Stainless Steel

1

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

STAINLESS STEEL

PENDAHULUAN

Stainless steel   adalah suatu jenis paduan yang mengandung besi, unsur yang terbuat dari dua atau lebih elemen kimia dengan komposisi tertentu sehingga didapatkan didapatkan sifat baru dari logam tersebut yang lebih kuat, lebih tahan terhadap korosif dan banyak sifat unggul lainnya. Stainless steel   memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap noda ataupun karat karena kandungan kromiumnya yang mencapai 12-20% dari keseluruhan paduan. Lebih spesifiknya, stainless steel  terbagi  terbagi menjadi beberapa grade berdasarkan grade berdasarkan struktur metalurginya. Terdapat lebih dari 57 jenis stainless steel yang diakui diakui sebagai paduan paduan standar. Jenis baja yang berbagai macam ini digunakan dalam aplikasi dan industry yang hampir tak terbatas, sebut saja bulk materials handling equipment, building exterior   dan roofing, automobile component (exhaust, trim/decorative, engine, chassis, fasteners, tubing   untuk jalur bahan bakar), chemical processing plant (scrubbers  (scrubbers   dan heat exchangers), pulp and paper manufacturing, petroleum refining, water supply piping, consumer products, marine and shipbuilding, pollution control, alat-alat control, alat-alat olahraga (snow (snow ski ), ), dan transportasi (rail (rail car ), ), adalah beberapa diantaranya. Berdasarkan struktur mikronya, terdapat beberapa jenis stainless steel  seperti  seperti austenitic stainless steel yang mengandung paling tidak 6% nikel dan austenit (besi yang mengandung karbon dan memiliki struktur FCC) dan memiliki ketahanan terhadap korosi dan keuletan yang baik. Berikutnya ada  ferritic stainless steel   (ferit juga memiliki struktur FCC) yang memiliki ketahanan terhadap stress corrosion yang corrosion  yang lebih baik dibanding austenitik, tapi sulit untuk dilas. Martensitic stainless steel   mengandung besi yang memiliki struktur seperti jarum-jarum,  precipitation-hardening  precipitation-hardening martensitic stainless steel  memiliki   memiliki ketahanan korosi yang menyerupai austensitik, tapi dapat diperkuat dengan presipitat hingga ketahanannya pun bisa dinaikkan hingga melebihi martensitik, dan duplex stainless steel  memiliki   memiliki mikrostruktur campuran dari austenit dan ferit sehingga kekuatannya dua kali lipat dari austenitik dan memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap korosi yang terlokalisasi.

1

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | BAJA | STAINLESS STEEL

2

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

2

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL

3

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

BAHAN BAKU

Stainless steel   dibuat dari beberapa elemen-elemen dasar yang ada di bumi, yaitu bijih besi, kromium, silikon, nikel, karbon, nitrogen dan mangan. Sifat-sifat dari paduan yang telah jadi ditentukan dari jumlah elemen yang ditambahkan ke paduan. Misalnya nitrogen meningkatkan sifat mekanik seperti keuletan dan ketahanan korosi paduan sehingga sangat menguntungkan untuk pembuatan duplex stainless steel .

FLOWCHART PROSES MANUFAKTUR

3

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL

4

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

DESKRIPSI PROSES MANUFAKTUR

Proses manufaktur stainless steel   yang telah disimplifikasi terbagi menjadi lima tahap, yaitu melting, slab casting  dan grinding, hot rolling, annealing  dan  pickling, cold rolling  dan  finishing, serta polishing. 1.

Melting, Slab Casting dan Grinding Untuk membuat  ferritic stainless steel   dibutuhkan besi dan kromium, dan untuk membuat austenitic stainless steel   ditambahkan nikel ke dalam campurannya. Campuran bahan bakunya dilebur di dalam tanur listrik (EAF) selama kurang lebih 8 hingga 12 jam dengan pemberian panas secara intensif, kemudian logam cair dimurnikan dan didekarburisasi di Argon-Oxygen Decarburiser  (AOD) dengan cara meniupkan oksigen, argon dan nitrogen ke logam cair. Stainless steel   yang telah dimurnikan kemudian diproses melalui mesin continuous casting untuk menghasilkan slab (berbentuk lembaran), tapi bisa  juga dibentuk menjadi bloom  (berbentuk prisma segitiga) atau billet   (berbentuk silindris ataupun balok dengan ketebalan sekitar 3,8 cm), rod   dan tube round   sesuai kebutuhan. Lembaran-lembaran itu kemudian digrind  untuk menghilangkan cacat permukaan.

2.

Hot Rolling Baja yang setengah selesai kemudian melewati proses pembentukan yang dimulai dengan hot rolling. Bloom  dan billet   dibentuk menjadi bar   (batangan) dan wire  (kawat), sedangkan slab dibentuk menjadi plate (piringan), strip dan sheet . Proses hot rolling dimulai pada tungku pemanasan ulang dimana slab  dipanaskan pada suhu antara 1100-1300°C bergantung pada gradenya. Slab  kemudian diroll   oleh reversing four high mill   hingga menjadi gauge seukuran 65-25 mm. Gauge yang sudah lebih tipis kemudian diroll kembali

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL

4

5

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

oleh Steckel mill . Setelah gauge  yang diinginkan tercapai, material kemudian dicoil (black coil , HR atau HRA) dengan massa berkisar antara 20-30 ton atau dipotong menjadi piringan dengan ketebalan berkisar antara 3-65 mm. 3.  Annealing dan Descaling Setelah stainless steel dibentuk , kebanyakan jenisnya harus melewati proses perlakuan panas dimana baja tersebut dipanaskan dan didinginkan pada kondisi yang terkontrol untuk melepaskan tegangan internal dan melunakkan logamnya, yaitu annealing. Selain annealing, proses perlakuan panas lainnya yang bisa dilakukan adalah age-hardening, namun age-hardening  memerlukan kontrol yang sangat ketat karena perubahan yang sangat kecil dari baik temperatur, waktu maupun laju pembekuan yang telah ditentukan dapat mengubah sifat dari baja yang dihasilkan. Proses annealing  biasanya akan menghasilkan kerak pada baja. Kerak baja tersebut dapat disingkirkan dengan menggunakan metode yang sangat umum yaitu  pickling dengan menggunakan asam hidrofluorik-nitrit untuk menghilangkan keraknya. Metode lainnya yang dapat digunakan adalah electrocleaning  dimana permukaan baja dialiri arus listrik dengan menggunakan katoda dan asam fosfor sehingga keraknya terangkat. Urutan untuk melakukan annealing  dan descaling  pada baja berbeda-beda tergantung pada jenis dan bentuk bajanya. 4.

Cold Rolling dan Finishing Berikutnya, material kemudian dicold roll , yaitu dilewatkan kembali pada roll   pada temperatur yang relatif rendah (pada temperatur kamar/di bawah temperatur rekristalisasi) untuk mereduksi kembali ketebalan dari baja yang dihasilkan dari proses sebelumnya. Untuk sheet   dan strip, setelah dicold roll keduanya dianneal   dan didescale kembali sebagai persiapan untuk finishing process. Operasi cutting kemudian diperlukan untuk memperoleh bentuk atau ukuran akhir yang diinginkan. Pemotongan secara mekanik dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya dipotong langsung dengan pisau guillotine, dipotong dengan menggunakan pisau bundar dalam posisi vertikal dan horizontal, dipotong dengan bilah baja berkecapatan tinggi dan lain sebagainya. Surface finish  adalah salah satu spesifikasi yang penting untuk diperhatikan dalam memproduksi stainless steel  agar mudah untuk dibersihkan dan memberikan tampilan luar yang baik. Ada beberapa metode yang digunakan untuk  finishing, seperti dull finish yang dihasilkan dari proses hot rolling, annealing dan descaling, bright finish yang dihasilkan dari proses hot rolling  lalu dicold  roll   pada roll   yang dipoles, highly reflective finish  yang PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL

5

6

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

dihasilkan dari cold rolling  yang dikombinasikan dengan annealing  dalam tanur yang atmosfernya dikontrol, dan mirror finish  yang dihasilkan dari pemolesan dengan  finer abrasives secara progresif. 5.

Polishing Polishing merupakan tahap akhir dari finishing, yang berfungsi untuk memoles permukaan stainless steel   untuk meningkatkan ketahanannya terhadap korosi, menutupi goresan yang mungkin terdapat pada permukaan dan mengurangi kemungkinan terdapatnya initial crack .

QUALITY CONTROL

Sebagai penyempurna dalam pengontrolan selama proses manufaktur dan fabrikasi, stainless steel harus memenuhi spesifikasi yang dibuat oleh  American Society for Testing and Materials  (ASTM) seperti standar sifat mekanisnya yaitu ketangguhan dan ketahanan korosi. Kadang-kadang ilmu metalografi dapat dikorelasikan dengan uji korosi untuk memonitor kualitas dari stainless steel  tersebut.

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL

6

7

AISYAH NUR AFIANTI / 1206222345

REFERENSI



http://www.nims.com.sg/pdf/Stainless-Steel-Manufacturing-Diagram.pdf 



http://www.columbus.co.za/processes/making-stainless-steel.html



http://www.madehow.com/Volume-1/Stainless-Steel.html



http://www.outokumpu.com/en/stainless-steel/Pages/default.aspx



http://www.misumiusa.com/globalvoice/volume6/images/articleF-Table1.gif 

7

PROSES PEMBUATAN BESI DAN BAJA | STAINLESS STEEL