Apakah baja stainless steel 304 bersifat medis?

/di /oleh

Dibandingkan dengan stainless steel industri, stainless steel medis memiliki persyaratan yang lebih ketat terhadap komposisi kimianya karena sifat utamanya yang mengurangi pembubaran ion logam dan menghindari korosi lokal seperti korosi antargranular dan korosi stres. Kandungan elemen paduan seperti Ni dan Cr lebih tinggi dibandingkan dengan stainless steel biasa (biasanya di atas batas atas stainless steel biasa), sedangkan kandungan elemen tidak beraturan seperti S dan P lebih rendah dibandingkan dengan stainless steel biasa. Selama bertahun-tahun, stainless steel medis telah menjadi bahan pilihan untuk aplikasi bedah, terutama dalam situasi perawatan kritis dan bedah. Elemen Ni dan Cr memiliki sifat yang lebih baik terhadap korosi, yang memungkinkan penggunaannya untuk tujuan seperti implan ortopedi dan alat bantu pernapasan. Stainless steel, jenis paduan Ni-Cr, menawarkan berbagai manfaat dibandingkan dengan stainless steel kelas umum. Jenis paduan yang digunakan dalam baja stainless medis yang digunakan dalam instrumen bedah sangat penting bagi kemampuan instrumen tersebut untuk tahan terhadap korosi serta bebas dari kesalahan internal dan celah.

Banyak baja stainless dapat digunakan untuk keperluan medis, yang paling umum adalah Austenitic 316 (AISI 316L), yang dikenal sebagai “baja bedah”. AISI 301 adalah logam yang paling banyak digunakan untuk pembuatan pegas medis. Baja stainless lainnya yang umum digunakan untuk keperluan medis antara lain 420, 440, dan 17-4PH. Baja stainless Martensitic ini tidak se-tahan terhadap korosi seperti baja stainless Austenitic 316, tetapi memiliki kekerasan yang lebih tinggi. Oleh karena itu, pabrik baja stainless Martensitic digunakan untuk alat pemotong atau perangkat non-implan lainnya. Kekuatan elastisitasnya meningkat saat bekerja dingin tetapi kehilangan ketahanan terhadap korosi. Baja stainless medis telah mencapai popularitas yang luas karena daya tahan yang tak tertandingi, ketahanan terhadap pengolahan panas, fungsionalitas bedah, dan ketahanan terhadap korosi. Baja stainless ini digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk rangka kursi rumah sakit, tempat tidur, pelat ujung, sarung tangan bedah, tiang IV, dan staples. Karena ketangguhan yang sangat tinggi dan kebutuhan penggunaannya dalam aplikasi khusus, sangat penting bagi para produsen yang menggunakan kelas stainless steel ini untuk memperhatikan pengendalian mutu dan spesifikasi pembuatannya. Stainless steel medis yang paling populer yang digunakan dalam pembuatan instrumen bedah adalah 304 dan 316. Namun, paduan terbaik memiliki kandungan karbon yang lebih rendah dan tambahan Mo seperti baja 316L dan 317L.

304 stainless steel, yaitu 18-8 stainless steel, seri 304 stainless steel juga mengandung kandungan karbon yang lebih rendah. 304LKarena 304H digunakan untuk tujuan tahan panas, ada pertanyaan, apakah 304 stainless steel dapat digunakan untuk keperluan medis? Ada fakta bahwa dalam baja stainless 1926,18% CR-8% Ni (AISI 304) pertama kali digunakan sebagai bahan implan ortopedi dan kemudian dalam bidang stomatologi. Baru pada tahun 1952, baja stainless AISI 316 yang mengandung 2%Mo mulai digunakan di klinik dan secara bertahap menggantikan baja stainless AISI 304. Untuk mengatasi masalah korosi intergranular baja stainless, pada tahun 1960-an, baja stainless AISI 316L dan AISI 317L dengan kandungan karbon ultra-rendah yang memiliki biokompatibilitas yang baik, sifat mekanik yang baik, dan ketahanan korosi yang lebih baik mulai digunakan di bidang medis. Namun, Ni merupakan faktor sensitisasi potensial bagi tubuh manusia. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak negara telah membatasi kandungan Ni dalam kebutuhan sehari-hari dan bahan logam medis, dan kandungan Ni yang diperbolehkan maksimum menjadi semakin rendah. Standard 94/27/EC dari Parlemen Eropa yang diberlakukan pada tahun 1994 mengharuskan kandungan Ni dalam bahan yang ditanamkan ke dalam tubuh manusia (bahan implan, gigi palsu ortodontik, dll.) tidak boleh melebihi 0,105%; Untuk bahan logam (perhiasan, jam tangan, cincin, gelang, dll.) yang terpapar pada kulit manusia dalam jangka waktu yang lama, jumlah maksimum Ni tidak boleh melebihi 0,15 mg/cm2 per minggu. Saat ini 304 masih digunakan dalam pembuatan instrumen medis umum seperti jarum suntik, gunting medis, pinset, dan silet.

 

Perbedaan antara lembaran baja stainless 2B dan 2D

/di /oleh

Keluli tahan karat telah menjadi bahan logam yang banyak digunakan karena ketahanannya terhadap korosi yang sangat baik, sifat mekanis yang baik, dan sifat pemesinan yang baik. Metode pengolahan yang berbeda serta pemrosesan rolling dingin setelah pengolahan, permukaan keluli tahan karat dapat memiliki tingkat permukaan yang berbeda, tekstur, dan warna. Pengolahan permukaan pelat keluli tahan karat yang dilas dingin memiliki kondisi keras 2D, 2B, No.3, No.4, 240, 320, No.7, No.8, HL, BA, TR, serta tingkat permukaan yang diukir. Hal ini dapat diterapkan lebih lanjut pada pelapisan elektro, electropolishing, garis halus yang tidak terarah, etsa, shot peening, pewarnaan, lapisan, dan permukaan pengolahan yang lebih mendalam lainnya berdasarkan pada keluli tahan karat yang dilas dingin. Lembaran baja stainless yang digerakkan dingin banyak digunakan dalam bidang konstruksi, dekorasi, peralatan rumah tangga, transportasi rel, otomotif, lift, kontainer, energi surya, elektronik presisi, dan bidang lainnya, termasuk konstruksi, dekorasi, lift, kontainer, dan produk lainnya yang langsung menggunakan 2D, 2B, BA, grinding, dan permukaan lainnya setelah proses pengguliran dingin, serta peralatan rumah tangga, transportasi rel, otomotif, energi surya, elektronik presisi, dan industri lainnya yang sering menggunakan pengolahan langsung dari pelat baja stainless yang digerakkan dingin atau pelat baja stainless yang digilap dan dipoles secara dangkal.

 

Lembaran baja stainless steel No.2D

No.2D adalah jenis permukaan yang tidak mulus dengan permukaan yang digerakkan dingin tanpa lapisan oksida. Setelah digerakkan dingin, permukaan tersebut hanya melalui proses pengolahan panas dan pengawetan. Kecerahan permukaan tersebut ditentukan oleh tingkat deformasi akibat proses gerakkan dingin dan hasil permukaan roll produk jadi, serta juga terkait dengan metode pengawetan untuk menghilangkan oksidasi. Permukaan No.2D juga mencakup roller permukaan kasar untuk pelapisan ringan berdasarkan dasar tersebut. Roller permukaan kasar merupakan proses khusus untuk melapisi permukaan roll, yaitu, sejumlah partikel keras yang mengalami perubahan fase terbentuk di permukaan roll, dan struktur permukaan yang tidak rata diwujudkan di permukaan pelat baja selama proses pelapisan. Jenis permukaan ini cocok untuk proses pembentukan deep drawing, dapat meningkatkan gesekan dan kondisi kontak antara pelat baja dan die, bermanfaat untuk aliran material, serta meningkatkan kualitas pembentukan produk jadi. Permukaan stainless steel No.2D banyak digunakan dalam dinding tirai bangunan, terutama bagian-bagian bangunan yang tidak memerlukan refleksi. Kerusakannya Ra pada permukaan yang diukur oleh instrumen ini sekitar 0,4 ~ 1,0μm.

 

Lembaran baja stainless steel No.2B

Perbedaan paling besar antara No. 2B dan permukaan 2D adalah bahwa No. 2B memiliki proses leveling yang lebih halus, terlihat lebih ringan dibandingkan dengan permukaan 2D. Instrumen yang mengukur kekasaran permukaan dengan nilai Ra adalah 0,1 ~ 0,5 μm, merupakan proses yang paling umum dan memiliki aplikasi yang paling luas, cocok untuk industri kimia, pembuatan kertas, minyak, medis, dan tujuan umum lainnya, juga digunakan untuk membangun dinding.

Penampilan

 

 Fitur-fitur Warna Proses Permohonan
NO.2D Permukaannya rata dan matte Perak putih mengkilap

 

 Penggulungan panas + pengelasan + pengelasan panas + pengelasan dingin + pengelasan panas 2D cocok untuk kebutuhan permukaan yang tidak ketat, untuk keperluan umum, serta proses stamping yang mendalam, seperti komponen otomotif, pipa air, dll.
NO.2B Berglos lebih banyak daripada NO.2D Berwarna putih perak dengan gloss dan finishing yang lebih baik dibandingkan permukaan 2D Pemrosesan pemanasan panas + pengelasan + pengawetan + pemanasan dingin + pengelasan kembali + pengerasan dan tempering. Setelah perawatan NO.2D, diikuti dengan pemanasan dingin ringan akhir dengan roller penggilap, yang merupakan finishing permukaan yang paling umum digunakan. Aplikasi umum seperti peralatan makan, bahan bangunan, dll.

 

 

 

Apakah itu lembaran stainless steel cermin 8K?

/di /oleh

Karena ketahanan korosi yang unik, kinerja pemrosesan yang baik, dan penampilan permukaan yang indah, stainless steel banyak digunakan di berbagai bidang seperti bidang kedirgantaraan, energi, militer, konstruksi, petrokimia, dan sebagainya. Pemolesan adalah bagian penting dari stainless steel. lapisan baja Dalam industri dekorasi, tujuannya adalah untuk mendapatkan cermin akhir (8K) yang terbuat dari stainless steel. Permukaan 8K (No.8) adalah permukaan yang dipoles dengan cermin, memiliki reflektifitas tinggi, gambar yang jelas, biasanya dengan resolusi dan tingkat cacat permukaan untuk mengukur kualitas stainless steel cermin. Secara umum, penilaian visualnya adalah: tingkat 1 adalah permukaan yang terang seperti cermin, dapat melihat dengan jelas fitur-fitur wajah dan alis; tingkat 2 adalah permukaan yang terang, dapat melihat fitur-fitur wajah dan alis, tetapi bagian alisnya tidak jelas; tingkat 3 adalah kecerahan permukaan yang baik, dapat melihat fitur-fitur wajah dan garis kontur seseorang, tetapi bagian alisnya buram; tingkat 4 adalah permukaan yang mengkilap tetapi tidak dapat melihat fitur-fitur wajah seseorang; tingkat 5 adalah permukaan yang abu-abu dan kusam.

 

Pelat cermin stainless steel ini melalui proses pemolesan cermin pada permukaan awal pelat stainless steel BA, 2B atau No.1 untuk menjadi menyerupai permukaan cermin (nama ilmiahnya 8K mirror atau No.8). Pelat cermin ini merupakan substrat untuk memproses pelat warna atau pelat berlapis yang selanjutnya. Terutama digunakan dalam berbagai jenis dekorasi atau produk optik logam. Ketahanan korosi dari stainless steel tergantung pada komposisi paduannya (kromium, nikel, titanium, silikon, mangan, dll.) dan struktur internalnya, yang berperan penting dalam elemen kromium; hal ini dapat membentuk film pasif pada permukaan baja, isolasi logam dari dunia luar tidak menghasilkan oksidasi, serta meningkatkan ketahanan korosi. lapisan bajaNomor “8” dalam 8K merujuk pada proporsi kandungan paduan, dan huruf “K” merujuk pada tingkat reflektifitas yang dicapai setelah dipoles (K adalah tingkat refleksi cermin). Cermin 8K adalah kelas cermin dari baja paduan kromium-nikel.

 

Cermin stainless steel biasa juga mencakup 6K, 10K, 12K, dll., semakin besar angka tersebut, semakin halus cermin tersebut juga semakin tinggi. 6K merujuk pada pelat cermin yang digiling dan dipoles kasar, 10K merujuk pada panel cermin yang digiling dan dipoles halus, setara dengan cermin biasa; dan 12K merujuk pada panel cermin yang digiling dan dipoles ultra-halus, yang dapat memenuhi tujuan optik. Semakin tinggi kecerahan, semakin besar reflektivitas dan semakin sedikit cacat permukaan. Dalam beberapa produk yang tidak ketat, mereka dapat secara kolektif disebut sebagai 8K. Teknik penggilapan utama yang digunakan untuk mendapatkan cermin stainless steel berkualitas tinggi adalah penggilapan elektrolitik, penggilapan kimia, dan penggilapan mekanis.

 

Pemolesan elektrokimia

Polishing elektrolytik adalah mencelupkan baja stainless ke dalam elektrolit untuk mendapatkan baja stainless berkualitas tinggi pada permukaan produk yang sedang dipoles. Baja stainless berfungsi sebagai anoda dalam proses ini, dengan bantuan arus listrik yang mengalir melalui larutan elektrolit spesifik ke logam, permukaan anoda akan membentuk ketahanan resistansi yang tinggi pada membran mukus yang tebal. Membran mukus yang tebal pada produk baja stainless dengan ketebalan yang berbeda memiliki permukaan yang berlekuk dan cembung mikro, yang menyebabkan kepadatan arus pada permukaan anoda tidak seragam. Hal ini menyebabkan kepadatan arus di bagian lonjakan tidak merata, arus yang mengalir cepat terlarut, sedangkan kepadatan arus di bagian cekung kecil dan terlarut perlahan, sehingga dapat mengurangi kekasaran permukaan baja stainless dan meningkatkan tingkat dan kecerahan, serta membentuk lapisan pasifisasi tanpa cacat. Solusi polishing elektrolytik harus mengandung oksidator yang cukup dan tidak ada ion aktif yang dapat merusak lapisan pasifisasi.

 

Pembersihan kimia

Prinsip pemolesan kimia dan pemolesan elektrolitik serupa; baja stainless steel ditempatkan dalam suatu komposisi tertentu dari larutan, permukaan bagian mikro yang terangkat memiliki tingkat kelarutan yang lebih tinggi daripada bagian mikro yang cekung, dan permukaan baja stainless steel licin dan halus. Dapat dilihat bahwa prinsip metode pemolesan kimia dan metode pemolesan elektrolitik pada dasarnya sama, tetapi pemolesan elektrolitik dalam proses penambahan arus listrik melalui tindakan paksa untuk mempercepat kelarutan bagian yang terangkat, sedangkan metode pemolesan kimia sepenuhnya bergantung pada kemampuan diri baja stainless steel untuk melicinkan permukaan baja stainless steel.

 

Pemolesan mekanis

Pembersihan mekanis mengacu pada roda pemolesan berputar dengan kecepatan tinggi yang dilengkapi dengan pasta pemolesan untuk menghilangkan secara mekanis permukaan tidak rata dari baja stainless dan memperoleh permukaan pemrosesan yang lebih terang. Roda pemolesan digunakan untuk membedakan tingkat butirannya sesuai dengan jenis kain yang dibuatnya, dan bentuk struktur utamanya adalah jenis dijahit, jenis lipat, dan sebagainya. Pasta pemolesan sesuai dengan kebutuhan pemolesan berdasarkan kemampuan kromium oksida dan pengikat yang terkandung dalam pasta pemolesan hijau, juga tersedia dalam bentuk abrasif, pasta organik, dan aditif yang terdiri dari lilin pemolesan. Pembersihan mekanis umumnya dibagi menjadi pembersihan kasar, pembersihan halus, atau pembersihan bersama dengan pasta pemolesan yang berbeda dan roda pemolesan, dengan aksi rotasi mekanis, gambar cermin stainless steel yang jelas akan tercermin. Ketika pengguna memilih baja stainless BA untuk operasi pemolesan cermin, proses pembersihan kasar tidak diperlukan.

Grade pipa baja stainless untuk bidang minyak dan gas

/di /oleh

Secara umum, beberapa baja paduan rendah dapat memenuhi persyaratan lingkungan minyak dan gas yang korosif yang mengandung H2S, tetapi untuk lingkungan korosif yang mengandung CO2 atau H2S, CO2, dan Cl – seperti yang dibutuhkan oleh baja stainless Martensitic, baja stainless dupleks, atau bahkan paduan berbasis nikel. Versi API 5CT tahun 1988 menambahkan kelas baja tubing tahan korosi, serta menetapkan kelas C75 dengan kelas stainless Martensitic 9Cr dan 13Cr.

 

Kekuatan tinggi Mpipa stainless steel artensitic untuk sumur minyak

 Dalam lingkungan basah dengan CO2 sebagai gas utama, sering terjadi kerusakan korosi lokal pada pipa sumur minyak, seperti korosi pitting dan korosi intergranular, dll. Jika Cl – ada, kerusakan lokal akan semakin parah. Secara umum, dianggap bahwa korosi dapat diabaikan jika tekanan karbon dioksida lebih rendah dari 0,021MPa, dan korosi akan terjadi ketika tekanan karbon dioksida mencapai 0,021MPa. Ketika pCO2 lebih tinggi dari 0,021MPa, langkah-langkah anti-korosi yang tepat harus diambil. Secara umum, tidak ada kerusakan yang disebabkan oleh korosi pitting bila fraksi CO2 lebih rendah dari 0,05Mpa.

Telah terbukti bahwa efek penggunaan agen pelepasan yang berlangsung lama untuk mencegah korosi CO2 terbatas, dan efek penggunaan baja kromium tinggi seperti baja 9%-%Cr lebih baik. Sejak tahun 1970-an, beberapa sumur gas alam telah menggunakan tabung baja stainless steel 9Cr dan 13Cr% untuk mencegah korosi CO2. American Petroleum Institute (API) merekomendasikan tabung baja stainless steel martensitic 9Cr dan 13Cr (API L80-9Cr dan L80-13Cr) untuk penggunaan yang terstandarisasi. Baja 13Cr memiliki resistensi yang lebih baik terhadap korosi CO2, sedangkan baja 9Cr-1Mo memiliki resistensi yang lebih baik terhadap korosi stres H2S. Secara prinsipnya, kedua baja tersebut tidak cocok jika H2S hadir dalam atmosfer CO2. Ketika H2S ada dalam sumur minyak CO2, resistensi SSCC pada pipa sumur minyak harus ditingkatkan sebisa mungkin, dan perawatan panas quenching and tempering harus diterapkan untuk mendapatkan martensite yang seragam dan kekerasan harus dikontrol sedini mungkin di bawah HRC22.

Kelas stainless steel dari sumur minyak

Nilai C Mo Cr Ni Cu
9Cr ≤0.15 0.9-1.1 8.0-10.0 ≤0.5 /
13Cr 0.15-0.22 / 12.0-14.0 ≤0.5 /
SUP9Cr ≤0.03 1.5-2.5 12.0-13.5 4.0-6.0 /
SUP13Cr ≤0.03 1.5-2.5 14.0-16.0 5.0-7.0 0.5-1.5

Namun, tabung baja API 13Cr memiliki resistensi terhadap CO2 yang berkurang secara signifikan dan masa pakai yang lebih pendek ketika suhu sumur minyak mencapai 150°C atau lebih tinggi. Untuk meningkatkan resistensi terhadap korosi tabung baja API 13Cr terhadap CO2 dan SSC (kerusakan stres sulfida), tabung baja SUP13Cr dengan kandungan karbon rendah yang ditambahkan Ni dan Mo telah dikembangkan. Tabung baja ini dapat digunakan dalam lingkungan basah dengan suhu tinggi, konsentrasi CO2 yang tinggi, dan jumlah hidrogen sulfida yang kecil. Struktur tabung ini berupa martensite dengan kandungan karbon rendah dan kurang dari 5% ferrite. Resistensi korosi terhadap CO2 dapat ditingkatkan dengan mengurangi kandungan karbon atau menambahkan Cr dan Ni, dan resistensi korosi terhadap pitting dapat ditingkatkan dengan menambahkan Mo. Dibandingkan dengan tabung baja API 13Cr, resistensi korosi terhadap CO2 dan SSC sangat meningkat. Sebagai contoh, dalam lingkungan korosif yang sama, tingkat korosi pipa baja API 13Cr lebih dari 1mm/tahun, sedangkan tingkat korosi pipa baja SUP13Cr berkurang menjadi 0,125mm/tahun. Dengan perkembangan sumur dalam dan ultra-dalam, suhu sumur minyak terus meningkat. Jika suhu sumur minyak semakin meningkat hingga lebih dari 180℃, ketahanan korosi pipa sumur minyak SUP13Cr juga mulai menurun, yang tidak dapat memenuhi persyaratan penggunaan jangka panjang. Menurut prinsip pemilihan material tradisional, harus dipilih baja stainless duplex atau paduan nikel-base.

 

Mstainless steel artensitic pipa untuk jalur pipa minyak

The pipa saluran Penerangan minyak dan gas yang korosif memerlukan bahan tahan korosi yang sama dengan pipa sumur minyak. Sebelumnya, pipa biasanya disuntikkan dengan zat pelepasan yang stabil atau bahan tahan korosi seperti baja stainless dua fase. Yang pertama tidak stabil dalam efek anti-korosi pada suhu tinggi dan dapat menyebabkan polusi lingkungan. Meskipun baja stainless dua fase memiliki ketahanan korosi yang baik, biayanya tinggi, dan input panas pengelasan sulit dikontrol, pengelasan pra-pemanasan dan perawatan panas pasca-pengelasan pada konstruksi lokasi menimbulkan kesulitan. Pipa martensitik 11Cr untuk lingkungan CO2 dan pipa martensitik 12Cr untuk lingkungan CO2+ dengan kandungan H2S yang rendah dimasukkan ke dalam penggunaan. Kolom ini memiliki ketangguhan las yang baik; tanpa pengelasan pra-pemanasan dan perawatan panas pasca-pengelasan, sifat mekanisnya dapat setara dengan kelas baja X80, dan ketahanannya terhadap korosi lebih baik daripada pipa dengan zat pelepasan yang tertunda atau pipa stainless dua fase.

Pipa baja stainless untuk saluran paip

Nilai C Cr Ni Mo
11Cr ≤0.03 11 1.5 /
12Cr ≤0.03 12 5.0 2.0

 

Pipa stainless steel dupleks untuk industri minyak bumi

Bahan stainless steel martensitic SUP 15Cr tidak dapat memenuhi persyaratan ketahanan korosi bila suhu minyak (gas) sumur yang mengandung CO2 melebihi 200℃, dan diperlukan bahan stainless steel dupleks dengan ketahanan yang baik terhadap CO2 dan Cl — keretakan korosi stres. Saat ini, 22Cr dan baja stainless duplex 25Cr (Austenitic dan Ferrite) cocok untuk sumur CO2 di atas 200℃, sedangkan pabrikan menyesuaikan kandungan Cr dan Ni untuk menyesuaikan ketahanan korosi. Baja duplex terdiri dari faset Austenitic plus faset Ferrite. Selain Cr dan Ni, Mo dan N dapat ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan korosi. Selain itu, baja stainless duplex memiliki ketahanan korosi pada suhu tinggi yang baik, dibandingkan dengan baja stainless martensite, ia memiliki ketahanan korosi stres H2S yang lebih baik, pada suhu kamar dalam uji NACE TM 0177-A, dalam larutan, beban 85%SMYS, dalam kondisi tekanan H2S, baja stainless martensite hanya dapat melewati uji tekanan H2S parsial 10kPa. Baja stainless duplex 25Cr dapat melewati uji tekanan H2S parsial 100kPa.

 

Secara umum, dalam kondisi adanya CO2 dan H2S, atau tekanan H2S tidak mencapai titik kritis tetapi Cl- sangat tinggi, baja 13Cr (termasuk baja super 13Cr) tidak dapat memenuhi persyaratan tersebut. 22Cr duplex stainless steel (ASF 2205) atau super duplex stainless steel 25Cr, bahkan stainless steel dengan kadar Ni yang tinggi, Cr, dan paduan berbasis Ni serta Fe-Ni seperti G3, alloy 825 yang mengandung lebih dari 20% Cr, Ni30% diperlukan.

Bagaimana elemen paduan mempengaruhi baja stainless steel?

/di /oleh

Komposisi kimia memiliki pengaruh besar pada mikrostruktur, sifat mekanik, sifat fisik, dan ketahanan korosi baja. Kromium, molibdenum, nikel, dan elemen paduan lainnya dapat menggantikan sudut vertikal kisi austenit dan pusat dari enam sisi besi kubus. Karbon dan nitrogen terletak di celah antara atom kisi (posisi celah) karena volume yang kecil, menghasilkan tegangan besar dalam kisi, sehingga menjadi elemen pengerasan yang efektif. Berbagai elemen paduan memiliki efek berbeda pada sifat baja, kadang-kadang bermanfaat dan kadang-kadang merugikan. Elemen paduan utama baja stainless Austenitic memiliki efek berikut:

 

Cr

Chromium adalah elemen paduan yang membuat baja stainless “tidak berkarat”. Setidaknya dibutuhkan 10,5% krom untuk membentuk lapisan pasifisasi permukaan yang khas pada baja stainless. Lapisan pasifisasi ini dapat membuat baja stainless secara efektif tahan terhadap air korosif, berbagai larutan asam, dan bahkan oksidasi yang kuat akibat korosi gas pada suhu tinggi. Ketika kandungan krom melebihi 10,5%, ketahanan korosi baja stainless akan meningkat. Kandungan krom dari 304 stainless steel memiliki kadar krom sebesar 18%, dan beberapa baja stainless Austenitic kelas tinggi memiliki kadar krom sebesar 20% hingga 28%.

 

Ni

Nikel dapat membentuk dan menstabilkan fase Austenitik. 8%Ni membuat Tembaga stainless steel 304Dengan memberikan sifat mekanis, kekuatan, dan ketangguhan yang dibutuhkan oleh austenit. Baja tahan karat austenitik berkinerja tinggi mengandung konsentrasi kromium dan molibdenum yang tinggi, dan nikel ditambahkan untuk mempertahankan struktur austenit ketika lebih banyak kromium atau unsur pembentuk ferit lainnya ditambahkan ke baja. Struktur austenit dapat dipertahankan dengan kandungan nikel sekitar 20%, dan ketahanan terhadap korosi stres dari baja tahan karat dapat ditingkatkan secara signifikan.

Nikel juga dapat mengurangi tingkat pengerasan kerja selama deformasi dingin, sehingga paduan yang digunakan untuk deep drawing, spinning, dan cold heading umumnya memiliki kandungan nikel yang tinggi.

 

Mo

Molybdenum meningkatkan ketahanan korosi pitting dan crevice pada baja stainless dalam lingkungan klorida. Kombinasi antara molybdenum dan kromium, terutama nitrogen, membuat baja stainless austenitik berkinerja tinggi memiliki ketahanan yang kuat terhadap korosi pitting dan crevice. Molybdenum juga dapat meningkatkan ketahanan korosi baja stainless dalam lingkungan reduktif seperti asam klorida dan asam sulfat encer. Kandungan molybdenum minimum pada baja stainless austenitik adalah sekitar 2%, seperti baja stainless 316. Baja stainless austenitik berkinerja tinggi dengan kandungan paduan tertinggi mengandung hingga 7,5% molibdenum. Molybdenum berperan dalam pembentukan fase Ferrite dan mempengaruhi keseimbangan fase. Ia terlibat dalam pembentukan beberapa fase sekunder yang berbahaya dan akan membentuk oksida suhu tinggi yang tidak stabil, memiliki dampak negatif terhadap ketahanan oksidasi suhu tinggi, penggunaan baja stainless yang mengandung molibdenum harus diperhitungkan.

 

C

Karbon menstabilkan dan memperkuat fase Austenitik. Karbon merupakan elemen yang bermanfaat untuk baja stainless yang digunakan dalam lingkungan suhu tinggi seperti tabung boiler, namun dalam beberapa kasus dapat memiliki efek merugikan terhadap ketahanan korosi. Kandungan karbon pada sebagian besar baja stainless Austenitik biasanya dibatasi hingga tingkat terendah yang praktis. Kandungan karbon pada kelas las (304L, 201L dan 316L) dibatasi hingga 0,030%. Kandungan karbon pada beberapa kelas kinerja tinggi paduan tinggi bahkan dibatasi hingga 0,020%.

 

N

Nitrogen menstabilkan dan memperkuat fase Austenite, serta memperlambat pembentukan karbida dan fase sekunder. Baik standar baja stainless austenitic maupun baja stainless austenitic berkinerja tinggi mengandung nitrogen. Dalam kelas karbon rendah (L), sejumlah kecil nitrogen (hingga 0,1%) dapat mengimbangi hilangnya kekuatan akibat kandungan karbon yang rendah. Nitrogen juga membantu meningkatkan ketahanan terhadap korosi pitting dan korosi celah akibat klorida, sehingga beberapa baja stainless austenitic berkinerja tinggi yang tahan korosi terbaik mengandung kandungan nitrogen hingga 0,5%.

 

Mn

Kilang baja menggunakan mangan untuk menghilangkan oksida dari baja cair, sehingga sejumlah kecil mangan tetap ada pada semua baja stainless. Mangan juga dapat menstabilkan fase Austenitic dan meningkatkan kelarutan nitrogen dalam baja stainless. Oleh karena itu, dalam baja stainless seri 200, mangan dapat digunakan untuk menggantikan sebagian nikel guna meningkatkan kandungan nitrogen, serta meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi. Mangan juga ditambahkan pada beberapa baja stainless Austenitic berkinerja tinggi guna mencapai efek yang sama.

 

Cu

Tembaga dapat meningkatkan ketahanan korosi baja stainless dalam mengurangi asam, seperti beberapa larutan campuran asam sulfat dan asam fosfat.

 

Si

Secara umum, silikon merupakan elemen yang bermanfaat dalam baja stainless Austenitic karena dapat meningkatkan ketahanan korosi baja dalam kondisi asam yang pekat dan lingkungan oksidasi yang tinggi. Berdasarkan laporan, UNS S30600 dan baja stainless khusus lainnya dengan kadar silikon yang tinggi memiliki ketahanan korosi pitting yang tinggi. Silikon, seperti mangan, juga dapat digunakan untuk mendetoksifikasi baja cair, sehingga inklusi oksida kecil yang mengandung silikon, mangan, dan unsur-unsur deoksidasi lainnya selalu tetap berada dalam baja. Namun, terlalu banyak inklusi akan mempengaruhi kualitas permukaan produk.

 

Nb dan Ti

Kedua elemen ini merupakan elemen pembentuk karbida yang kuat dan dapat digunakan sebagai pengganti kelas karbon rendah untuk mengurangi sensitisasi. Niobium carbide dan titanium carbide dapat meningkatkan kekuatan pada suhu tinggi. 347 dan baja stainless 321 yang mengandung Nb dan Ti umumnya digunakan dalam boiler dan peralatan penyulingan untuk memenuhi persyaratan kekuatan dan kebolehan pengelasan pada suhu tinggi. Mereka juga digunakan dalam beberapa proses deoksidasi sebagai unsur residu dalam baja stainless Austenitic berkinerja tinggi.

 

S dan P

Sulfur baik maupun buruk bagi baja stainless. Hal ini dapat meningkatkan kinerja pemesinan, namun kerusakannya adalah mengurangi kebolehkerjaan termal, meningkatkan jumlah inklusi mangan sulfida, sehingga resistensi korosi pitting baja stainless berkurang. Baja stainless Austenitik kelas tinggi tidak mudah diproses dengan panas, sehingga kandungan sulfur sebaiknya dikontrol pada level terendah mungkin, sekitar 0,001%. Sulfur biasanya tidak ditambahkan sebagai elemen paduan pada baja stainless austenitik kelas kinerja tinggi. Namun, kandungan sulfur baja stainless kelas standar sering tinggi (0,005% ~ 0,017%), untuk meningkatkan kedalaman penetrasi las pada pengelasan self-fusion dan meningkatkan kinerja pemotongan.

Phosphor adalah elemen yang berbahaya dan dapat mempengaruhi sifat kerja pemanasan dari pengecoran dan rolling panas. Dalam proses pendinginan setelah pengelasan, fosfor juga akan memicu terjadinya retakan termal. Oleh karena itu, kandungan fosfor harus dikontrol pada tingkat minimum.

Mengapa instrumen gigi terbuat dari baja stainless?

/di /oleh

Beberapa jenis alat digunakan untuk membersihkan dan merawat gigi, termasuk probe, cermin, scraper, dan pressor. Cermin membantu memeriksa kondisi mulut pasien, sedangkan scraper digunakan untuk mengikis plak dan tartar. Polisher memberikan lapisan akhir pada pengisi gigi, sehingga menghilangkan goresan yang ditinggalkan oleh alat-alat lain. Probe digunakan untuk menemukan rongga dan area tartar pada gigi agar bahan restoratif dapat ditempatkan. Alat tersebut memiliki berbagai sudut dan bentuk runcing, sehingga dokter gigi dapat dengan bebas menjangkau semua sisi gigi. Tersedia berbagai bahan untuk membuat alat gigi, termasuk stainless steel, carbon steel, titanium, dan plastik. Faktor penting yang perlu dipertimbangkan saat memilih alat adalah kekuatan dan ketangguhan bahan, berat, keseimbangan, kemampuan mempertahankan tepi yang tajam, dan ketahanan korosi.

Alat gigi harus memiliki kekuatan dan ketangguhan yang cukup untuk mencegah patah dan menghindari kecelakaan akibat tusukan. Baja stainless menawarkan sifat yang paling sesuai untuk setiap kelas alat tersebut. Kekerasan tinggi baja stainless untuk operasi memaksimalkan masa pakai ujung dan mengurangi waktu perawatan. Tepi baja stainless memiliki ketangguhan yang sangat baik; alat pengikis dan probe memerlukan tepi yang tajam untuk mengurangi tekanan yang diterapkan oleh dokter gigi, sehingga mencegah kerusakan pada gigi pasien atau alat tersebut. Instrumen tumpul sulit digunakan, mengurangi kualitas dan akurasi operasi serta memakan waktu lebih banyak bagi dokter gigi.

Seperti halnya praktik medis lainnya, kebersihan merupakan faktor kunci untuk menjaga keamanan dan keberhasilan praktik kedokteran gigi. Peralatan gigi perlu dibersihkan setelah setiap penggunaannya, biasanya dengan cara disinfeksi menggunakan uap pada suhu tinggi dalam alat sterilisasi autoklaf menggunakan metode sterilisasi panas kering atau tekanan uap kimia. Baja stainless tahan terhadap korosi selama proses sterilisasi tersebut dan permukaannya yang tidak berpori mudah dibersihkan dan disinfeksi. Pisau pengikis digunakan untuk menghilangkan plak gigi yang sudah mengeras dari permukaan gigi.

Grade AISI 440A yang banyak digunakan adalah baja stainless dengan kandungan karbon tinggi dan kekuatan tegangan 0,75% molibdenum. Produsen di California menggunakan Model 440A untuk memproduksi instrumen gigi dan bedah berkualitas tinggi. Menurut pengalaman para ahli metalurgi perusahaan, grade ini menawarkan kekerasan, ketangguhan, dan ketahanan aus terbaik dari semua jenis baja stainless. Produsen alat kesehatan terkemuka lainnya di Amerika Serikat menggunakan baja stainless 440A untuk membuat instrumen yang tahan lama, andal, dan berkualitas tinggi yang memungkinkan dokter gigi dan teknisi mencapai hasil terbaik dalam praktik medis dan perawatan pasien.

Seorang produsen alat gigi Jerman memproduksi probe menggunakan baja stainless steel super duplex yang mengandung 3% molibdenum. Baja stainless steel super duplex memiliki kekuatan tinggi, ketangguhan yang baik, dan ketahanan aus yang sangat baik, sehingga ujung instrumen tetap tajam untuk waktu yang lama. Sandvik, produsen baja stainless steel, telah menawarkan berbagai kelas baja stainless steel yang mengandung molibdenum untuk instrumen medis dan gigi – kelas molibdenum-mengandung 4% precipitation hardening (PH). Baja ini dapat dibentuk dengan kekerasan yang rendah, kemudian diproses panas untuk mencapai kekerasan akhir dalam satu langkah, dan memiliki ketangguhan yang lebih baik dibandingkan dengan kelas martensite yang telah keras, yang memerlukan lebih banyak langkah proses pemanasan.