Liquid Metal Attack and Exfoliation

LIQUID METAL ATTACK AND EXFOLIATIONAnggota Kelompok:

Astri Aldelina140210120022Ikbar Ar-rumaisha140210120028Natan Angeleo140210120072Ade Putra140210120053Karen1402101100Rudi Satya Handika140210110082

1

Peristiwa perusakan atau degradasi material logam akibat bereaksi secara kimia atau aktivitas kimia dengan lingkunganKorosi dapat didefinisikan sebagai proses transfer elektronContohnya adalah karat besiKOROSIDikenal sebagai korosi yang disebabkan oleh logam cairDalam beberapa kegiatan industri logam cair yang melewati pipa logam akan menyebabkan pipa mengalami korosi.Contohnya, logam merkuri cair dapat melarutkan hampir semua logam menjadi bentuk amalgam (campuran logam yang berisi merkuri)

LIQUID METAL ATTACKAmalgam adalah alloi yang berisi merkuri yang menjadi pasta keperak-perakan yang lunak ketika dicampur dan kemudian akan mengeras. Sedangkan alloi (logam campur) sendiri berarti suatu produk yang dibentuk oleh penggabungan dua logam atau lebih yang sama-sama larut dalam air dan biasanya disuplay dalam bentuk bubuk dan dicampur dengan merkuri. 3

Merupakan ketidakmampuan logam padat dalam mempertahankan wujudnya di bawah tekanan akibat kontak dengan suatu logam cair (retak logam cair)Persyaratan LME dapat terjadi pada logam padat yaitu:Adanya suasana lembap dan kontak langsung antara logam padat dan logam cair.Jumlah logam cair harus memadaiLIQUID METAL EMBRITTLEMENT (LME)

Penggetasan merupakan suatu fenomena penurunan keuletan dan ketangguhan sifat mekanik logam akibat interaksi dengan logam cair5Faktor Faktor yang Mempengaruhi LME:

Ukuran butiranSuhuLaju reganganAlloying (pencampuran)

Ukuran ButiranRegangan yang terjadi pada struktur logam padat berbanding terbalik dengan diameter butiran. Sehingga semakin besar diameter butiran logam padat, semakin tinggi ketahanan logam padat tersebut terhadap efek penetrasi dari logam cair yang membuat srukturnya meregang.

SuhuLiquid metal embrittlement (LME) terjadi pada suhu diatas titik leleh logam cair. Suhu transisi (perubahan dari logam padat ke keadaan embrittlement atau penggetasan) akan meningkat seiring dengan peningkatan laju regangan logam padat.Dengan naiknya suhu pada material kemungkinan deformasi pada batas butir dapat terjadi. Sebab pada suhu tinggi kekuatan material sangat tergantung pada laju perubahan regangan.

Laju reganganLaju regangan berhubungan dengan peningkatan kekuatan logam padat terhadap efek penetrasi yang diberikan oleh logam cair.Semakin tinggi tingkat regangan logam padat, semakin rentan logam padat tersebut mengalami penggetasan (fenomena penurunan kekuatan struktur padat logam akibat interaksinya dengn logam cair).AlloyingBeberapa logam mengalami penggetasan dalam bentuk murninya (seperti seng dengan merkuri cair dan alumunium dengan gallium cair).Di sisi lain, besi dalam keadaan murninya tidak mengalami penggetasan dengan merkuri cair. Tembaga murni pun relatif kebal terhadap merkuri cair.Namun, besi menjadi rentan mengalami penggetasan dengan merkuri cair ketika besi berada dalam bentuk alloy (seperti campurannya dengan 2% silikon, 4% alumunium, atau 8% nikel).Keadaan logam dalam bentuk alloy akan menyebabkannya rentan terhadap penggetasan.

Liquid metal embrittlement dapat dicegah dengan mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:Menempelkan logam pengotor pada logam padat.Contohnya, penambahan fosfor pada monel (alloy nikel) untuk mengurangi penggetasan monel oleh merkuri cair atau penambahan lantanida pada baja bertimah.Pada beberapa khasus, penambahan logam kedua pada cairan penggetas atau logam cair dapat menurunkan tingkat penggetasan.Peletakan suatu penghalang efektif antara logam padat dan logam cair. Contoh penghalang tersebut adalah lapisan keramik atau lapisan kovalen.Menyelaputi suatu alloy (seperti alloy seng) dengan logam lunak yang tingkat kemurniannya tinggi seperti zirkonium murni untuk meningkatkan ketahanan alloy terhadap penggetasan oleh Cd cair.

Tindakan Pencegahan

Exfoliation merupakan bentuk khusus dari korosi batas butir yang berlangsung dari daerah inisiasi sepanjang permukaan. Secara umum pada bidang batas, exfoliation akan membentuk produk korosi yang mendesak logam keluar dari induk logam, menghasilkan permukaan yang menggelembung.Disebut juga sebagai korosi lapisan.Perlakuan dengan menggunakan panas yang sesuai akan mengurangi jenis korosi ini.Alloy alumunium yang terpapar lingkungan tropis perairan akan mudah mengalami korosi jenis iniExfoliation CorrosionMekanisme terjadinya pengelupasan:Logam akan menggembungProduk korosi yang terbentuk memiliki volume 5x lebih besar dari logam yang dikorosikan dan produk korosi tersebut terperangkap di bawah permukaan logamPada alloy besi, exfoliation dikarakterisasi oleh pertumbuhan internal oksida yang memiliki volume 5x lebih besar daripada bajanya.Pertumbuhan internal oksida yang berlebih dapat meningkatkan temperatur dan material yang mengelupas akan merusak benda yang dilapisi oleh logam tersebut.Exfoliation terjadi pada material besi saat pertumbuhan multilayer terbentuk.Exfoliation dapat dimanimalisir dengan penggunaan alloy aluminium-tembaga yang berdaya tahan tinggi.Penggunaan pelapis logam dari bahan organikDengan menghindari penggunaan pelumas yang mengandung grafit yang dapat bertindak sebagai katode.Pemilihan alloy alumunium yang resisten terhadap exfoliation. Tindakan Pencegahan