Besi Galvanis dan Stainless Steel, Mana yang Tahan Karat Lebih Lama? Ini Penjelasannya

Liputan6.com, Jakarta Besi galvanis dan stainless steel, mana yang tahan karat lebih lama? Pertanyaan ini sering muncul saat memilih material konstruksi, karena ketahanan terhadap korosi sangat memengaruhi daya tahan dan estetika bangunan. Kedua material ini memiliki karakteristik unggulan masing-masing, namun menawarkan perlindungan berbeda terhadap karat sehingga pemilihannya perlu disesuaikan dengan kebutuhan penggunaan.

Memahami perbedaan struktur dan mekanisme perlindungan karat dari besi galvanis dan stainless steel membantu memastikan investasi yang tepat. Dengan mengetahui kelebihan serta keterbatasannya, Anda dapat menentukan material terbaik untuk kebutuhan proyek yang tahan lama dan efisien.

Besi galvanis merupakan material baja atau besi yang telah melalui proses pelapisan seng untuk mencegah korosi atau karat. Lapisan seng ini berfungsi sebagai penghalang pelindung yang efektif, menjaga material di bawahnya dari kerusakan akibat paparan oksigen dan air. Proses ini menjadikan besi galvanis pilihan yang kuat dan tahan lama untuk berbagai aplikasi.

Proses pelapisan seng, yang dikenal sebagai galvanisasi, dapat dilakukan melalui beberapa metode. Hot-dip galvanizing adalah metode paling umum, di mana baja dicelupkan ke dalam cairan seng panas, menghasilkan lapisan kuat dan tahan lama yang berikatan secara metalurgi. Proses ini menghasilkan lapisan seng yang kuat dan tahan lama yang berikatan secara metalurgi dengan baja. Metode ini memastikan perlindungan optimal terhadap korosi.

Selain itu, ada Electrogalvanized Steel yang menggunakan arus listrik untuk mengendapkan lapisan seng tipis, memberikan perlindungan yang baik meski tidak sekuat galvanis panas. Cold Galvanized Steel melibatkan pelapisan seng menggunakan cat atau pelapisan dingin, cocok untuk aplikasi yang tidak memerlukan ketahanan korosi tinggi. Setiap metode memiliki karakteristik dan tingkat perlindungan yang berbeda.

Besi galvanis melindungi baja dari korosi melalui dua mekanisme utama. Pertama, Perlindungan Barier (Penghalang Fisik), di mana lapisan seng membentuk penghalang fisik yang mencegah oksigen dan air mencapai baja di bawahnya. Lapisan ini secara efektif melindungi baja dari karat dan degradasi.

Kedua, Perlindungan Katodik (Sacrificial Protection), di mana seng bertindak sebagai anoda korban. Jika lapisan seng tergores atau rusak, seng akan berkorosi terlebih dahulu untuk melindungi baja yang terpapar. Mekanisme "penyembuhan diri" ini memastikan kerusakan permukaan kecil tidak mengganggu perlindungan secara keseluruhan, menjadikan baja galvanis sangat andal dalam kondisi ekstrem.

Ketahanan korosi besi galvanis dipengaruhi oleh ketebalan lapisan seng dan lingkungan. Lapisan seng yang lebih tebal umumnya memberikan perlindungan lebih lama, dengan daya tahan hingga 50 tahun di lingkungan atmosfer umum. Namun, di lingkungan agresif seperti daerah pantai dengan salinitas tinggi atau paparan bahan kimia, lapisan seng dapat terkikis lebih cepat.

Meskipun demikian, besi galvanis memiliki keterbatasan. Kerusakan parah pada lapisan seng akan membuat baja rentan karat, dan Korosi Putih (White Rust) dapat terbentuk di lingkungan lembap atau berventilasi buruk. Material ini juga tidak cocok untuk suhu tinggi di atas 200°C karena seng akan terdegradasi, serta kurang efektif di lingkungan yang sangat asam atau asin.

Stainless steel, atau baja tahan karat, adalah jenis baja paduan yang terkenal karena ketahanannya terhadap korosi dan noda. Nama "stainless steel" secara harfiah berarti baja tahan karat, mencerminkan sifat utamanya. Material ini menjadi pilihan utama dalam berbagai industri berkat durabilitasnya.

Komposisi utama stainless steel adalah paduan besi yang mengandung minimal 10,5% kromium. Kromium merupakan unsur kunci yang memberikan sifat tahan karat pada material ini. Selain kromium, stainless steel juga dapat dipadukan dengan elemen lain seperti nikel, molibdenum, dan titanium untuk meningkatkan daya tahan serta kekuatannya.

Ketahanan korosi stainless steel berasal dari pembentukan lapisan pasif kromium oksida yang sangat tipis dan tidak terlihat pada permukaannya. Lapisan pasif ini terbentuk secara spontan ketika kromium bereaksi dengan oksigen di udara atau air. Lapisan ini mencegah korosi lebih lanjut dengan menghalangi difusi oksigen ke permukaan baja.

Salah satu keunggulan utama lapisan pasif ini adalah kemampuannya untuk memperbaiki diri sendiri (self-healing) jika tergores atau rusak, asalkan terpapar oksigen. Lapisan pasif ini hanya setebal beberapa atom, namun sangat efektif dalam menjaga integritas material dan tidak memerlukan pelapisan tambahan.

Stainless steel diklasifikasikan berdasarkan struktur kristalnya, yang memengaruhi sifat dan ketahanan korosinya. Jenis Austenitik, seperti grade 304 dan 316, adalah yang paling umum digunakan karena memiliki ketahanan korosi sangat baik, lentur, kokoh, dan non-magnetik. Grade 316 bahkan mengandung molibdenum untuk ketahanan lebih tinggi terhadap klorida.

Jenis Feritik memiliki ketahanan korosi yang baik, terutama terhadap korosi tegangan, namun kelenturan dan kekuatannya relatif rendah serta bersifat magnetik. Martensitik dikenal kuat dan keras, dapat dikeraskan dengan perlakuan panas, tetapi ketahanan korosinya sedikit di bawah austenitik dan feritik. Sementara itu, Dupleks menggabungkan sifat austenitik dan feritik, menawarkan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik, terutama terhadap korosi pitting dan korosi celah.

Meskipun sangat tahan korosi, stainless steel dapat terpengaruh oleh lingkungan yang sangat agresif, terutama yang mengandung ion klorida tinggi atau suhu ekstrem. Kandungan kromium minimal 10,5% sangat penting untuk membentuk lapisan pasif, dan penambahan molibdenum secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap klorida, seperti pada grade 316.

Keterbatasan stainless steel meliputi Korosi Pitting, di mana lapisan pasif rusak secara lokal membentuk lubang kecil, sering terjadi di lingkungan klorida. Korosi Celah (Crevice Corrosion) terjadi di area kurang oksigen, dan Korosi Tegangan (Stress Corrosion Cracking - SCC) dapat menyebabkan retakan di bawah kombinasi tegangan tarik dan lingkungan korosif. Selain itu, biaya awal stainless steel umumnya lebih mahal dibandingkan baja galvanis.

Perbedaan utama dalam ketahanan korosi antara besi galvanis dan stainless steel terletak pada mekanisme perlindungannya. Besi galvanis mengandalkan lapisan seng eksternal yang berfungsi sebagai penghalang fisik dan perlindungan katodik. Perlindungan ini bersifat "pengorbanan," di mana seng akan berkorosi terlebih dahulu untuk melindungi baja, namun lapisan ini dapat habis seiring waktu.

Sebaliknya, stainless steel mengandalkan lapisan pasif kromium oksida yang terintegrasi di seluruh struktur logam dan dapat memperbaiki diri sendiri. Perlindungan ini melekat dari dalam, sehingga goresan atau kerusakan permukaan tidak serta-merta menghilangkan ketahanan korosi. Ini memberikan keunggulan signifikan dalam durabilitas jangka panjang.

Dalam lingkungan atmosfer umum, keduanya menawarkan ketahanan korosi yang baik, dengan besi galvanis mampu bertahan puluhan tahun di lingkungan pedesaan. Namun, di lingkungan laut atau dengan kadar klorida tinggi, stainless steel, terutama grade 316, menunjukkan ketahanan jauh lebih unggul karena lapisan oksida kromiumnya mampu melindungi logam bahkan di lingkungan lembap, asam, atau mengandung garam. Lapisan seng pada galvanis akan terkikis lebih cepat di lingkungan asin.

Dari segi biaya, besi galvanis lebih terjangkau secara biaya awal, menjadikannya pilihan ekonomis untuk proyek besar dengan anggaran terbatas seperti rangka atap atau pagar. Stainless steel memiliki biaya awal lebih tinggi, namun umur pakai panjang dan minim perawatan membuatnya efisien dalam jangka panjang, cocok untuk peralatan dapur, instrumen bedah, atau konstruksi arsitektur serta sistem perpipaan untuk cairan korosif.

Secara umum, stainless steel memiliki ketahanan karat yang lebih lama dan lebih unggul dibandingkan besi galvanis, terutama dalam lingkungan yang menantang. Keunggulan ini berasal dari mekanisme perlindungan stainless steel yang mengandalkan lapisan pasif kromium oksida. Lapisan ini terbentuk secara alami, terintegrasi di seluruh material, dan mampu memperbaiki diri sendiri.

Berbeda dengan stainless steel, perlindungan korosi pada besi galvanis bergantung pada lapisan seng eksternal. Meskipun seng memberikan perlindungan katodik, lapisan ini dapat terkikis seiring waktu atau rusak secara fisik. Ketika lapisan seng habis, baja di bawahnya akan terpapar dan rentan terhadap karat, membatasi umur pakainya.

Stainless steel lebih unggul untuk lingkungan yang sangat korosif seperti air laut, paparan klorida tinggi, atau bahan kimia agresif, serta aplikasi yang membutuhkan kebersihan dan estetika tinggi. Besi galvanis adalah pilihan yang baik untuk aplikasi di lingkungan atmosfer umum atau pedesaan, di mana biaya menjadi pertimbangan utama dan lingkungan tidak terlalu agresif.

Pemilihan antara besi galvanis dan stainless steel harus didasarkan pada lingkungan aplikasi, anggaran, umur pakai yang diinginkan, estetika, dan persyaratan kekuatan. Meskipun besi galvanis menawarkan solusi ekonomis dan tahan lama untuk banyak aplikasi, stainless steel umumnya memberikan ketahanan karat yang superior dan lebih lama dalam berbagai kondisi, berkat lapisan pasifnya yang dapat memperbaiki diri.

1. Apa perbedaan utama besi galvanis dan stainless steel untuk pagar rumah?

Jawaban: Besi galvanis dilapisi seng untuk perlindungan korosi, sedangkan stainless steel mengandung kromium yang membentuk lapisan pasif untuk ketahanan korosi unggul.

2. Kapan sebaiknya memilih besi galvanis untuk pagar rumah?

Jawaban: Pilih besi galvanis jika Anda memiliki anggaran terbatas, mencari durabilitas dengan perawatan minimal, dan tidak terlalu mementingkan tampilan mengkilap.

3. Kapan sebaiknya memilih stainless steel untuk pagar rumah?

Jawaban: Pilih stainless steel jika Anda memiliki anggaran lebih besar, mengutamakan estetika modern, membutuhkan ketahanan korosi terbaik di lingkungan ekstrem, dan bersedia membersihkan lebih sering.

4. Bagaimana ketahanan korosi besi galvanis dibandingkan stainless steel?

Jawaban: Besi galvanis memiliki ketahanan korosi yang baik berkat lapisan seng, sementara stainless steel menawarkan ketahanan korosi superior, terutama grade 316 di lingkungan laut, karena lapisan kromiumnya.

5. Faktor apa saja yang perlu dipertimbangkan saat memilih material pagar?

Jawaban: Pertimbangkan anggaran, estetika yang diinginkan, kondisi lingkungan (misalnya dekat laut), serta tingkat perawatan yang bersedia Anda lakukan.