korosi (2008).ppt

KOROSIKOROSI

Asep Handaya SaputraAsep Handaya SaputraJurusan Teknik KimiaJurusan Teknik KimiaFakultas Teknik Universitas IndonesiaFakultas Teknik Universitas Indonesia

Dr.Ir. Asep Handaya Saputra, MEng.Dr.Ir. Asep Handaya Saputra, MEng.Lectuer Notes: Corrosion EngineeringLectuer Notes: Corrosion Engineering

Corrosion EngineeringCorrosion EngineeringThe Application of science and art to The Application of science and art to prevent or control corrosion damage prevent or control corrosion damage economicallyeconomically

Corrosion Engineer:Corrosion Engineer:– Perlu memahami berbagai hal tentang sifat-sifat Perlu memahami berbagai hal tentang sifat-sifat

kimia, fisika, metalurgi dan mekanika bahankimia, fisika, metalurgi dan mekanika bahan– Corrosion Testing, Fabrikasi bahanCorrosion Testing, Fabrikasi bahan– Engineer: Relasi, integritas, Mampu Engineer: Relasi, integritas, Mampu

menganalisa, Mengutamakan Keselamatan, menganalisa, Mengutamakan Keselamatan, EkonomisEkonomis


Demand Corrosion Demand Corrosion EngineerEngineer

Kompleksitas dalam penanganan Kompleksitas dalam penanganan korosikorosi

Kerugian yang diakibatkan oleh korosiKerugian yang diakibatkan oleh korosi Kurangnya pemahaman terhadap Kurangnya pemahaman terhadap

korosi korosi kurang peka terhadap korosi kurang peka terhadap korosi

Demand Corrosion Engineer Demand Corrosion Engineer Cukup Cukup TinggiTinggi


Corrosion is the deterioration of a material, usually a metal, because of a reaction with its environment.


BEDA POTENSIALBeda potensial permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan aqueous terjadi karena :1. Beda jenis logam2. Beda konsentrasi

Beda kadar oksigen terlarut (differential aeration cell)

Beda konsentrasi garam terlarut3. Beda temperatur pada permukaan4. Beda energi internal setempat pada lokasi lokasi di permukaan struktur


DEFINISI KOROSIDEFINISI KOROSI Definisi klasik: Definisi klasik:

Korosi (karat) adalah proses Korosi (karat) adalah proses elektrokimiaelektrokimia

NACE (National Association of NACE (National Association of Corrosion Engineer): Corrosion Engineer): “Corrosion is “Corrosion is the deterioration of subtance, usually the deterioration of subtance, usually a metal, or its properties because of a metal, or its properties because of a reaction with its environment”a reaction with its environment”


LINGKUNGANLINGKUNGAN Udara (uap air di dalam udara)Udara (uap air di dalam udara) Fresh, distilled, salt & mine waterFresh, distilled, salt & mine water Rural, urban & industrial Rural, urban & industrial

atmosphereatmosphere Uap air & berabagai jenis gasUap air & berabagai jenis gas Berbagai jenis produk makananBerbagai jenis produk makanan


Dimana & Bahan apa ?Dimana & Bahan apa ? Korosi bisa terjadi dimana saja & bahan Korosi bisa terjadi dimana saja & bahan

apa sajaapa saja

Contoh:Contoh: Aluminium tahan terhadap karat atmosfir, Aluminium tahan terhadap karat atmosfir,

tetapi tidak tahan terhadap Mercurytetapi tidak tahan terhadap Mercury Logam Mulia (emas & platina) sangat kebal Logam Mulia (emas & platina) sangat kebal

dengan sebagian besar karat, tetapi akan dengan sebagian besar karat, tetapi akan kalah dengan bromine basah atau karbon kalah dengan bromine basah atau karbon tetraklorida konsentrasi diatas 60%tetraklorida konsentrasi diatas 60%


Kerugian Akibat KorosiKerugian Akibat Korosi

Di Indonesia, berapa besar Di Indonesia, berapa besar kerugian akibat korosi ? (Belum kerugian akibat korosi ? (Belum pernah dihitung & Tidak ada data)pernah dihitung & Tidak ada data)

Amerika: 15 milliar dollar per Amerika: 15 milliar dollar per tahun (150 triliun rupiah)tahun (150 triliun rupiah)

Anggaran Belanja Indonesia pada Anggaran Belanja Indonesia pada Th 2001: 24 triliun RupiahTh 2001: 24 triliun Rupiah


Kerugian Akibat KorosiKerugian Akibat Korosi

Bis/mobil Bis/mobil rem blong, karena pipa rem blong, karena pipa hidrolik bocor karena karathidrolik bocor karena karat

Kapal sarat penumpang tenggelam Kapal sarat penumpang tenggelam plat bocor karena serangan korosiplat bocor karena serangan korosi

Pesawat gagal mendarat Pesawat gagal mendarat landing landing gearnya tidak berfungsi gearnya tidak berfungsi dikarenakan pipa hidroliknya dikarenakan pipa hidroliknya terkorosi sehingga bocor.terkorosi sehingga bocor.


Kerugian Akibat KorosiKerugian Akibat Korosi Penampilan: bodi mobil yang terkorosi nampak Penampilan: bodi mobil yang terkorosi nampak

kurang enak dilihat, gedung yg kerangkanya kurang enak dilihat, gedung yg kerangkanya terbuat dari baja, mempengaruhi penampilan, terbuat dari baja, mempengaruhi penampilan, berakibat negatif berakibat negatif Hotel atau Retoran Hotel atau Retoran

Plant Shutdowns (Pabrik Berhenti) Plant Shutdowns (Pabrik Berhenti) kegagalan kegagalan peralatanperalatan

Produk terkontaminasi Produk terkontaminasi bahaya untuk produk bahaya untuk produk farmasi atau makananfarmasi atau makanan

Kehilangan produk yang berharga Kehilangan produk yang berharga produk produk uraniumuranium

Safety & Reliability Safety & Reliability Pemrosesan barang Pemrosesan barang berbahaya: gas racun, asam sulfat/nitrat pekat, berbahaya: gas racun, asam sulfat/nitrat pekat, radioaktif dll.radioaktif dll.


Landing gear struts are susceptible to stress damage

Hidden corrosion is a primary threat to aging aircraft


Rata-rata usia mobil yaitu 10-12 tahun untuk produk dibawah tahun 1990

http://leimberg.com/


Jalan LayangJalan Layang


Korosi Di Rumah Korosi Di Rumah TanggaTangga

Pipa Gas atau Pipa air yang menggunakan logam


Aloha IncidentAloha Incident Maui - HawaiiMaui - Hawaii Kegagalan Struktur April 28, 1988 : Kegagalan Struktur April 28, 1988 :

Usia Pesawat Boeing 737, sudah Usia Pesawat Boeing 737, sudah 19 Tahun19 Tahun

Fatigue cracking pada lap joint


Daur LogamDaur Logam

Tambang(Biji Besi/

Besi Oksida)

Steel millReduksiRefiningCastingRollingShaping

Lembaran

Pipa

Rust (hidrated iron oxide)


FAKTOR PEMILIHAN BAHANFAKTOR PEMILIHAN BAHAN KekuatanKekuatan Ketahanan KorosiKetahanan Korosi Kemampuan FabrikasiKemampuan Fabrikasi KetersediaanKetersediaan Appearance (tampilan)Appearance (tampilan) BiayaBiaya


FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KETAHANAN KOROSIKETAHANAN KOROSI

ElektrokimiaElektrokimia MetalurgiMetalurgi Fisika kimiaFisika kimia ThermodinamikaThermodinamika


BENTUK KOROSIBENTUK KOROSIKOROSI

KOROSI MERATA KOROSI SETEMPAT

MAKROSKOPIK•Korosi Galvanik•Korosi Celah (Crevice)•Korosi Sumuran (Pitting)•Korosi Selektif•Korosi Erosi

MIKROSKOPIK•Korosi Intergranular•Stress Corrosion Cracking•Hydrogen Induced Cracking•Sulfide Stress Cracking•Fatigue Corrosion


Klasifikasi KorosiKlasifikasi Korosi(Mars G. Fontana)(Mars G. Fontana)

Korosi Basah:Korosi Basah:Korosi basah terjadi ketika ada cairan di Korosi basah terjadi ketika ada cairan di sekitarnya; biasanya mencakup larutan sekitarnya; biasanya mencakup larutan elektrolit.elektrolit.

Korosi Kering:Korosi Kering:Korosi kering terjadi dimana tidak adanya Korosi kering terjadi dimana tidak adanya fase cair atau diatas titik embunnya. Bahan fase cair atau diatas titik embunnya. Bahan yang membuat korosi biasanya uap atau yang membuat korosi biasanya uap atau gas. Biasa terjadi pada suhu tinggi. Contoh: gas. Biasa terjadi pada suhu tinggi. Contoh: hantaman gas pembakar pada bajahantaman gas pembakar pada baja


Korosi Melalui Proses Korosi Melalui Proses ElektrokimiaElektrokimia

Korosi AtmosferKorosi Atmosfer Korosi GalvanisKorosi Galvanis Korosi Air LautKorosi Air Laut Korosi Tanah (Soil Corrosion)Korosi Tanah (Soil Corrosion) Oxygen Concentration Cell Oxygen Concentration Cell


Korosi Melalui Proses Korosi Melalui Proses KimiaKimia

Korosi Pelarutan SelektifKorosi Pelarutan Selektif Korosi MerkuriKorosi Merkuri Korosi Asam (Acid Corrosion)Korosi Asam (Acid Corrosion) Korosi Titik Embun (Dew Point Korosi Titik Embun (Dew Point

Corr.)Corr.)


Korosi Melalui Proses Korosi Melalui Proses KombinasiKombinasi

Korosi ini terjadi melalu proses Korosi ini terjadi melalu proses kombinasi elektrokimia, kimia dan fisik:kombinasi elektrokimia, kimia dan fisik: Korosi Pelarutan SelektifKorosi Pelarutan Selektif Korosi Asam (acid Corr.)Korosi Asam (acid Corr.) Korosi Titik Embun (Dew Point Korosi Titik Embun (Dew Point

Corr.)Corr.)


Korosi Melalui Proses Korosi Melalui Proses MekanisMekanis

Fretting (Korosi Gesek)Fretting (Korosi Gesek) Korosi Kelelahan (Fatique Corr.)Korosi Kelelahan (Fatique Corr.) Tumbukan Partikel (impingement Tumbukan Partikel (impingement

attack)attack) Kavitasi (Cavitation)Kavitasi (Cavitation) Erosi/AbrasiErosi/Abrasi


Korosi Karena Suhu TinggiKorosi Karena Suhu Tinggi

OksidasiOksidasi Liquid Metal CorrosionLiquid Metal Corrosion


LAJU KOROSILAJU KOROSIBerbagai parameter yang menunjukkan Berbagai parameter yang menunjukkan laju korosi yaitu antara lain:laju korosi yaitu antara lain:

– Prosentase kehilangan berat (percent Prosentase kehilangan berat (percent weigth lossweigth loss

– mg/cmmg/cm22.day.day– g/ing/in22.hour.hour

Parameter tersebut tidak menunjukkan Parameter tersebut tidak menunjukkan ketahanan ketahanan korosi terhadap penetrasi. korosi terhadap penetrasi. Kecepatan penetrasi dapat dipakai untuk Kecepatan penetrasi dapat dipakai untuk

memprediksi usia bahan.memprediksi usia bahan.


LAJU KOROSILAJU KOROSIFarmulasi laju korosi yang baik perlu Farmulasi laju korosi yang baik perlu

mencakup:mencakup: Satuan yang biasa digunakanSatuan yang biasa digunakan Mudah menghitung dengan tingkat Mudah menghitung dengan tingkat

kesalahan yang rendahkesalahan yang rendah Memperlihatkan usia bahan, dalam tahunMemperlihatkan usia bahan, dalam tahun Menunjukkan PenetrasiMenunjukkan Penetrasi Angkanya mudah, tidak ada desimalAngkanya mudah, tidak ada desimal


LAJU KOROSILAJU KOROSIMils per year

534WDAT

W = kehilangan berat, mgD = Densitas spesimen, g/cm3

A = Luas spesimen, in.2

T = Waktu, hr.

mpympy mm/yrmm/yr m/yrm/yr nm/nm/hrhr

pm/pm/secsec

11 0.0250.02544

25.425.4 2.902.90 0.8050.805


ASPEK ELEKTROKIMIAASPEK ELEKTROKIMIAReaksi Elektrokimia: reaksi kimia yang melibatkan Reaksi Elektrokimia: reaksi kimia yang melibatkan perpindahan elektron dari anoda ke katoda melalui suatu perpindahan elektron dari anoda ke katoda melalui suatu larutan elektrolitlarutan elektrolit Contoh:Contoh:Fe dimasukkan dalam larutan HClFe dimasukkan dalam larutan HCl Fe + 2HCl Fe + 2HCl FeCl FeCl22 + H + H22

Fe + 2HFe + 2H++ Fe Fe2+2+ + H + H22

Oksidasi (reaksi anodik) Fe Oksidasi (reaksi anodik) Fe Fe Fe2+2+ + 2e + 2eReduksi (reaksi katodik) 2H+ Reduksi (reaksi katodik) 2H+ 2e + H 2e + H22


Oksidasi & ReduksiOksidasi & ReduksiSecara umum :Secara umum :Reaksi anodik : M Reaksi anodik : M M Mz+z+ + z + ze¯e¯

Reaksi katodik : Reaksi katodik : a)a) reduksi oksigen (larutan asam, Ph reduksi oksigen (larutan asam, Ph 7) 7)

OO22 + 4H + 4H++ + 4 + 4e¯e¯ 2H 2H22OOb)b) reduksi oksigen (larutan netral / basa, Ph reduksi oksigen (larutan netral / basa, Ph 7 ) 7 )

OO22 + 2H + 2H22O + 4O + 4e¯e¯ 4OH 4OH¯̄

c)c) evolusi Hidrogenevolusi Hidrogen2H2H++ + 2e + 2e¯ ¯ H H22

d)d) reduksi ion logamreduksi ion logamFeFe3+3+ + e + e¯̄ Fe Fe2+2+

e)e) deposisi (pengendapan) logam deposisi (pengendapan) logam CuCu2+2+ + 2e + 2e¯̄ Cu Cu


Basic conceptBasic conceptMaterials Selection – Galvanic SeriesMaterials Selection – Galvanic Series

MagnesiumMagnesium Most Most ActiveActive

ZincZinc AluminumAluminum Mild SteelMild Steel Cast IronCast Iron CopperCopper Stainless SteelStainless Steel SilverSilver Gold Gold PlatinumPlatinum Least ActiveLeast Active

Basic Concept of Cathodic protection

Cathodic protection by sacrificial anode Cathodic protection by Impress Current


POLARISASIPOLARISASIKonsep polarisasi penting dalam proses korosiLaju reaksi elektrokimia dipengaruhi oleh faktor fisika dan kimiaSangat tergantung kondisi lingkungan

Dua Jenis PolarisasiPolarisasi Aktivasi : Proses Elektrokimia yang dikontrol oleh reaksi berurutan pada permukaan metal-electrolite.

Polarisasi Konsentrasi: Proses Elektrokimia yang dikontrol oleh proses difusi elektrolit.


POLARISASI AKTIVASIPOLARISASI AKTIVASI


POLARISASI POLARISASI KONSENTRASIKONSENTRASI


PASIVITAS LOGAMPASIVITAS LOGAMPasivitas:adalah berkurangnya reaktivitas kimia Pasivitas:adalah berkurangnya reaktivitas kimia logam dan alloy pada kondisi lingkungan tertentu, logam dan alloy pada kondisi lingkungan tertentu, dimana logam dan alloy tertentu menjadi inert dimana logam dan alloy tertentu menjadi inert dan bertindak seolah-olah sebagai logam muliadan bertindak seolah-olah sebagai logam mulia


Pengaruh Lingkungan (1)Pengaruh Lingkungan (1) Penambahan OxidizerPenambahan Oxidizer

– Efek penambahan Oxdizer pada laju korosi Efek penambahan Oxdizer pada laju korosi bergantung pada medium dan jenis logam, laju bergantung pada medium dan jenis logam, laju korosi mungkin meningkat dengan penambahan korosi mungkin meningkat dengan penambahan oksida atau mungkin tidak ada efeknya terhadap laju oksida atau mungkin tidak ada efeknya terhadap laju korosikorosi..


Pengaruh Lingkungan Pengaruh Lingkungan (2)(2)

Pengaruh Kecepatan Pengaruh Kecepatan MediaMediaContoh :Contoh :Kurva A : 0 – 2 : Cu dalam HKurva A : 0 – 2 : Cu dalam H22O + OO + O22

2 – 4 : Ti dalam HCl + Cu 2 – 4 : Ti dalam HCl + Cu +2+2

kurva B : Fe dalam HClkurva B : Fe dalam HClKurva C : Pb dalam HKurva C : Pb dalam H22SOSO44

pengaruh Kecepatan(velocity) terhadap laju korosi

02468

101214

Velocity ->

Laju

kor

osi -

>

ABC

Ketika agitasi atau kecepatan naik tidak semua logam menunjukkan kenaikan laju korosi.

• Jika korosi dikontrol oleh Polarisasi Aktivasi: Agitasi/Kecepatan tidak berpengaruh (kurva B)

• Jika korosi dikontrol oleh Polarisasi Konsentrasi: Agitasi/Kecepatan sangat berpengaruh (Kurva A: 0 – 2)

• Logam yang mepunyai lapisan film pasif, jika lapisan film rusak secara mekanis atau secara kimia, baru terjadi korosi (Kurva C)



Pengaruh Temperatur MediaPengaruh Temperatur MediaContoh:Contoh:Kurva A : Ni dalam HClKurva A : Ni dalam HClKurva B :18Cr-8Ni dalam HNOKurva B :18Cr-8Ni dalam HNO33Terjadi kondisi pasif pada Terjadi kondisi pasif pada temperatur rendah atau mediumtemperatur rendah atau medium

Pengaruh Temperatur terhadap Laju korosi

Temperatur ->

Laju

Kor

osi -

>

AB

• Nikel dalam asam klorida nampak laju korosi bertambah dengan kenaikan temperatur

• Sedangkan Stainless steel 18-8 didalam asam nitrat terjadi kondisi pasif sampai pada temperatur tertentu dan terjadi kenaikan laju korosidengan penambahan temperatur



Pengaruh Konsentrasi korositerhadap laju korosi

Konsentrasi korosi ->

laju

kor

osi -

>

BA

Pengaruh Konsentrasi KorosiContoh:Kurva A: 1: Ni dalam NaOH 18Cr-8Ni dalam HNO3

1 – 2 : Pb dalam H2SO4

Kurva B: Al dalam HNO3 Fe dalam H2 SO4

• Peningkatan konsentrasi korosi meningkatkan laju korosi. Jumlah ion hydrogen, yang dapat menyebabkan terjadinya korosi , akan meningkat jika konsentrasi asam makin besar

• Namun, jika konsentrasi asam terus ditambahkan,laju korosi akan mencapai maksimum lalu menurun karena pada konsentrasi yang sangat tinggi,ionisasi asam akan berkurang sehingga jumlah ion hydrogenpun berkurang

• Oleh karena itu, umumnya asam bersifat inert pada konsentrasi 100% (murni) dan pada temperatur rendah.

1 2


Pengaruh Lingkungan (5)Pengaruh Lingkungan (5)Pengaruh Galvanic Pengaruh Galvanic CouplingCoupling

Proses yang ditunjukkan adalah Proses yang ditunjukkan adalah yang terjadi pada logam Zn dan Pt yang terjadi pada logam Zn dan Pt

Pt merupakan logam yang inert Pt merupakan logam yang inert dalam medium ini sehingga dalam medium ini sehingga hydrogen lebih mudah terbentuk hydrogen lebih mudah terbentuk pada Pt dibandingkan Znpada Pt dibandingkan Zn

Pada Zn, logam ini cenderung Pada Zn, logam ini cenderung mengoksidasi dirinya sendirimengoksidasi dirinya sendiri

Hal ini menyebabkan naiknya laju Hal ini menyebabkan naiknya laju reaksi katodik yang secara reaksi katodik yang secara langsung meningkatkan laju korosi langsung meningkatkan laju korosi pada Znpada Zn

Zinc

Platinum

H2

H2

H+

H+

H+

H+

H+

H+

Zn2+

Zn2+

Larutan HCle

e

e

e


Pengaruh Struktur Pengaruh Struktur MetalurgiMetalurgi

Grain Boundary Grain Boundary seringkali terlebih seringkali terlebih dahulu terserang dahulu terserang korosi karena:korosi karena:Daerah energi tinggiDaerah energi tinggiSangat aktif Sangat aktif

terhadap reaksi terhadap reaksi kimiakimia

Grain Boundary


Keekonomian KorosiKeekonomian Korosi

TahunTahunCost, dollarsCost, dollars

SteelSteel Steel Steel (an.prot.)(an.prot.)

Stainless Stainless steelsteel

00 80008000 1500015000 200002000011 1100110022 80008000 1100110033 1100110044 80008000 1100110055 1100110066 80008000 1100110077 1100110088 -- 11001100


KOROSI ATMOSFERKOROSI ATMOSFER Korosi atmosfer adalah Korosi atmosfer adalah

proses elektrokimia. proses elektrokimia. Lapisan tipis elektrolit Lapisan tipis elektrolit

terbentuk di terbentuk di permukaan logam, permukaan logam, pada kelembaban pada kelembaban udara tertentuudara tertentu

Lapisan tipis elektrolit Lapisan tipis elektrolit ini yang mendorong ini yang mendorong terjadinya proses korositerjadinya proses korosi


KOROSI ATMOSFERKOROSI ATMOSFERFaktor yang mempengaruhi tingkat Faktor yang mempengaruhi tingkat

korosi atmosfir:korosi atmosfir: Jumlah zat pencemar udara Jumlah zat pencemar udara

(debu, gas)(debu, gas) SuhuSuhu KelembabanKelembaban Arah dan kecepatan anginArah dan kecepatan angin Curah hujanCurah hujan


DELAPAN BENTUK KOROSIDELAPAN BENTUK KOROSI (Fontana)(Fontana)

1.1. Uniform/General Attack Uniform/General Attack 2.2. Galvanic atau two-metal Galvanic atau two-metal

corrosioncorrosion3.3. Crevice CorrosionCrevice Corrosion4.4. PittingPitting5.5. Intergranular CorrosionIntergranular Corrosion6.6. Selective LeachingSelective Leaching7.7. Erosion CorrosionErosion Corrosion8.8. Stress CorrosionStress Corrosion

• Klasifikasi ini berdasarkan tampilan logam yang terkorosi.

• Masing-masing bentuk itu bisa dilihat secara visual, baik dengan mata biasa maupun dengan pembesaran


UniformUniform atau atau General General AttackAttack Paling sering ditemuiPaling sering ditemui

Reaksi kimia atau Reaksi kimia atau elektrokimia terjadi hampir elektrokimia terjadi hampir diseluruh permukaan logamdiseluruh permukaan logam

Logam menjadi semakin tipisLogam menjadi semakin tipis Contoh: baja atau Zn Contoh: baja atau Zn

dicelupkan ke dalam larutan dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat asam sulfat akan terkorosi akan terkorosi secara rata dipermukaan secara rata dipermukaan logam tersebut.logam tersebut.

Pencegahan:Pemilihan bahan yang

tepat, termasuk coatingPemakaian inhibitorPemakaian Cathodic

ProtectionAtau kombinasi ketiga

pencegahan tsb diatas


GALVANICGALVANIC(TWO METAL CORROSION)(TWO METAL CORROSION)

Korosi terjadi jika terdapat dua logam yang Korosi terjadi jika terdapat dua logam yang berbeda yang berada pada lingkungan berbeda yang berada pada lingkungan penghantar.penghantar.

Perbedaan potensial akan menyebabkan Perbedaan potensial akan menyebabkan produksi aliran elektron diantara kedua logam produksi aliran elektron diantara kedua logam tersebut.tersebut.

Logam yang kurang kuat terhadap korosi, Logam yang kurang kuat terhadap korosi, sebagai anoda dan logam yang lebih tahan sebagai anoda dan logam yang lebih tahan terhadap korosi, sebagai katoda.terhadap korosi, sebagai katoda.


Faktor yang Faktor yang mempengaruhi Galvanic mempengaruhi Galvanic CorrosionCorrosion

EMF (Electromotive Force and EMF (Electromotive Force and Galvanic Series)Galvanic Series)

Pengaruh LingkunganPengaruh Lingkungan Pengaruh JarakPengaruh Jarak Pengaruh Luas PermukaanPengaruh Luas Permukaan


Galvanic SeriesGalvanic Series


Pengaruh Jarak dan Pengaruh Jarak dan LuasLuasPada Korosi GalvanisPada Korosi Galvanis Pengaruh jarak: korosi akibat pengaruh Pengaruh jarak: korosi akibat pengaruh

galvanis akan terakselerasi jika jarak antara galvanis akan terakselerasi jika jarak antara satu jenis logam dengan logam yg lain satu jenis logam dengan logam yg lain relatif dekat (untuk konduktivitas larutan relatif dekat (untuk konduktivitas larutan tertentu)tertentu)

Pengaruh luas: perbandingan luas Pengaruh luas: perbandingan luas permukaan anoda dengan katoda dapat permukaan anoda dengan katoda dapat mempengaruhi kecepatan korosi galvanis. mempengaruhi kecepatan korosi galvanis. Jika luas katoda jauh lebih besar dari luas Jika luas katoda jauh lebih besar dari luas anoda, untuk aliran arus tertentu, maka anoda, untuk aliran arus tertentu, maka kerapatan arus (densitas arus) di anoda jauh kerapatan arus (densitas arus) di anoda jauh lebih besar lebih besar laju korosi besar pada anoda. laju korosi besar pada anoda.


PENCEGAHAN KOROSI PENCEGAHAN KOROSI GALVANISGALVANIS

Beberapa prosedur dapat digunakan untuk Beberapa prosedur dapat digunakan untuk meminimalkan korosi galvanis:meminimalkan korosi galvanis:

Pemilihan kombinasi logam yang Pemilihan kombinasi logam yang sedekat mungkin potensial sedekat mungkin potensial eloektrodanya (urutan galvanisnya).eloektrodanya (urutan galvanisnya).

Hindari sebisa mungkin pengaruh luas Hindari sebisa mungkin pengaruh luas (luas anoda lebih kecil dari luas katoda)(luas anoda lebih kecil dari luas katoda)

Isolasi/sekat diantara dua logam yang Isolasi/sekat diantara dua logam yang berbedaberbeda

Penggunaan Coating (Pelapisan/Cat). Penggunaan Coating (Pelapisan/Cat). Penambahan inhibitor, jika mungkin. Penambahan inhibitor, jika mungkin. Untuk menurunkan agresivitas Untuk menurunkan agresivitas lingkungan.lingkungan.

Pemasangan logam ketiga yang Pemasangan logam ketiga yang berfungsi sebagai anoda terhadap berfungsi sebagai anoda terhadap kedua logam yang terpasang.kedua logam yang terpasang.


Korosi Celah (Crevice Korosi Celah (Crevice Corrosion)Corrosion)

Apa faktor yang Apa faktor yang mempengaruhi mempengaruhi ??

Bagaimana Bagaimana mekanisme mekanisme terjadinya terjadinya korosi ini ?korosi ini ?

Bagaimana cara Bagaimana cara mengatasinya ?mengatasinya ?


Korosi Celah (Crevice)Korosi Celah (Crevice) Biasa terjadi jika ada sejumlah kecil larutan yg Biasa terjadi jika ada sejumlah kecil larutan yg

stagnantstagnant (diam) yang disebabkan adanya (diam) yang disebabkan adanya lubang kecil, permukaan gasket, lap joint, lubang kecil, permukaan gasket, lap joint, endapan di permukaan atau cekungan sangat endapan di permukaan atau cekungan sangat kecil di bawah baut.kecil di bawah baut.

Faktor Lingkungan: endapan berupa pasir, Faktor Lingkungan: endapan berupa pasir, kotoran atau produk korosi. kotoran atau produk korosi.

Kontak antara logam dan non logam juga Kontak antara logam dan non logam juga mendorong terjadinya korosi ini. Logam dgn mendorong terjadinya korosi ini. Logam dgn kayu, plastik, glass, beton, asbes, lilin.kayu, plastik, glass, beton, asbes, lilin.

ContohContoh:: SS 18-8 bisa dipotong menggunakan SS 18-8 bisa dipotong menggunakan karet jika dicelupkan dalam air laut. Korosi karet jika dicelupkan dalam air laut. Korosi Cravice terjadi bawah dipermukaan tersebut.Cravice terjadi bawah dipermukaan tersebut.


Mekanisme Mekanisme Korosi CelahKorosi Celah Suatu logam dicelupkan Suatu logam dicelupkan

dalam air laut yang di-dalam air laut yang di-aerasi (pH 7)aerasi (pH 7)

Oksidasi: M Oksidasi: M M M++ + + eeReduksi : OReduksi : O22 + 2H + 2H22O + 4O + 4ee

4OH4OH


Mekanisme Korosi Mekanisme Korosi CelahCelah MM++ClCl-- + H2O + H2O MOH + H MOH + H++ClCl-- Kekurangan oksigen mempunyai Kekurangan oksigen mempunyai

dampak secara tidak langsung. Setelah dampak secara tidak langsung. Setelah oksigen berkurang, tidak terjadi lagi oksigen berkurang, tidak terjadi lagi reduksi, sementara itu produksi ion Mreduksi, sementara itu produksi ion M++ terjadi terus menerus. Hal ini terjadi terus menerus. Hal ini cenderung membentuk muatan positif cenderung membentuk muatan positif di dalam larutan. Ini harus diimbangi di dalam larutan. Ini harus diimbangi dengan migrasi ion negatif Cl (Cldengan migrasi ion negatif Cl (Cl--))


PENCEGAHAN KOROSI PENCEGAHAN KOROSI CELAHCELAH Gunakan Sambungan dengan pengelasan, daripada Gunakan Sambungan dengan pengelasan, daripada

dengan skrup/baut pada sambungan-sambungan dengan skrup/baut pada sambungan-sambungan peralatan baru.peralatan baru.

Tutup lubang-lubang kecil, baik dengan pengelasan Tutup lubang-lubang kecil, baik dengan pengelasan maupun dengan solder.maupun dengan solder.

Perancangan vessel dengan sistem drainase yang Perancangan vessel dengan sistem drainase yang baik, hindari disain sudut-sudut dan daerah stagnan. baik, hindari disain sudut-sudut dan daerah stagnan. Hal ini mencegah terjadinya penumpukan endapan di Hal ini mencegah terjadinya penumpukan endapan di bagian bawah vessel.bagian bawah vessel.

Dilakukan inspeksi (pemeriksaan) secara berkala dan Dilakukan inspeksi (pemeriksaan) secara berkala dan membersihkan endapan yang ada.membersihkan endapan yang ada.

Pisahkan padatan di dalam suspensi pada disain Pisahkan padatan di dalam suspensi pada disain proses, jika memungkinkan.proses, jika memungkinkan.

Lepas/ganti bahan packing/gasket yang digunakan Lepas/ganti bahan packing/gasket yang digunakan untuk fasilitas cair, pada saat pabrik untuk fasilitas cair, pada saat pabrik shutdown/berhenti.shutdown/berhenti.

Gunakan bahan Teflon sebagai pelapis, jika mungkin.Gunakan bahan Teflon sebagai pelapis, jika mungkin.


KOROSI SUMURAN KOROSI SUMURAN (PITTING)(PITTING)

Serangan pitting pada flange alat penukar panas

Serangan pitting pada tube alat penukar panas


KOROSI SUMURAN (1)KOROSI SUMURAN (1)

– Pitting terjadi pada rongga di Pitting terjadi pada rongga di dalam atau permukaan logam.dalam atau permukaan logam.

– Korosi ini sangat destruktif dan Korosi ini sangat destruktif dan menyebabkan perforasi (lobang) menyebabkan perforasi (lobang) pada logam.pada logam.

– Sangat sulit dideteksi karena Sangat sulit dideteksi karena ukuran yang sangat kecil dan ukuran yang sangat kecil dan terkadang tertutup oleh produk terkadang tertutup oleh produk korosi (karat).korosi (karat).


KOROSI SUMURAN (2)KOROSI SUMURAN (2)– Korosi jenis ini sangat sulit Korosi jenis ini sangat sulit

diprediksi, sehingga kegagalan alat diprediksi, sehingga kegagalan alat akibat korosi ini seolah-olah bisa akibat korosi ini seolah-olah bisa terjadi secara tiba-tiba. terjadi secara tiba-tiba.

– Korosi ini memakan waktu bulanan Korosi ini memakan waktu bulanan bahkan tahunan.bahkan tahunan.

– Sangat dipengaruhi oleh konsentrasi Sangat dipengaruhi oleh konsentrasi dan temperature lingkungan.dan temperature lingkungan.

– Pitting terjadi diantara Pitting terjadi diantara keadaan/tahapan total korosi keadaan/tahapan total korosi (general overall corrosion) dan tanpa (general overall corrosion) dan tanpa korosi.korosi.


Faktor Penyebab Faktor Penyebab Korosi SumuranKorosi Sumuran Spesimen: Stainless steel 18-8 di dalam larutan yang Spesimen: Stainless steel 18-8 di dalam larutan yang

mengandung FeCl3 dengan konsentrasi dan temperature mengandung FeCl3 dengan konsentrasi dan temperature yang berbeda-beda.yang berbeda-beda.

Gambar di atas menunjukkan specimen A sama sekalau tidak Gambar di atas menunjukkan specimen A sama sekalau tidak terjadi korosi (konsentrasi rendah dan temperature rendah). terjadi korosi (konsentrasi rendah dan temperature rendah). Sedangkan specimen C menunjukkan terkorosi merata di Sedangkan specimen C menunjukkan terkorosi merata di seluruh permukaan (konsentrasi tinggi dan temperature seluruh permukaan (konsentrasi tinggi dan temperature tinggi). Untuk specimen B terjadi korosi pada lokasi tertentu tinggi). Untuk specimen B terjadi korosi pada lokasi tertentu saja (konsentrasi dan temperatur tertentu diantara kondisi A saja (konsentrasi dan temperatur tertentu diantara kondisi A dan C).dan C).


Proses Autokatalitik Proses Autokatalitik Korosi SumuranKorosi Sumuran

Contoh: Logam M terkorosi pitting oleh larutan NaCl yang teraerasi.

Reduksi oksigen pada permukaan akan proses stimulasi dan propagasi oksidasi logam

Produksi ion logam pada rongga, akan meningkatkan muatan positif di rongga tersebut. Ion Cl akan bergerak masuk secara alamiah untuk menjaga elektronetralitas.

Pada rongga tersebut konsentrasi MCl sangat tinggi, sebagai akibatnya akan terjadi hidrolisis

M+Cl- + H2O MOH + H+Cl-

Sehingga konsentrasi H+ juga tinggi, baik ion H+ & Cl- dapat mendorong proses oksidasi logam.


Fenomena autokatalitik pada pitting Fenomena autokatalitik pada pitting (sumuran) adalah similar dengan (sumuran) adalah similar dengan mekanisme pada korosi crevice (celah).mekanisme pada korosi crevice (celah).Fontana: “Semua sistem yang Fontana: “Semua sistem yang menunjukkan fenomena korosi pitting menunjukkan fenomena korosi pitting bisa diterima sebagai korosi crevice. bisa diterima sebagai korosi crevice. Tetapi tidak selalu benar jika Tetapi tidak selalu benar jika pernyataan ini dibalik”pernyataan ini dibalik”

KOMPOSISI LARUTANKOMPOSISI LARUTAN Kebanyakan korosi pitting diakibatkan Kebanyakan korosi pitting diakibatkan

oleh adanya unsure halida, misalnya Cl, oleh adanya unsure halida, misalnya Cl, Br dan Hypoclorida dalam larutan.Br dan Hypoclorida dalam larutan.


PENGARUH PENGARUH KECEPATANKECEPATAN Pitting sering terjadi pada kondisi yang Pitting sering terjadi pada kondisi yang

stagnan, seperti cairan dalam tanki, stagnan, seperti cairan dalam tanki, cairan yang ‘terperangkap pada bagian cairan yang ‘terperangkap pada bagian terendah sistem perpipaan.terendah sistem perpipaan.

Dengan meningkatnya kecepatan, Dengan meningkatnya kecepatan, serangan korosi pitting cenderung serangan korosi pitting cenderung berkurang.berkurang.

Contoh: pompa air laut dengan bahan Contoh: pompa air laut dengan bahan stainless steel memberikan performa yang stainless steel memberikan performa yang baik terhadap korosi pitting, dibanding baik terhadap korosi pitting, dibanding jika pompa tersebut berhenti dalam waktu jika pompa tersebut berhenti dalam waktu lama (shut down atau standby).lama (shut down atau standby).


PENCEGAHAN PENCEGAHAN KOROSI SUMURAN KOROSI SUMURAN Secara umum cara untuk Secara umum cara untuk

mengatasi korosi crevice juga mengatasi korosi crevice juga berlaku untuk mengatasi berlaku untuk mengatasi korosi pitting.korosi pitting.

Ketahanan terhadappitting meningkat

Type 304 Stainless steel

Type 306 stainless steel

Hastelloy F, Nionel

Hastell or Chlorimet 3

Titanium


CONTOH KOROSI CONTOH KOROSI SUMURANSUMURAN

Pipa (tube) Pipa (tube) penukar panas penukar panas pada reboiler pada reboiler yang digunakan yang digunakan untuk air dengan untuk air dengan suhu 246suhu 246ooC yang C yang mempunyai mempunyai kandungan Clkandungan Cl--, F, F-- dan Hdan H22SS


KOROSI FILIFORMKOROSI FILIFORM– Jenis korosi Celah (crevice) yang khususJenis korosi Celah (crevice) yang khusus– Korosi filamen yang terjadi dipermukaan logamKorosi filamen yang terjadi dipermukaan logam– Terjadi dibawah lapisan film pelindung Terjadi dibawah lapisan film pelindung

(protective film)(protective film)– Sering disebut dengan Sering disebut dengan under film corrosionunder film corrosion– Banyak terjadi di kaleng kemasan makanan Banyak terjadi di kaleng kemasan makanan

atau minuman.atau minuman.– Penampakan: warna merah kecoklatanPenampakan: warna merah kecoklatan– Tidak merusak logam, tetapi hanya merusak Tidak merusak logam, tetapi hanya merusak

tampilan permukaan saja. Tampilan permukaan tampilan permukaan saja. Tampilan permukaan dalam industri makanan/minuman adalah dalam industri makanan/minuman adalah sangat penting.sangat penting.

– Filiform hanya menyerang bagian luar Filiform hanya menyerang bagian luar (exterior) kaleng, tetapi tidak mempengaruhi (exterior) kaleng, tetapi tidak mempengaruhi isinya.isinya.


Proses Terjadinya Proses Terjadinya Filiform Filiform

Logam dengan lapisan film yang Logam dengan lapisan film yang transparantransparan

Filamen terdiri dari ‘active head’ Filamen terdiri dari ‘active head’ berwarna biru kehijauan dan garis berwarna biru kehijauan dan garis produk korosi berwarna merah produk korosi berwarna merah kecoklatan. kecoklatan. Ukuran filamen kurang Ukuran filamen kurang lebih 1/10 in. lebih 1/10 in.

Active head (biru kehijauan) Active head (biru kehijauan) ion besi ion besi Inactive (merah kecoklatan) Inactive (merah kecoklatan) oksida besi oksida besi


PENJALARAN FILIFORMPENJALARAN FILIFORM• Gambar (a) Refleksi sesuai sudut

pantul• Gambar(b) Bercabang jika bertemu

dengan filamen lain secara tegak lurus.

• Gambar(c) menyatu jika aliran dua filament itu bertemu dengan sudut lancip.

• Gambar(d) “Death trap”, memantul terus dan masuk dalam sirkulasi tertutup, hingga berhenti.


Faktor Lingkungan Faktor Lingkungan Yang paling berpengaruh dalam korosi filiform Yang paling berpengaruh dalam korosi filiform

adalah fakor lingkungan yaitu kelembaban adalah fakor lingkungan yaitu kelembaban relative atmosferrelative atmosfer


Mekanisme FiliformMekanisme Filiform


Pencegahan FiliformPencegahan Filiform Tidak ada cara pencegahan Tidak ada cara pencegahan

yang memuaskan.yang memuaskan. Menggunakan teknik Menggunakan teknik

penyimpanan; disimpan di penyimpanan; disimpan di tempat yang tidak lembab.tempat yang tidak lembab.

Menggunakan lapisan film Menggunakan lapisan film yang tahan terhadap air.yang tahan terhadap air.


INTERGRANULAR INTERGRANULAR

Representasi batas grain dalam SS tipe 304

Penampang lintang batas grain (SS tipe 304)


INTERGRANULLARINTERGRANULLAR

Intergranullar ASTM A245 Carbon Steel

Intergranullar Stress Corrosion Cracking pada laturan nitrate panas (Permukaan Grain)


KOROSI KOROSI INTERGRANULARINTERGRANULAR Pengaruh grain boundary (batas Pengaruh grain boundary (batas

grain)/intergranular pada proses korosi grain)/intergranular pada proses korosi relative kecil.relative kecil.

Dari sudut pandang mikro: batas grain Dari sudut pandang mikro: batas grain mempunyai kecenderungan lebih reaktif dari mempunyai kecenderungan lebih reaktif dari pada grain. Ini yang mendorong terjadinya pada grain. Ini yang mendorong terjadinya Intergranular Akibat dari korosi ini, suatu Intergranular Akibat dari korosi ini, suatu logam alloy menjadi berkurang kekuatannya.logam alloy menjadi berkurang kekuatannya.

Korosi jenis ini bisa disebabkan karena fakor Korosi jenis ini bisa disebabkan karena fakor kekotoran (impurities) pada batas grain.kekotoran (impurities) pada batas grain.

Sedikit besi dalam alumunium atau Sedikit besi dalam alumunium atau chromium di batas grain SS dapat chromium di batas grain SS dapat menyebabkan korosi inimenyebabkan korosi ini


Metode Metode Meminimalisasi Pada Meminimalisasi Pada Stainless SteelStainless Steel Menggunakan temperature tinggi Menggunakan temperature tinggi

pada saat dilakukannya perlakuan pada saat dilakukannya perlakuan panas (Heat Treatment). panas (Heat Treatment). Biasa Biasa disebut disebut quench-annealingquench-annealing atau atau solution quenchingsolution quenching

Menambah unsur yang berfungsi Menambah unsur yang berfungsi sebagai penguat pada daerah sebagai penguat pada daerah batas grain (stabilizer).batas grain (stabilizer).

Memperkecil kandungan carbon Memperkecil kandungan carbon hingga dibawah 0.03%.hingga dibawah 0.03%.


QUENCHINGQUENCHING Perlakuan solution-quenching secara Perlakuan solution-quenching secara

komersial meliputi:komersial meliputi:– Pemanasan higga 1950 – 2050 CPemanasan higga 1950 – 2050 C– Water quenchingWater quenching

Proses quenching sangat Proses quenching sangat berpengaruh pada korosi berpengaruh pada korosi intergranular:intergranular:– Quenching yang lambat akan Quenching yang lambat akan

mendorong terbentuknya intergranular mendorong terbentuknya intergranular lebih banyak.lebih banyak.


KOROSI EROSI KOROSI EROSI

Korosi Erosi pada impeller pompa


KOROSI EROSIKOROSI EROSI Kerusakan permukaan logam yang Kerusakan permukaan logam yang

disebabkan oleh aliran fluida yang disebabkan oleh aliran fluida yang sangat cepat.sangat cepat.

Kerusakan akan lebih cepat jika ada Kerusakan akan lebih cepat jika ada partikel-partikel padat atau partikel-partikel padat atau gelembung gas yang ikut dalam aliran gelembung gas yang ikut dalam aliran tersebut.tersebut.

Ciri korosi erosi: cekungan Ciri korosi erosi: cekungan bergelombang, kerusakan yang bergelombang, kerusakan yang diakibatkan mempunyai arah diakibatkan mempunyai arah tertentu.tertentu.


PROSES EROSI KOROSIPROSES EROSI KOROSI


PENYEBAB PENYEBAB KOROSI EROSIKOROSI EROSI Banyak media yang dapat menyebabkan Banyak media yang dapat menyebabkan

korosi ini: cairan, gas, cairan tersuspensi korosi ini: cairan, gas, cairan tersuspensi dan dan slurry.slurry.

Tempat yang sering terkena korosi erosi: Tempat yang sering terkena korosi erosi: Pipa (elbow, tee, valve), Pipa (elbow, tee, valve), Pompa/Compresor (impeller), alat ukur Pompa/Compresor (impeller), alat ukur (orifice).(orifice).

Pengaruh kecepatan dan turbulensi aliran Pengaruh kecepatan dan turbulensi aliran sangat berpengaruh pada korosi erosi. sangat berpengaruh pada korosi erosi. Semakin tinggi kecepatan atau semakin Semakin tinggi kecepatan atau semakin tinggi tingkat turbulensi suatu aliran akan tinggi tingkat turbulensi suatu aliran akan mempercepat terjadinya korosi erosi.mempercepat terjadinya korosi erosi.


Selain faktor kecepatan Selain faktor kecepatan dan turbulensi fluida, dan turbulensi fluida, faktor lain yang faktor lain yang mempengaruhi kecepatan mempengaruhi kecepatan korosi erosi adalah korosi erosi adalah tumbukan partikel yang tumbukan partikel yang terbawa oleh fluida. terbawa oleh fluida. Kecepatan tumbukan Kecepatan tumbukan partikel dan ukuran partikel dan ukuran partikel mempengaruhi partikel mempengaruhi kecepatan korosi jenis ini.kecepatan korosi jenis ini.


PENANGGULANGAN PENANGGULANGAN KOROSI EROSI KOROSI EROSI Pemilihan bahan yang lebih baik Pemilihan bahan yang lebih baik

dan tahan terhadap korosi erosidan tahan terhadap korosi erosi Aspek Disain: misalnya Aspek Disain: misalnya

memperbesar ukuran pipa agar memperbesar ukuran pipa agar kecepatan fluida bisa dikurangi, kecepatan fluida bisa dikurangi, memperkecil jumlah belokan pipa.memperkecil jumlah belokan pipa.

Coating: dengan cara menambah Coating: dengan cara menambah lapisan pada permukaan logam lapisan pada permukaan logam maka akan mengurangi tingkat maka akan mengurangi tingkat korosi erosi.korosi erosi.


KERUSAKAN KAVITASI KERUSAKAN KAVITASI Bentuk korosi erosi yang khusus, yaitu Bentuk korosi erosi yang khusus, yaitu

disebabkan oleh pembentukan gelembung dan disebabkan oleh pembentukan gelembung dan gelembung tersebut meletus di dekat permukaan gelembung tersebut meletus di dekat permukaan logam yang pada awalnya mengakibatkan logam yang pada awalnya mengakibatkan kerusakan lapisan film dan selanjutnya diikuti kerusakan lapisan film dan selanjutnya diikuti dengan kerusakan pada permukaan logam.dengan kerusakan pada permukaan logam.


KOROSI FRETTINGKOROSI FRETTING

Contoh tipikal lokasi terjadinya Contoh tipikal lokasi terjadinya korosi fretting pada ball bearingkorosi fretting pada ball bearing


FRETTINGFRETTING Fretting adalah jenis korosi khusus Fretting adalah jenis korosi khusus

dari Korosi Erosi. dari Korosi Erosi. Contoh tipikal lokasi Contoh tipikal lokasi terjadinya korosi fretting pada ball terjadinya korosi fretting pada ball bearingbearing

Korosi yang terjadi antara logam atau Korosi yang terjadi antara logam atau bahan dengan beban tertentu yang bahan dengan beban tertentu yang saling bergesekan satu sama lain.saling bergesekan satu sama lain.

Fretting juga sering disebut: Fretting juga sering disebut: friction friction oxidationoxidation atau atau wear oxidationwear oxidation..

Banyak terjadi pada komponen Banyak terjadi pada komponen mesin, beberapa bagian mobil.mesin, beberapa bagian mobil.


Syarat Terjadinya Syarat Terjadinya Fretting Fretting Adanya beban pada dua Adanya beban pada dua

permukaan yang berhimpitan.permukaan yang berhimpitan. Adanya getaran atau gerakan Adanya getaran atau gerakan

berulang-ulang antara dua berulang-ulang antara dua permukaan.permukaan.

Beban dan gerakan pada dua Beban dan gerakan pada dua permukaan ini dapat permukaan ini dapat memungkinnya terjadinya slip memungkinnya terjadinya slip atau deformasi pada permukaan.atau deformasi pada permukaan.


DUA KONSEP DUA KONSEP FRETTINGFRETTINGA.A. Wear-oxidation theoryWear-oxidation theoryB.B. Oxidation-wear theoryOxidation-wear theory

Wear-oxidation theoryWear-oxidation theoryMekanisme ini berdasarkan konsep bahwa terjadi rekatan pada dua Mekanisme ini berdasarkan konsep bahwa terjadi rekatan pada dua ujung yang berhadap-hadapan dari masing-masing permukaan ujung yang berhadap-hadapan dari masing-masing permukaan logam dan akibat gerakan/vibrasi, terbentuk pecahan logam. logam dan akibat gerakan/vibrasi, terbentuk pecahan logam. Pecahan yang ukurannya sangat kecil dan mengalami pemanasan Pecahan yang ukurannya sangat kecil dan mengalami pemanasan akibat gesekan, dengan kondisi itu pecahan mudah teroksidasi. akibat gesekan, dengan kondisi itu pecahan mudah teroksidasi. Pecahan yang sudah teroksidasi akan terakumulasi dan Pecahan yang sudah teroksidasi akan terakumulasi dan menyebabkan fretting.menyebabkan fretting.


KONSEP FRETTINGKONSEP FRETTING Oxidation-wear theory: Hipotesa ini didasarkan Oxidation-wear theory: Hipotesa ini didasarkan

pada kebanyakan permukaan logam dilindungi pada kebanyakan permukaan logam dilindungi dengan lapisan film tipis (dengan lapisan film tipis (oxide layeroxide layer). Jika logam ). Jika logam bergesekan dengan beban tertentu maka terjadi bergesekan dengan beban tertentu maka terjadi pecahan pada oxide layer dan pecahan ini yang pecahan pada oxide layer dan pecahan ini yang memicu terjadinya fretting.memicu terjadinya fretting.

SELECTIVE LEACHINGSELECTIVE LEACHING


Selective Leaching Selective Leaching (dealloying(dealloying, , demetalificationdemetalification, , partingparting)) A corrosion type in some solid A corrosion type in some solid

solution alloys, when in suitable solution alloys, when in suitable conditions a component of the conditions a component of the alloys is preferentially leached alloys is preferentially leached from the material from the material

The less noble metal is removed The less noble metal is removed from the alloy by microscopic-scale from the alloy by microscopic-scale galvanic corrosion mechanism galvanic corrosion mechanism


DemetalificationDemetalification

DezincificationDezincification : selective leaching of : selective leaching of zinc from some brasses with less than 85% zinc from some brasses with less than 85% content of copper.content of copper.

Graphitic corrosionGraphitic corrosion is selective leaching is selective leaching of iron from grey cast iron, where iron gets of iron from grey cast iron, where iron gets removed and graphite grains remainremoved and graphite grains remain

DealuminificationDealuminification is a corresponding is a corresponding process for aluminum alloys. process for aluminum alloys.

Similar effects for different metals are Similar effects for different metals are decarburizationdecarburization (removal of carbon from (removal of carbon from the surface of alloy), the surface of alloy), decobaltificationdecobaltification, , denickelificationdenickelification, etc , etc


DezincificationDezincification Why Dezincification Occurs Copper-zinc Why Dezincification Occurs Copper-zinc

alloys containing more than 15% zinc alloys containing more than 15% zinc are susceptible to dezincification ?are susceptible to dezincification ?

Zinc is a highly reactive metal, as seen Zinc is a highly reactive metal, as seen in its galvanic series ranking in its galvanic series ranking

Dezincification selectively removes zinc Dezincification selectively removes zinc from the alloy, leaving behind a porous from the alloy, leaving behind a porous

Become copper-rich structure has little Become copper-rich structure has little mechanical strengthmechanical strength


Two Types of Two Types of DezincificationDezincification

Uniform-layer dezincification leaches zinc Uniform-layer dezincification leaches zinc from a broad area of the surface. This type from a broad area of the surface. This type of dezincification uniformly reduces the of dezincification uniformly reduces the wall thickness of the valve or fitting wall thickness of the valve or fitting

Plug-type dezincification is localized within Plug-type dezincification is localized within surrounding surfaces. This type of surrounding surfaces. This type of dezincification penetrates deeply into the dezincification penetrates deeply into the sidewalls of valves and fittings sidewalls of valves and fittings


Service Conditions Generally Service Conditions Generally Present Where Dezincification Present Where Dezincification OccursOccurs Water with high levels of oxygen and carbon Water with high levels of oxygen and carbon

dioxide (uniform attack) dioxide (uniform attack) Stagnant or slow moving waters (uniform attack) Stagnant or slow moving waters (uniform attack) Slightly acidic water, low in salt content and at Slightly acidic water, low in salt content and at

room temperature (uniform attack) room temperature (uniform attack) Soft, low pH and low mineral water combined Soft, low pH and low mineral water combined

with oxygen, which forms zinc oxide (uniform with oxygen, which forms zinc oxide (uniform attack) attack)

Waters with high chloride ion content (uniform Waters with high chloride ion content (uniform attack) attack)

Neutral or alkaline waters, high in salt content Neutral or alkaline waters, high in salt content and at or above room temperature (plug-type and at or above room temperature (plug-type attack) attack)


Common Signs of Common Signs of DezincificationDezincification

Presence of a loosely adhering Presence of a loosely adhering white deposit of zinc oxide on the white deposit of zinc oxide on the exterior of the valve exterior of the valve

Presence of mineral stains on the Presence of mineral stains on the outer surface of the valve outer surface of the valve

Water weeping from the valve Water weeping from the valve body or stem/bonnet sealbody or stem/bonnet seal


Dezincification of a Brass Dezincification of a Brass ValveValve


Selective Leaching Selective Leaching to form Porous Oxides to form Porous Oxides


Micrographic Appearance Micrographic Appearance of a Dezincification of of a Dezincification of BrassBrass


PreventionPrevention Using a suitable heat treatment Using a suitable heat treatment Altering the environment (eg. Altering the environment (eg.

lowering oxygen content)lowering oxygen content) Use cathodic protection Use cathodic protection


Hydrogen Hydrogen Embrittlement Embrittlement The hydrogen is first of all adsorbed on The hydrogen is first of all adsorbed on

the metal surface before penetrating the metal surface before penetrating the lattice, where it diffuses in ionic the lattice, where it diffuses in ionic formform

The hydrogen atoms can have various The hydrogen atoms can have various origins the surrounding atmosphere origins the surrounding atmosphere containing hydrogen or hydrogenated containing hydrogen or hydrogenated compounds (H2S, NH3, H2O, etc.), compounds (H2S, NH3, H2O, etc.), electroplating processes electroplating processes


Hydrogen Hydrogen EmbrittlementEmbrittlement


Several Damage Types Several Damage Types Caused by Hydrogen Caused by Hydrogen Atoms Atoms Precipitation of brittle hydrides : Precipitation of brittle hydrides :

this occurs in titanium and other this occurs in titanium and other metals with a high affinity for metals with a high affinity for hydrogen (Ta, Zr, V, Pd, ...)hydrogen (Ta, Zr, V, Pd, ...)

Hydrogen embrittlement : by Hydrogen embrittlement : by interacting with lattice dislocations, interacting with lattice dislocations, hydrogen atoms cause a marked hydrogen atoms cause a marked loss in the plastic strain capacity of loss in the plastic strain capacity of the metal, which becomes brittle the metal, which becomes brittle


Prevention of Hydrogen Prevention of Hydrogen EmbrittlementEmbrittlement

Reduce the corrosion rateReduce the corrosion rate Modify the electroplating Modify the electroplating

conditions conditions Change the alloyChange the alloy Take appropriate precautions Take appropriate precautions

during welding during welding


Stress Corrosion Stress Corrosion Cracking (SCC) Cracking (SCC) A process involving the initiation A process involving the initiation

of cracks and their propagation, of cracks and their propagation, possibly up to complete failure of possibly up to complete failure of a component, due to the combined a component, due to the combined action of tensile mechanical action of tensile mechanical loading and a corrosive mediumloading and a corrosive medium

SCC frequently occurs such as SCC frequently occurs such as austenitic stainless steels in high austenitic stainless steels in high temperature water and steam temperature water and steam


Intergranular SCC Intergranular SCC in a Copper Alloyin a Copper Alloy


Stress Corrosion Stress Corrosion CrackingCracking


Preventing Stress Corrosion Preventing Stress Corrosion Cracking Cracking

Elimination of residual stresses by stress Elimination of residual stresses by stress relieving heat treatments, relieving heat treatments,

Purification of the medium, Purification of the medium, Choice of the most appropriate material, Choice of the most appropriate material, Improvement of the surface condition, Improvement of the surface condition, Avoid surface machining stresses, Avoid surface machining stresses, Perform treatments on welds to induce Perform treatments on welds to induce

surface compressive stresses, surface compressive stresses, Apply external protection methods Apply external protection methods

(cathodic protection, inhibitors and organic (cathodic protection, inhibitors and organic or inorganic protective coatings) or inorganic protective coatings)


Fatigue Corrosion Fatigue Corrosion Corrosion-fatigue differs from SCC by Corrosion-fatigue differs from SCC by

the fact that the applied stresses are the fact that the applied stresses are no longer static, but cyclic (periodically no longer static, but cyclic (periodically fluctuating or alternating loads)fluctuating or alternating loads)

Failure will eventually occur after a Failure will eventually occur after a finite number of cyclesfinite number of cycles

The cracks are generally transgranular The cracks are generally transgranular in nature, with little tendency for in nature, with little tendency for branching branching


Applied Stress vs Cycles Applied Stress vs Cycles to Failureto Failure

Load

Number of Cycles

Corrosive Env.Fatigue Limit

Air


Prevention of Fatigue Prevention of Fatigue CorrosionCorrosion

Decreasing the tensile stresses Decreasing the tensile stresses The use of stress-relief annealing The use of stress-relief annealing Applying mechanical surface Applying mechanical surface

traetmenttraetment Improvement of the surface Improvement of the surface

condition by polishing condition by polishing Corrosion inhibitors Corrosion inhibitors

korosi (2008).ppt

Documents

beda energi internal

besar kerugian akibat

asep handaya saputra

perlu memahami berbagai

usually a metal

beda jenis logam2

salt mine waterrural

sebagian besar karat