Panduan Memilih Pipa Baja Tahan Karat ASTM A312

Bayangkan sistem perpipaan dalam kondisi panas ekstrem atau korosif sebagai sistem vaskular tubuh manusia. Sama seperti pembuluh darah yang rapuh dapat menyebabkan konsekuensi bencana, memilih bahan yang salah untuk aplikasi perpipaan kritis dapat mengakibatkan kegagalan sistem. Pipa baja tahan karat ASTM A312 mungkin merupakan solusi yang Anda cari.

ASTM A312 adalah spesifikasi standar yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) yang mencakup pipa baja tahan karat austenitik tanpa sambungan, lasan jahitan lurus, dan lasan yang dikerjakan dingin secara berat. Dirancang khusus untuk lingkungan suhu tinggi dan korosif umum, spesifikasi ini mencakup beberapa kelas yang paling umum digunakan seperti baja tahan karat 304/304L dan 316/316L. Artikel ini akan memberikan analisis rinci tentang standar ASTM A312, memeriksa komposisi kimia dan sifat mekaniknya untuk memandu proses pemilihan material Anda.

Pipa baja tahan karat memainkan peran penting dalam aplikasi suhu tinggi karena ketahanan korosinya yang luar biasa. Seiring industri semakin menuntut bahan yang mampu menahan kondisi operasi yang keras, baja tahan karat telah muncul sebagai evolusi dari baja karbon standar. Dengan menambahkan elemen paduan seperti nikel dan kromium ke dasar besi, baja tahan karat secara signifikan meningkatkan ketahanannya terhadap lingkungan korosif.

Sebelum menjelajahi berbagai kelas baja tahan karat, penting untuk memahami jenis umum yang tersedia di pasaran dan klasifikasinya.

Umumnya, paduan baja apa pun dengan kandungan kromium minimal 10,5% dapat dianggap sebagai "baja tahan karat." Namun, tergantung pada kombinasi spesifik elemen paduan (seperti nikel, kromium, molibdenum, titanium, tembaga, nitrogen, dll.), ada banyak kelas berbeda yang tersedia, masing-masing dengan sifat struktural, kimia, dan mekanik yang berbeda.

Karakteristik paling menonjol dari baja tahan karat adalah ketahanan korosinya yang luar biasa, yang disebabkan oleh lapisan pelindung kromium oksida yang terbentuk di permukaannya. Lapisan oksida ini bereaksi dengan oksigen untuk menciptakan penghalang mikroskopis yang secara efektif mencegah korosi. Selain itu, dibandingkan dengan baja karbon, paduan baja tahan karat menunjukkan ketangguhan yang lebih baik dalam aplikasi suhu rendah, kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi, daktilitas yang unggul, dan biaya perawatan yang lebih rendah.

Baja tahan karat dapat dikategorikan secara luas ke dalam seri berikut berdasarkan struktur metalurginya:

Ini adalah jenis baja tahan karat yang paling umum. Penambahan elemen seperti nikel, mangan, dan nitrogen memberikan baja tahan karat austenitik kemampuan las dan kemampuan bentuk yang sangat baik. Dengan meningkatkan kandungan kromium, molibdenum, dan nitrogen, ketahanan korosinya dapat ditingkatkan lebih lanjut. Namun, baja austenitik dasar rentan terhadap retak korosi tegangan (diperlukan kandungan nikel yang lebih tinggi untuk meningkatkan ketahanan terhadap retak korosi tegangan). Baja tahan karat austenitik tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas tetapi dapat dikerjakan dingin hingga tingkat kekuatan yang sangat tinggi sambil mempertahankan ketangguhan dan daktilitas yang cukup besar.

Meskipun baja austenitik umumnya non-magnetik, mereka mungkin menunjukkan tingkat kemagnetan tertentu tergantung pada komposisi paduan yang sebenarnya dan tingkat pengerjaan dingin yang diterapkan selama produksi. Baja tahan karat austenitik dibagi menjadi seri 200 (paduan kromium-mangan-nikel) dan seri 300 (paduan kromium-nikel, seperti 304, 309, 316, 321, 347, dll.). Baja tahan karat kelas 304 adalah baja tahan karat austenitik yang paling umum, cocok untuk sebagian besar lingkungan korosif. Kelas lain dalam seri 300 dapat meningkatkan sifat dasar SS304.

Baja tahan karat martensitik mirip dengan baja feritik karena keduanya memiliki kandungan kromium yang signifikan, tetapi baja martensitik memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi, hingga 1%. Kandungan karbon yang tinggi memungkinkan baja martensitik dikeraskan dan ditempa seperti baja paduan karbon dan kromium standar (meskipun mereka biasanya menunjukkan kemampuan las dan daktilitas yang lebih rendah). Jenis baja tahan karat ini cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi sedang. Tidak seperti baja tahan karat austenitik standar, baja martensitik bersifat magnetis. Kelas baja martensitik yang umum termasuk 410, 420, dan 440C.

Baja tahan karat feritik memiliki kandungan kromium yang signifikan tetapi kandungan karbon yang rendah (biasanya di bawah 0,1%). Nama baja tahan karat ini berasal dari struktur metalurginya, yang sangat mirip dengan baja karbon dan paduan rendah. Baja ini memiliki berbagai aplikasi tetapi tidak cocok untuk permukaan tipis karena ketahanannya yang buruk terhadap pengelasan dan kemampuan bentuk yang terbatas (baja feritik menunjukkan kemampuan bentuk dan daktilitas yang lebih rendah). Baja tahan karat feritik tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Dengan menambahkan molibdenum ke baja feritik, material tersebut dapat digunakan dalam aplikasi yang sangat korosif seperti pabrik desalinasi dan lingkungan air laut. Baja ini juga menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap retak korosi tegangan. Seperti baja martensitik, baja tahan karat feritik bersifat magnetis. Kelas baja feritik yang paling umum adalah 430 (17% kromium) dan 409 (11% kromium), yang banyak digunakan dalam industri otomotif.

Baja pengerasan presipitasi (PH) mencapai kekuatan luar biasa melalui penambahan elemen seperti tembaga, niobium, dan aluminium. Baja ini dapat diproses menjadi bentuk yang sangat spesifik dengan toleransi tinggi sebelum menjalani pengerasan usia akhir. Ini berbeda dari pengerasan dan penempaan tradisional baja martensitik, yang rentan terhadap deformasi selama pemrosesan. Ketahanan korosi baja pengerasan presipitasi sebanding dengan baja austenitik standar seperti SS304. Baja tahan karat pengerasan presipitasi yang paling umum adalah 17-4PH, yang mengandung 17% kromium dan 4% nikel.

Dimensi pipa baja tahan karat standar ditetapkan oleh spesifikasi ANSI ASME B36.19. Pipa baja tahan karat tanpa sambungan tersedia dalam ukuran mulai dari 1/8" hingga 24", sedangkan pipa baja tahan karat las diproduksi dalam ukuran dari 2" hingga 36" (pipa ASTM A312, yang merupakan pipa baja tahan karat kromium-nikel austenitik las listrik-fusi, atau pipa gulung).