihapus. Bab ini menjelaskan mengapa baja tahan karat tahan terhadap karat, kapan ketahanan itu hilang, dan cara memilih serta merawatnya.

    Batas pembahasan

    Bab ini membahas baja tahan karat sebagai bahan: lapisan pasif, keluarga dan mutu yang umum, angka ketahanan sumuran, pengaruh klorida dan celah, sensitisasi, kontaminasi besi, perawatan permukaan, pengelasan dari sisi bahan, dan pemilihan mutu. Mekanisme elektrokimia pasivasi, sumuran, dan celah ada di Bab 19 · Kimia; baja karbon dan cara mengenali bahan di Bab 2; prosedur las di Bab 13 · Mekanikal & Mekatronika; pipa baja tahan karat di Bab 4 · Bangunan & Fasilitas; baut baja tahan karat, golongan A2 dan A4, serta ulir yang menyatu di Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika. Retak korosi tegangan dibahas di bab mekanisme kegagalan dalam rak ini. Sumbernya adalah narasi Ilmu Material, Mekanikal, Fluida dan Termal, dan Kimia, ditambah pengetahuan metalurgi umum yang ditandai di peta sumber. Komposisi dan angka ketahanan di bab ini adalah nilai literatur umum; nilai untuk keputusan diambil dari standar bahan atau sertifikat pabrik.

    Mengapa baja tahan karat tahan karat

    Narasi Kimia mengutip bahwa baja tahan karat adalah paduan besi, nikel, dan kromium, dan narasi Ilmu Material mengutip bahwa baja tahan karat adalah paduan keras yang dibuat khusus untuk menahan korosi. Unsur yang membuatnya tahan adalah kromium. Bila kadar kromium lebih dari sekitar 10,5 persen (nilai literatur umum), permukaan baja membentuk lapisan oksida kaya kromium yang sangat tipis, hanya beberapa nanometer, rapat, dan melekat kuat. Lapisan ini disebut lapisan pasif.

    Lapisan pasif mempunyai tiga sifat yang menentukan cara merawat baja tahan karat:

    1. Ia memperbaiki diri bila tergores, asalkan ada oksigen di permukaan. Goresan di udara akan pasif kembali dalam waktu singkat.
    2. Ia memerlukan oksigen. Di bawah endapan, paking, atau celah sempit yang kehabisan oksigen, lapisan tidak dapat memperbaiki diri. Narasi Ilmu Material mengutip buku perancangan teknik kimia bahwa secara umum baja tahan karat dipakai untuk ketahanan korosi bila kondisinya mengoksidasi.
    3. Ia dapat ditembus ion klorida. Klorida dari garam, air laut, pemutih, dan air bersalinitas tinggi menyerang titik-titik lemah lapisan dan memulai sumuran.

    Jadi baja tahan karat tidak kebal. Ia tahan selama lapisan pasifnya utuh dan dapat memperbaiki diri, dan tugas perancang serta teknisi adalah menjaga dua syarat itu.

    Empat keluarga utama

    Baja tahan karat dikelompokkan menurut struktur kristalnya, yang ditentukan oleh komposisi:

    1. Austenitik: kromium sekitar 16 sampai 20 persen dan nikel sekitar 8 sampai 14 persen (nilai literatur umum). Nikel membuat struktur austenit tetap ada pada suhu ruang. Sangat ulet, mudah dibentuk dan dilas, hampir tidak tertarik magnet, dan tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas, hanya dengan pengerjaan dingin. Keluarga ini paling banyak dipakai untuk tangki, drum, pipa, dan panel mesin laundry dan dapur. Narasi Ilmu Material mengutip bahwa komposisi mutu utama baja austenitik disajikan dalam tabel buku perancangan teknik kimia.
    2. Feritik: kromium sekitar 11 sampai 18 persen dengan sedikit atau tanpa nikel. Tertarik magnet, lebih murah, ketahanan korosinya di bawah austenitik setara, kurang mudah dibentuk dan dilas. Panel luar, lis, dan peralatan rumah tangga. Narasi Mekanikal mengutip bahwa baja tahan karat dapat dipakai juga untuk keperluan magnetis lunak, selain untuk struktur yang memerlukan ketahanan korosi; keluarga feritik dan martensitik yang dipakai untuk itu.
    3. Martensitik: kromium sekitar 11,5 sampai 18 persen dengan karbon lebih tinggi. Dapat dikeraskan dengan pencelupan dan temper seperti baja karbon, tertarik magnet, ketahanan korosinya lebih rendah. Pisau, poros pompa, katup, dan komponen yang perlu keras dan tahan aus.
    4. Dupleks: campuran austenit dan ferit dengan kromium sekitar 22 sampai 25 persen, nikel sekitar 5 persen, dan molibdenum. Kekuatannya sekitar dua kali austenitik biasa dan lebih tahan retak korosi tegangan. Narasi Fluida dan Termal mengutip bahwa bahan baja tahan karat dupleks dipakai untuk tekanan yang lebih tinggi.

    Ada juga keluarga pengerasan presipitasi, yang dikeraskan dengan pemanasan penuaan. Narasi Mekanikal mengutip bahwa baja tahan karat pengerasan presipitasi austenitik paling sulit dilas karena retak panas.

    Mutu yang sering dijumpai

    Penomoran tiga angka dari sistem Amerika paling sering ditemui di gambar dan katalog. Mutu berikut adalah yang paling sering dijumpai di mesin laundry, dapur, dan pengolahan air (komposisi nilai literatur umum):

    MutuKeluargaKomposisi pokokCatatan pemakaian
    304AustenitikCr 18, Ni 8Mutu serba guna; tangki, drum, meja, pipa
    304LAustenitikSeperti 304, karbon paling tinggi 0,03Untuk bagian yang dilas
    316AustenitikCr 17, Ni 11, Mo 2 sampai 3Lebih tahan klorida; bahan kimia, air payau
    316LAustenitikSeperti 316, karbon rendahBagian 316 yang dilas
    303AustenitikSeperti 304 dengan belerangMudah dimesin; pasak, mur, selongsong
    321AustenitikSeperti 304 dengan titaniumDistabilkan; suhu tinggi
    430FeritikCr 17, tanpa nikelPanel, lis, peralatan murah
    410 dan 420MartensitikCr 12 sampai 14, karbon lebih tinggiPoros, katup, pisau
    2205DupleksCr 22, Ni 5, Mo 3, NKekuatan tinggi, tahan retak korosi tegangan

    Nama mutu yang mirip tidak berarti sifatnya sama. Narasi Mekanikal mengutip bahwa nilai tegangan untuk baja tahan karat tipe 304 tidak sama dengan nilai untuk 304L. Narasi Ilmu Material mengutip buku yang sama tentang satu mutu yang sedikit lebih kuat daripada 304L dan lebih cocok untuk suhu tinggi; menurut urutan bahasan buku itu, mutu yang dimaksud adalah mutu yang distabilkan titanium (peta sumber mencatat dasar penafsiran ini). Manual washer-extractor yang dicatat rak Mekanikal mencantumkan pasak poros utama dari baja tahan karat 303, contoh pemakaian mutu mudah dimesin untuk komponen kecil yang dibubut.

    Angka ketahanan sumuran

    Molibdenum dan nitrogen menambah ketahanan terhadap sumuran oleh klorida. Untuk membandingkan mutu dipakai angka ketahanan sumuran setara (pitting resistance equivalent number, PREN), dengan rumus yang paling sering dipakai (nilai literatur umum):

    PREN=Cr+3,3×Mo+16×NPREN = Cr + 3{,}3 \times Mo + 16 \times N

    dengan setiap unsur dalam persen massa. Angka ini hanya untuk membandingkan mutu; ia tidak memberi batas klorida atau suhu yang aman. Kisaran tipikalnya (nilai literatur umum): 430 sekitar 16 sampai 18, 304 sekitar 18 sampai 20, 316 sekitar 23 sampai 26, dupleks 2205 sekitar 34 sampai 36. Dari angka ini terlihat mengapa 316 dipilih untuk bahan kimia berklorida dan mengapa dupleks atau mutu yang lebih tinggi dipakai di air laut.

    Ketahanan sumuran juga turun bila suhu naik. Larutan berklorida yang aman untuk 304 pada suhu ruang dapat menyumurkannya pada 60 °C. Batas klorida dan suhu untuk sebuah mutu diambil dari data pabrik bahan atau standar, bukan dari PREN.

    Klorida, celah, dan endapan

    Buku perancangan teknik kimia dalam narasi Ilmu Material mendefinisikan sumuran sebagai korosi yang sangat setempat yang membentuk lubang di permukaan logam, dan buku pegangan rancangan plambing dalam narasi yang sama mencatat bahwa sel konsentrasi biasanya terbentuk di celah dan dapat menyebabkan kegagalan dini. Mekanismenya dijelaskan di Bab 19 · Kimia. Bagi baja tahan karat, akibatnya sangat praktis:

    1. Pemutih dan sanitiser berklorin adalah sumber klorida yang paling sering. Bila disemprotkan lalu dibiarkan mengering, airnya menguap dan kloridanya memekat di sudut, las, dan celah. Sesudah waktu kontak yang ditentukan, permukaan dibilas dengan air bersih dan dikeringkan.
    2. Garam regenerasi pelunak air dan air garam yang tumpah di lantai atau rangka mesin meninggalkan klorida pekat. Tumpahan dibersihkan segera.
    3. Paking, label, dan pita perekat di permukaan baja tahan karat membuat celah. Di bawahnya oksigen habis dan klorida masuk. Celah di bawah paking flens dan di bawah dudukan rak adalah tempat sumuran yang khas.
    4. Endapan kerak, lumpur, dan sisa makanan berperan seperti celah. Permukaan yang dibersihkan teratur lebih awet daripada permukaan yang dibiarkan berkerak.
    5. Air yang tergenang di dasar tangki selama mesin tidak dipakai memekat dan kehabisan oksigen. Tangki yang tidak dipakai dikuras dan dikeringkan.

    Sensitisasi dan korosi antarbutir

    Bila baja tahan karat austenitik biasa dipanaskan dalam rentang sekitar 450 sampai 850 °C (nilai literatur umum), karbon bergabung dengan kromium membentuk karbida di batas butir. Daerah di sepanjang batas butir kehilangan kromium sehingga kadarnya turun di bawah batas pasif. Keadaan ini disebut sensitisasi. Di lingkungan yang korosif, logam lalu terserang di sepanjang batas butir, sering berupa pita sejajar di kiri dan kanan las, sementara permukaan lain tampak utuh.

    Ada tiga cara mencegahnya:

    1. Mutu karbon rendah (304L, 316L) dengan karbon paling tinggi sekitar 0,03 persen, sehingga karbida tidak sempat terbentuk selama pengelasan biasa.
    2. Mutu distabilkan (321 dengan titanium, 347 dengan niobium) yang mengikat karbon sebelum sempat bergabung dengan kromium.
    3. Anil pelarutan: memanaskan seluruh benda di atas rentang sensitisasi lalu mendinginkannya cepat, biasanya hanya mungkin di bengkel pabrik.

    Untuk perbaikan di lapangan, artinya sederhana: bagian baja tahan karat austenitik yang akan dilas dan bekerja di lingkungan korosif dipesan dalam mutu L, dan logam pengisi las dipilih sesuai, misalnya pengisi berkarbon rendah untuk 304L dan 316L.

    Kontaminasi besi bebas

    Bintik coklat di meja dapur pada kasus pembuka sebagian besar bukan karat baja tahan karat itu sendiri. Itu karat dari partikel besi yang menempel. Sabut baja, sikat kawat baja karbon, kikir dan gerinda yang sebelumnya dipakai untuk baja karbon, percikan gerinda dari pekerjaan baja di dekatnya, dan rantai pengangkat baja dapat meninggalkan partikel besi di permukaan. Partikel itu berkarat dalam lembap, dan karatnya membuat sel kecil yang dapat merusak lapisan pasif di bawahnya.

    Pencegahannya adalah memisahkan alat. Baja tahan karat dibersihkan dengan sabut bukan logam atau sabut baja tahan karat, disikat dengan sikat baja tahan karat yang khusus dipakai untuk itu, dan digerinda dengan batu yang belum dipakai untuk baja karbon. Pekerjaan gerinda baja karbon di dekat peralatan baja tahan karat ditutup dengan tirai.

    Bila permukaan sudah terkontaminasi, partikel dihilangkan dengan pembersih yang sesuai, lalu permukaan dibiarkan pasif kembali di udara atau diberi perlakuan pasivasi. Narasi Ilmu Material mengutip bahwa pasivasi adalah pembentukan lapisan pelindung yang dipercepat pada logam, terutama baja tahan karat, dengan bahan kimia yang dibuat khusus untuk tujuan itu. Larutan pasivasi adalah bahan kimia berbahaya; pemakaiannya mengikuti lembar data keselamatannya.

    Warna panas las dan permukaan

    Pengelasan meninggalkan warna panas: oksida berwarna jerami, biru, sampai kehitaman di samping las. Lapisan ini mengandung kromium lebih sedikit dan lebih berpori daripada lapisan pasif, jadi daerah berwarna adalah daerah yang lebih mudah terserang. Untuk peralatan yang basah dan terkena bahan kimia, warna panas dihilangkan dengan pasta atau larutan pengawet (pickling), dengan sikat baja tahan karat, atau dengan amplas halus, lalu permukaan dibilas dan dibiarkan pasif. Warna panas yang tertinggal di tudung pada kasus pembuka menjelaskan bintik di sepanjang jalur las.

    Kehalusan permukaan juga berpengaruh. Permukaan yang halus lebih sedikit menahan endapan dan lebih mudah dibersihkan, sehingga peralatan pangan dan farmasi sering mensyaratkan kekasaran permukaan paling tinggi tertentu. Permukaan bergaris rambut digosok searah garisnya supaya tidak terlihat belang.

    Pengelasan dan pengerjaan dari sisi bahan

    Selain sensitisasi dan warna panas, sifat bahan memengaruhi pengerjaan baja tahan karat dengan beberapa cara:

    1. Pemuaian lebih besar dan konduksi panas lebih rendah daripada baja karbon (nilai literatur umum: muai sekitar satu setengah kali). Akibatnya distorsi las lebih besar; pengelasan dilakukan pendek-pendek dengan penjepitan yang baik.
    2. Mengeras karena pengerjaan: mata bor yang tumpul atau berputar tanpa makan membuat permukaan austenitik mengeras, lalu mata bor tidak dapat menembusnya. Pengeboran dilakukan dengan mata tajam, putaran lebih rendah, dan pemakanan yang tetap.
    3. Ulir mudah menyatu bila baut dan mur sama-sama baja tahan karat. Golongan A2 dan A4, torsi, dan pelumas ulir dibahas di Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika.
    4. Martensitik memerlukan pemanasan awal dan perlakuan sesudah las seperti baja paduan berkarbon tinggi; feritik dapat mengalami pertumbuhan butir yang membuatnya getas di daerah las.

    Bersinggungan dengan logam lain

    Baja tahan karat yang pasif berada di ujung mulia deret galvanik. Bila disambung langsung dengan aluminium, baja galvanis, atau baja karbon dalam air, logam yang kurang mulia terkorosi lebih cepat, terutama bila luasnya kecil dibanding baja tahan karat. Baut baja tahan karat pada pelat aluminium kurang berbahaya daripada sebaliknya, tetapi sambungan seperti itu tetap diberi isolasi atau penyekat bila basah. Narasi Ilmu Material mengutip bahwa paduan tahan korosi yang lebih mahal sering dipakai sebagai lapisan pada baja karbon, cara lain memakai baja tahan karat hanya di permukaan yang basah. Aturan luas anode dan katode serta cara isolasi ada di Bab 19 · Kimia.

    Mengenali mutu di lapangan

    Uji magnet dari Bab 2 membedakan keluarga, tidak membedakan mutu. Mutu 430 dan 410 tertarik kuat; 304 dan 316 hampir tidak tertarik, tetapi daerah yang dibentuk dingin seperti tekukan dan ulir dapat sedikit tertarik. Uji magnet tidak dapat membedakan 304 dari 316. Untuk itu dipakai uji tetes molibdenum, penganalisis sinar-X genggam, atau sertifikat pabrik. Dokumen tetap cara termurah: gambar tangki atau daftar suku cadang biasanya menyebut mutu.

    Contoh kerja

    Contoh 1: membandingkan PREN. Dengan komposisi tipikal (angka latihan): 304 dengan Cr 18,2 dan N 0,05 memberi PREN=18,2+16×0,05=19,0PREN = 18{,}2 + 16 \times 0{,}05 = 19{,}0. 316 dengan Cr 16,8, Mo 2,1, dan N 0,05 memberi PREN=16,8+3,3×2,1+0,8=24,5PREN = 16{,}8 + 3{,}3 \times 2{,}1 + 0{,}8 = 24{,}5. Dupleks 2205 dengan Cr 22,4, Mo 3,1, dan N 0,17 memberi PREN=22,4+10,23+2,72=35,4PREN = 22{,}4 + 10{,}23 + 2{,}72 = 35{,}4. Urutan ini menunjukkan ketahanan sumuran relatifnya, tetapi tidak menunjukkan apakah sebuah mutu cukup untuk larutan dan suhu tertentu.

    Contoh 2: tangki larutan berklorida hangat. Tangki bahan kimia berisi larutan berklorida pada 50 °C dari 304 bersumur dalam setahun. Data pabrik bahan menyebut 304 tidak cocok untuk kondisi itu dan 316 masih di batasnya. Pilihan yang dibandingkan: tangki 316L, tangki dupleks, atau tangki plastik yang cocok secara kimia (Bab 22 · Kimia). Keputusan diambil dengan data kecocokan bahan dan diserahkan pemilik peralatan; teknisi mencatat suhu, konsentrasi, dan foto sumuran sebagai bahan keputusan.

    Contoh 3: bintik coklat di meja. Bintik yang dapat dihapus dengan pembersih untuk baja tahan karat dan tidak meninggalkan lubang adalah karat dari partikel besi. Bintik yang meninggalkan lubang kecil adalah sumuran. Untuk keduanya, sabut baja diganti sabut bukan logam, pemutih dibilas setelah waktu kontaknya, sudut dan celah dikeringkan, dan meja diperiksa ulang sebulan kemudian.

    Contoh 4: tudung las yang berbintik. Bintik di sepanjang las tudung mesin pencuci piring terjadi di daerah warna panas. Warna panas dihilangkan dengan pasta pengawet sesuai lembar data keselamatannya, dibilas bersih, dan dibiarkan pasif. Untuk pekerjaan baru, warna panas dibersihkan sebagai bagian dari pekerjaan las, tidak ditinggalkan.

    Contoh 5: pita karat di samping las. Sebuah bak dari 304 yang dilas bertahun lalu menunjukkan karat berupa dua pita sejajar beberapa milimeter dari las, sementara las dan pelat lain utuh. Pola ini cocok dengan sensitisasi. Perbaikan dengan menambal las di atasnya akan memanaskan daerah baru ke rentang sensitisasi; bila diperbaiki, pakai pelat 304L atau 316L dan logam pengisi berkarbon rendah, atau ganti bak.

    Contoh 6: membedakan 304 dari 430 saat barang datang. Pelat yang dipesan sebagai 304 diuji dengan magnet. Satu lembar tertarik kuat, yang lain tidak. Lembar yang tertarik kuat kemungkinan feritik seperti 430, jadi dipisahkan dan dikembalikan bersama catatan nomor peleburannya. Uji magnet tidak dapat memastikan lembar yang lain 304 dan bukan mutu austenitik lain, jadi sertifikatnya diperiksa.

    Contoh 7: poros pompa yang aus. Poros pompa dari 304 aus di daerah segel. Mutu martensitik seperti 420 yang dikeraskan lebih tahan aus tetapi kurang tahan korosi; alternatif lain adalah selongsong poros yang dapat diganti atau pelapisan keras di daerah segel. Pilihan diambil dari spesifikasi pabrik pompa, karena mengganti mutu poros dapat mengubah kekuatan dan ketahanan korosinya.

    Contoh 8: pemutih tumpah di dasar mesin. Larutan pemutih pekat tumpah dan mengering di dasar rangka mesin cuci dari baja tahan karat. Sisa kering itu adalah klorida pekat. Dasar mesin dibilas dengan banyak air, dikeringkan, dan diperiksa beberapa minggu kemudian untuk bintik sumuran di sambungan dan bawah dudukan. Penyimpanan bahan kimia dipindahkan supaya tumpahan berikutnya tidak mengenai mesin.

    Contoh 9: memesan pengganti pasak. Pasak poros asli dari baja tahan karat 303 hilang. Pengganti dari 304 sama tahan korosinya tetapi lebih sulit dimesin; pengganti dari baja karbon akan berkarat dan dapat membuat sel galvanik dengan poros. Pasak dipesan dengan nomor suku cadang pabrik; bila harus dibuat, mutu dan ukurannya mengikuti daftar suku cadang.

    Kondisi berhenti

    Hentikan pekerjaan dan minta keputusan pabrik, insinyur, atau penyelia bila:

    1. Retak ditemukan pada tangki, bejana, atau pipa baja tahan karat yang bertekanan atau bersuhu tinggi.
    2. Sumuran menembus atau sedalam lebih dari separuh tebal dinding di bagian yang menahan tekanan atau bahan kimia berbahaya.
    3. Mutu pengganti untuk bagian yang terkena bahan kimia, air bersalinitas tinggi, atau suhu tinggi tidak dapat dipastikan.
    4. Pekerjaan las pada baja tahan karat akan dilakukan tanpa logam pengisi yang sesuai atau tanpa cara membersihkan warna panas.
    5. Bahan pengawet atau pasivasi akan dipakai tanpa lembar data keselamatan, alat pelindung, dan cara membuang sisa larutannya.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    1. "Baja tahan karat tidak bisa berkarat." Ia tahan selama lapisan pasifnya utuh; klorida, celah, endapan, dan kontaminasi besi dapat merusaknya.
    2. "Tidak tertarik magnet berarti 316." Magnet tidak membedakan 304 dari 316.
    3. "Makin sering disikat kawat makin bersih." Sikat kawat baja karbon meninggalkan partikel besi yang berkarat.
    4. "Mutu L lebih lemah, jadi lebih buruk." Mutu L sedikit lebih rendah kekuatannya, tetapi lebih tahan sensitisasi pada bagian yang dilas.
    5. "Pemutih aman karena hanya disemprot sedikit." Yang merusak adalah sisa yang mengering dan memekat di sudut dan celah.
    6. "PREN tinggi berarti aman di semua larutan." PREN membandingkan mutu; batas pemakaian diambil dari data bahan.
    7. "Semua baja tahan karat dapat dikeraskan." Hanya keluarga martensitik dan pengerasan presipitasi yang dapat dikeraskan dengan perlakuan panas.

    Hubungan dengan bab lain

    Bab 19 · Kimia menjelaskan pasivasi, sumuran, celah, dan deret galvanik yang dipakai di bab ini. Bab 2 memperkenalkan baja dan uji magnet. Bab 13 · Mekanikal & Mekatronika memuat prosedur las yang memakai pertimbangan sensitisasi dan warna panas. Bab 4 · Bangunan & Fasilitas memakai mutu baja tahan karat untuk pipa, Bab 3 · Mekanikal & Mekatronika membahas baut A2 dan A4 serta ulir yang menyatu, dan Bab 1 memberi kerangka umum pemilihan bahan. Bab 22 · Kimia dipakai saat baja tahan karat dibandingkan dengan plastik untuk tangki bahan kimia. Bab lain di rak ini membahas retak korosi tegangan dan pemilihan bahan suku cadang.

    Latihan dan pembahasan

    1. Mengapa baja tahan karat dapat bersumur di bawah paking flens padahal permukaan di sekitarnya utuh?
    2. Hitung PREN baja dengan Cr 17,0, Mo 2,5, dan N 0,06 persen. Apakah angka itu cukup untuk menyatakan bahan aman bagi larutan berklorida 2 persen pada 70 °C?
    3. Sebuah meja baja tahan karat menunjukkan bintik coklat yang hilang saat dibersihkan tanpa meninggalkan lubang. Apa kemungkinan sumbernya, dan apa yang diubah pada cara kerja?
    4. Mengapa bak 304 yang dilas dapat berkarat berupa pita di samping las, dan mutu apa yang dipilih untuk bak pengganti?
    5. Mengapa uji magnet tidak cukup untuk menerima kiriman pelat yang dipesan sebagai 316?
    6. Sebutkan tiga kebiasaan perawatan yang memperpanjang umur tangki baja tahan karat pada mesin pencuci yang memakai sanitiser berklorin.

    Kunci jawaban beralasan

    1. Di bawah paking terbentuk celah sempit yang kehabisan oksigen sehingga lapisan pasif tidak dapat memperbaiki diri, sementara klorida dapat masuk dan memekat. Sel konsentrasi terbentuk dan logam di dalam celah menjadi anode.
    2. PREN=17,0+3,3×2,5+16×0,06=17,0+8,25+0,96=26,2PREN = 17{,}0 + 3{,}3 \times 2{,}5 + 16 \times 0{,}06 = 17{,}0 + 8{,}25 + 0{,}96 = 26{,}2. Angka itu hanya membandingkan mutu; keamanan untuk larutan dan suhu tertentu harus dicek pada data pabrik bahan atau standar.
    3. Kemungkinan karat dari partikel besi yang menempel, misalnya dari sabut baja, sikat kawat baja karbon, atau percikan gerinda. Alat pembersih diganti dengan yang bukan logam atau baja tahan karat, dan pekerjaan baja karbon dipisahkan.
    4. Pemanasan las membawa daerah di samping las ke rentang sensitisasi sehingga karbida kromium terbentuk di batas butir dan daerah itu kehilangan kromium. Untuk bak pengganti dipilih 304L atau 316L dengan logam pengisi berkarbon rendah.
    5. Baik 304 maupun 316 hampir tidak tertarik magnet, jadi magnet hanya menyingkirkan bahan feritik atau martensitik. Untuk memastikan 316 diperlukan sertifikat, uji tetes molibdenum, atau penganalisis komposisi.
    6. Membilas permukaan dengan air bersih setelah waktu kontak sanitiser, mengeringkan atau menguras tangki saat mesin tidak dipakai, dan membersihkan endapan serta kerak secara teratur dengan alat yang tidak meninggalkan partikel besi.

    Referensi

    Uji diri · 3 soal

    Cek pemahaman sebelum berpindah bab

    Tulis jawaban dengan kata-kata Anda sendiri, lalu bandingkan dengan pembahasan dari latihan asli bab ini. Sistem tidak menebak benar-salah jawaban terbuka; Anda yang menilai bagian mana yang sudah dipahami.

    0/3dinilai
    1

    Mengapa baja tahan karat dapat bersumur di bawah paking flens padahal permukaan di sekitarnya utuh?

    2

    Hitung PREN baja dengan Cr 17,0, Mo 2,5, dan N 0,06 persen. Apakah angka itu cukup untuk menyatakan bahan aman bagi larutan berklorida 2 persen pada 70 °C?

    3

    Sebuah meja baja tahan karat menunjukkan bintik coklat yang hilang saat dibersihkan tanpa meninggalkan lubang. Apa kemungkinan sumbernya, dan apa yang diubah pada cara kerja?

    Progres penilaian mandiri0%

    Bab terdekat