STAINLESS STEEL

Baja tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses korosi (pengkaratan logam). Komposisi ini membentuk protective layer (lapisan pelindung anti korosi) yang merupakan hasil oksidasi oksigen terhadap Krom yang terjadi secara spontan. Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya lapisan film oksida Kromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses oksidasi besi (Ferum). Tentunya harus dibedakan mekanisme protective layer ini dibandingkan baja yang dilindungi dengan coating (misal Seng dan Cadmium) ataupun cat.Stainless steel dapat bertahan dari serangan karat berkat interaksi bahan-bahan campurannya dengan alam. Stainless steel terdiri dari besi, krom, mangan, silikon, karbon dan seringkali nikel and molibdenum dalam jumlah yang cukup banyak.Elemen-elemen ini bereaksi dengan oksigen yang ada di air dan udara membentuk sebuah lapisan yang sangat tipis dan stabil yang mengandung produk dari proses karat/korosi yaitu metal oksida dan hidroksida. Krom, bereaksi dengan oksigen, memegang peranan penting dalam pembentukan lapisan korosi ini. Pada kenyataannya, semua stainless steel mengandung paling sedikit 10% krom.Keberadaan lapisan korosi yang tipis ini mencegah proses korosi berikutnya dengan berlaku sebagai tembok yang menghalangi oksigen dan air bersentuhan dengan permukaan logam. Hanya beberapa lapisan atom saja cukup untuk mengurangi kecepatan proses karat selambat mungkin karena lapisan korosi tersebut terbentuk dengan sangat rapat. Lapisan korosi ini lebih tipis dari panjang gelombang cahaya sehingga tidak mungkin untuk melihatnya tanpa bantuan instrumen moderen.Besi biasa, berbeda dengan stainless steel, permukaannya tidak dilindungi apapun sehingga mudah bereaksi dengan oksigen dan membentuk lapisan Fe2O3atau hidroksida yang terus menerus bertambah seiring dengan berjalannya waktu. Lapisan korosi ini makin lama makin menebal dan kita kenal sebagai karat.Stainless steel, dapat bertahan stainless atau tidak bernoda justru karena dilindungi oleh lapisan karat dalam skala atomik. (SI)

Perbedaan utama antara J4 & 304 adalah perbedaan kimiawi mereka, khususnya persentase kandungan Nikel. 304 mengandung minimal 8% Nikel dan J4 hanya memiliki minimal 1% Nikel. Kandungan Kromium juga sedikit lebih rendah, tetapi seperti terlihat dari PRE, keadaan ini dapat dikompensasikan dengan peningkatan nitrogen.Kandungan Nikel dalam stainless steel adalah aspek yang paling sering dibahas ketika seseorang membicarakan tentang stainless steel. Lazimnya dipercaya bahwa ketahanan stainless steel terhadap korosi berasal dari Nikel, dengan kandungan Nikel yang lebih tinggi maka dipercaya bahwa ketahanannya terhadap korosi akan lebih baik. Pendapat ini tidak benar, Kromium-lah yang memberikan sumbangan besar terhadap ketahanan stainless steel atas korosi. Nikel memberikan tambahan perlindungan dalam aplikasi kimiawi. Tetapi dalam sebuah aplikasi normal, ketika stainless steel terekspos ke udara bebas (sebagaimana lazimnya terjadi), Kromium adalah unsur yang paling berpengaruh dalam ketahanan terhadap korosi dan PRE adalah indikator yang bagus untuk mengetahui ketahanan terhadap korosi.Lalu Mengapa Nikel Harus Ditambahkian Ke Stainless Steel?Penambahan Nikel memperbaiki daya bentuk, daya las, dan ketangguhan stainless steel terhadap suhu rendah. Untuk memahami bagaimana Nikel melakukannya, marilah kita lihat sejumlah informasi mendasar tentang logam.Logam-logam terbentuk oleh apa yang disebut sebagai ikatan logam. Atom-atom dari logam dikemas secara berdekatan dalam sebuah kolam elektron sebagaimana ditunjukkan oleh sketsa dibawah ini.Atom-atom logam membentuk struktur berulang yang tetap dalam ruang 3 dimensi, yang dirujuk sebagai kristal. Aneka logam membentuk struktur kristal yang berbeda dan banyaknya jenis properti dari logam bergantung pada susunan kristal tersebut.Susunan kristal mild steel disebut dengan BCC. Susunan ini terjaga ketetapan bentuknya bahkan setelah adanya penambahan Kromium. Oleh karena itu susunan kristal stainless steel seri 400 adalah sama dengan mild steel, dan lazimnya dirujuk sebagai susunan kristal BCC. Tetapi ketika Nikel ditambahkan dalam kuantitas yang memadai, susunan kristal tersebut berubah ke susunan berbeda yang disebut FCC. Lazimnya disebut austenit.Perubahan bentuk susunan kristal dari BCC ke FCC inilah yang merupakan kontribusi berharga Nikel dalam pembentukan stainless steel.

Nikel bukanlah satu-satunya elemen yang bisa menciptakan perubahan di atas. Nitrogen, Karbon, Mangan & Tembaga juga bisa menyebabkan transformasi BCC ke FCC dalam stainless steel. Efek masing-masing elemen tersebut dalam perubahan stainless steel BCC ke stainless steel FCC diberikan oleh rumus persamaan Nikel dibawah ini:Persamaan Nikel = % Nikel + 30 x %C + 30 x %N + 0.5 x %Mn + 0.25 x % CuSusunan kristal austenik (FCC) dicapai J4 dengan kombinasi optimum dari seluruh elemen diatas. Oleh karena itu, J4 memiliki daya bentuk, daya las dan ketahanan terhadap suhu rendah.Kandungan bahan yang terdapat pada J4 memungkinkan penggunaan untuk produk aplikasi yang sebelumnya dibuat dari stainless steel seri 300 yang lebih mahal.J4 menawarkan lebih dari sekedar pengganti 304 !J4 memiliki keunggulan - keunggulan yang melebihi jenis stainless steel konvensional. Keunggulan utama terletak pada kekuatannya. Berikut kami berikan tabel perbandingan Yield Strength antara J4 dengan jenis stainless steel lainnya.GradeMinimum Yield Strength (MPa)304205J4300430205

J4 - 50% lebih kuat dari 304 dan 430 !Maksudnya, sebuah komponen terbuat dari J4, ketebalannya (sebagaimana bobotnya) bisa 30% lebih rendah daripada komponen yang sama (dengan kekuatan yang sama) terbuat dari 304 atau 430.Yield Strength pada mild steel adalah 200 MPa dan J4 dengan biayanya yang rendah serta penggunaan material yang lebih sedikit (sehubungan dengan kekuatannya yang lebih tinggi) dapat digunakan dalam banyak aplikasi mengganti mild steel, dengan biaya yang sama (bahkan dalam beberapa kasus lebih rendah daripada Mild Steel). Setiap aplikasi yang menggunakan mild steel dengan Nikel, Krom atau Powder Coating bisa diganti dengan penggunaan J4 yang akan memberikan keuntungan tahan karat kepada pelanggan dengan biaya yang sama.