Apa Itu Stainless Steel? Pengertian, Fungsi, dan Kelebihannya!

Stainless steel, atau dalam bahasa Indonesia sering disebut baja tahan karat, adalah sebuah jenis material logam yang telah memperoleh popularitas yang besar dalam berbagai industri dan aplikasi sehari-hari. Anda mungkin telah bertemu dengan stainless steel dalam berbagai bentuk, mulai dari peralatan dapur hingga konstruksi gedung pencakar langit.

Namun, apa itu stainless steel dan apa yang membuatnya begitu istimewa dan berbeda dari logam lainnya? Artikel ini akan membantu Anda untuk menemukan definisi dari apa itu stainless steel, fungsi, serta kelebihan yang dimilikinya dan harus Anda ketahui. 

Apa Itu Stainless Steel?

Stainless steel adalah bahan logam yang terbuat dari campuran besi, krom, dan unsur lainnya seperti nikel dan molibdenum. Bahan ini dikenal karena ketahanannya terhadap korosi dan karat, serta kemampuannya untuk tahan suhu tinggi. Stainless steel juga mudah dibentuk dan memiliki kekuatan yang tinggi.

Sejarah Stainless Steel

Stainless steel pertama kali ditemukan pada tahun 1913 oleh Harry Brearley di Inggris. Brearley menemukan bahwa campuran besi dan krom dapat menghasilkan bahan yang tahan karat dan korosi. Sejak saat itu, stainless steel menjadi bahan yang sangat populer dan digunakan dalam berbagai aplikasi.

Jenis-Jenis Stainless Steel

Berikut ini merupakan beberapa jenis dari stainless steel yang perlu Anda ketahui.

1. Austenitic Stainless Steel

Austenitic Stainless Steel terutama terbuat dari besi (Fe) dengan tambahan unsur-unsur lain, seperti nikel (Ni), krom (Cr), dan kadang-kadang mangan (Mn). Unsur lain seperti molibdenum (Mo) dan nitrogen (N) juga dapat ditambahkan sesuai dengan kebutuhan. 

Austenitic Stainless Steel memiliki struktur kristal yang disebut austenit, yang bersifat fasa tunggal dengan susunan atom kubik wajah pusat (face-centered cubic/FCC). Struktur ini memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi yang baik.

Meskipun tidak sekuat beberapa jenis baja lainnya, Austenitic Stainless Steel memiliki kekuatan yang cukup baik dan mudah di-forming (dapat diubah bentuk) dengan peralatan pengolahan panas yang sesuai. 

2. Ferritic Stainless Steel

Ferritic Stainless Steel mengandung sebagian besar unsur besi (Fe) dan krom (Cr), dengan minimal 10,5% krom. Beberapa jenis ferritic steel juga dapat mengandung tambahan unsur-unsur seperti mangan (Mn), silikon (Si), dan kadang-kadang aluminium (Al).

Ferritic Stainless Steel memiliki struktur kristal yang disebut fasa feritik, yang bersifat kubik badan sentral (body-centered cubic/BCC). Struktur ini berbeda dari struktur austenitik yang merupakan kubik wajah pusat (FCC).

Baja ferritic cenderung memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap suhu tinggi daripada austenitic steel. Karena itu, mereka sering digunakan dalam aplikasi suhu tinggi, seperti peralatan pembakaran dalam dan tungku industri.

3. Martensitic Stainless Steel

Martensitic Stainless Steel adalah jenis baja tahan karat yang memiliki sifat khusus dan komposisi kimia tertentu. Martensitic Stainless Steel dikenal karena memiliki struktur mikro martensit, yang memberikannya sifat-sifat mekanik yang unik.

Martensitic Stainless Steel memiliki struktur mikro martensit, yang bersifat tetragonal. Struktur ini berbeda dari struktur austenitik (FCC) dan ferritic (BCC) yang memiliki dalam bentuk kubik. Martensitic Stainless Steel memiliki kekuatan mekanik yang tinggi dibandingkan dengan banyak jenis baja tahan karat lainnya. Mereka memiliki sifat hardening martensitik yang diperoleh melalui perlakuan panas khusus.

4. Duplex Stainless Steel

Duplex Stainless Steel mendapatkan namanya dari struktur kristal ganda yang dimilikinya. Baja ini memiliki dua fase utama, yaitu fase austenitik dan fase ferritik. Fase austenitik memiliki struktur kubik wajah pusat (FCC), sementara fase ferritik memiliki struktur kubik badan sentral (BCC).

Duplex Stainless Steel memerlukan perlakuan panas untuk mengoptimalkan sifat-sifatnya. Perlakuan panas dapat meningkatkan kualitas struktur kristal dan sifat korosi. Duplex Stainless Steel memerlukan perawatan yang relatif sederhana, termasuk pembersihan dan pemeliharaan rutin untuk menjaga penampilan dan kinerjanya.

5. Precipitation Hardening Stainless Steel

Precipitation Hardening Stainless Steel, juga dikenal sebagai PH Stainless Steel atau PHSS, adalah jenis baja tahan karat yang memperoleh sifat-sifat mekanik yang tinggi melalui perlakuan panas khusus. Baja ini memiliki sifat unik yang memungkinkannya untuk menggabungkan ketahanan terhadap korosi dengan kekuatan dan kekerasan yang tinggi.

Salah satu sifat utama PH Stainless Steel adalah kekuatan mekanik yang tinggi. Ini dicapai dengan memanfaatkan pengerasan presipitasi yang terjadi selama perlakuan panas. PH Stainless Steel memiliki kekerasan yang tinggi dan dapat mempertahankannya bahkan pada suhu tinggi.

PH Stainless Steel memerlukan perawatan yang benar untuk mempertahankan kinerjanya. Hal ini mencakup pembersihan, pelumasan, dan perlakuan panas ulang jika diperlukan.

Baca juga: 5 Cara Merawat Pagar Stainless Steel

Kelebihan Stainless Steel

Stainless steel sangat tahan terhadap korosi dan karat. Ini disebabkan oleh adanya lapisan oksida yang membentuk permukaan pelindung yang mencegah logam dasar dari kontak langsung dengan elemen-elemen yang dapat menyebabkan korosi, seperti air, udara, dan asam. Sehingga, stainless steel sering digunakan dalam lingkungan yang keras dan berbagai aplikasi yang memerlukan ketahanan terhadap korosi.

1. Tahan Karat

Kromium adalah unsur penting dalam komposisi stainless steel, dan kandungannya minimal sekitar 10,5%. Kromium bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk lapisan oksida kromium yang sangat kuat dan tahan terhadap korosi. Lapisan oksida ini melindungi logam dasar stainless steel dari kontak langsung dengan elemen-elemen yang dapat menyebabkan korosi, seperti air dan udara.

2. Kelembaban dan Tahan Suhu Ekstrim 

Stainless steel dapat bertahan dalam berbagai kondisi lingkungan, termasuk kelembaban tinggi, suhu ekstrim, dan paparan elemen cuaca yang buruk. Ini menjadikannya pilihan yang baik untuk berbagai aplikasi, seperti peralatan dapur, perlengkapan industri, peralatan medis, dan bahkan konstruksi bangunan.

3. Kekuatan Mekanik yang Tinggi 

Stainless steel memiliki kekuatan mekanik yang tinggi, sehingga sangat tahan terhadap tekanan, tarikan, dan benturan. Ini membuatnya ideal untuk digunakan dalam konstruksi struktural, kendaraan, peralatan berat, dan banyak aplikasi lainnya.

4. Mudah Dibentuk

Stainless steel adalah material yang sangat malleable dan memiliki kemampuan ductility yang baik. Ductility merujuk pada kemampuan material untuk merentang dan mengubah bentuk tanpa retak atau pecah. Ini membuatnya ideal untuk proses seperti rolling, bending, drawing, dan ekstrusi.

5. Daya Tahan dan Umur Panjang 

Stainless steel memiliki daya tahan yang luar biasa dan umur panjang. Bahan ini tidak hanya tahan terhadap korosi, tetapi juga memiliki ketahanan terhadap abrasi, aus, dan kerusakan mekanis. Hal ini menghasilkan produk-produk yang tahan lama, yang dapat berlangsung selama bertahun-tahun tanpa perlu diganti.

Kekurangan Stainless Steel

Meskipun memiliki banyak kelebihan, stainless steel juga memiliki beberapa kekurangan seperti berikut ini:

1. Korosibilitas 

Meskipun disebut "stainless" (tidak berkarat), stainless steel tetap bisa mengalami korosi atau oksidasi jika terpapar oleh lingkungan yang ekstrim. Faktor seperti konsentrasi garam, kelembaban tinggi, atau paparan bahan kimia tertentu dapat menyebabkan korosi. Untuk menghindari ini, perlu perawatan dan pemeliharaan yang tepat.

2. Harga yang Mahal 

Stainless steel cenderung lebih mahal daripada beberapa bahan logam lainnya, seperti baja karbon. Ini karena proses pembuatan dan komposisi kimianya yang lebih kompleks. Harga stainless steel dapat menjadi faktor pembatas dalam aplikasi di mana biaya adalah pertimbangan utama.

3. Pengelasan yang Sulit 

Pengelasan stainless steel bisa lebih sulit dibandingkan dengan beberapa logam lainnya. Hal ini memerlukan keterampilan khusus dan peralatan yang sesuai. Selain itu, pengelasan yang tidak benar dapat menyebabkan kerapuhan dan potensi masalah lainnya.

4. Potensial untuk Kontaminasi 

Jika digunakan dalam aplikasi yang sensitif terhadap kontaminasi logam, seperti dalam industri makanan atau farmasi, ada risiko adanya partikel-partikel kecil logam dari stainless steel yang bisa terlepas dan mengkontaminasi produk atau proses.

5. Pembentukan Karat Tekanan 

Meskipun stainless steel tahan terhadap korosi, dalam kondisi tertentu, seperti pada lingkungan berkelembaban tinggi, bisa terjadi fenomena yang disebut "pembentukan karat tekanan." Ini adalah korosi yang muncul pada permukaan stainless steel, dan meskipun tidak serius, itu dapat mengurangi tampilan estetik bahan tersebut.

Baca juga: Jenis-Jenis Wiremesh dan Fungsinya yang Wajib Anda Pahami

Kegunaan Stainless Steel

Selain kelebihan dan kekurangan, mungkin Anda hanya mengetahui beberapa dari kegunaan stainless terutama pada industri bangunan. Namun, stainless steel memiliki beberapa kelebihan lain seperti yang ada di bawah ini. 

1. Konstruksi 

Stainless steel digunakan secara luas dalam industri konstruksi sebagai bahan struktural dan dekoratif. Ini termasuk penggunaan dalam bingkai bangunan, balkon, rel tangga, pagar, dan elemen arsitektur lainnya. Bahan ini populer dalam pembangunan gedung pencakar langit, jembatan, dan struktur bangunan lainnya karena ketahanannya terhadap korosi dan cuaca ekstrem.

2. Industri Otomotif 

Banyak komponen dalam kendaraan bermotor terbuat dari stainless steel, termasuk knalpot, bumper, grill, velg, pipa knalpot, dan berbagai komponen mesin. Stainless steel digunakan karena ketahanannya terhadap panas, korosi, dan benturan.

3. Industri Makanan dan Minuman 

Stainless steel sangat umum digunakan dalam peralatan dapur dan peralatan industri makanan, seperti panci, wajan, meja kerja, lemari pendingin, peralatan pengolahan makanan, dan tangki penyimpanan. Ini digunakan karena sifat non-reaktifnya terhadap makanan dan kemampuan untuk menjaga kebersihan.

Baca juga: 15 Desain Meja Kerja Minimalis, Dijamin Nyaman untuk Bekerja

4. Peralatan Rumah Tangga 

Stainless steel sering digunakan dalam peralatan rumah tangga, termasuk lemari es, oven, kompor, microwave, mesin cuci, dan banyak lagi. Bahan ini populer karena tampilannya yang elegan dan tahan lama.

5. Industri Kimia