Analisis pengaruh proses pengelasan GMAW dan SMAW pada stainless steel terhadap korosi batas butir

Kebanyakan orang mengetahui bahwa baja tahan karat merupakan materialtahan karat. Akan tetapi tidaklah demikian, walaupun baja tahan karat austenitikAISI304 memiliki sifat mampu las yang cukup baik serta memiliki ketahanan korosiyang cukup tinggi temyata juga timbul presipitasi karbida krom. Hal ini disebabkanadanya pemanasan pada temperatur 420 ?C - 871 ?C sehingga timbul endapankarbida krom pada daerah sekitar batas butir yang menyebabkan terjadinya korosibatas butir. Adanya endapan karbida krom pada daerah sekitar batas butir dapatmenurunkan sifat tahan korosi baja tahan karat austenitik AISI 304.Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pengelasan GMAW danSMAW terhadap korosi batas butir, untuk input panas yang diberikan dan perlakuanmaterial Belama proses pengelasan berbeda.Dari hasil penelitian dan analisa yang dilakukan menunjukkan adanyaperbedaan pengaruh pengelasan yang dilakukan, dimana penurunan sifat tahankorosi pada baja tahan karat austenik AISI 304 dengan menggunakan pengelasanGMAW arus 90 A pada pendinginan air tidak terlalu besar.

Presipitasi karbida adalah proses dari baja tahan karat Austenitik yang dipanaskan pada temperatur 550 °C - 850 °C, dalam hal ini kombinasi dari karbon dan beberapa elemen pada paduan membentuk suatu formula umum, M23C6 atau MC6 (dimana M dapat berbentuk sebagai Cr, Ti, Nb dll). Presipitasi umumnya terjadi sepanjang batas butir, sebab adanya kondisi ketidaksempurnaan dan energi tinggi.

Penelitian ini adalah tentang identifikasi dari presipitasi karbida, perkembangan butiran dan pengaruh sifat mekanik dari jenis SS-304, dengan 6 % C, yang difokuskan pada 2 temperature: 649 °C dan 871 °C dengan variasi waktu penuaan pada pendinginan lambat.

Karbida dalam bentuk Cr23C6 dengan parameter kisi a=b=c 10,65 A, telah bisa diidentifikasi dengan XRD, dengan kandungan 3 % C dan 19,8 % Cr, dibuktikan dengan menggunakan peralatan Scanning Electron Microscope (SEM)/EDAX.

Ukuran butir meningkat dengan bertambahnya waktu, sebelum stabil pada waktu dimana presipitasi terjadi secara maksimum. Pada temperatur 649 °C, ukuran butir maksimum adalah sebesar 22,45 mm selama waktu 30 menit, tetapi pada temperatur 871 °C, ukuran maksimum adalah 24,45 mm selama 300 menit.

Uji tarik dilakukan pada sampel yang dipanaskan pada sampel yang dipanaskan pada 871 °C dengan pendinginan lambat, mendapatkan bahwa pertumbuhan butiran mengikuti persamaan Hall & Petch Equation dengan harga k'=6.8059 kg/mm2 dan si= 15,404 kg/mm2, pendinginan cepat akan menaikkan tegangan luluhnya sebesar 11,59 % lebih tinggi.

Stanlees Steel 316, 309S dan 316L yang mengalami proses perlakuan panas (heart treatment) pada temperature sensitis yaitu pada temperature 500 C - 600 C akan mengakibatkan ketahanan terhadap korosi akan berubah bila berada dalatn lingkungan yang korosif. Hal ini disebabkan oleh adanya senyawa karbida chrom yang terbentuk pada batas butir, sehingga akan menyebabkan terjadinya korosi intergranular. Disamping itu adanya presipitasi karbida juga mengakibatkan perubahan sifat mekanik dari material tersebut. Pada penelitian ini akan dipelajari sejauh mana pengaruh temperatur sensitis dan juga waktu penahanan (holding time) terhadap pembentukan presipitasi karbida pada Stanlees Steel 316, 309S dan 316L. Pada proses ini data yang akan diperoleh adalah kekerasan pada daerah batas butir dengan menggunakan alat uji kekerasan mikro hardnees. Selain itu pada penelitian kali ini juga akan menganalisa pengaruh adanya presipitasi karbida chrom pada Stanlees Steel 316, 309S dan 316L terhadap ketahanan korosi terhadap beberapa media korosi yaitu media Asam (H2S04) dan air laut (NaCl). Selanjutnya hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin lama waktu penahanan maka presipitasi karbida yang terbentuk akan semakin besar, selain itu kandungan karbon yang ada pada material Stainless Steel juga sangat mempengaruhi tingkat presipitasi yang terbentuk. Dari hasil proses pengkorosian diketahui bahwa korosi yang terjadi akibat adanya presipitasi karbida pada Stanlees Steel 316, 309S dan 3l6L bukan hanya korosi batas butir, melainkan juga adanya korosi merata dan korosi sumuran.

INTERGRANULAR CORROSION

By Syamsul Bachri Usman on Senin, 24 Januari 2011

Umum

Di lingkungan sehari-hari banyak terdapat proses kimiawi yang terjadi. Salah satu proses

kimiawi yang terjadi adalah proses korosi. Beberapa macam jenis korosi sangat mudah untuk dikenal

dan ada juga sangat susah untuk dikenali. Jenis korosi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa

macam, diantaranya adalah:

Uniform attack

Galvanic Corrosion

Crevice Corrosion

Pitting Corrosion

Intergranular Corrosion

Selective Leaching

Erosion Corrosion

Stress Corrosion

Fatigue Corrosion

Biological Corrosion

Klasifikasi diatas dapat mempermudah membedakan macam-macam korosi yang terjadi. Salah

satu jenis korosi yang akan dibahas adalah Intergranular Corrosion.

Definisi

Intergranular corrosion merupakan jenis korosi yang sangat merugikan, karena bentuk dari jenis

korosi tidak dapat dilihat secara langsung. Korosi ini hanya dapat dilihat melalui uji lab. Intergranular

corrosion disebabkan karena susunan kristal pada suatu atom material mengalamai kekosongan

maka akan berakibat mudahnya material mengalami korosi. Hal ini disebabkan adanya difusi media

korosi logam yang meningkat sehingga media korosif dapat masuk kedalam grain boundary.

Gambar 1. Contoh gambar korosi intergranular. (www.efestus.just.edu)

Mekanisme

Korosi ini termasuk korosi yang disebabkan oleh perubahan sifat metalurgi, dimana ketika austenic

SS berada pada temperature 425-850 oC (temperatur sensitasi) atau ketika dipanaskan dan dibiarkan

mendingin secara perlahan (seperti halnya sesudah welding atau pendinginan setelah annealing)

maka karbon akan menarik krom untuk membentuk partikel kromium karbida (chromium carbide) di

daerah batas butir (grain boundary) struktur SS. Formasi kromium karbida yang terkonsentrasi pada

batas butir akan menghilangkan/ mengurangi sifat perlindungan kromium pada daerah tengah butir.

Sehingga daerah ini akan dengan mudah terserang oleh korosi. Secara umum SS dengan kadar

karbon < 2 % relative tahan terhadap korosi ini. Ketidak sempurnaan mikrostruktur ini diperbaiki

dengan menambahkan unsur yang memiliki afinitas (daya tarik) terhadap Karbon lebih besar untuk

membentuk karbida, seperti Titanium (misal pada SS 321) dan Niobium (misal pada SS 347).

Intergranular korosi Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi , cari

Mikroskop pandangan penampang dipoles material diserang oleh korosi intergranular

Korosi intergranular (IGC), juga dikenal sebagai serangan intergranular (IGA), adalah bentuk korosi di mana batas-batas kristalit material lebih rentan terhadap korosi dari bagian dalam mereka. (Bandingkan transgranular korosi.)

Situasi ini dapat terjadi jika di tahan korosi paduan, ketika batas butir habis, yang dikenal sebagai deplesi batas butir, dari korosi-menghambat unsur-unsur seperti kromium oleh beberapa mekanisme. Dalam nikel paduan dan austenitic baja tahan karat , di mana kromium

ditambahkan untuk ketahanan korosi, mekanisme yang terlibat adalah presipitasi karbida krom pada batas butir, sehingga pembentukan kromium-habis zona berdekatan dengan batas butir (proses ini disebut sensitisasi ) . Sekitar 12% kromium yang minimal diperlukan untuk memastikan pasivasi, mekanisme yang tak terlihat sebuah film ultra tipis, yang dikenal sebagai film pasif, terbentuk pada permukaan baja tahan karat. Film ini pasif melindungi logam dari lingkungan korosif. Properti penyembuhan diri dari film pasif membuat stainless steel. pencucian Selektif sering melibatkan mekanisme batas butir deplesi.

Zona ini juga bertindak sebagai lokal pasangan galvanik , menyebabkan lokal korosi galvanik . Kondisi ini terjadi ketika material dipanaskan sampai suhu sekitar 700 ° C untuk waktu terlalu lama, dan sering terjadi selama pengelasan atau tidak benar perlakuan panas . Ketika zona bentuk materi tersebut karena pengelasan, korosi yang dihasilkan disebut pembusukan las. Stainless baja dapat stabil terhadap perilaku ini dengan penambahan titanium , niobium , atau tantalum , yang membentuk titanium karbida , niobium karbida dan tantalum karbida istimewa untuk kromium karbida, dengan menurunkan kandungan karbon dalam baja dan dalam kasus pengelasan juga di filler logam di bawah 0,02%, atau dengan memanaskan seluruh bagian atas 1000 ° C dan pendinginan dengan air, mengarah ke pembubaran karbida kromium dalam biji-bijian dan kemudian mencegah curah hujan. Kemungkinan lain adalah untuk menjaga bagian-bagian dilas cukup tipis sehingga, pada pendinginan, logam membuang panas terlalu cepat untuk kromium karbida untuk mengendapkan.

Jenis terkait lainnya dari korosi intergranular disebut serangan knifeline (KLA). Dampak serangan Knifeline baja distabilkan dengan niobium, seperti 347 stainless steel. Titanium, niobium, dan mereka karbida larut dalam baja pada suhu yang sangat tinggi. Pada beberapa rezim pendinginan, niobium karbida tidak mengendap, dan baja kemudian berperilaku seperti baja yang tidak menetap, membentuk kromium karbida sebagai gantinya. Ini hanya mempengaruhi zona tipis beberapa milimeter lebar di sekitar sangat melas, sehingga sulit untuk spot dan meningkatkan kecepatan korosi. Struktur terbuat dari baja tersebut harus dipanaskan dalam keseluruhan menjadi sekitar 1950, ° F ketika karbida kromium karbida larut dan niobium bentuk. Tingkat pendinginan setelah perawatan ini tidak penting, karena karbon yang seharusnya menimbulkan risiko pembentukan kromium karbida sudah diasingkan sebagai karbida niobium. [1]

Aluminium paduan berbasis mungkin sensitif terhadap korosi intergranular jika ada lapisan bahan bertindak sebagai anoda aluminium antara kaya kristal. Tinggi paduan aluminium kekuatan, terutama ketika diekstrusi atau mengalami tingkat tinggi bekerja, bisa menjalani korosi pengelupasan kulit , dimana produk korosi membangun antara, butiran pipih memanjang dan memisahkan mereka, sehingga mengangkat atau membalik efek dan sering menyebarkan dari tepi materi melalui struktur seluruh. [2] korosi intergranular adalah perhatian terutama untuk paduan dengan tingginya kandungan tembaga .

Jenis lain dari paduan dapat menjalani pengelupasan kulit juga, sensitivitas kupronikel meningkat bersama-sama dengan konten nikel. Sebuah istilah yang lebih luas untuk kelas korosi korosi lamelar. Paduan dari besi yang rentan terhadap korosi pipih, karena volume oksida besi adalah sekitar tujuh kali lebih tinggi dari volume logam asli, yang menyebabkan pembentukan internal tarik tegangan merobek materi terpisah. Efek yang sama menyebabkan pembentukan lamellae pada baja stainless, karena perbedaan ekspansi termal dari oksida dan logam. [3]

Berbasis tembaga paduan menjadi sensitif ketika menipisnya kandungan tembaga dalam batas butir terjadi.

Anisotropic paduan, di mana ekstrusi mengarah bekerja atau berat untuk pembentukan panjang, biji-bijian datar, sangat rentan terhadap korosi intergranular. [4]

Korosi intergranular disebabkan oleh tekanan lingkungan disebut stres retak korosi . Korosi intergranular dapat dideteksi dengan metode ultrasonik dan arus eddy.

Isi