KOROSI PADA STAINLESS STEEL

Seperti sudah diketahui, ketahanan korosi stainless steel ditentukan oleh adanya film atau layer tipis di permukaan baja, sehingga laju korosinya akan sangat rendah (berkisar 0,002 inch/year atau 0,05 mm/year

Meskipun alasan utama pemakaian stainless steel adalah untuk ketahanan korosi, namun jenis baja ini masih bisa mengalami degradasi pada lingkungan tertentu dengan jenis korosi yang berbeda dengan baja karbon

Jenis-jenis korosi yang sering dijumpai pada stainless steel antara lain Pitting corrosion Stress corrosion cracking Intergranular corrosion

Pitting Corrosion (Korosi Sumuran) Pitting adalah salah satu jenis korosi lokal berupa

celah-celah dengan diameter sempit tetapi dalam (mirip jarum/ sumur)

Formasi pitting biasanya berbentuk kelompok-kelompok (grouping) pada permukaan baja.

Penyebabnya bisa karena mechanical defect, inklusi permukaan, atau pun karena chemical attack (spt keberadaan Chloride, Bromida atau Ionida, dan adanya konsentrasi asam spt HCl,H2SO4). Beberapa mikro organisme spt SRB juga diketahui sebagai penyebab pitting.

Pitting corrosion dianggap berbahaya, karena susah dideteksi & diprediksi perkembangannya. Kecepatan penetrasi-nya bisa mencapai 10 - 100 kali general/ uniform corrosion.

Pitting biasanya diawali dari defect atau impurities yang terdapat di permukaan.

Impurities yang dimaksud di sini adalah MnS (ion sulfur S), dimana ion sulfur dari baja bereaksi dan lepas ke permukaan

Karena di dekat permukaan terdapat Cr, maka sebagian Cr akan ikut terlarut

Permukaan yang ditinggalkan ion S selanjutnya akan “aktif” dimana current density (kerapatan arus) celah mencapai 1 A/cm2 dibanding bagian permukaan lain yang hanya dalam satuan nA/cm2

Reaksi Kimia Kelarutan sulfur pada baja memicu adanya anoda

(M+) di permukaan berupa Fe2+, dan selanjutnya menyebabkan migrasi ion Cl-. Sehingga Fe dan Cl bereaksi dengan air :

M++Cl- + H2O MOH + HCl (di dalam celah) Adanya ion H+ menyebabkan pH turun. Reaksi

katodik pada permukaan dekat pit adalah :O2 + 2H2O 4OH- (di permukaan)

Reaksi anodik-katodik di atas berlangsung secara kontinyu sehingga pit akan semakin dalam

Pencegahan terhadap Pitting Pencegahan pitting bisa dimulai dari pemilihan

material. Unsur Mo & N dalam logam paduan, misalnya

akan memberikan stabilitas lapisan pasivasi ini. Sehingga material yg tahan pitting adalah yg ada unsur tsb dlm paduannya.

Untuk baja tahan karat duplex dan austenitik, indikator apakah baja tersebut mengalami pitting bisa dihitung dengan persamaan PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)

PRE = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N Sehingga Jadi semakin tinggi kandungan Mo & N,

semakin tahan material thd pitting

Critical Pitting Temperature (CPT) CPT adalah temperatur minimum sebuah

stainless steel mulai mengalami pitting. Pemakaian material yang rentan pitting juga

harus memperhatikan CPT ini selain nilai PREN-nya

Menurut ASTM G48, beberapa temperatur CPT stainless steel ditabulasikan pada tabel di atas

Stress Corrosion Cracking Stress Corrosion Cracking (SCC) bisa terjadi

karena kombinasi tegangan dengan lingkungan yang agresif.

Tegangan yang muncul adalah tegangan kerja pada saat komponen tersebut digunakan, tegangan pada saat proses manufaktur, heat treatment, machining, grinding, welding

Sedangkan faktor lingkungan antara lain lingkungan air laut (Cl), hidroksida (OH-), oksigen (O) dan SO4

2-

Stress corrosion cracking diidentifikasi dari retakan bercabang-cabang mirip petir, baik sepanjang batas butir maupun memotong butiran

(retakan karena crack berbentuk satu alur saja, memotong batas butir)

SCC bisa juga bersumber dari pitting corrosion yang kemudian menjalar ke segala arah didalam logam

SCC bergerak dengan kecepatan 10-3 s/d 10 mm/jam tergantung pada jenis lingkungan dan beban kerja.

Jenis logam dan lingkungan korosif yang memicu SCC

Cara terbaik mencegah atau menghambat SCC adalah dengan mengendalikan/ membatasi beban yang bekerja pada stainless steel dan menjaga lingkungan agar tidak korosif terhadap material tsb

Cara menjaga lingkungan misalnya dengan coating, cathodic protection dan pemberian inhibitor (untuk pipeline)

Intergranular Corrosion Intergranular corrosion adalah salah satu

korosi setempat (lokal) yang merambat pada batas butir

Ketika baja tahan karat diekspos pada temperatur 425 – 850oC atau di atasnya dan pendinginannya melewati temperatur tersebut, Chrom dan carbon akan membentuk karbida krom di sepanjang batas butir

Dengan adanya reaksi tersebut, jumlah chrom di dekatnya akan berkurang

Akibatnya ketahanan korosi akan berkurang

Presipitasi karbida tergantung pada kadar karbon, suhu dan waktu pada suhu tersebut.

Kisaran suhu yang paling penting adalah sekitar 700°C, di mana baja 0,06% karbon akan membentuk presipitat karbida dalam waktu sekitar 2 menit, sedangkan baja 0,02% karbon secara efektif kebal dari masalah ini.

Daerah penurunan kadar krom dan diagram yang menunjukkan penurunan jumlah kadar krom

The micrograph on the left (X500) illustrates intergranular SCC of an Inconel heat exchanger tube with the crack following the grain boundaries

Cara menghambat/ mencegah Penambahan titanium, niobium, tantalum di

dalam unsur paduan stainless steel sehingga lebih condong terbentuknya titanium karbida, niobium karbida atau tantalum karbida

Menggunakan stainless steel dengan kadar karbon yang sangat rendah (Seri L)

Pada pengelasan, pemilihan very low carbon filler Melakukan pendinginan cepat pada temperatur

sensitif stainless steel (425 s/d 850oC) sehingga tidak ada waktu bagi kromium karbida untuk terbentuk

TUGAS Buatlah artikel mengenai :

Cladding Hard facing Thermal spraying Vapor deposition Electroplating Hot dip galvanizing

Satu kelompok 3 orang, dikumpulkan dengan lembar jawaban UAS