Di toko, botol minum SUS 304, panci SUS 316, dan rak SUS 201 tampak sama-sama mengilap. Perbedaannya baru terasa setelah beberapa bulan: rak 201 di kamar mandi mulai berbintik cokelat, sementara pagar 316 di tepi pantai tetap bersih. Perbedaan stainless 304 dan 316 terletak pada molibdenum, sedangkan 201 berbeda dari keduanya karena sebagian besar nikelnya diganti mangan dan nitrogen.
Artikel ini membandingkan ketiga kelas itu secara rinci: komposisi, ketahanan karat, kekuatan, sifat magnet, keamanan untuk makanan, harga, cara membedakannya di lapangan, dan cara memilih yang tepat. Pengertian stainless steel, lima jenisnya, dan kelas-kelas lain dibahas di artikel induk stainless steel.
Ringkasan Cepat: 201 vs 304 vs 316
Ketiganya termasuk stainless austenitik, jadi sama-sama ulet, mudah dibentuk, mudah dilas, dan tidak magnetis dalam kondisi lunak. Perbedaannya ada pada unsur paduan.
| Sifat | 201 | 304 | 316 |
|---|---|---|---|
| Krom (Cr) | 16–18% | 18–20% | 16–18% |
| Nikel (Ni) | 3,5–5,5% | 8–10,5% | 10–14% |
| Mangan (Mn) | 5,5–7,5% | maksimal 2% | maksimal 2% |
| Molibdenum (Mo) | tidak ada | tidak ada | 2–3% |
| Nitrogen (N) | maksimal 0,25% | maksimal 0,10% | maksimal 0,10% |
| Karbon (C) | maksimal 0,15% | maksimal 0,08% | maksimal 0,08% |
| Nama lain | SUS 201 | SUS 304, 18/8, A2 (baut) | SUS 316, marine grade, A4 (baut) |
| Ketahanan karat | Sedang | Baik | Paling baik |
| Kekuatan (kondisi anil) | Paling tinggi | Menengah | Menengah |
| Magnetis setelah ditekuk/dibentuk | Paling mudah | Sedikit | Paling sedikit |
| Harga | Paling murah | Menengah | Paling mahal |
Komposisi mengikuti kisaran AISI/SAE dalam persen berat. Standar produk seperti ASTM A240 (pelat) dan JIS G4304 memakai batas yang sedikit berbeda.
Komposisi dan Peran Unsurnya
Ketiga kelas berangkat dari resep yang sama: besi dengan sekitar 16–20% krom. Krom membentuk lapisan pasif, lapisan oksida setipis beberapa nanometer yang melindungi permukaan. Yang membedakan adalah unsur pendampingnya.
304: resep dasar 18/8
Tipe 304 berisi sekitar 18% krom dan 8% nikel, sehingga dikenal sebagai stainless 18/8. Nikel menstabilkan struktur austenit, yang membuat baja ini ulet, tidak magnetis, mudah ditarik dalam (deep drawing) menjadi wastafel atau panci, dan mudah dilas. 304 adalah kelas stainless yang paling banyak diproduksi di dunia dan menjadi pembanding bagi kelas lain.
316: 304 ditambah molibdenum
Tipe 316 menambahkan 2–3% molibdenum dan menaikkan nikel menjadi 10–14% (nikel tambahan diperlukan agar struktur tetap austenit, karena molibdenum cenderung membentuk ferit). Kromnya justru sedikit lebih rendah dari 304. Molibdenum memperkuat lapisan pasif terhadap serangan klorida, yaitu ion dari garam dapur, air laut, keringat, dan pemutih. Karena itu 316 dijuluki marine grade.
201: nikel diganti mangan dan nitrogen
Tipe 201 dikembangkan untuk menghemat nikel, unsur yang mahal dan harganya naik-turun tajam. Nikelnya hanya 3,5–5,5%, dan kekurangannya diganti mangan 5,5–7,5% serta nitrogen sampai 0,25%, yang juga menstabilkan austenit. Kromnya 16–18%, lebih rendah daripada 304. Hasilnya baja yang lebih murah dan lebih kuat, tetapi lebih mudah berkarat.
Di pasaran juga beredar kelas seri 200 lain, misalnya 202 dan kelas bernikel sangat rendah dengan nama dagang pabrik. Komposisinya bervariasi, jadi sifatnya tidak bisa disamakan begitu saja dengan 201 menurut standar.
Ketahanan Karat: Di Sinilah Perbedaan Terbesarnya
Klorida adalah pembeda utama
Di udara kering di dalam ruangan, ketiganya bertahan dengan baik. Perbedaannya muncul ketika ada klorida: udara pantai, air laut, kolam renang berklorin, cairan pemutih, makanan asin, atau sisa garam pencair es. Klorida menembus lapisan pasif di titik lemah dan membuat lubang kecil yang dalam, disebut korosi sumuran. Mekanismenya dijelaskan di artikel korosi sumuran.
Ketahanan terhadap sumuran sering diperkirakan dengan angka PREN (pitting resistance equivalent number):
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Dihitung dari kisaran komposisinya, PREN 304 sekitar 18–20 dan 316 sekitar 23–28. Selisih itu hampir seluruhnya berasal dari molibdenum. Makin tinggi PREN, makin tinggi kadar klorida dan suhu yang bisa ditahan sebelum sumuran muncul.
Untuk 201, rumus PREN kurang cocok dipakai. Nitrogennya membuat angka hitungannya bisa mendekati 304, tetapi rumus ini tidak memperhitungkan kromnya yang lebih rendah, nikelnya yang sedikit, dan mangan tinggi yang cenderung membentuk inklusi sulfida mangan, titik awal sumuran. Dalam pemakaian nyata, 201 lebih cepat berbintik karat daripada 304.
Gambaran di lapangan
| Lingkungan | 201 | 304 | 316 |
|---|---|---|---|
| Di dalam ruangan, kering (rak, perabot, dekorasi) | Cukup | Baik | Baik |
| Dapur dan kamar mandi (lembap, sabun, pembersih) | Mudah berbintik karat | Baik | Baik |
| Luar ruangan di kota, jauh dari laut | Mudah bernoda | Baik dengan perawatan | Baik |
| Daerah pantai (sampai beberapa kilometer dari laut) | Tidak disarankan | Bernoda teh, kadang sumuran | Baik; tetap perlu dibilas |
| Terkena air laut atau kolam renang langsung | Tidak disarankan | Tidak disarankan | Cukup; untuk kondisi berat pilih duplex |
| Bahan kimia berklorida, industri farmasi | Tidak disarankan | Terbatas | Umumnya dipilih |
Noda teh (tea staining) adalah noda cokelat tipis di permukaan stainless luar ruangan, terutama di daerah pantai. Biasanya hanya masalah tampilan, tetapi menandakan kelas atau permukaannya kurang cocok untuk lingkungan itu.
Retak korosi tegangan: 316 tidak jauh lebih baik
Satu hal yang sering disalahpahami: molibdenum membuat 316 lebih tahan sumuran, tetapi tidak membuatnya jauh lebih tahan terhadap retak korosi tegangan (SCC) klorida. Di lingkungan berklorida dengan suhu di atas sekitar 60 °C dan ada tegangan tarik, 304 dan 316 sama-sama berisiko retak. Untuk kondisi seperti itu pilihannya adalah duplex 2205 atau paduan nikel. Penjelasannya ada di artikel stress corrosion cracking.
Korosi di daerah las: 304L dan 316L
Bila dipanaskan pada kisaran sekitar 425–815 °C, misalnya di sekitar lasan, 304 dan 316 bisa mengalami sensitisasi: karbon mengikat krom menjadi karbida di batas butir, dan daerah di sekitarnya mudah terkorosi. Untuk konstruksi las yang dipakai di lingkungan korosif, pilih versi karbon rendah: 304L dan 316L (karbon maksimal 0,03%). Jenis-jenis korosi ini dirangkum di artikel jenis-jenis korosi pada logam.
Kekuatan, Pengerjaan, dan Sifat Magnet
Kekuatan
Mangan dan nitrogen membuat 201 lebih kuat daripada 304 dalam kondisi anil. Data khas pemasok untuk 201 menunjukkan kekuatan tarik sekitar 685 MPa dan kekuatan luluh sekitar 290 MPa, sedangkan batas minimum 304 dan 316 menurut ASTM A240 adalah kekuatan tarik 515 MPa dan kekuatan luluh 205 MPa. 304 dan 316 kekuatannya hampir sama. Kekuatan lebih tinggi ini memungkinkan pelat 201 dibuat sedikit lebih tipis, salah satu alasan lain harganya lebih murah per barang.
Pengerjaan dan pembentukan
- 304 paling mudah dibentuk dan ditarik dalam. Laju pengerasan regangannya lebih rendah daripada 201.
- 201 lebih cepat mengeras saat dibentuk dingin, sehingga lebih berat untuk ditekuk, dipotong, dan dibor, dan lebih cepat menumpulkan perkakas.
- 316 bisa dibentuk seperti 304, tetapi sedikit lebih kaku dan lebih mahal untuk diproses.
Ketiganya tidak bisa dikeraskan dengan perlakuan panas. Kekerasan hanya naik lewat pengerjaan dingin.
Sifat magnet
Ketiganya tidak magnetis dalam kondisi anil. Setelah ditekuk, dirol, atau ditarik, sebagian austenit bisa berubah menjadi martensit, dan bagian itu menjadi sedikit tertarik magnet. Austenit 201 paling mudah berubah, 304 sedikit, dan 316 paling stabil karena nikelnya tinggi. Karena itu, sudut panci 304 atau ujung sendok yang ditempa bisa menempel ringan pada magnet walaupun bahannya asli 304. Uji magnet tidak bisa memastikan kelas 201, 304, atau 316.
Perbedaan Stainless 304 dan 316: Kapan 316 Benar-Benar Perlu?
316 lebih mahal karena nikelnya lebih banyak dan ada molibdenum. Membayar lebih masuk akal bila ada klorida:
- Daerah pantai: pagar, railing, baut, dan fitting luar ruangan dalam jarak dekat dari laut.
- Kapal dan perlengkapan laut: fitting dek, engsel, baut, dan rantai.
- Kolam renang: tangga, pegangan, dan perlengkapan yang sering terkena air berklorin. Untuk bagian penahan beban di atas kolam renang tertutup, kelas yang lebih tahan seperti duplex atau stainless 6% molibdenum lebih aman.
- Industri kimia, farmasi, dan makanan asin: tangki dan pipa yang terkena larutan garam, asam, atau bahan pembersih berklorida.
- Peralatan medis dan perhiasan: banyak memakai 316L karena tahan keringat dan cairan tubuh.
Sebaliknya, 304 sudah cukup untuk dapur rumah tangga, wastafel, tangki air minum, peralatan pengolahan makanan umum, dan konstruksi di dalam ruangan. Memakai 316 di tempat-tempat itu biasanya hanya menambah biaya.
304 atau 304L, 316 atau 316L? Pilih versi L untuk konstruksi las yang dipakai di lingkungan korosif, seperti tangki, pipa proses, dan rangka di daerah pantai. Untuk barang yang tidak dilas atau dilas tipis, versi biasa sudah cukup. Banyak pelat di pasaran sekarang bersertifikat ganda (dual certified) 304/304L atau 316/316L, artinya memenuhi kedua batas sekaligus.
Perbedaan Stainless 201 dan 304: Kapan 201 Cukup?
201 bukan stainless palsu. Kelas ini resmi, punya standar, dan cocok untuk banyak barang. Masalahnya muncul ketika 201 dipakai di tempat yang menuntut ketahanan karat 304, atau ketika 201 dijual sebagai 304.
201 cukup untuk:
- Perabot dan rak di dalam ruangan yang kering.
- Dekorasi interior, trim, dan pegangan pintu di dalam ruangan.
- Peralatan yang jarang terkena air dan bahan pembersih.
- Barang murah yang umur pakainya memang pendek.
Pilih 304 bila:
- Barang sering basah, berada di kamar mandi atau dapur, atau sering dicuci dengan sabun dan pemutih.
- Barang dipasang di luar ruangan.
- Barang bersentuhan dengan makanan basah, asin, atau asam setiap hari.
- Barang dilas lalu dipakai di lingkungan lembap.
Selisih harga 201 dan 304 terutama berasal dari nikel. Saat harga nikel tinggi, selisihnya melebar dan godaan untuk mengganti 304 dengan 201 makin besar.
Apakah Stainless Steel 304 Aman untuk Makanan?
Ya. Stainless 304 adalah bahan yang paling umum untuk peralatan makan, panci, wadah, tangki susu, dan mesin pengolah makanan. 316 juga aman dan dipakai bila makanannya asin atau asam, atau di industri farmasi. Istilah food grade sendiri bukan nama kelas resmi; di pasaran istilah ini hampir selalu merujuk ke 304 atau 316.
Beberapa hal yang perlu diketahui:
- Stainless tetap melepas sedikit logam. Penelitian di Oregon State University (Kamerud dkk., 2013) memasak saus tomat dengan stainless 304 dan 316. Setelah enam jam memasak, kadar nikel dalam saus naik sampai 26 kali dan krom sampai 7 kali dibanding saus yang dimasak tanpa stainless, tergantung kelasnya. Pelepasan logam ini menurun tajam setelah alat dipakai berulang kali. Angka absolutnya kecil, tetapi orang yang alergi nikel sebaiknya mengetahuinya.
- Makanan asam dan asin memperbesar pelepasan. Hindari menyimpan saus tomat, cuka, atau acar terlalu lama di wadah stainless.
- Peralatan baru melepas logam paling banyak. Mencuci dan memakai beberapa kali menurunkannya.
- Untuk orang yang alergi nikel, ada stainless tanpa nikel seperti 430 (feritik, sering ditandai 18/0), walaupun kurang tahan karat.
Bagaimana dengan 201? 201 tidak beracun, tetapi lebih mudah berkarat. Bintik karat dan lubang sumuran di permukaan membuat alat lebih sulit dibersihkan, dan permukaan yang rusak melepas logam lebih banyak. Untuk alat makan, wadah, dan botol minum yang dipakai setiap hari, 304 adalah pilihan yang lebih aman. Label 18/8 dan 18/10 pada alat makan menunjukkan kadar krom dan nikel dan biasanya berarti kelas 304.
Cara Membedakan Stainless 304, 316, dan 201
Ketiganya hampir mustahil dibedakan dengan mata. Cara yang bisa dipakai:
| Cara | Yang bisa dibedakan | Keterbatasan |
|---|---|---|
| Uji magnet | Memisahkan austenitik (201, 304, 316) dari feritik dan martensitik (430, 410) | Tidak bisa membedakan 201, 304, dan 316; bagian yang ditekuk bisa sedikit magnetis |
| Uji tetes molibdenum (misalnya Moly-Drop atau Decapoli 304/316) | 316 dari 304: tetesan menggelap dalam beberapa menit bila ada molibdenum | Tidak membedakan 316 dari 316L; sebagian 304 mengandung sedikit Mo dan bisa memberi reaksi lemah, jadi bandingkan dengan sampel 304 dan 316 yang sudah pasti |
| Uji tetes nikel atau mangan | Menandai kadar nikel rendah atau mangan tinggi (201) | Hasil kasar; permukaan harus diampelas bersih |
| Uji percikan gerinda | Memberi petunjuk pada tukang yang berpengalaman | Sangat subjektif; tidak bisa diandalkan untuk membeli |
| XRF genggam | Membaca kadar Cr, Ni, Mn, Mo dalam beberapa detik; membedakan ketiganya dengan jelas | Alatnya mahal; tersedia di laboratorium, pemasok besar, dan pengepul logam |
| Sertifikat pabrik (mill certificate) | Komposisi dan sifat mekanis per nomor peleburan (heat number) | Hanya berlaku untuk bahan yang bisa dilacak; periksa nomor peleburan di bahan cocok dengan sertifikat |
Uji tetes tidak membedakan karbon, jadi 304 dan 304L, atau 316 dan 316L, hanya bisa dipastikan dengan analisis laboratorium atau sertifikat.
Tanda yang patut dicurigai saat membeli “SUS 304”: harga jauh di bawah pasaran, permukaan yang cepat bernoda setelah terkena air garam, atau penjual yang tidak bisa menunjukkan sertifikat untuk pembelian dalam jumlah besar. Untuk pembelian proyek, minta sertifikat dan lakukan uji acak dengan XRF.
Harga: Mengapa 316 Paling Mahal?
Harga stainless terutama mengikuti harga nikel dan molibdenum. 201 berisi nikel paling sedikit, sehingga paling murah. 316 berisi nikel paling banyak ditambah molibdenum, sehingga paling mahal. Selisih harga di antara ketiganya tidak tetap; produsen biasanya menambahkan biaya tambahan paduan (alloy surcharge) yang berubah tiap bulan mengikuti harga logam dunia. Indonesia sendiri adalah salah satu produsen nikel dan stainless terbesar di dunia, sehingga pergerakan harga nikel ikut memengaruhi harga stainless di dalam negeri.
Saat menghitung biaya, bandingkan umur pakai, bukan hanya harga beli. Pagar 201 di daerah pantai yang harus diganti setelah beberapa tahun bisa jauh lebih mahal daripada pagar 316 yang bertahan puluhan tahun.
Cara Memilih: 201, 304, atau 316?
| Kebutuhan | Pilihan |
|---|---|
| Perabot, rak, dan dekorasi di dalam ruangan yang kering | 201 sudah cukup; 304 bila ingin lebih awet |
| Peralatan dapur, alat makan, botol minum, wadah makanan | 304 |
| Wastafel, perlengkapan kamar mandi | 304 |
| Tangki air minum, peralatan pengolahan makanan umum | 304 atau 304L |
| Makanan asin dan asam (kecap, ikan asin, acar), industri farmasi | 316 atau 316L |
| Pagar, railing, dan baut di daerah pantai | 316 atau 316L |
| Kapal, perlengkapan laut, kolam renang | 316L; untuk bagian penahan beban atau kondisi berat, duplex 2205 |
| Konstruksi las di lingkungan korosif | 304L atau 316L |
| Lingkungan berklorida panas (di atas sekitar 60 °C) dengan tegangan | Duplex 2205 atau paduan nikel, bukan 304 atau 316 |
| Perlu magnetis (alas kompor induksi) | 430, bukan 201, 304, atau 316 |
Kalau stainless tidak terjangkau untuk konstruksi luar ruangan yang besar, baja karbon yang dilapisi seng bisa menjadi pilihan yang lebih ekonomis. Perbandingannya ada di artikel hot dip galvanis.
Kesalahan Umum
- Mengira stainless tidak bisa berkarat. Stainless itu tahan karat, bukan anti karat. 201 di kamar mandi dan 304 di tepi pantai bisa berbintik karat. Penyebab dan cara membersihkannya dibahas di artikel cara menghilangkan karat pada stainless.
- Memakai magnet untuk membedakan 304 dan 201. Keduanya bisa sama-sama tidak magnetis, atau sama-sama sedikit magnetis setelah dibentuk.
- Memilih 316 untuk mencegah SCC. Molibdenum membantu melawan sumuran, tetapi untuk klorida panas dengan tegangan, 316 tetap rentan.
- Menyambung stainless dengan logam lain tanpa isolasi. Baut stainless pada pelat aluminium atau baja galvanis di lingkungan basah membuat logam yang lain cepat terkorosi. Contohnya dibahas di artikel korosi aluminium.
- Memakai sikat kawat atau gerinda bekas baja karbon. Serpihan besi yang menempel berkarat dan tampak seolah stainless-nya yang berkarat.
- Membersihkan dengan pemutih atau asam klorida. Bahan pembersih berklorida merusak lapisan pasif, terutama pada 201 dan 304. Bilas dengan air bersih setelah membersihkan.
- Tidak membersihkan warna bekas las. Warna biru-kecokelatan di sekitar lasan menandakan lapisan pasif rusak. Bersihkan dengan pickling atau pasivasi.
Prinsip pencegahan korosi secara umum dirangkum di artikel cara mencegah korosi pada logam.
Stainless Cor: CF8 dan CF8M
Komponen yang dibuat dengan pengecoran, seperti badan katup, pompa, dan impeler, memakai penamaan kelas cor. CF8 adalah padanan cor 304 dan CF8M padanan cor 316 (huruf M menandakan molibdenum). Versi karbon rendahnya CF3 dan CF3M. Stainless cor austenitik biasanya sengaja dibuat mengandung sedikit ferit agar tidak retak panas saat membeku, sehingga bisa sedikit tertarik magnet. Standar dan proses pengecoran baja dibahas di artikel baja cor.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa perbedaan stainless 304 dan 316? Perbedaan utamanya adalah molibdenum. 316 mengandung 2–3% molibdenum dan nikel lebih tinggi (10–14%), sehingga lebih tahan terhadap klorida dari garam, air laut, dan kolam renang. 304 tidak mengandung molibdenum, lebih murah, dan sudah cukup untuk dapur dan pemakaian di dalam ruangan.
Apa perbedaan stainless 201 dan 304? 201 memakai nikel jauh lebih sedikit (3,5–5,5% dibanding 8–10,5%) dan menggantinya dengan mangan dan nitrogen. Akibatnya 201 lebih murah dan lebih kuat, tetapi lebih mudah berkarat, terutama di tempat lembap, dekat laut, atau saat sering terkena pembersih.
Apakah stainless 304 aman untuk makanan? Ya. 304 adalah bahan paling umum untuk alat makan, panci, wadah, dan mesin pengolah makanan. Stainless tetap melepas sedikit nikel dan krom, terutama saat baru dan saat memasak makanan asam lama, jadi hindari menyimpan makanan asam atau asin terlalu lama di dalamnya.
Apakah stainless 316 lebih baik daripada 304? 316 lebih tahan karat di lingkungan berklorida, tetapi tidak selalu lebih baik. Untuk dapur, wastafel, dan pemakaian di dalam ruangan, 304 memberi ketahanan yang sama baiknya dengan harga lebih murah. 316 layak dipilih di daerah pantai, kapal, kolam renang, dan industri kimia.
Bagaimana cara membedakan stainless 304 dan 201? Magnet tidak bisa diandalkan karena keduanya bisa tidak magnetis. Cara yang lebih pasti adalah uji tetes nikel atau mangan, XRF genggam, atau sertifikat pabrik. Untuk membedakan 304 dari 316, pakai uji tetes molibdenum.
Kesimpulan
Perbedaan stainless 304 dan 316 terletak pada molibdenum: 316 lebih tahan klorida dan cocok untuk pantai, laut, kolam renang, dan industri kimia, sedangkan 304 sudah cukup untuk sebagian besar keperluan dapur dan dalam ruangan. 201 menghemat nikel dengan mangan dan nitrogen, sehingga lebih murah dan lebih kuat, tetapi lebih mudah berkarat dan sebaiknya dibatasi untuk pemakaian di dalam ruangan yang kering. Ketiganya sulit dibedakan dengan mata maupun magnet, jadi untuk pembelian penting, andalkan uji tetes, XRF, atau sertifikat pabrik, dan pilih kelas berdasarkan lingkungan pemakaian dan umur pakai, bukan hanya harga beli.
Baca Juga
- Stainless Steel (Baja Tahan Karat): Pengertian, Jenis, Kelas, dan Perbedaan 304, 316, dan 201
- Korosi Sumuran
- Stress Corrosion Cracking (Korosi Retak Tegangan): Pengertian, Penyebab, Jenis, dan Cara Mencegahnya
- Jenis-Jenis Korosi pada Logam dan Cara Mencegahnya di Industri
- Cara Mencegah Korosi pada Logam
Dagus R. Djuanda adalah insinyur metalurgi dengan pengalaman lebih dari 20 tahun di bidang rekayasa material, dengan keahlian khusus pada material magnetik. Magister rekayasa material magnetik, kandidat doktor teknik industri, dan insinyur di Kementerian Perindustrian Republik Indonesia. Pendiri METALURGIKA.COM.
