MENGENAL BAHAN TEKNIK
STAINLESS STEEL
DI SUSUN OLEH:
LENNI SAPITRI (J1B117050)
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JAMBI
2018
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur saya ucapkan atas kemurahan Allah SWT yang
telah memberi rahmat dan karunia yang tiada terputus, sehingga makalah ini
dapat
terselesaikan dengan baik.
Dalam kesempatan ini, saya ingin menyampaikan rasa terima
kasih, kepada semua pihak yang telah membantu memberi dukungan dan bimbingan
yang sangat berharga pada makalah ini.
Saya
juga mengucapkan permohonan maaf atas segala kekurangan dalam penulisan makalah
ini. Oleh karena
itu, kritik dan saran yang membangun sangat saya harapkan guna kesempurnaan
yang akan datang.
Jambi, November 2018
Lenni Sapitri
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR …..…….................……………………………………
DAFTAR ISI …………….................…………………………………………
DAFTAR ISI …………….................…………………………………………
BAB I
PENDAHULUAN …...................…….…………………………………
- 1.1. Penjelasan Umum Material/Bahan Teknik Stainless Steel.................
- 1.2.Sejarah Material/Bahan Teknik Stainless Steel...................................
- 1.3 Struktur/Penyusun Material/Bahan Teknik Stainless Steel..................
BAB IIKARAKTERISTIK BAHAN TEKNIK...................................................
- 2.1.Pembuatan Bahan Teknik Baja Tahan Karat.......................................
- 2.2 Sifat Bahan Teknik Stainless Steel......................................................
- 2.3 Kelebihan dan Kekurangan Bahan Teknik Stainless Steel..................
- 2.4 Nilai Ekonomi Bahan Teknik Stainless Steel......................................
- 2.5 Aplikasi Bahan Teknik Stainless Steel di Bidang Umum dan Teknik Pertanian....................................................................................................
- 2.6 Prospek Bahan Teknik Stainless Steel.................................................
BAB III PENUTUP ……………………………………......................………..
DAFTAR
PUSTAKA…………………………………....................…………..
BAB
I PENDAHULUAN
1.1 Penjelasan Umum Material/Bahan
TeknikStainless Steel
Bahanataumaterial merupakan
kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia
selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah,
pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dan sebagainya (Anonim).
Perkembangan peradaban manusia juga
bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi
kebutuhan hidupnya. (jaman batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya
mampu mengolah bahan apa adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu,
kayu, kulit, tanah dan sebagainya (Anonim).
Dengan perkembangan peradaban
manusia bahan-bahan alam tersebut bisa diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas
bahan yang lebih tinggi (Anonim).
Pada 50 tahun terakhir para saintis
menemukan hubungan sifat-sifat bahan dengan elemen struktur bahan. Sehingga
bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai sifat-sifat yang
berbeda (Anonim).
Dalam bahan teknik cakupan terbagi
atas dua hal, yaitu:
1. Material science(Ilmu
Material): disiplin ilmu yang mempelajari hubungan antara struktur material
dengan sifat–sifat material.
2. Material
engineering (Rekayasa Material) : dengan dasar hubungan struktur dan sifat bahan,
mendesain struktur bahan untuk mendapatkan sifat–sifat yang diinginkan.
(Anonim).
Logam
merupakan salah satu jenis bahan yang sering dimanfaatkan untuk dijadikan
peralatan penunjang bagi kehidupan manusia dikarenakan logam memiliki banyak
kelebihan dibandingkan bahan-bahan lain. Kelebihankelebihan tersebut menjadikan
logam yang banyak dipilih untuk dijadikan bahan dari desain
peralatan/konstruksi. Diantara kelebihan-kelebihan tersebut logam memiliki
kelemahan yaitu mudah terkorosi. Korosi merupakan kerusakan material logam yang
disebabkan reaksi antara logam dengan lingkungannya yang menghasilkan oksida
logam, sulfida logam atau hasil reaksi lainnya yang lebih dikenal sebagai
pengkaratan. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya
merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung
dengan lingkungan berair dan oksigen (Sutjahjo, 2008:1).
Oleh karena itu perlu dilakukan
upaya untuk menanggulangi masalah korosi. Upaya yang dapat dilakukan salah
satunya adalah pengendalian korosi berupa perbaikan sifat bahan yang dapat dilakukan
dengan memadukan logam dengan logam lain yang memiliki sifat yang lebih baik.
Sebagai contoh besi yang dipadukan dengan krom dan nikel akan menghasilkan
jenis logam baru yaitu baja nirkarat/stainless
steel(Sutjahjo, 2008:1).
Stainless
steel yang umumnya dikenal dengan sebutan baja nirkarat
yang merupakan jenis baja yang tahan terhadap korosi karena memiliki unsur
paduan minimal 18% chrom dan 8% nikel. Sifat tahan korosi pada stainless steel
tidak serta merta membuat stainless steel tidak dapat terserang korosi, karena
pada kenyataannya stainless steel dapat mengalami korosi batas butir (intergranuler corrosion), korosi lubang
(crevice corrosion), dan retakan
korosi tegangan (stress corrosion
cracking) (Sutjahjo, 2008:1).
1.2
Sejarah Material/Bahan Teknik Stainless
Steel
Sejarah menunjukkan bahwa
perkembangan masyarakat kita selama ini ditunjukkan dengan kemampuannya untuk
menghasilkan dan memanipulasi material. Perkembangan teknologi material dari
zaman batu sampai zaman logam. Zaman logam terbagi ke dalam zaman perunggu dan
zaman besi.Zaman batu, manusia bergantung terhadap ketersedian material yang
ada di permukaan bumi secara alami, misalnya : batu, lempung, kulit hewan,
tulang dan lain sebagainya (Anonim).
Manusia menemukan bahwa terdapat material
– material dalam perut bumi yang apabila diolah akan punya sifat yang lebih
baik dibandingkan material – material yang ada di permukaan bumi (Anonim).
Pada era zaman logam terdapat jenis
logam yang diyakini telah dikembangkan pada peradaban awal manusia yaitu emas,
perak, tembaga, timah putih (tin), timah
hitam (lead), dan Air raksa (mercury).
1. Emas diyakini sebagai logam yang pertama kali
dikenal dan banyak dimanfaatkan sebagai bahan perhiasan
2. Tembaga telah dikenal pada masa sekitar 4700 SM dan
digunakan secara luas sebagai bahan persenjataan dan berbagai peralatan sehari
– hari
3. Perak telah dikenal semenjak sekitar 4000 SM dan
digunakan secara luas, bersama – sama dengan emas sebagai alat tukar
perdagangan (uang koin) dunia
4. Timah hitam mulai digunakan sekitar tahun 3500
SM. Karena kemudahannya dibentuk, kekaisaran Romawi menggunakan material logam
ini sebagai pelaratan makan, minum, pipa, dan akuaduk.
5. Timah putih ditemukan sekitar tahun 1750 SM oleh
bangsa Mesir dan seringkali dipadukan dengan tembaga untuk tujuan dekoratif dan
menguatkan kualitas tembaga
6. Air raksa (mercury) yang ditemukan sekitar tahun
1600 SM dimana kemudian disebut oleh manusia pada masa itu sebagai quicksilver,
merupakan satu – satunya logam yang dalam keadaan kondisi ruang (atmosfer)
selalu stabil dalam bentuk cair.
(Anonim).
Harry Brearley (1871 - 1948)
terkenal sebagai penemu stainless steel. Pada tanggal 13 Agustus 1913 stainless
steel pertama diproduksi di laboratorium Brown-Firth
(Anonim).
Ayahnya bekerja di peleburan baja.
Pada usia 12 tahun Brearly ia bekerja di pabrik baja tempat ayahnya bekerja.
Setelah itu ia menjadi asisten di laboratorium kimia. Ia juga sempat belajar ke
pabrik di luar negeri. Setelah itu magang sebagai asisten laboran (Anonim).
Pada tahun 1908 dua pabrik baja
besar di Sheffield setuju untuk membiayai laboratorium riset umum: Brown Firth Research Laboratories, di
mana Brearley memimpin proyek itu. Pada tahun 1912 laboratorium tersebut
meneliti korosi laras senapan. Masalahnya adalah baja tersebut tidak tahan suhu
tinggi. Brearley mulai menguji penambahan kromium ke baja. Penelitian itu
berfokus pada penghitungan sejumlah tingkat karbon, kromium, dan besi yang
diberikan (Anonim).
1.3
Struktur/Penyusun Material/Bahan Teknik Stainless
Steel
Tinjauan struktur material/bahan
teknik dibedakan atas :
1. Struktur subatonik : ditinjau dari susunan elektron
dengan inti.
2. Level atom : ditinjau dari pengaturan atom atau molekul
satu sama lain.
3. Mikroskopik : ditinjau dari kumpulan group–group atom.
4. Makroskopik : ditinjau dari struktur yang bisa dilihat
dengan mata telanjang.
(Anonim).
Stainless
steel adalah bahan yang banyak digunakan dalam industri,
terutama industri yang membuat implan tulang, bahan ini salah satu jenis baja
yang tahan terhadap karat serta sifat mekanis yang baik. Industri cor di
Indonesia masih menggunakan bahan-bahan impor umtuk membuat stainless steel
ini. Bahan –bahan pembuat stainless steel adalah nikel murni, ferrokrom
(Fe-Cr), ferromangan (Fe-Mg), ferromangan (Fe-Mn), ferrosilicon (Fe-Si),
ferromolybden (Fe-Mo) dan scrap low
carbon steel (Suh, 1998).
Tambunan dkk (2009), Suharno dan
Kurniawan (2004) mengatakan bahan ferronickel banyak didaerah Pomala Sulawesi
Tenggara, sehingga mereka melakukan pecobaan membuat stainless steel dengan
menggunakan bahan baku tersebut. Hasil yang mereka dapatkan sama-sama kualitas
stainless steelnya lebih rendah daripada stainless steel bahan baku impor.
Mereka mengatakan kualitas turun karena impurity (pengotor) yang tinggi pada bahan
baku lokal.
Review dari Suh (1998) mengatakan
bahan yang baik untuk biomaterial adalah stainless steel, keramik dan polymer.
Review ini bertujuan untuk mengenal sifat bahan pengganti tulang yang bahannya
banyak ditemukan di Indonesia sehingga menjadi wawasan untuk pembuatan tulang
implant buatan Indonesia.
BAB
II KARAKTERISTIK BAHAN TEKNIK
2.1
Proses Pembuatan Bahan Teknik Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
Baja pada dasarnya adalah paduan besi-karbon
dengan kadar karbon tidak lebih dari 2,0 %, selain itu juga mengandung sejumlah
unsur paduan dan unsur pengotoran. Baja dibuat dari besi kasar atau besi spons
dengan mengurangi kadar karbon dan unsur lain yang kurang disukai. Ada beberapa
macam cara pembuatan baja, antara lain :
1.Konvertor;
2.Open hearth furnance;
3.Dapur listrik.
(Anonim).
Bahan baku pembuatan stainless steel diantaranya sebagai berikut:
1.Besi kasar cair (pig iron)
atau berupa besi spons (sponge iron)
(65-85%).
2. Skrap baja (15-35%).
(Anonim).
Bahan baku paduan dalam pembuatan stainless steel diantaranya sebaai
berikut :
1. Carbon (C)
Unsur ini dapat membuat baja tetap kuat pada
suhu tinggi.
2. Chromium (Cr)
Unsur ini dapat membuat baja menjadi lebih
keras, tahan gesekan, tahan korosi, dan tahan temperature tinggi. Dengan
sifat-sifat itu membuat baja paduan ini baik untuk bahan poros, dan roda gigi.
Penambahan unsur chromium biasanya diikuti dengan penambahan nikel.
3. Silikon (Si)
Pada konsentrasi tinggi membuat baja tahan
kondisi asam, pada konsentrasi rendah memperbaiki sifat megnetik dan sifat
listrik baja.
4. Nikel (Ni)
Unsur campuran yang digunakan sebagai bahan
dasar untuk beberapa kelompok dari stainless steel. Nikel memberikan derajat
kelenturan yang tinggi (mampu berubah bentuk tanpa pecah) dan tahan terhadap
karat (korosi). Hampir 65% dari semua nikel digunakan pada pembuatan stainless
steel.
5. Molibdenum (Mo)
Molibdenum akan memperbaiki baja menjadi tahan
terhadap suhu yang tinggi, liat, ,kuat dan memperbaiki kekerasan baja,. Baja
paduan ini biasa digunakan sebagai bahan untuk membuat alat-alat potong,
misalnya pahat.
6. Wolfram (W)
Unsur ini memberikan pengaruh yang sama seperti
pada penambahan molibdenum dan biasanya juga dicampur dengan unsur nikel (Ni)
dan chromium (Cr). Baja paduan ini memiliki sifat tahan terhadap suhu yang
tinggi, karenanya banyak digunakan untuk bahan membuat pahat potong yang lebih
dikenal dengan nama baja potong cepat (HSS /Hight Speed Steel).
7. Vanadium (V)
Penambahan unsur ini akan memperbaiki struktur
kristal baja menjadi halus, memperkuat baja dan meningkatkan ketahanan baja
terhadap panas. Terlebih bila dicampur dengan chromium. Baja paduan ini
digunakan untuk membuat roda gigi, batang penggerak, dan sebagainya.
8. Kobalt (Co)
Kobalt (Co) dengan penambahan unsur ini akan
memperbaiki sifat kekerasan baja meningkatkan kualitas baja, serta tetap keras
pada suhu yang tinggi. Baja paduan ini banyak digunakan untuk konstruksi
pesawat terbang atau konstruksi yang harus tahan panas dan tahan aus.(Anonim).
2.1.1
Proses Menggunakan Konvertor
Konvertor 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 (Anonim).
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. Kandongan karbon terakhir dioksidasi dengan penambahan besi kasar yang
kaya akan mangan, seterusnya baja cair dituangkan ked ala panci – panci dan
dipadatkan menjadi batang – batang cetakan. Kapasitas konvertor sekitar 25 – 60
ton dan setiap proses memerlukan waktu 25 menit. Proses pembuatan baja yang
menggunakan konvertor adalah sebagai berikut :
1. Proses Bessemer
Proses Bessemer
adalah suatu proses pembuatan baja yang dilakukan di dalam konvertor yang
mempunyai lapisan batu tahan api dari kuarsa asam atau oksida asam (SiO2),
sehingga proses ini disebut "Proses Asam". Besi kasar yang diolah
dalam konvertor ini adalah besi kasar kelabu yang kaya akan unsur silikon dan
rendah fosfor (kandungan fosfor maksimal adalah 0,1%). Besi kasar yang mengandung
fosfor rendah diambil karena unsur fosfor tidak dapat direduksi dari dalam
besikasar apabila tidak diikat dengan batu kapur. Di samping itu. fosfor dapat
bereaksi dengan lapisan dapur yang terbuat dari kuarsa asam, reaksi ini
membahayakan atau menghabiskan lapisan konvertor. Oleh karena itu, sangat
menguntungkan apabila besi kasar yang diolah dalam proses ini adalah besi kasar
kelabu yang mengandung silikon sekitar 1,5% - 2% (Anonim).
Dalam proses ini bahan baku dimasukkan dan
dikeluarkan sewaktu konvertor dalam posisi horizontal (kemiringannya sekitar
30°). Sementara itu, udara diembuskan dalam posisi vertikal atau disebut juga
kedudukan proses. Dalam konvertor, yang pertama terjadi adalah proses oksidasi
unsur silikon yang menghasilkan oksida silikon. Kemudian diikuti oleh proses
oksidasi unsur fosfor dan mangan yang menghasilkan oksida fosfor dan oksida
mangan, ditandai dengan adanya bunga api yang berwarna kehijau-hijauan (Anonim).
Baja dapat dihasilkan dengan mengembuskan udara
melalui besi kasar cair di dalam dapur yang disebut “konvertor”, sehingga unsur
– unsur yang tidak murni akan dikeluarkan dengan jalan oksidasi. Pada waktu itu
cara pembuatan jalan kereta api dan pembuatan peralatan hampir sama pentingnya.
Karena sejak udara dimasukkan atau diembuskan, kotoran – kotoran di dalam baja
akan berkurang (Anonim).
Proses Bessemer mengolah baja dengan
menggunakan besi kasar berkualitas baik yang mengandung fosfor rendah. Bila
fosfornya tinggi baja yang dihasilkan berkualitas rendah, sebab dalam proses
pengolahan tidak seluruh fosfor dapat dikeluarkan. Masalah pengeluaran unsur
fosfor telah dapat dipecahkan pada proses dapur Thomas, dengan menggunakan batu
kapur pada lapisan dasar dapur. Sehingga sampai saat ini proses Thomas
digunakan untuk memproses besi kasar dapat kaya dengan fosfor (Anonim).
Proses oksidasi yang terakhir adalah
mengoksidasi karbon. Proses ini berlangsung disertai dengan suara gemuruh dan
nyala api berwarna putih dengan panjang sekitar 2 meter, kemudian nyala api
mengecil. Sebelum nyala api padam, ditambahkan besi kasar yang banyak
mengandung mangan, kemudian baja cair dituangkan ke dalam panci-panci tuangan
dan dipadatkan dalam bentuk batang-batang baja (Anonim).
2. Proses Thomas
Proses Thomas
adalah suatu proses pembuatan baja yang dilakukan di dalam konvertor yang
bagian dalamnya dilapisi dengan batu tahan api dari bahan karbonat kalsium dan
magnesium karbonat (CaCO3 + MgCO3 ) yang disebut "dolomit". Proses
ini disebut juga proses basa karena lapisan konvertor terbuat dari dolomit dan
hanya mengolah besi kasar putih yang kaya dengan fosfor (sekitar 1,7 - 2%) dan
rnengandung unsur silikon rendah (sekitar 0,6 - 0,8%). Proses ini makin baik
hasilnya apabila besi kasar yang diolah mengandung unsur silikon yang sangat
rendah (Anonim).
Dalam proses ini udara diembuskan ke cairan
besi kasar di dalam konvertor melalui pipa saluran udara, sehingga terjadi
proses oksidasi di dalam cairan terhadap unsur-unsur campuran. Pertama kali
unsur yang dioksidasi adalah silikon (Si), kemudian mangan (Mn), dan fosfor (P).
Oksidasi unsur fosfor terjadi cepat sekali, sekitar 3 - 5 menit dan proses
oksidasi yang terakhir adalah unsur karbon disertai suara gemuruh dan nyala api
yang tinggi. Apabila nyala api sudah mengecil dan kemudian padam berarti proses
oksidasi telah selesai (Anonim).
Proses oksidasi yang terjadi pada unsur-unsur
di dalam besi kasar menghasilkan oksida yang akan dijadikan terak dengan jalan
menambahkan batu kapur ke dalam konvertor. Selanjutnya terak cair dikeluarkan
dari dalam konvertor, diikuti dengan penuangan baja cair ke dalam panci-panci
tuangan kemudian dipadatkan menjadi batangan baja (Anonim).
3. Proses Siemens Martin
Proses tungku terbuka disebut juga proses Siemens Martin, yang disesuaikan dengan
nama ahli penemu proses tersebut. Proses ini digunakan untuk menahasilkan baja
yang mengandung karbon sedang dan rendah dengan cara proses asam atau basa,
sesuai dengan sifat lapisan dapurnya. Proses ini berlangsung di dalam dapur
tungku terbuka atau dapur Siemens Martin
yang mempunyai kapasitas 150 - 300 ton, bahan bakarnya gas yang dihasilkan
dengan pembakaran kokas di atas tungku atau bahan bakar minyak. Dapur ini
menggunakan prinsip regenerator (hubungan balik) dan tungku pemanas dapat
mencapai temperatur sekitar 900 -1.200 0C, tungku pemanas ini bisa mencapai
temperatur tinggi apabila diperlukan, dan pada waktu yang sama menghemat bahan
bakar (Anonim).
Dalam proses ini dapur diisi dengan besi kasar
dan baja bekas, kemudian dicairkan sehingga beberapa unsur campuran terbentuk
menjadi terak di atas permukaan cairan besi, tambahkan bijih besi atau serbuk
besi yang berguna untuk mereduksi karbon, maka lubang pengeluaran dapur dibuka
dan cairan dituangkan ke dalam panci-panci tuangan. Baja cair meninggalkan
dapur sebelum terak cair dan beberapa terak dapat dicegah meninggalkan dapur
sampai seluruh baja cair dikeluarkan, kemungkinan terak ikut tertuang ke dalam
panci yang akan mengapung di atas baja cair sehingga perlu dikeluarkan dan
dituangkan ke dalarn panci yang berukuran kecil. Baja cair yang telah penuh di
dalam panci dituangkan ke dalam cetakan melalui bagian bawah cetakan, sehingga
terak tetap di dalam panci dan terakhir dikeluarkan. Selain itu, dapat pula
dipisahkan dengan cara menuangnya ke dalam cetakan yang lebih kecil. Setiap
melakukan proses pemurnian besi kasar dan bahan tambahan lainnya berlangsung
selama 12 jam, kemudian diambil sejumlah baja cair sebagai contoh untuk
dianalisis komposisinya. Sementara itu, terak yang dihasilkan dari proses basa
digunakan sebagai pupuk buatan (Anonim).
2.1.2 Proses Open Hearth
Furnace ( Proses terbuka)
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 )
sedangkan Proses Bassemer berlangsung cepat (15 menit) (Anonim).
2.1.3 Proses Dapur Listrik
Baja yang berkualitas tinggi dihasilkan apabila,
dilakukanpengontrolan 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 nyala dan dapur induksi
frekuensi tinggi (Anonim).
1.Dapur listrik busur nyala
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 (Anonim).
2. Dapur induksi frekuensi tinggi
Dapur 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 (Anonim).
2.2
Sifat Bahan Teknik Stainless Steel
2.2.1 Sifat Fisik Stainless Steel
Stainless
steel juga dikenal dengan nama lain seperti CRES atau
baja tahan korosi, baja Inox. Beberapa sifat fisik penting dari stainless steel tercantum di bawah ini:
1. Stainless
steel adalah zat keras dan kuat.
2. Stainless
steel bukan konduktor yang baik (panas dan listrik).
3. Stainless
steel memiliki kekuatan ulet tinggi. Ini berarti dapat dengan mudah
dibentuk atau bengkok atau digambar dalam bentuk kabel.
4. Sebagian varietas dari stainless steel memiliki permeabilitas magnetis. Mereka sangat
tertarik terhadap magnet.
5. Tahan terhadap korosi.
6. Tidak bisa teroksidasi dengan mudah.
7. Stainless
steel dapat mempertahankan ujung tombak untuk suatu jangka waktu yang
panjang.
8. Bahkan pada suhu yang sangat tinggi, stainless
steel mampu mempertahankan kekuatan dan tahanan terhadap oksidasi dan korosi.
9. Pada temperatur cryogenic, stainless bisa tetap sulit berubah.
(Anonim).
2.2.2 Sifat Kimia Stainless Steel
Stainless steel adalah paduan logam
yang lebih disukai untuk membuat peralatan dapur, karena tidak mempengaruhi rasa
makanan. Permukaan peralatan stainless
steel yang mudah dibersihkan. Minimal pemeliharaan dan daur ulang total
peralatan stainless steel juga
berkontribusi terhadap popularitas mereka. Stainless
steel adalah nama universal untuk paduan logam, yang terdiri dari Kromium
dan Besi. Sering disebut juga dengan baja tahan karat karena sangat tahan
terhadap noda (berkarat) (Anonim).
Besi murni adalah unsur utama dari stainless steel. Besi murni adalah
rentan terhadap karat dan sangat tidak stabil, seperti yang diekstraksi dari
bijih besi. Karat besi adalah karena reaksi dengan oksigen , di hadapan air.
Kromium membentuk lapisan transparan dan pasif kromium oksida, yang mencegah
kerusakan mekanik dan kimia. Konstituen kecil lainnya dari baja adalah Nikel,
Nitrogen dan Molibdenum. Kandungan kecil Nikel meningkatkan ketahanan korosi
lebih lanjut, dan melindungi stainless steel dari penggunaan kasar dan kondisi
lingkungan yang keras. Pitting atau jaringan parut dihindari dengan menambahkan
Molybdenum untuk baja (Anonim).
Sifat kimia dan struktur baja stainless steel ditingkatkan menggunakan
paduan lainnya. Titanium, Vanadium dan Tembaga adalah paduan yang membuat stainless steel lebih cocok untuk
keperluan tertentu. Tidak hanya logam, tetapi juga non-logam seperti Nitrogen,
Karbon dan Silikon yang digunakan untuk membuat stainless steel (Anonim).
Sifat kimia bertanggung jawab atas
ketahanan korosi dan struktur mekanik dari baja stainless yang penting untuk
memilih nilai sempurna untuk aplikasi yang diperlukan. Baja stainless memiliki
properti dasar perlawanan-korosi. Faktor-faktor yang mempengaruhi properti ini
adalah komposisi kimia dari media korosif, komposisi kimia logam yang
digunakan, variasi suhu dan kandungan oksigen dan aerasi medium. Dengan
demikian, variasi-variasi kecil dalam komposisi kimia dapat digunakan untuk
membuat berbagai stainless steel (Anonim).
2.3
Kelebihan dan Kekurangan Bahan Teknik Stainless
Steel
Stainless
steel
menawarkan banyak kelebihan, diantaranya sebagai berikut.
1. Tahan korosi yang tinggi, yang memungkinkan untuk
digunakan dalam lingkungan yang ketat.
2. Api dan tahan panas memungkinkan untuk melawan scaling
dan mempertahankan kekuatan pada temperatur tinggi.
3. Higienis, tidak berpori, permukaan ditambah dengan
kemampuan membersihkan dengan mudah dari stainless membuatnya pilihan utama
untuk aplikasi yang memerlukan kontrol kebersihan yang ketat, seperti rumah
sakit, dapur, dan tanaman pangan lainnya pengolahan.
4. Estetika penampilan, memberikan penampilan yang modern
dan menarik untuk aplikasi logam yang paling arsitektur.
5. Cerah, dan mudah dipelihara permukaan sehingga pilihan
yang mudah untuk aplikasi yang menuntut permukaan menarik setiap saat.
6. Keuntungan yang memungkinkan untuk digunakan dengan
ketebalan material berkurang selama nilai konvensional, sering kali
menghasilkan penghematan biaya.
7. Kemudahan fabrikasi karena penggunaan modern pembuatan
baja teknik yang memungkinkan stainless steel yang akan dipotong, mesin,
dibuat, dilas, dan terbentuk, sama mudahnya seperti baja tradisional.
8. Ketahanan terhadap dampak bahkan pada variasi suhu
ekstrim.
9. Nilai jangka panjang yang dibuat oleh siklus hidup
panjang manfaatnya sering
menghasilkan pilihan bahan yang paling murah jika
dibandingkan dengan logam lainnya.
Setiap bahan memiliki kelemahan dan stainless steel tidak terkecuali.
Beberapa kelemahannya adalah sebagia berikut:
1. Tinggi biaya awal, terutama ketika logam alternatif yang
dipertimbangkan.
2. Kesulitan dalam
fabrikasi. Ketika mencoba untuk membuat stainless steeltanpa menggunakan mesin teknologi tinggi dan teknik
yang tepat, dapat menjadi logam sulit untuk ditangani. Hal ini sering dapat
menghasilkan limbah mahal.
3. Kesulitan dalam pengelasan karena disipasi yang cepat
panas yang juga dapat
menghasilkan potongan hancur atau biaya pemborosan tinggi.
4. Tinggi biaya pemolesan akhir dan finishing.
(Anonim).
2.4 Nilai Ekonomi Bahan Teknik Stainless Steel
Stainless
steel bisa
bersaing dengan logam biaya yang lebih tinggi teknik dan paduan berdasarkan nikel
atau titanium, sementara menawarkan berbagai sifat tahan korosi cocok untuk
berbagai macam aplikasi. Stainless steel dapat dimanipulasi dan dibuat
menggunakan berbagai teknik rekayasa umum tersedia dan sepenuhnya "didaur
ulang" di akhir masa pakainya (Anonim).
Stainless
steel dan
lingkungan Sumber utama bahan baku pembuatan baja tahan karat adalah kembali
bersepeda besi tua. Ini rute daur ulang telah berdiri selama bertahun-tahun dan
ekonomi industri stainless steel membuat
tergantung pada daur ulang (Anonim).
Baja meleleh elektrik dan dalam
kebanyakan kasus disempurnakan dengan menggunakan gas lembam udara suling,
seperti argon. Great perawatan diambil untuk meminimalkan emisi asap dan debu.
Beberapa tanaman dilengkapi untuk daur ulang debu ke dalam proses pembuatan
baja(Anonim).
Sebagai baja stainless adalah paduan
tahan korosi harapan hidup mereka biasanya panjang. Minimal diperlukan
pemeliharaan dan begitu, meskipun lebih mahal pada awalnya, mereka menawarkan
menarik "siklus hidup biaya" manfaat atas alternatif seperti baja
karbon (Anonim).
Baja tahan karat dengan mudah cleansible dan pilihan yang jelas untuk
industri makanan danminuman manufaktur dan peralatan katering. Tidak ada risiko
kesehatan terbukti dari penggunaan normal dari baja tahan karat. Risiko yang
mungkin dari elemen paduan sepertinikel dan kromium adalah selalu dikaji oleh
para ahli (Anonim).
2.5
Aplikasi Bahan Teknik Stainless Steel di
Bidang Umum dan Teknik Pertanian
2.5.1 Bidang Umum
Pipa baja tahan karat adalah bagian
baja yang ekonomis, merupakan produk penting dalam industri baja, dapat
digunakan secara luas dalam dekorasi dan industri kehidupan, banyak orang
dipasarkan untuk produksi tangga, perlindungan jendela, pagar, perabotan dan
sebagainya. Biasa ada 201 dan 304 dua macam bahan (Anonim).
Akuntansi untuk total jumlah baja
8% sampai 16% dari total, ini banyak digunakan dalam perekonomian nasional.
Karena pipa baja memiliki bagian berongga, yang paling sesuai untuk jaringan
pipa cair, gas dan padat. Pada saat yang sama dengan bobot bar yang sama,
koefisien bagian pipa baja, tekukan dan kekuatan puntir, telah menjadi berbagai
permesinan dan struktur bangunan. Pada material yang penting, struktur dan
bagian yang terbuat dari pipa baja tahan karat memiliki modulus penampang
melintang yang lebih besar daripada bagian padat dalam hal bobot yang sama.
Oleh karena itu, pipa baja tahan karat itu sendiri adalah semacam bagian baja
ekonomi ekonomis, ini adalah bagian penting dari baja yang efisien, terutama di
industri pengeboran minyak, peleburan dan transportasi seperti permintaan,
diikuti oleh pengeboran geologi, kimia, industri konstruksi, mesin Industri,
pesawat terbang dan manufaktur mobil serta boiler, peralatan medis, furnitur
dan pembuatan sepeda juga membutuhkan banyak berbagai pipa baja. Dengan
berkembangnya teknologi baru seperti energi atom, roket, rudal dan industri
kedirgantaraan, status pipa stainless steel di industri pertahanan, sains dan
teknologi dan konstruksi ekonomi menjadi semakin penting (Anonim).
2.5.2 Bidang Teknik Pertanian
Penggunaan
baja paduan banyak sekali pada bidang teknik pertanian atau teknik mesin karena
baja paduan memiliki kelebihan yang berbeda sesuai dengan campuran jenis logam
yang digunakan (Anonim).
Penggunaan
baja paduan pada bidang teknika adalah mesin penghancur plastik. Pada mesin ini
penggunaan baja paduan berada pada bagian pisau yang membuat pisau tersebut mudah di asah dan diganti jika sudah
aus. Selain itu, penggunaan baja paduan ini dalam bidang teknik pertanian salah
satu contohnya adalah pada rangka mesin perontok padi (Anonim).
2.6
Prospek Bahan Teknik Stainless Steel
Pipa baja tahan karat yang aman dan
dapat diandalkan, perlindungan kesehatan dan lingkungan, aplikasi ekonomi,
dinding pipa yang tipis dan cara baru yang andal, sederhana dan mudah untuk
berhasil mengembangkan metode koneksi agar keuntungan yang tak tergantikan dari
pipa lainnya, aplikasi teknik akan menjadi Semakin banyak, penggunaannya akan
semakin populer, menjanjikan (Anonim).
Karena stainless steel memiliki banyak sifat yang diinginkan untuk bahan
bangunan, maka dapat dikatakan unik pada logam, dan perkembangannya terus
berlanjut. Agar baja tahan karat lebih baik dalam aplikasi tradisional, telah
memperbaiki jenis yang ada, dan, untuk memenuhi persyaratan ketat aplikasi
bangunan lanjutan, sedang mengembangkan baja tahan karat baru. Baja tahan karat
telah menjadi salah satu bahan yang paling hemat biaya yang dipilih oleh
arsitek, berkat peningkatan efisiensi produksi secara terus menerus dan
peningkatan kualitas yang berkesinambungan (Anonim).
BAB III PENUTUP
Daftar
Pustaka
Diakses
pada 6 November 2018.
Diakses
pada 6 November 2018.
Diakses
pada 6 November 2018.
http://rozaqsangbleu.blogspot.com/2011/05/stainless-steel.html?m=1
Suh, H., 1998. Recent
Advance in Biomaterials.
Yonsei Medical Journal. Vol 39. No
2. PP 87-96.
Suharno, B. Dan
Kurniawan, K. 2005. Studi Perbandingan
Ketahanan Korosi dan Struktur Mikro Baja COR CF8M (SS316) Yang Dibuat Dengan
Feronikel Lokal dan Nikel Impor.
Jurnal Teknologi. Edisi no.1 Tahun
XIX. Hal 26-37.
Sutjahjo, H. 2008.
Material/Bahan Teknik.
Penebar Plus: Jakarta.
Tambunan, B.,
Jujur, I.N., Kozin, M., dan Sulaikan, h.P. 2009. Hasil Uji Mekanis Material stainless steel SS316L Berbasis Bahan Baku
Lokal Untuk Aplikasi Pada Implant/Tulang Buatan. Seminar on Application and
Research in Industrial Technology.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar