Kinerja daripelat baja tahan karatmemang dipengaruhi oleh suhu, terutama pada suhu tinggi. Perubahan suhu mempengaruhi sifat mekanik, ketahanan korosi dan struktur mikro baja tahan karat. Berikut adalah beberapa aspek penting dari dampak suhu terhadap kinerjapelat baja tahan karat:
1. Perubahan kekuatan dan kekerasan:
Hilangnya kekuatan pada suhu tinggi: Kekuatan tarik, kekuatan luluh dan kekerasan baja tahan karat menurun seiring dengan meningkatnya suhu. Umumnya kekuatan baja tahan karat mulai menurun secara bertahap ketika melebihi 300-400°C. Kekuatannya menurun secara signifikan bila suhu melebihi 800°C, terutama bila material terkena suhu tinggi dalam waktu lama, dan material mungkin kehilangan sebagian kapasitas menahan bebannya.
Peningkatan kerapuhan pada suhu rendah: Pada suhu yang sangat rendah, beberapa jenis baja tahan karat mungkin menjadi lebih rapuh, sehingga mengakibatkan penurunan ketangguhan patah material.
2. Perubahan ketahanan korosi:
Peningkatan korosi pada suhu tinggi: Ketahanan korosi baja tahan karat menurun di lingkungan bersuhu tinggi. Ketika suhu meningkat, lapisan pasif pelindung yang terbentuk pada permukaan baja dapat rusak, menyebabkan baja tahan karat terkena media korosif, sehingga mengurangi ketahanan terhadap korosi. Terutama di atas 400°C, laju oksidasi permukaan meningkat.
Oksidasi suhu tinggi: Pada suhu tinggi, lapisan oksida dapat terbentuk pada permukaan baja tahan karat. Meskipun dapat memberikan perlindungan, suhu yang terlalu tinggi akan meningkatkan reaksi oksidasi dan membuat lapisan oksida tidak stabil, yang akan mempengaruhi ketahanan korosi pada baja.
3. Kelelahan merayap dan termal:
Creep: Ketika baja tahan karat terkena suhu tinggi untuk waktu yang lama, ia dapat merayap, yaitu deformasi yang lambat dan terus menerus di bawah beban yang terus-menerus. Deformasi ini sangat signifikan pada suhu tinggi, terutama di lingkungan bersuhu tinggi di atas 1000°C.
Kelelahan termal: Perubahan suhu yang sering dapat menyebabkan kelelahan termal pada baja tahan karat. Perubahan suhu ini dapat menyebabkan keretakan pada struktur mikro di dalam material, yang pada akhirnya mempengaruhi kinerjanya.
4. Fase transformasi dan perubahan mikrostruktur:
Penurunan stabilitas fase austenit: Pada suhu tinggi, terutama di atas 800°C, struktur mikro baja tahan karat austenitik dapat berubah. Butiran baja tahan karat austenitik dapat menjadi kasar, mengakibatkan penurunan ketangguhannya, dan bahkan pada suhu yang sangat tinggi, fase austenit dapat berubah.
Pengkasaran butiran: Pada suhu tinggi, terutama di atas 800°C, butiran baja secara bertahap dapat menjadi kasar. Pengkasaran butiran ini dapat menyebabkan sifat mekanik baja tahan karat menurun, terutama pada kondisi beban suhu tinggi.
5. Konduktivitas termal dan ekspansi termal:
Perubahan konduktivitas termal: Konduktivitas termal baja tahan karat berubah seiring meningkatnya suhu. Pada suhu tinggi, konduktivitas termal dapat meningkat, namun seiring dengan peningkatan suhu, perubahan yang lebih kompleks dapat terjadi.
Ekspansi termal: Baja tahan karat mengembang seiring kenaikan suhu. Berbagai jenis baja tahan karat memiliki koefisien muai panas yang berbeda. Ekspansi termal pada suhu tinggi dapat menyebabkan deformasi struktural dan konsentrasi tegangan.
Singkatnya, sifat-sifatpelat baja tahan karatakan berubah pada lingkungan bersuhu tinggi, terutama perubahan kekuatan, kekerasan, ketahanan korosi, dan struktur mikro. Tingkat dampak spesifiknya bergantung pada jenis baja tahan karat dan kisaran suhu. Secara umum, ketika suhu melebihi 300-400 °C, kekuatannya mulai menurun, ketika melebihi 600 °C, ketahanan terhadap korosi menurun, dan ketika melebihi 800 °C, terjadi penurunan kinerja yang signifikan. Oleh karena itu, dalam aplikasi suhu tinggi, perlu untuk memilih bahan baja tahan karat dengan ketahanan suhu tinggi yang lebih baik, seperti 310S, 253MA dan baja tahan karat paduan lainnya yang khusus digunakan di lingkungan suhu tinggi.
