Makalah
KOROSI BATAS BUTIR (INTERGRANULAR CORROSION)
MELTOM A. TAMPAI F 331 07 019
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TADULAKO 2011
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkatnya - Lah sehingga makalah ini dapat terselesaikan dengan dengan tepat waktu sesuai dengan batas yang diberikan. Dalam pembuatan makalah ini saya mendapat berbagai berbagai masalah, seperti sulitnya mencari materi mengenai korosi batas butir ini. Namun berkat kerja keras dan semangat pantang menyerah maka makalah ini bisa terselesaikan. Saya sadar bahwa dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangankekurangan yang belum bisa saya selesaikan, seperti kata pepatah kuno “tak ada gading yang tak retak”. Maka d ari itu saya menghar men gharapkan apkan teguran dari para pembaca pe mbaca yang bersifat membangun demi terciptanya makalah yang lebih baik di waktu mendatang. Sekian dan terima kasih.
Penyusun
Palu,
April 2011
BAB I PENJELASAN KOROSI BATAS BUTIR Korosi batas butir merupakan merupakan korosi yang menyerang menyerang secara local menyerang menyerang batas butir-butir logam sehingga butir – butir logam l ogam akan hilang atau kekuatan mekanik dari logam akan berkurang, Korosi ini disebabkan disebabkan adanya kotoran (impurity) (impurity) batas butir, adanya unsur yang berlebih be rlebih pada sistem perpaduan atau penghilangan penghilangan salah satu unsur pada daerah batas butir.
Intergranular Intergranular corrosi co rrosion on (IGC) adalah bentuk penyerangan terhadap batas butir atau daerah sekitarnya pada material d alam lingkungan lingkungan korosif k orosif tetapi hanya sebagian kecil korosi menyerang butir material itu i tu sendiri. Intergranular corrosion juga dikenal sebagai intergranular attack (IGA). Pada beberapa material, proses korosi berjalan menyamping (lateral) sepanjang bidang-bidang bidang-bidang paralel sampai permukaaan permukaaan yang dikenal sebagai sebagai exfoliation (pengelupasan), (pengelupasan), dan pada p ada umumnya terjadi sepanjang sepanjang batas butir oleh sebab itu
disebut korosi batas butir. Lapisan yang terkelupas merupakan hasil dari proses pengelupasan pengelupasan (yang disebut d isebut juga sebagai lapisan korosi), merupakan produk korosi yang sangat besar dalam membongkar lapisan material; sebagai contoh, pada paduan alumunium.
Sebagian besar paduan rentan terserang IGA ketika dihadapkan pada lingkungan agresif. Hal ini disebabkan karena batas butir bu tir merupakan tempat pengendapan (precipitation) (precipitation) dan pemisahan (segregation), (segregation), dimana membuat mereka secara fisik dan kimia berbeda dengan butirnya. Intergranular attack didefinisikan sebagai pemutusan selektif terhadap batas butir atau daerah yang berdekatan sekitarnya tanpa serangan yang cukup besar terhadap butirnya sendiri. Hal ini disebabkan disebabkan oleh o leh perbedaan potensial antara daerah batas butir dengan endapan-endapan (precipitates), fasa intermetalik, atau pengotor (impurities) yang terbentuk di batas butir. Mekanisme dan tingkat penyerangan penyerangan berbeda untuk masing-masing paduan.
Endapan (precipitate) yang yang terbentuk dari material pada p ada temperatur tinggi (contohnya, (contohnya, selama se lama produksi, fabrikasi, perlakuan panas, dan pengelasan) pengelasan) sering kali bernukleasi dan tumbuh terutama di batas butir. Jika precipitate(s) tersebut kaya kaya akan elemen paduan yang p penting enting bagi ketahanan korosi, wilayah yang berdekatan dengan batas butir sebagai konsekuensinya konsekuensinya akan kekurangan elemen tersebut. Logam tersebut peka dan rentan terhadap serangan serangan IGA dalam satu atau lebih jenis lingkungan korosif. Contohnya, pada austenitic stainless steels seperti tipe 304, intergranular intergranular attack sering berasosiasi dengan precipitate chromium-karbida chromium-karbida (Cr 23C6) pada batas butir di Heat Affected Zone. Pengendapan atas beberapa karbida sering disebut sebagai “sensitasi”. Ketika precipitate chromium-karbida terbentuk, daerah sekitarnya kekurangan chromium. Sebagai hasilnya area kekurangan lebih rentan terserang korosi dalam lingkungan agresif dibandingkan dibandingkan dae d aerah rah yang jauh dari batas butir. Contoh lain dari pemisahan (segregation) batas butir adalah pembentukkan fasa sigma sebagai hasil unsur Cr dan Mo p ada batas butir dalam elemen paduan. Fasa
sigma biasanya lebih sulit dibedakan secara visual dalam d alam mikrostuktur dibandingkan dibandingkan dengan chromium karbida. Pengotor (impurities) yang meng-segregasi batas butir kemungkinan meningkatkan meningkatkan gaya galvanik dalam lingkungan lingkungan korosif dengan menyediakan sebagai tempat anodik maupun katodik. Contohnya, dalam seri-2000 (2xxx) paduan alumunium, kekurangan tembaga (anodik) kumpulan pada sisi lain larut sementara batas butir merupakan katodik yang akan membentuk precipitate precipitate CuAl2. Sebaliknya, Sebaliknya, pada seri-5000 seri-5000 (5xxx) paduan alumunium, intermetalik precipitate precipitate seperti Mg 2Al3 (anodik) akan terserang ketika pembentukan fasa lanjutan dalam b atas butir. Selama berada be rada dalam larutan klorida, pasangan galvanik terbentuk terbentuk diantara precipitate dengan matriks paduan yang bisa b isa memberi intergranular attack yang hebat. Dalam kenyataannya untuk intergr i ntergranular anular attack dan laju korosi bergantung pada linkungan korosif dan keberadaan intergranular precipitation, dimana itu merupakan fungsi dari komposisi paduan, p aduan, fabrikasi, dan paramet p arameter er perlakuan panas.
Pengaruh batas butir sangat sedikit atau bahkan tidak ada dalam sebagian besar aplikasi atau penggunaan logam pada umumnya. Jika suatu logam be rkarat, rkarat, serangan se rangan yang seragam menghasilkan batasan-batasan batasan-batasan butir yang pada umumnya hanya sedikit lebih reaktif dibandingkan dengan dengan matriks itu sendiri. sendiri. Namun, Namun , dalam kondisi tertentu, permukaan butir sangat reaktif sehingga menghasilkan menghasilkan korosi batas b atas butir. Daerah yang terserang dan bersebelahan dengan batas butir, dengan korosi yang relatif sedikit dari butir, adalah intergranular korosi. Paduannya akan hancur (butirnya akan roktok) sehingga logam tersebut akan kehilangan kekuatannya.
BAB II PENYEBAB KOROSI BATAS BITIR Penyebab terjadinya korosi batas butir ;
Adanya kotoran pada batas butir.
Adanya unsur yang berlebih pada sistem s istem perpaduan. perpaduan.
Adanya presipitasi dan segregasi yang membuat logam secara fisik dan kimia berbeda dengan butirnya.
Skema segregasi dan presipitasi
BAB III MEKANISME KOROSI BATAS BUTIR Mekanisme Terjadinya Intergranular Corrosion Korosi intergranular intergranular ( korosi batas butir ) merupakan serangan serangan yang bersifat khusus terhadap batas batas butir atau daerah di dekat batas butir pada material karena karena lingkungan yang bersifat bersifat korosif. Akan tetapi t etapi terjadi korosi yang sedikit pada batas butir. Korosi intergranular intergranular ini sering disebut juga serangan intergranular intergranular ( Intergranular Intergranular Attack/IGA).Pada material tertentu, korosi yang terjadi ke arah samping sepanjang bidang yang sejajar sej ajar terhadap permukaan permukaan rol dikenal sebagai eksfoliasi. Hal ini secara umum terjadi di sepanjang batas butir, sehingga termasuk ke dalam korosi batas butir. Sebagian besar logam paduan rentan terhadap IGA ketika tidak terlindungi pada kondisi lingkungan tertentu. Hal ini d ikarenakan ikarenakan batas butir merupakan tempat untuk presipitasi dan segregasi, yang membuat batas butir berbeda secara fisik d an kimia dari butirnya sendiri. Serangan intergranular ( Intergranular Attack ) di definisikan sebagai disolusi batas butir atau daerah yang berdekatan dengan batas butir tanpa serangan cukup besar pada butirnya sendiri. Hal ini disebabkan disebabkan oleh o leh perbedaan potensial potensial di antara daerah batas batas butir dan presipitat, fasa fasa intermetalik maupun impuritis yang terbentuk pada batas butir. Mekanisme M ekanisme sebenarnya sebenarnya dan tingkat serangan korosi intergranular intergranular ini berbeda untuk setiap sistem paduan. Presipitat yang terbentuk karena logam berada b erada pada temperature tinggi (sebagai contoh ketika proses produksi, fabrikasi, perlakuan panas dan pengelasan), sering bernukleasi dan tumbuh secara khusus pada batas butir. Jika p resipitat ini kaya akan elemen padua p aduan n yang dibutuhkan untuk ketahanan korosi, akibatnya daerah yang berdekatan berdekatan dengan batas butir akan terjadi penipisan elemen-elemen elemen-elemen ini. Kemudian, logam menjadi peka dan mudah terkena korosi intergranular pada satu atau beberapa lingkungan khusus yang bersifat korosif. Sebagai contoh, pada austenitic stainless
steel tipe 304, korosi intergranular intergranular sering berhubungan secara khusus dengan presipitasi karbida yang kaya akan kromium pada batas butir di daerah HAZ ( Heat Affected Zone ). Presipitasi sejumlah karbida sering di sebut s ebagai sensitisasi. sensitisasi.
Ketika kromium karbida k arbida terbentuk, daerah di sekitarnya akan mengalami penipisan kromium. Sehingga daerah yang mengalami penipisan tersebut lebih mudah terkena korosi pada lingkungan tertentu dibandingkan dengan daerah yang jauh dari batas butir. Impuritis yang bersegregasi pada batas b atas butir juga dapat menyebabkan menyebabkan gaya galvanik pada lingkungan korosif dengan adanya sisi anodik dan katodik. Sebagai contoh, pada paduan aluminium seri 2000 ( 2xxx ), bagian yang mengalami penipisan ( depletion ) tembaga pada satu sisi batas b atas butir akan terdisolusi terdisolusi ketika batas butir bersifat katodik karena adanya presipitat CuAl 2. Sebaliknya, pada paduan aluminium seri 5000 ( 5xxx 5 xxx ), presipitat intermetalik seperti seperti Mg2Al3 ( anodik ) akan mengalami men galami serangan ketika membentuk fasa yang kontinyu pada batas butir. Ketika terkena larutan klorida, pasangan galvanic akan terbentuk terbentuk antara presipitat dan matriks paduan yang akan menyebabkan menyebabkan serangan serangan korosi pada batas butir. Kerentanan sebenarnya terhadap terhadap seranga s erangan n korosi intergranular intergranular dan tingkat korosi tergantung pada lingkungan korosif dan banyaknya presipitasi intergranular, dimana merupakan fungsi dari komposisi paduan, paduan, fabrikasi fabrikasi dan parameter perlakuan panas.
BAB IV PENCEGAHAN KOROSI BATAS BUTIR Bagaimana cara mencegah korosi batas butir? Berikut ada beberapa cara untuk mencegah korosi batas butir :
Gunakan baja tahan karat dengan karbon rendah ( misalnya misalnya 304L, 316L) kelas dari baja tahan-karat tahan-karat
Gunakan paduan dengan nilai yang stabil, titanium (misalnya tipe 321) atau niobium (misalnya tipe 347). Tiatanium dan niobium niobium adalah pembentuk karbida yang kuat. Mereka bereaksi dengan karbon membentuk karbida yang sesuai sehingga mencegah deplesi kromium.
Gunakan perlakuan panas s esudah proses pengelasan.
Memperpanjang waktu penahanan penahanan pada proses homogenisasi, sehingga sehingga konsentrasi Cr merata disetiap titik.
REFERENSI httt p:/ / www.enc ht www.encan angirul.com girul.com// 20 2011/ 11/04/korosi-ba 04/korosi-batas tas-butir -butir-int -interg ergranula ranular.ht r.html ml www.it ww w.it s.ac.id/ .../ 1539-ssulistij 1539-ssulistijono-mat ono-mat-eng-3.B -eng-3.Bentuk% entuk%20 20 korosi %20ppt.pdf %20ppt.pdf
