Stainless Steel (SS) itu ada berbagai type dan characteristics. Jika diklasifikasikan secara struktur kristal, maka SS dapat digolongkan sbb. : 1. Ferritic SS, 2. Austenitic SS, 3. Martensitic SS, 4. Duplex SS.

Tanya – Dirman Artib

Yth para pakar metallurgy/material dan pakar welding,

Kita tahu bahwa Stainless Steel (SS) itu ada berbagai type dan characteristics. Jika diklasifikasikan secara struktur kristal, maka SS dapat digolongkan sbb. :

1. Ferritic SS, contohnya materials spt. 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, and 29Cr-4Mo-2Ni. Biasanya dimasukan kepada P7 dalam welding work.

2. Austenitic SS, contohnya materials spt ASTM grade 304, 304L, 316 dan 316L . Type ini yg paling akrab dgn kita di oil&gas. Biasanya dimasukan kepada P8 dalam welding work.

3. Martensitic SS, Contohnya materials spt. ASTM grade 403, 410, 416. Biasanya dimasukan kepada P6 dalam welding work. Material ini punya mampu dikeraskan (hardenability)

4. Duplex SS , yaitu SS yg punya 2 structures yaitu Ferritic dan Austenitic, sehingga sifatnya pun kombinasi ke2 structure tsb. (Nggak ada komen masuk ke P berapa dalam welding, karena pengetahuan saya minim dan tak ada experience dgn Duplex, silahkan kawan-kawan menambahkan).

Pertanyaan saya adalah :

1. ,Bagaimana sebenaranya proses produksi ke 4 tipe SS material di atas sehingga dapat dapat tercipta structure Ferritic, Austenitic, Martensitic dan Duplex (Ferritic-Austenitic).

2. Apakah dgn hanya menambahkan alloy chemical composition Cr, Ni, Mo sesuai standar saat liquidification, dan mengontrol kecepatan pendinginan maka akan terjadi structure-structure di atas saat solidification process ?

3. Jika no.2 benar, apakah secara principles dan fundamentals sedapat mungkin saat welding work kita mengulangi proses-proses tsb no.2 tsb. sehingga akan didapat sifat-sifat weldment yg mirip/hampir sama dg basemetal-nya ?

Tanggapan 1 – Dana Citra Wijaya

Yth. Dirman Artib

Maaf saya bukan pakar metallurgy dan pakar welding, namun saya hanya ingin menambahkan, bahwa pengelompokkan dari stainless steel terutama untuk ke empat jenis tersebut, didasarkan pada Diagram Schaeffler yang menunjukkan pengaruh ekuivalen Ni: %Ni + 30x%C + 0.5x%Mn terhadap ekuivalen Cr: %Cr + %Mo + 1.5x%Si + 0.5x%Cb.

Dan tiap-tiap jenis SS tersebut memiliki weldabillity yang berbeda-beda. Setahu saya, weld metal biasanya berbeda sifat dengan base metal karena pengaruh perbedaan struktur mikronya.

Disamping itu, jenis dari SS duplex ada beberapa macam dipengaruhi nilai ekuivalen:

Cr tinggi dan Ni rendah akan mjd Austenit Ferrit

Cr rendah dan Ni rendah akan mjd Martensit Ferrit

Cr rendah dan Ni tinggi akan mjd Martensit Austenit

Mudah-mudahan dapat menambah pengetahuan.

Tanggapan 2 – DARMAYADI

Pak Dirman,

Untuk mengerti dan memahami bapak perlu kuliah di Metalurgi dan praktek kerja di pabriknya yang total waktu yang diperlukan mungkin bisa 5 Tahun,,

Kalau secara gampangnya untuk memverifikasi material tersebut cukup melihat komposisi kimianya di MTR saja..

Tanggapan 3 – patra putra

Salam kenal Pak Dirman

Untuk tercipta structure Ferritic, Austenitic, Martensitic dan Duplex (Ferritic-Austenitic), ada yang dinamakan proses Heat Treatment, dari Diagram Ferro Carbon, ditentukan area dimana terbentuk Area Ferrit/ Austenit/Martensit berada, lalu dilakukan pendinginan secara tepat, agar yang terbentuk adalah Ferrit/Austenit/Martensit.

banyak metoda Heat Treatment. Mungkin untuk lebih jelasnya memang Harus kuliah Metalurgi pak… hehehe

semoga tidak puas.

Tanggapan 4 – Faisal Reza

ya akan jelaskan secara detil kalau ada waktu setelah liburan nanti.

Tanggapan 5 – ribur tampubolon

urung rembuk pak…

untuk weldability stainless bisa di down load dari milis kita ini pak…

saya dah download dan sangat membantu pak…filenya namanya weldability of stainless stell (Dr. Ir. Winarto, Msc.)

Tanggapan 6 – John Sinaga

Kebetulan saya suka browsing, dan kebetulan juga saya menemukan page

http://www.efunda.com/materials/materials_home/materials.cfm.

Mungkin bisa sedikit menerangkan perihal material modification.

Tanggapan 7 – pepen pepen

Mau nambahin sedikit semoga manfaat.

Baja tahan karat / Stainless Steel (SS) termasuk baja paduan tinggi,

alloy yg dominan dalam baja SS : Cr, Ni, Mo, Cu, Mn dalam prosses steel making/welding sama2 prinsifnya suatu proses dari liquidification to solidification, kita meski paham terhadap diagram fasa dan pengaruh unsur yg dominan di tambahkan untuk mengontrol prosess solidification untuk mendafatkan fasa/structur yg di inginkan, sebagai contoh pengaruh unsur Ni akan memperluas daerah atau fasa austenitic . tentunya dalam welding parameter dan tretment yg sudah di approved dalam WPS and PQR harus di ikuti. Maaf bila ada kesalahan.

Tanggapan 8 – Andry Soetiawan

Pagi Pak Dirman,

Berikut penjelasan singkat dari saya, mudah2an dapat sedikit memperjelas mengenai stainless steel dan pengelasannya.

Jika ada kesalahan, mohon dikoreksi, maklum belajar mengenai welding udah beberapa tahun lalu.

Jawaban saya taruh dengan warna biru dibawah.

1. ,Bagaimana sebenaranya proses produksi ke 4 tipe SS material di atas sehingga dapat dapat tercipta structure Ferritic, Austenitic, Martensitic dan Duplex (Ferritic-Austenitic).

Proses produksi semua stainless steel untuk komersial sih sama saja, peleburan melalui EAF (Electric Arc Furnace) dilanjutkan dengan proses yang terpenting yaitu AOD (Argon Oxygen Decarburization) untuk menurunkan kadar karbon dan sulfur, tetapi walaupun akhirnya akan ada perbedaan sedikit mengenai proses perlakuan panasnya.

Semua fasa yang Pak Dirman tanyakan, tergantung pengaturan komposisi kimia unsur paduan di dalam stainless steel itu sendiri, tetapi yang paling berpengaruh pada umumnya adalah nikel.

Nikel sedikit membuat fasa ferritic, jumlah sedang menjadi duplex, dan tinggi menjadi austenitic, martensitic sendiri adalah ferritic dengan kadar karbon sedikit lebih tinggi dan chromium sedikit lebih rendah agar lebih mudah proses perlakuan panasnya.

Pak Dirman bisa melihat diagram tiga fasa Fe-Cr-Ni, pasti ada area dimana pada rasio komposisi tertentu, akan terbentuk fasa-fasa yang berbeda.

Paling mudah sih dengan melihat Schaeffler-Delong diagram, walaupun tidak benar-benar representatif, tetapi dapat menggambarkan secara umum hasil akhir perubahan material dari liquid ke solid dengan komposisi unsur paduan material tersebut.

2. Apakah dgn hanya menambahkan alloy chemical composition Cr, Ni, Mo sesuai standar saat liquidification, dan mengontrol kecepatan pendinginan maka akan terjadi structure-structure di atas saat solidification process ?

Teorinya sih iya, tapi proses welding dan proses produksi SS di pabrik memiliki parameter2 yang berbeda walaupun secara umum mirip.

Selain itu, ada banyak hal lain yang pasti akan mempersulit dalam mendapatkan kualitas setara base metal, seperti kurva pendinginan, parameter metode las, parameter gas pelindung, segregasi mikrostruktur weld metal, difusi unsur paduan dan perubahan mikrostruktur pada HAZ, dll.

Sebagai contoh, makanya welding wire biasanya harus over alloyed, dan juga misalnya dalam welding duplex ditambahkan gas nitrogen karena nitrogen yang tidanya berfungsi sebagai unsur paduan di duplex dapat berdifusi keluar pada saat logam mencair, dll.

3. Jika no.2 benar, apakah secara principles dan fundamentals sedapat mungkin saat welding work kita mengulangi proses-proses tsb no.2 tsb. sehingga akan didapat sifat-sifat weldment yg mirip/hampir sama dg basemetal-nya ?

Bisa diusahakan semirip mungkin, tetapi sampai saat ini, setahu saya tetap akan ada perbedaan, terutama pada corrosion resistance.

Sifat weld metal dan base metal pasti berbeda, belum ditambah daerah HAZ.

Dari mikrostruktur sudah akan berbeda karena di weld metal akan terlihat segregasi seperti cast material dan biasanya di base metal mikrostrukturnya adalah seperti wrought material.