Ikhtisar Baja Tahan Karat Dupleks
Baja tahan karat super duplex dibedakan dari grade duplex standar dengan sifat tahan korosinya yang ditingkatkan secara signifikan. Ini adalah bahan paduan tinggi dengan konsentrasi tinggi elemen anti korosi seperti kromium (Cr) dan molibdenum (Mo). Kelas baja tahan karat super dupleks pertama, S32750, mengandung hingga 28,0% kromium, 3,5% molibdenum, dan 8,0% nikel (Ni). Komponen-komponen ini memberikan ketahanan yang luar biasa terhadap bahan korosif, termasuk asam, klorida, dan larutan kaustik.
Umumnya, baja tahan karat super dupleks dibuat berdasarkan keunggulan kualitas dupleks dengan stabilitas kimia yang ditingkatkan. Hal ini menjadikannya kelas ideal untuk membuat komponen penting di sektor petrokimia, seperti penukar panas, boiler, dan peralatan bejana bertekanan.
Sifat Mekanik Baja Tahan Karat Dupleks
Nilai | ASTM A789 Kelas S32520 Perlakuan Panas | ASTM A790 Grade S31803 Perlakuan Panas | ASTM A790 Grade S32304 Diperlakukan Panas | ASTM A815 Grade S32550 Perlakuan Panas | ASTM A815 Grade S32205 Perlakuan Panas |
Modulus Elastis | 200 IPK | 200 IPK | 200 IPK | 200 IPK | 200 IPK |
Pemanjangan | 25% | 25% | 25% | 15% | 20% |
Kekuatan Tarik | 770MPa | 620 MPa | 600 MPa | 800 MPa | 655 MPa |
kekerasan brinell | 310 | 290 | 290 | 302 | 290 |
Kekuatan Hasil | 550MPa | 450MPa | 400 MPa | 550MPa | 450MPa |
Koefisien ekspansi termal | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K | 1E-5 1/K |
Kapasitas Panas Spesifik | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) | 440 – 502 J/(kg·K) |
Konduktivitas Termal | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) | 13 – 30 W/(m·K) |
Klasifikasi Baja Tahan Karat Dupleks
l Tipe pertama adalah tipe paduan rendah, dengan nilai representatif UNS S32304 (23Cr-4Ni-0.1N). Baja tidak mengandung molibdenum, dan nilai PREN adalah 24-25. Ini dapat digunakan sebagai pengganti AISI304 atau 316 dalam ketahanan terhadap korosi tegangan.
l Tipe kedua termasuk tipe paduan sedang, merek representatifnya adalah UNS S31803 (22Cr-5Ni-3Mo-0,15N), nilai PREN 32-33, dan ketahanan korosinya antara AISI 316L dan austenitik 6% Mo+N baja tahan karat.
l Tipe ketiga adalah tipe paduan tinggi, yang umumnya mengandung 25% Cr, molibdenum dan nitrogen, dan beberapa juga mengandung tembaga dan tungsten. Grade standar UNSS32550 (25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N), nilai PREN 38-39, dan ketahanan korosi baja jenis ini lebih tinggi dibandingkan baja tahan karat dupleks Cr 22%.
l Tipe keempat adalah baja tahan karat super dupleks, yang mengandung molibdenum dan nitrogen tinggi. Nilai standarnya adalah UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), dan beberapa juga mengandung tungsten dan tembaga. Nilai PREN lebih besar dari 40, yang dapat diterapkan pada kondisi medium yang keras. Ia memiliki ketahanan korosi yang baik dan sifat mekanis yang komprehensif, yang dapat dibandingkan dengan baja tahan karat super austenitik.
Manfaat Baja Tahan Karat Dupleks
Sebagaimana dinyatakan di atas, Duplex biasanya memiliki kinerja lebih baik daripada jenis baja individual yang ditemukan dalam struktur mikronya. Lebih baik lagi, kombinasi karakteristik positif yang berasal dari elemen austenit dan ferit memberikan solusi keseluruhan yang lebih baik untuk sejumlah besar situasi produksi yang berbeda.
l Sifat anti-korosif – Pengaruh molibdenum, kromium, dan nitrogen terhadap ketahanan korosi paduan Duplex sangat besar. Beberapa paduan Dupleks dapat menandingi dan melampaui kinerja anti korosif kelas austenitik populer termasuk 304 dan 316. Paduan ini sangat efektif melawan korosi celah dan lubang.
l Retak korosi akibat tegangan – SSC terjadi akibat beberapa faktor atmosfer – suhu dan kelembapan adalah faktor yang paling nyata. Stres tarik hanya menambah masalah. Nilai austenitik normal sangat rentan terhadap retak korosi akibat tegangan – Baja tahan karat dupleks tidak.
l Ketangguhan – Dupleks lebih tangguh dibandingkan baja feritik – bahkan pada suhu yang lebih rendah namun tidak sesuai dengan kinerja mutu austenitik dalam aspek ini.
l Kekuatan – Paduan dupleks bisa 2 kali lebih kuat dari struktur austenitik dan feritik. Kekuatan yang lebih tinggi berarti logam tetap kokoh meskipun ketebalannya berkurang, hal ini sangat penting untuk mengurangi tingkat berat.