Apa Itu Stainless Steel (Baja Tahan Karat)? Jenis, Karakteristik, dan Aplikasi Industri

Bobby Brown

Perbarui 2023-12-13

Apa Itu Stainless Steel (Baja Tahan Karat)? Jenis, Karakteristik, dan Aplikasi Industri

Gambaran umum

Stainless steel bukan berarti tidak bisa berkarat, melainkan lebih tahan terhadap korosi dibanding baja biasa. Pemilihan grade stainless steel sebaiknya disesuaikan dengan kebutuhan spesifik, bukan hanya berdasarkan angka yang lebih tinggi.
Baja dapat dikategorikan menjadi baja karbon dan stainless steel & baja paduan, berdasarkan komposisinya. Baja adalah paduan logam yang dikenal karena kekuatan tinggi, ketahanan terhadap korosi, dan kemudahan dibentuk.
Rantai pasok industri baja terbagi menjadi beberapa tahap: awal, pengolahan,akhir. Baja karbon umumnya digunakan untuk konstruksi, permesinan, dan transportasi, sementara stainless steel banyak diaplikasikan di industri pengolahan makanan, peralatan rumah tangga, serta rekayasa kelautan.

Daftar isi

Apa itu Stainless Steel? Apakah Benar-benar Tahan Karat?
Komposisi Elemen dan Perannya
Jenis Stainless Steel
Industri Baja
- Carbon Steel
- Stainless Steel & Alloy Steel:
Alat Penting dalam Proses Produksi Baja – Nozzle dan Flowmeter
- Aplikasi 1: Penggunaan Nozzle di Industri Baja
  - Contoh Kasus 1: Produsen Besi Beton di Taiwan – Produksi 600.000 Ton/Tahun
  - Contoh Kasus 2: Produsen Utama Baja Tahan Karat & Kabel di Greater China
- Aplikasi 2: Penggunaan Flowmeter di Industri Baja
  - Contoh Kasus: Produsen Stainless Steel Terbesar di Taiwan

Apa itu Stainless Steel? Apakah Benar-benar Tahan Karat?

Stainless steel, atau baja tahan karat, adalah salah satu jenis alloy steel yang mengandung ≥10,5% kromium, sehingga memiliki ketahanan tinggi terhadap korosi dan oksidasi. Berbeda dengan carbon steel, stainless steel lebih tahan terhadap lingkungan lembap atau kontak dengan bahan makanan dan bahan kimia.

Bahan ini tidak sepenuhnya anti karat, tetapi sangat tahan korosi, sehingga tetap awet, mudah dibersihkan, dan cocok untuk berbagai aplikasi industri maupun rumah tangga.

Kelebihan Stainless Steel:
• Tahan korosi dan oksidasi
• Kuat dan tahan lama
• Mudah dibersihkan dan ramah lingkungan
• Bisa digunakan di suhu tinggi

[1]

Komposisi Elemen dan Perannya

Kombinasi elemen paduan pada stainless steel menentukan sifat mekanik dan ketahanan korosi:

Cr - Membentuk lapisan oksida kromium pelindung di permukaan logam, kunci ketahanan korosi stainless steel.

Ni - Meningkatkan kekuatan dan keuletan stainless steel, serta memperbaiki ketahanan terhadap korosi di lingkungan dengan konsentrasi ion hidrogen tinggi.

Mn - Meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja, sekaligus memperbaiki kemampuan proses dan ketahanan korosi.

Mo - Meningkatkan ketahanan korosi di lingkungan ekstrem, seperti air laut yang mengandung ion klorida.

Jenis Stainless Steel

Di pasaran, sering kita menemukan label seperti food-grade AISI 304 stainless steel atau medical-grade AISI 316 stainless steel. AISI (American Iron and Steel Institute) adalah organisasi yang menetapkan standar klasifikasi baja dan stainless steel secara internasional. Sistem kode AISI memudahkan produsen, insinyur, dan pengguna untuk mengidentifikasi komposisi, sifat, dan aplikasi baja berdasarkan nomor seri tertentu.

Seri AISI	Karakteristik	Contoh Aplikasi
200 series	Berbasis mangan, lebih ekonomis	Peralatan dapur ringan, dekorasi
300 series	Austenitic, non-magnetik, tahan korosi tinggi	304: dapur & furnitur; 316: industri kimia & kelautan
400 series	Ferritic / Martensitic, magnetik, bisa dikeraskan	410, 420, 440: pisau, alat bedah
600 series / PH	Super alloy, tahan suhu tinggi	Industri aerospace & aplikasi khusus

Contoh AISI yang umum:
• AISI 304 (18-8): 18% kromium, 8% nikel → tahan korosi tinggi, permukaan mudah dipoles, banyak digunakan di peralatan dapur, furnitur, dan food-grade applications.
• AISI 316 (18-10 + 2% Mo): 16% kromium, 10% nikel, 2% molibdenum → ketahanan korosi lebih tinggi, cocok untuk struktur laut, kapal, dan lingkungan kimia.
• AISI 440: Kekerasan tertinggi, tetapi ketahanan korosi lebih rendah → cocok untuk pisau premium dan instrumen bedah.

*Catatan: Pemilihan grade stainless steel tidak hanya berdasarkan angka lebih tinggi atau label food-grade/medical-grade, tetapi harus menyesuaikan kebutuhan seperti ketahanan korosi dan kekerasan.

Industri Baja

Industri baja adalah salah satu tulang punggung perekonomian global, menopang sektor infrastruktur, transportasi, manufaktur, hingga energi. Baja sendiri merupakan paduan logam berbasis besi dengan tambahan karbon, mangan, silikon, dan elemen lain. Kombinasi ini membuat baja memiliki kekuatan tinggi, keuletan, dan ketahanan korosi (khusus pada stainless steel). Secara umum, baja dapat dibagi menjadi dua kategori besar: • Carbon Steel – baja tanpa kandungan elemen anti-korosi seperti kromium, digunakan secara luas di konstruksi, jalan, hingga permesinan. • Stainless Steel & Alloy Steel – baja paduan dengan tambahan kromium, nikel, molibdenum, dan elemen lain, yang memberikan ketahanan korosi dan oksidasi lebih baik. Menurut World Steel Association (2022), produksi baja dunia terus berkembang pesat, dengan negara-negara Asia seperti Tiongkok, Jepang, Korea Selatan, dan Taiwan menjadi produsen utama. Taiwan, misalnya, memproduksi sekitar 20 juta ton baja per tahun, menempati urutan ke-12 dunia.

Carbon Steel

| Carbon steel adalah jenis baja yang paling umum dan digunakan sebagai bahan dasar untuk konstruksi, jalan raya, mesin, dan peralatan transportasi

Tahap Produksi dan Penggunaan Carbon Steel:
• Tahap awal – Bahan baku:
Carbon steel dibuat dari batubara, bijih besi, pasir mineral, dan baja daur ulang (scrap steel). Proses utamanya adalah peleburan bijih besi menggunakan blast furnace atau electric arc furnace untuk menghasilkan besi kasar, yang kemudian dibentuk menjadi billets, blooms, atau slabs. Berbeda dengan stainless steel, carbon steel tidak mengandung kromium sehingga tidak tahan karat.

• Tahap pengolahan – Produksi setengah jadi:
Besi kasar diolah melalui proses hot rolling dan cold rolling menjadi plat baja, rebar, gulungan kawat, dan profil baja. Pemotongan, trimming, dan pembentukan sudut baja juga dilakukan pada tahap ini.

• Tahap akhir – Produk jadi dan penggunaannya:
- Konstruksi: baja tulangan dan plat untuk gedung, jembatan, jalan, dan infrastruktur lainnya.
- Manufaktur Mesin: gulungan kawat dan coil untuk peralatan industri dan komponen otomotif.
- Pengolahan & Fabrikasi: pemotongan dan pembentukan baja untuk membuat komponen atau produk setengah jadi.

Energi & Transportasi: pipa, batang, dan struktur baja untuk energi dan transportasi.

Stainless Steel & Alloy Steel:

| Stainless steel banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, termasuk peralatan dapur, instrumen medis, industri kimia, dan dekorasi rumah.

Tahap awal – Bahan baku:
Bahan baku stainless steel meliputi bijih besi, kromium, nikel, molibdenum, titanium, dan niobium. Proses utamanya menggunakan electric furnace untuk menghasilkan baja tahan karat dengan sifat anti-korosi dan anti-oksidasi.
Tahap pengolahan – Produksi setengah jadi:
Proses ini bisa meliputi pemotongan, pembentukan pipa (extrusion, bending, stretching), perlakuan permukaan (polishing, pickling, chrome plating), serta penyambungan (TIG atau laser welding).
Tahap akhir – Produk jadi dan penggunaannya:
- Instrumen Medis: peralatan bedah dan mesin medis yang biokompatibel.
- Rekayasa Kimia & Kelautan: pipa dan kontainer tahan korosi.
- Perabot & Dekorasi Rumah: furnitur, lampu, peralatan dapur, hingga interior modern.

[2]

Alat Penting dalam Proses Produksi Baja – Nozzle dan Flowmeter

Aplikasi 1: Penggunaan Nozzle di Industri Baja

Nozzle berperan penting dalam industri baja, tidak hanya untuk mendinginkan billet baja tetapi juga untuk mengatur aliran pendingin secara presisi selama proses peleburan, sehingga unsur paduan tersebar merata. Dalam operasi blast furnace, nozzle memanfaatkan energi panas secara efisien, meningkatkan produktivitas. Selain itu, nozzle juga digunakan dalam perlakuan permukaan baja, seperti pembersihan plat, pelapisan, dan perlindungan terhadap korosi, untuk memastikan kualitas produk dan permukaan yang optimal.

| Nozel digunakan untuk menyemprotkan air pendingin pada batang elektroda untuk mendinginkannya setelah proses pembuatan baja di tungku listrik.

Contoh Kasus 1: Produsen Besi Beton di Taiwan – Produksi 600.000 Ton/Tahun

Perusahaan ini menggunakan teknologi electric arc furnace untuk memproduksi besi beton, dengan graphite electrode rod untuk menghantarkan listrik dalam tungku bertemperatur tinggi. Setelah digunakan, batang elektroda perlu didinginkan dengan semprotan air melalui nozzle. Sebelumnya, perusahaan menggunakan nozzle kuningan, namun material ini mudah melengkung pada suhu tinggi sehingga masa pakai pendek dan sering harus diganti, menambah biaya operasional.

Solusi: LORRIC – KG Solid Conical Nozzle untuk Industri Baja
LORRIC merekomendasikan beralih ke nozzle stainless steel untuk memperpanjang masa pakai. KG Solid Conical Nozzle memiliki desain pelat turbulensi tipe-X, mengurangi turbulensi cairan agar semprotan lebih merata dan pendinginan lebih efisien. Material stainless steel membuat nozzle lebih tahan lama dibanding nozzle standar. Setelah diuji di lapangan, perusahaan memilih nozzle KG sebagai nozzle khusus untuk sistem pendingin batang elektroda.

| Nozel yang digunakan dalam proses pengawetan di pabrik baja untuk menyemprotkan larutan pengawet

Contoh Kasus 2: Produsen Utama Baja Tahan Karat & Kabel di Greater China

Perusahaan yang berdiri di Taiwan sejak 1966 ini awalnya fokus pada produksi kabel dan kawat, kini juga menjadi produsen utama produk stainless steel panjang, termasuk billet, coil, batang cold-finished, dan seamless tube. Dalam proses pickling, perusahaan menggunakan larutan asam nitrat (HNO₃) dan asam fluorida (HF) yang korosif. Nozzle dari merek Eropa dan Amerika mudah tersumbat, sehingga perlu downtime dua bulanan untuk perawatan dan penggantian nozzle, biaya tinggi.

Solusi: LORRIC – KAD Multi-piece Fan Nozzle
KAD Fan Nozzle memiliki desain tiga bagian, memudahkan perawatan, pembersihan, dan penggantian. Posisi nozzle dan basis didesain agar setiap penggantian tetap pada posisi asli, sehingga kinerja lini produksi tetap optimal meski sering diganti.

Aplikasi 2: Penggunaan Flowmeter di Industri Baja

Flowmeter merupakan alat penting untuk memantau aliran cairan dalam industri baja. Dalam proses peleburan besi di blast furnace, flowmeter digunakan untuk memonitor aliran air pendingin, bahan bakar, dan coolant, menjaga stabilitas sistem dan pemanfaatan energi secara efisien. Penggunaan flowmeter juga penting pada tahap heat treatment, continuous casting, dan rolling, untuk mengatur laju pendinginan dan parameter proses secara presisi. Di bidang perlakuan permukaan, flowmeter memastikan rasio cairan yang tepat pada pelapisan, pembersihan, dan perlindungan korosi, sehingga kualitas produk terjaga dan biaya produksi lebih efisien.

| Pemasangan flow meter pada pipa stainless steel di pabrik baja untuk mendeteksi penyumbatan pipa

Contoh Kasus: Produsen Stainless Steel Terbesar di Taiwan

Perusahaan ini merupakan pabrik stainless steel terintegrasi pertama di Taiwan dengan proses smelting, hot rolling, dan cold rolling. Produk mereka tidak hanya memenuhi pasar domestik, tapi juga diekspor ke Asia, Afrika, Eropa, dan Amerika. Mereka ingin memasang flowmeter pada pipa stainless steel 1-½" untuk mendeteksi penyumbatan tanpa risiko bocor akibat pemotongan pipa.

Solusi: LORRIC FU-TX310 Clamp-On Ultrasonic Flow Meter

FU-TX310 dapat dipasang di luar pipa (external installation) sehingga bisa langsung digunakan tanpa menghentikan operasi. Desain non-intrusif membuat flowmeter mudah dipasang, dilepas, dirawat, atau dikalibrasi, mengurangi biaya pemeliharaan. LORRIC juga menyediakan fastener logam untuk memudahkan penempatan probe secara tepat, sehingga data tetap akurat. Setelah dicoba, perusahaan sangat puas dengan akurasi FU-TX310. Desain eksternal menghilangkan kekhawatiran risiko kebocoran dan kehilangan tekanan yang biasa terjadi saat memotong pipa.