Apakah baja tahan karat bersifat magnetis? Pertanyaan ini memiliki banyak jawaban, seperti halnya bahan ini memiliki banyak jenis. Anda mungkin pernah mendengar bahwa baja tahan karat bersifat magnetis karena adanya tembaga. Hal ini benar dan sekaligus salah. Bingung? Saya yakin Anda masih bingung!
Inilah sebabnya mengapa pertanyaan ini membutuhkan jawaban yang jelas. Baja tahan karat menunjukkan perilaku magnetik dan non-magnetik tergantung pada jenisnya. Ada dua faktor utama yang mempengaruhi kemagnetannya. Mari kita mulai dengan memahami bahan ini dan perilaku magnetiknya.
Gambaran Umum Baja Tahan Karat & Magnet
Baja tahan karat bukanlah elemen tunggal, melainkan paduan dari berbagai logam. Logam-logam tersebut adalah kromium, besi, nikel karbon, dan magnesium. Kehadiran kromium membuatnya tahan karat. Proporsi karbon yang kecil cukup baik untuk membuatnya keras. Ini adalah salah satu logam yang paling banyak digunakan karena kemampuannya melawan karat.
Baja ini mengandung lebih dari 10,5% kromium, yang membuatnya menonjol. Beberapa jenis baja tahan karat mengandung proporsi kromium yang lebih tinggi. Ketika baja tahan karat bersentuhan dengan oksigen, kromium membentuk lapisan oksida. Lapisan ini sangat berguna karena melindunginya dari karat. Mari kita lihat tinjauan singkat mengenai magnet.
Pernahkah Anda melihat sepotong logam yang menempel dengan magnet? Hal ini terjadi karena adanya magnet. Penyebab utamanya adalah spin elektron dan susunan atom di dalam logam. Seperti yang Anda ketahui, elektron memiliki putaran. Logam memiliki banyak elektron yang berputar mengelilingi inti. Spin elektron-elektron individu bergabung dan menghasilkan daya tarik yang signifikan.
Jika susunan atom tidak mendukung putaran ini, maka tidak ada kemagnetan. Berbagai jenis baja tahan karat berbeda satu sama lain. Mereka memiliki susunan atom yang bervariasi, seperti FFC, BCC, dan sebagainya. Pada bagian berikutnya, kita akan membahas perilaku magnetik bahan ini.
Apakah Baja Tahan Karat Magnetik?
Ya, dan Tidak! Ada berbagai jenis baja tahan karat. Masing-masing berbeda dalam hal kemagnetannya. Sebagai contoh, baja tahan karat feritik dan martensitik menunjukkan kemagnetan. Di sisi lain, baja tahan karat austenitik tidak menunjukkan perilaku magnetis apa pun. Hal ini disebabkan oleh perbedaan susunan atomnya.
Seperti yang saya katakan sebelumnya, susunan atom sangat penting untuk kemagnetan. Setiap logam terdiri dari banyak atom. Setiap atom terdiri dari elektron yang berputar mengelilingi inti. Setiap elektron memiliki putaran (yang menghasilkan medan magnet kecil). Karena atom memiliki banyak elektron, putaran kolektifnya memberikan dampak yang signifikan.
Spin kolektif elektron ini menghasilkan magnet. Namun, susunan atom-atom bertindak sebagai rintangan. Beberapa baja tahan karat memiliki struktur atom yang sangat teratur. Atom-atom dalam jenis tersebut tetap saling berdekatan. Jadi, mereka tidak mendukung dan membatalkan spin kolektif elektron.
Akibatnya, tidak ada kemagnetan yang terjadi. Baja tahan karat austenitik adalah contohnya. Di sisi lain, beberapa jenis baja tahan karat tidak memiliki struktur atom yang terorganisir. Mereka tetap disatukan secara longgar. Jadi, mereka mendukung putaran dan tidak mengubah arah putarannya. Akibatnya, putaran elektron menghasilkan magnet.
Baja tahan karat feritik adalah contoh perilaku magnetik. Ingat, atom-atom logam tersusun dalam geometri tertentu yang disebut kristal. Kristal ini menentukan apakah suatu logam bersifat magnetik atau non-magnetik. Logam dengan atom yang sangat terorganisir akan bersifat non-magnetik, dan sebaliknya.
Jenis-jenis Baja Tahan Karat & Daya Magnetnya
Saya tidak akan membiarkan Anda pergi hanya dengan menjelaskan magnetisme stainless steel. Sebagian jenis baja tahan karat berperilaku berbeda apabila berada di dekat magnet. Mari kita bahas jenis-jenis tersebut dan karakteristik magnetiknya.
1- Baja Tahan Karat Austenitik
Baja tahan karat ini terkenal dengan ketahanannya terhadap korosi. Baja ini memiliki kromium yang sangat tinggi bersama dengan elemen paduan lainnya. Jadi, ia dapat dengan mudah membuat kromium oksida saat berada dalam kondisi lembab, mencegah karat. Selain itu, ini adalah baja tahan karat non-magnetik. Tetapi pertanyaannya adalah: MENGAPA?
Kategori baja tahan karat ini memiliki struktur atom FCC (Face Centered Cubic). Atom-atomnya disatukan dengan erat dan terorganisir dengan sangat baik. Jadi, mereka dapat dengan mudah membatalkan spin atau medan magnet yang dihasilkan oleh elektronnya. Akibatnya, tidak ada kemagnetan. Ketika paduan seperti itu berada di dekat magnet, ia tidak menunjukkan gerakan apa pun. Baja tahan karat 304 dan 316 adalah contohnya.
2- Baja Tahan Karat Feritik
Jenis baja tahan karat ini tidak mahal. Baja ini kurang tahan korosi dibandingkan baja austenitik. Logam ini bersifat magnetis dan dapat menempel pada magnet di dekatnya. Alasannya adalah karena mereka memiliki Kristal BCC (Body Centered Cubic) atau susunan atom.
Pada logam semacam itu, putaran elektron, atau medan magnet kecil tidak dibatalkan. Atom-atomnya dipegang secara longgar. Jadi, medan magnet yang dihasilkan oleh elektron yang berputar berhasil disejajarkan. Hasilnya, logam ini menjadi magnetis. Logam ini menempel pada magnet. Baja tahan karat dengan kualitas 430 dan 409 adalah contohnya.
3- Baja Tahan Karat Martensitik
Logam ini memiliki kandungan karbon yang tinggi, bersama dengan besi, kromium, dan nikel. Karena itu, logam ini sangat keras. Namun, tidak seperti baja tahan karat austenitik, baja ini bersifat magnetis. Sifatnya mirip dengan sifat yang menunjukkan kemagnetan. Menariknya, ia memiliki susunan atom yang mirip dengan baja tahan karat feritik.
Anda mungkin bertanya-tanya apakah mereka termasuk dalam kategori baja tahan karat feritik. Tetapi itu tidak benar, karena mereka memiliki kategori unik. Setelah pendinginan instan, pengaturan elektroniknya terganggu. Jadi, kristal mereka berubah dari BCC ke BCT, yang merupakan trigonal berpusat pada tubuh. Susunan atom mereka tidak membatalkan spin kolektif elektron.
Akibatnya, spin elektron-elektron tersebut sejajar dan menyebabkan medan magnet yang signifikan. Jadi, logam menjadi bersifat magnetis. Pertanyaannya adalah: bagaimana logam tersebut didinginkan untuk mengubah strukturnya? Baja tahan karat ini keras dan mengalami pemanasan. Selama pemanasan, logam produsen baja menempatkan mereka pada pendinginan segera. Akibatnya, strukturnya menjadi terganggu.
Poin Tambahan: Pendinginan mendadak selama proses panas ini disebut quenching. Transformasi dari suhu yang sangat tinggi ke suhu rendah ini sangat penting. Hal ini menyebabkan gangguan pada struktur logam-logam ini. Contohnya termasuk 410 dan 420.
4- Baja Tahan Karat Dupleks
Ini adalah jenis baja tahan karat unik yang memiliki struktur atom yang berbeda. Karakteristiknya adalah perpaduan antara baja tahan karat austenitik dan feritik. Alasannya adalah karena struktur mikro atomnya memiliki susunan kristal FCC dan BCC. Beberapa atom berpusat pada susunan kubik. Fase ini mencegah sifat magnetik dari logam-logam ini.
Namun, beberapa bagian atomnya memiliki susunan atau struktur kubik yang berpusat pada tubuh. Jadi, bagian ini, seperti logam ferit, mendukung perilaku magnetik. Putaran elektron dapat disejajarkan, menghasilkan sifat magnetik logam. Ini jenis baja tahan karat dibuat melalui proses pemanasan.
Apakah Anda berpikir tentang sifat mekaniknya? Baja ini mirip dengan baja tahan karat austenitik dan feritik. Mereka kuat, tahan korosi dan kelelahan. Di atas segalanya, harganya tidak terlalu tinggi, yang merupakan nilai tambah yang besar. Pabrikan memproduksi logam ini untuk memenuhi persyaratan tertentu dalam proyek mereka. Contohnya termasuk grade 2205 dan 2507.
5- Baja Tahan Karat yang Diperkeras dengan Curah Hujan
Baja tahan karat ini mirip dengan jenis martensit. Ada satu aspek kunci yang perlu dipahami. Baja ini diproduksi melalui pemanasan dan kemudian pendinginan. Jadi, mikrostrukturnya bergeser dari BCC ke BCT karena pemanasan dan pendinginan. Pengangkutan dari BBC ke BCT mirip dengan baja tahan karat martensitik. Sejauh menyangkut magnetisme mereka, mereka bersifat magnetis. Ketika ditempatkan di dekat magnet, mereka menunjukkan beberapa gerakan tarikan.
Mengapa Magnetisme Penting dalam Baja Tahan Karat?
Perilaku magnetik baja tahan karat sangat membantu dalam banyak hal. Pertama, sifat ini sangat baik untuk mengidentifikasi bahan yang berbeda. Anda bisa mengidentifikasi berbagai jenis baja tahan karat dengan menggunakan magnet. Untuk melakukan ini, Anda akan meletakkan magnet di dekat benda tersebut. Jika tertarik ke magnet, maka itu adalah baja tahan karat feritik atau martensitik.
Perlu diingat bahwa setiap baja tahan karat memiliki sifat yang unik. Sebagai contoh, baja tahan karat austenitik memiliki kromium yang tinggi dan tahan karat. Di sisi lain, baja tahan karat feritik sedikit terganggu. Produsen menggunakan fitur magnetik untuk menilai baja tahan karat. Hal ini membantu mereka memahami karakteristik dan jenisnya.
Pada akhirnya, produsen memilih bahan yang sesuai untuk produk. Terlebih lagi, sebagian aplikasi melibatkan perilaku magnetik baja tahan karat. Sebagai contoh, komponen sensor dan sistem kelistrikan menggunakan baja tahan karat. Produk-produk tersebut memanfaatkan perilaku magnetik logam ini. Jadi, magnet memainkan peran penting dalam aplikasi dan kegunaan bahan ini.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Daya Tarik Baja Tahan Karat
Sifat magnetik baja tahan karat, dengan satu atau lain cara, terkait dengan banyak faktor lainnya. Aspek-aspek tersebut dapat memengaruhi sifat magnetik dari semua jenis. Berikut ini adalah daftar faktor-faktor penting yang memengaruhi kemagnetan baja tahan karat:
- Komposisi
- Pengelasan dan Fabrikasi
- Proses Pemanasan dan Pendinginan
- Susunan atom (struktur mikro)
- Adanya elektron yang tidak berpasangan dalam orbital
Jika baja tahan karat memiliki kandungan nikel yang tinggi, maka baja tersebut akan bersifat non-magnetik. Demikian pula, pemanasan dan pendinginan mendadak juga dapat mengubah sifat magnetik. Susunan atom dan putaran elektron adalah faktor yang paling mendasar. Logam dengan struktur atom yang teratur akan bersifat non-magnetik, dan sebaliknya.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apakah magnet menempel pada baja tahan karat asli?
Tergantung pada jenis baja tahan karatnya. Magnet tidak menempel pada beberapa jenis baja tahan karat, seperti baja austenitik. Namun, baja feritik dan martensitik akan menempel pada magnet. Jenis baja ini bersifat magnetis karena pengemasan elektron yang longgar.
Baja tahan karat mana yang paling magnetis?
Baja tahan karat feritik dianggap paling magnetis karena atom-atomnya yang berpusat pada tubuh. Selain itu, pengemasan atom yang hilang semakin mendukung kemagnetannya. Contohnya termasuk baja tahan karat untuk kelas 430 dan 409.
Bagaimana Anda mengidentifikasi baja tahan karat di rumah?
Mengidentifikasi baja tahan karat itu mudah. Anda dapat melakukannya dengan mendekatkan magnet ke potongan logam. Jika potongan bergerak ke arah magnet dan menempel padanya, itu adalah baja tahan karat feritik atau martensitik. Jika tidak menempel, itu adalah baja tahan karat austenitik.
Kesimpulan
Baja tahan karat adalah bahan yang terkenal dalam industri manufaktur. Perlindungan karat dan kekuatannya yang sangat baik membuatnya menonjol. Namun, perilakunya terhadap magnet tampaknya membingungkan orang. Tidak ada yang salah; sebaliknya, baja tahan karat memiliki banyak perilaku.
Ada berbagai jenis baja tahan karat, dan masing-masing berperilaku berbeda. Sebagai contoh, baja tahan karat austenitik tidak bersifat magnetis, tetapi bersifat feritik. Satu hal yang sama pada semua jenis tersebut adalah ketahanan dan kekuatan terhadap korosi. Panduan ini mencakup semua hal yang berkaitan dengan baja tahan karat.