Duplex Stainless Steel
Duplex stainless steel adalah salah satu dari 5 jenis kategori stainless steel yang terdiri atas butiran dari 2 jenis material stainless steel, yaitu ferritic dan austenitic. Kata ‘duplex’ sendiri mengacu pada struktur mikro 2 fase butiran austenitic dan ferritic steel.
Performa yang Baik Di Lingkungan Korosif
Duplex stainless steel memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi sehingga sering digunakan untuk pompa, katup, dan peralatan lain.
Baca Juga: Martensitic Stainless Steel: Seberapa Kuat Baja Ini?
Baca Juga: Baja Perkakas: Jenis-Jenis dan Penggunaannya
Stainless steel that has both austenitic and ferritic phases
Duplex stainless steels[1][2][3][4][5] are a family of stainless steels. These are called duplex (or austenitic-ferritic) grades because their metallurgical structure consists of two phases, austenite (face-centered cubic lattice) and ferrite (body centered cubic lattice) in roughly equal proportions. They are designed to provide better corrosion resistance, particularly chloride stress corrosion and chloride pitting corrosion, and higher strength than standard austenitic stainless steels such as type A2/304 or A4/316. The main differences in composition, when compared with an austenitic stainless steel is that the duplex steels have a higher chromium content, 20–28%; higher molybdenum, up to 5%; lower nickel, up to 9% and 0.05–0.50% nitrogen. Both the low nickel content and the high strength (enabling thinner sections to be used) give significant cost benefits. They are therefore used extensively in the offshore oil and gas industry for pipework systems, manifolds, risers, etc. and in the petrochemical industry in the form of pipelines and pressure vessels. In addition to the improved corrosion resistance compared with the 300 series duplex stainless steels also have higher strength. For example, a Type 304 stainless steel has a 0.2% proof strength in the region of 280 MPa (41 ksi), a 22%Cr duplex stainless steel a minimum 0.2% proof strength of some 450 MPa (65 ksi) and a superduplex grade a minimum of 550 MPa (80 ksi).[6]
Sekilas Tentang Bahan Stainless Steel
Sebelum membahas 5 jenis kategori stainless steel, Anda tentu harus benar-benar paham tentang material stainless steel ini. Stainless steel adalah sejenis material berbahan logam paduan yang terbuat dari besi dan kandungan Chromium minimum 10,5%.
Chromium memproduksi lapisan oksida tipis di permukaan baja dan dikenal juga dengan sebutan ‘lapisan pasif’. Hal tersebut bertujuan untuk mencegah terjadinya korosi di permukaan bahan. Semakin tinggi jumlah chromium maka ketahanan terhadap karat atau korosi material ini akan semakin meningkat.
Stainless steel merupakan material yang terkenal akan ketahanannya terhadap oksidasi dan korosi. Ketahanan campuran pada logam tersebut meningkat seiring kandungan chromium yang semakin tinggi. Selain itu, penambahan kandungan molybdenum semakin meningkatkan ketahanan karat untuk mengurangi asam sekaligus melawan pitting yang terdapat pada larutan chloride.
Ada beberapa 5 kategori stainless steel sesuai dengan kandungan yang terdapat didalamnya dengan tingkat kekuatan yang berbeda.
Selain Duplex Stainless Steel, Light Gauge Steel Digunakan sebagai Baja Tahan Karat dalam Konstruksi
Baja canai dingin atau light gauge steel atau LGS menjadi pilihan dalam konstruksi karena dinilai lebih efisien. Dengan ketebalan di bawah 3 mm, LGS memiliki berat 30%-60% lebih ringan dibandingkan beton, tetapi tetap menawarkan kekuatan yang tinggi.
Selain itu, material baja ini mampu menahan suhu hingga 1.000 derajat Celsius sehingga memberikan perlindungan yang baik terhadap api. Kekuatan strukturalnya juga 20% lebih tinggi dibandingkan baja canai panas, serta mampu bertahan dari angin hingga 240 km/jam dan gempa hingga 9 skala Richter.
Proses galvanisasi meningkatkan ketahanannya terhadap korosi sehingga membuatnya mudah dipasang. Dengan penggunaannya yang luas, seperti untuk rangka, dinding, atap, dan konstruksi modular, baja canai ringan menjadi pilihan yang sangat layak untuk proyek konstruksi Anda.
Ada 5 jenis kategori stainless steel yang dapat kita temukan di pasaran saat ini. Hal ini dikarenakan popularitas bahan stainless steel yang semakin meningkat sampai saat ini. Permukaan stainless steel yang mengkilap dengan kekuatan luar biasa.
Manfaat stainless steel yang luas mempermudah kehidupan sehari-hari yang tidak pernah terpikirkan sebelumnya. Kebanyakan orang merasa familiar dengan stainless steel karena material jenis ini sering digunakan ke dalam bahan baku pembuatan peralatan dapur. Lebih dari itu sebenarnya ada tipe-tipe kategori stainless steel yang jarang diketahui oleh banyak orang.
Konstruksi dan Infrastruktur
Duplex stainless steel digunakan pada struktur kolam renang dan proyek arsitektur lainnya yang membutuhkan ketahanan terhadap cuaca. Material ini juga berkontribusi pada desain bangunan yang modern dan berprofil tinggi.
Dalam pengelolaan air, duplex stainless steel digunakan dalam pabrik desalinasi, tangki besar untuk penyimpanan air, dan dalam pengolahan air limbah. Kemampuannya untuk bertahan dalam lingkungan basah yang korosif membuat material ini menjadi andalan
Duplex stainless steel juga diterapkan dalam pabrik nuklir di mana ketahanan terhadap radiasi dan kondisi ekstrem adalah hal yang krusial.
Konstruksi Bangunan Terbaik untuk Kantor Lapangan dan Mess Karyawan
Applications of duplex stainless steels
Duplex stainless steels are usually selected for their high mechanical properties and good to very high corrosion resistance (particularly to stress corrosion cracking).
0%0% menganggap dokumen ini bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai bermanfaat
0%0% menganggap dokumen ini tidak bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai tidak bermanfaat
Beberapa hari belakangan ini saya banyak belajar tentang Duplex Stainless Steel, karena ada customer yang membutuhkan barang dengan material tersebut. Apa bedanya dengan stainless steel “biasa”?
Berdasarkan struktur logamnya, stainless steel dikategorikan menjadi beberapa kelompok. Kelompok pertama adalah Austenitic Stainless Steel. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah seri 1xx, 2xx, dan 3xx. Misalnya: 102, 201, 301, 304. Austenitic Stainless Steel memiliki beberapa keunggulan yaitu tahan terhadap korosi, mudah dilakukan pengelasan, dan permukaannya dapat di-finishing menjadi halus dan licin seperti kaca.
Kelompok kedua adalah Ferritic Stainless Steel, dengan kode seri 4xx. Tapi tidak semua 4xx menjadi anggota Ferritic Stainless Steel, karena ada sebagian 4xx yang berstruktur Martensitic. Selengkapnya baca di Wikipedia.
Kembali ke Duplex Stainless steel, disebut Duplex karena memiliki austenit dan ferrit yang seimbang, sekitar 50%/50%. Struktur Duplex terbentuk jika stainless steel memiliki chrom tinggi (sekitar 18-26%) dan nikel yang rendah (4-7%). Umumnya Duplex mempunyai 2-3% Molybdenum.
Keunggulan Duplex yang tidak dimiliki oleh kelompok yang lain adalah ketahanannya terhadap korosi karena stess, tahan terhadap serangan chloride, dan memiliki kekuatan tarik yang tinggi.
Sayangnya Duplex ini sangat mahal banget. Untuk 1 lembar plat berukuran 2m x 6m dengan tebal 20mm harganya mencapai 198 juta rupiah.
DUPLEX STAINLESS STEEL TIPE KELAS DAN STANDAR
•Lean Duplex SS – nikel lebih rendah dan tanpa molibdenum – 2101, 2102, 2202, 2304 •Duplex SS – nikel dan molibdenum lebih tinggi – 2205, 2003, 2404 •Super Duplex – 25Kromium dan nikel dan molibdenum “plus” yang lebih tinggi – 2507, 255 dan Z100 •Hyper Duplex – Lebih Banyak Cr, Ni, Mo dan N – 2707
Sifat Mekanik: •Baja Tahan Karat Dupleks memiliki kekuatan luluh sekitar dua kali lipat dari mutu austenitiknya. •Hal ini memungkinkan perancang peralatan menggunakan material pengukur yang lebih tipis untuk konstruksi kapal!
Keuntungan baja tahan karat dupleks: 1. Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik 1) Kekuatan luluhnya dua kali lebih tinggi dari baja tahan karat austenitik biasa, dan memiliki ketangguhan plastik yang cukup untuk pencetakan. Ketebalan tangki atau bejana tekan yang terbuat dari baja tahan karat dupleks 30-50% lebih rendah dibandingkan baja tahan karat austenitik yang umum digunakan, sehingga bermanfaat untuk mengurangi biaya. 2) Memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap retak korosi tegangan, terutama pada lingkungan yang mengandung ion klorida, bahkan paduan dupleks dengan kandungan paduan paling rendah memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap retak korosi tegangan dibandingkan baja tahan karat austenitik. Korosi tegangan adalah masalah utama yang sulit dipecahkan oleh baja tahan karat austenitik biasa. 3) Baja tahan karat dupleks 2205 yang paling umum digunakan di banyak media memiliki ketahanan korosi yang lebih baik daripada baja tahan karat austenitik 316L biasa, sedangkan baja tahan karat super dupleks memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Pada beberapa media, seperti asam asetat dan asam format. Ia bahkan dapat menggantikan baja tahan karat austenitik paduan tinggi dan bahkan paduan tahan korosi. 4) Memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi lokal. Dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik dengan kandungan paduan yang sama, baja ini memiliki ketahanan aus dan ketahanan lelah korosi yang lebih baik dibandingkan baja tahan karat austenitik. 5) Baja tahan karat austenitik memiliki koefisien muai panjang yang rendah dan mendekati baja karbon. Sangat cocok untuk sambungan dengan baja karbon dan memiliki kepentingan teknis yang penting, seperti memproduksi pelat atau pelapis komposit.
2. Dibandingkan dengan baja tahan karat feritik, keunggulan baja tahan karat dupleks adalah sebagai berikut: 1) Sifat mekanik komprehensifnya lebih tinggi dibandingkan baja tahan karat feritik, terutama ketangguhan plastik. Tidak sensitif terhadap kerapuhan seperti baja tahan karat feritik. 2) Selain ketahanan terhadap korosi tegangan, ketahanan korosi lokal lainnya lebih unggul daripada baja tahan karat feritik. 3) Kinerja proses pengerjaan dingin dan kinerja pembentukan dingin jauh lebih baik daripada baja tahan karat feritik. 4) Kinerja pengelasan jauh lebih baik daripada baja tahan karat feritik. Umumnya, tidak diperlukan perlakuan panas setelah pemanasan awal tanpa pengelasan. 5) Rentang aplikasinya lebih luas dibandingkan baja tahan karat feritik.
AplikasiKarena kekuatan baja duplex yang tinggi cenderung menghemat material, seperti mengurangi ketebalan dinding pipa. Penggunaan SAF2205 dan SAF2507W sebagai contoh. SAF2205 cocok untuk digunakan di lingkungan yang mengandung klorin dan cocok untuk digunakan di kilang atau media proses lainnya yang dicampur dengan klorida. SAF 2205 sangat cocok untuk digunakan pada penukar panas yang mengandung air klorin atau air payau sebagai media pendingin. Bahan ini juga cocok untuk larutan asam sulfat encer dan asam organik murni serta campurannya. Seperti: jaringan pipa minyak di industri minyak dan gas: desalting minyak mentah di kilang, pemurnian gas yang mengandung sulfur, peralatan pengolahan air limbah; sistem pendingin menggunakan air payau atau larutan yang mengandung klorin.
Pengujian Bahan: SAKY STEEL memastikan bahwa semua material kami melalui uji kualitas yang ketat sebelum mengirimkannya ke klien kami.
• Pengujian Mekanik Seperti Tarik Luas • Uji Kekerasan • Analisis Kimia – Analisis Spektro • Identifikasi Material Positif – Pengujian PMI • Uji Perataan • Uji Mikro dan Makro • Uji Ketahanan Lubang • Uji Pembakaran • Uji Korosi Intergranular (IGC).
PERTANYAAN SELAMAT DATANG.
Duplex stainless steel adalah material baja stainless yang menggabungkan baja austenitik dan feritik agar mampu menahan korosi dan kuat bertahan di kondisi yang paling ekstrem. Material baja tahan karat ini menjadi material yang kuat, tangguh, dan bisa diandalkan.
Duplex stainless steel mengandung kromium, nikel, dan molibdenum sehinggamenjadikannya pilihan yang ideal untuk kegiatan di sektor minyak, gas, kimia, dan maritim. Apa saja kelebihan-kelebihan dari baja tahan karat ini? Untuk apa saja baja ini dipergunakan?
Rentang Suhu Pemrosesan yang Luas
Baja tahan karat dupleks yang mengandung kromium rendah memiliki rentang suhu proses termal yang lebih luas dibandingkan dengan 18-8 stainless steel dan memiliki resistansi rendah.
Material ini dapat langsung digulung untuk menghasilkan pelat baja tanpa penempaan. Di sisi lain, baja yang mengandung kromium tinggi lebih sulit dikerjakan dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik.
Komposisi Material & Karakteristik
Precipitation-hardened dapat dibagi menjadi tiga jenis utama yaitu low carbon martensitic, semi-austlenitic dan austenitic – typical compositions. Berikut detailnya:
Baja jenis ini memiliki struktur austenitik yang dominan pada suhu anil sekitar 1040 hingga 1065 °C. Setelah pendinginan hingga suhu kamar, mereka mengalami transformasi yang mengubah austenit menjadi martensit.
Nilai Martensit juga menunjukkan stabilitas dimensi selama pengerasan yang menjadikannya ideal untuk bagian yang dibentuk dan harus memenuhi spesifikasi toleransi yang ketat. Washer 17-7 PH digunakan di pesawat terbang dan aplikasi ladang minyak.
Dalam aplikasinya, jenis ini membutuhkan sifat pegas dan kemampuan untuk mempertahankan kebulatan yang sempurna. Setelah terbentuk, perlakuan pengerasan presipitasi membawa kekuatannya hingga 1380 MPa (200 ksi).
Tidak seperti baja pengerasan presipitasi martensit, baja pengerasan presipitasi semi-austenitik anil cukup lunak untuk dikerjakan dingin. Baja semi-austenit mempertahankan struktur austenitiknya pada suhu kamar tetapi akan membentuk martensit pada suhu yang sangat rendah.
Paduan PH semi-austenitik pada kategori stainless steel ini jauh lebih kompleks secara metalurgi daripada baja tahan karat lainnya. Jenis ini perlu merbuah austenitik dalam kondisi anil menjadi martensit untuk dapat mengeras. Diperlukannya pemanasan hingga suhu yang sangat tinggi, hingga 995 °C (1750 °F); lalu pendinginan sampai -75 °C (100 °F) untuk mempengaruhi transformasi ke struktur martensit; tahan selama tiga hingga delapan jam, kemudian pengerasan presipitasi antara 450 dan 565 °C (840 dan 1050 °F) selama 60 hingga 90 menit; diikuti dengan pendinginan udara.
Ketersediaan produk lembaran dan strip terbaik akan ditemukan di kelas PH 15-7 Mo (Armco) dan AM-350 (Allegheny Ludlum). Grade 15-7 PH sangat mirip dengan paduan martensit 17-7 PH, tetapi memiliki kandungan molibdenum rendah yang memberikan tingkat kekuatan yang lebih tinggi dalam proses pengerasan usia. AM-350 mirip dengan 15-7PH dan 17-7 PH, tetapi memiliki kemampuan suhu tinggi yang sedikit lebih baik.
Nilai austenitik dari paduan PH digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi, ketahanan korosi sedang, dan kemampuan fabrikasi yang baik. Jenis kategori stainless steel yang paling terkenal adalah jenis Alloy A286 dimana memiliki paduan besi-nikel-kromium dengan elemen pengerasan usia aluminium dan fosfor. Jenis ini memiliki kekuatan dan ketahanan korosi yang baik pada suhu hingga 700 ° C (1300 ° F).
Nilai baja tahan karat kategori stainless steel austenitik membutuhkan suhu penuaan yang tinggi, sekitar 700 °C (1300 °F). Ketahanan korosinya sedikit berkurang dengan perlakuan panas ini, tetapi ketahanan oksidasi tetap sangat baik.
Chemical compositions
Chemicals composition of grades from EN 10088-1 (2014) Standard are given in the table below:[9]
