17
Terakhir, pembahasan terbentuknya melalui gaya – gaya mekanis seperti
gaya tensile maupun gaya kompresi tidak memiliki pengaruh yang signifikan atau bahkan tidak berpengaruh pada korosi dari material. Gaya kompresi tidak
menyebabkan keretakan, dan pada kenyataannya gaya kompresi melalui teknik shot-peening digunakan untuk menurunkan kemungkinan material logam
mengalami fatik, keretakan dari pengaruh Stress-Corrosion-Cracking SCC. Akan tetapi gabungan dari gaya tensile dan pengaruh lingkungan korosi yang
spesifik dapat menyebabkan kegagalan tiba-tiba melalui cracking pada struktur logam.
2.2.2 Jenis – Jenis Korosi pada Material Logam
Terdapat beberapa bentuk korosi yang ditunjukkan secara skematis di gambar 2.7 dan diurutkan sebagai berikut, yang selanjutnya akan dibahas satu
persatu secara singkat: A. Korosi yang dapat terlihat dan diidentifikasi secara langsung, meliputi
1. Uniform Corrosion 2. Galvanic Corrosion
3. Crevice Corrosion 4. Pitting Corrosion
5. Hydrogen Damage
B. Korosi yang memerlukan identifikasi tambahan atau alat Bantu, meliputi 6. Erosion Corrosion
7. Cavitation 8. Fretting Corrosion
9. Intergranullar Corrosion
C. Korosi yang memerlukan mikroskopi untuk identifikasinya, meliputi 10. Exfolation
11. Dealloying 12. Corrosion Fatigue
13. Stress Corrosion Cracking
Universitas Sumatera Utara
18
Uniform Corrosion merupakan korosi umum yang dialami sebagian besar logam. Namun dampaknya bentuk korosi lainnya bersifat lebih berpusat, lebih
susah dideteksi dan lebih merusak meskipun tidak menkomsumsimengenai seluruh material. Hydrogen damage lebih mengacu pada hasil metalurgi, tetapi
tetap dibahas akibat frekuensi kejadiannya Chattoraj, Indrianil.Jurnal Fundamentals of Corrosion Its Prevention.
Gambar 2.7 Rangkuman Skema Jenis – Jenis Bentuk Korosi Principles and
Prevention of Corrotion, 2
nd
ed., halaman 12
Universitas Sumatera Utara
19
2.2.2.1 Uniform Corrosion
Apabila kerusakan permukaan logam bersifat meratasejajar maka kerusakan dapat digolongkan kedalam uniform corrosion. Untuk dapat terjadinya
uniform corrosion, lingkungan korosif reaksi harus dapat terjadi bereaksi dengan keseluruhan bagian dalam permukaan logam, ditambah logam itu sendiri
harus merata baik secara metalurginya maupun komposisinya. Contoh yang paling mendasar dari korosi jenis ini adalah korosi yang disebabkan oleh atmosfer,
contoh lainnya seperti korosi yang terjadi pada baja yang dicelupkan dalam larutan asam. Korosi jenis ini lebih dipilih dalam pandangan teknis apabila
dibandingkan dengan korosi lokalpemusatan lainnya karena dapat diprediksi sehingga dapat dijadikan sebuah faktor dalam perencanaan. Gambar 2.8
menunjukkan permukaan struktur baja bangunan yang telah mengalami uniform corrosion.
Gambar 2.8 Uniform Corrosion pada Struktur Baja corrosion.ksc.nasa.gov
2.2.2.2 Galvanic Corrosion
Ketika dua logam didekatkandipasang dengan kehadiran elektrolit korosif, salah satu diantara logam tersebut akan mengalami korosi dan yang lain
akan terlindung dari korosi itu sendiri. Ketika dua logam yang memiliki potensial korosi, E
corr
, berbeda maka salah satu logam dengan muatan positif atau muatan yang lebih mulia akan terlindung sedangkan logam yang lainnya akan mengalami
korosi, yang dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah. Dengan catatan material
Universitas Sumatera Utara
20
campuran seperti stainless steel maupun nikel berada dalam kondisi pasivitas aktif diatas
ε
p
. Gambar 2.9 akan menunjukkan contoh galvanic corrosion diantara logam
baja karbon yang dilas dengan sebuah stainless steel. Flens dari pipa baja tersebut akan mengalami korosi di sekitar sambungan las. Semakin menjauh dari las, maka
korosi semakin susah terjadi akibat adanya resistensi pada jalur elektrolit, sehingga konduktivitas elektrolit hanya terjadi pada daerah keci di sambungan.
Tabel 2.1 Tabel Seri Galvanic Dalam Air Laut Principles and Prevention of Corrotion, 2
nd
ed., halaman 14
Universitas Sumatera Utara
21
Gambar 2.9 Proses Galvanisasi Stainless Steel dan Baja Karbon engineering.stackexchange.com
2.2.2.3 Crevice Corrosion
Crevice corrosion adalah korosi berpusat yang terjadi dalam tempat tertutup crevice, lubang, yang dimana akses dari fluida yang bekerja dari
lingkungan sangatlah terbatas. Formasi dari sel aerasi yang berbeda akan menimbulkan korosi didalam lubang tersebut. Contoh dari crevice sendiri adalah
jarak antara bagian, bagian bawah dari gasket atau seal, didalam retakan, atau ruang yang dipenuhi dengan kotoran maupun sludge.
Korosi ini dipengaruhi oleh jenis crevice metal-metal atau metal- nonmetal, geometri crevice bentuk, ukuran permukaan dan faktor metalurgi
serta lingkungan. Pemaparan suatu logam terhadap korosi ini telah ditentukan melalui prosedur standard ASTM dengan acuan temperatur batas crevice
corrosion sebagai indikator pengurutan ketahanan material. Korosi stainless-steel dalam larutan aerasi garam telah menjadi fenomena umum crevice corrosion,
campuran Fe,Cr dan Ni sebagai penyusun utama stainless steel akan berakumulais di crevicedan membentuk larutan asam yang sangat tinggi sehingga laju korosi di
daerah tersebut juga mengalami peningkatan signifikan. Gambar 2.10 menunjukkan crevice corrosion yang terjadi pada sisi pipa APK dengan material
stainless steel-316 di sistem desalinasi air laut
Universitas Sumatera Utara
22
Gambar 2.10 Crevice Corrosion pada Stainless Steel 316 di APK Sistem Desalinasi Air Laut Crevice Corrosion .Corrosionclinic.com. 2012
2.2.2.4. Pitting Corrosion
Kondisi tertentu, seperti konsentrasi oksigen yang rendah atau konsentrasi kloridayang akan membentuk anion, dapat mempengaruhi kemampuan sebuah
logam untuk membentuk kembali lapisan pasivitasnya. Pada kasus terparah, keseluruhan permukaan akan tetap terlindungi namun fluktuasi terpusat pada
sebuah titik akan mengalami degradasi lapisan oksida hingga mencapai titk batas, korosi pada kondisi berikut dapat menyebabkan munculnya lubang korosi
corrosion pits, Meskipun lubang korosi hanya terbentuk pada keadaan yang ekstrim, mereka dapat terus menerus berlanjut bahkan ketika kondisi konsentrasi
telah kembali normal, hal ini dikarenakan interior dari lubang korosi memiliki pH yang terus menurun semakin asam dan kadar oksigen yang semakin menipis
sehingga proses autokatalis terjadi dan mempercepat laju korosi. Dalam kasus –
kasus ekstrim lubang yang terlihat kecil dapat menjalar kedalam material sehingga menghasilkan konsentrasi tekanan yang cukup untuk merusak logam yang
tangguh, kondisi ini sangatlah berbahaya dikarenakan deteksi serta identifikasi baru dapat dilakukan setelah terjadi kegagalan, dimana terlihat bahwa lubang yang
berukuran kecil dapat menyembunyikan jaluraliran retakan dan lubang yang
Universitas Sumatera Utara
23
berukuran jauh lebih besar. Korosi jenis ini umum dijumpai pada logam passivasi, dan dapat dicegah dengan pengendalian lingkungan disekitar logam. Gambar 2.11
menunjukkan lubang pit yang dihasilkan akibat pitting corrosion dan Gambar 2.12 menunjukkan bentuk lubang pit yang mungkin terbentuk dalam pitting
corrosion.
Gambar 2.11 Pitting dan Crevice Corrosion dalam Material Stainless Steel yang Terpapar Larutan Besi Klorida www.nap.edu
Gambar 2.12 Skema Penjalaran Lubang Pit pada Pitting Corrosion Wikipedia.org
2.2.2.5 Environmental Induced Corrosion
Korosi yang disebabkan oleh faktor lingkungan ini meliputi tiga jenis korosi, yaitu Stress Corrosion Cracking SCC, Corrosion Fatigue Cracking
CFC, dan Hidrogen-Induced Cracking HIC. SCC terjadi pada logam dengan tegangan tensil dalam kondisi lingkungan
tertentu. Logam murni cenderung memiliki ketahanan terhadap SCC ini. Sebuah lapisan permukaan pasif dibawah kondisi oksidasi harus hadir dan laju korosi
SCC cenderung lambat, sebagai contohnya stainless steel tidak tahan terhadap
Universitas Sumatera Utara
24
klorida panas. kuningan terhadap larutan ammonia, dan baja karbon terhadap nitrat dimana hal tersebut ditunjukkan oleh gambar 2.13.
CFC terjadi dalam siklus tekanan dalam lingkungan korosif. Kerentanan terhadap dan laju korosi dari keretakan fatik tanpa korosi biasanya bertambah
karena adanya kehadiran lingkungan korosif. Baik logam maupun paduan dapat terpapar oleh korosi jenis ini, tanpa adanya lingkungan spesifik. Beach marks
secara makroskopis biasanya dapat disaksikan ketika produk korosi diakumulasikan pada jalur keretakan. Akan tetapi, beach marks juga dapat terjadi
apabila terdapat perbedaan pada deformasi mikroplastik ketika penjalaran keretakan terganggu, dan beach marks yang ditunjukkan gambar 2.14 yang
muncul dengan indikasi korosi yang sedikit atau tidak ada sama sekali. HIC yang menyebabkan keretakan terjadi ketika difusi hidrogen dalam
lattice logam mengalami evolusi hidrogen yang memproduksi atom hidrogen pada permukaan selama korosi electroplating, pembersihan atau proteksi katoda.
Keretakan HIC diakselarasi oleh polarisasi katoda.HIC cenderung bersifat lebih dominan dibandingkan SCC pada karbon, logam baja paduan rendah, stainless
steels, paduan aluminium, dan paduan titanium. HIC juga berkontribusi terhadap hilangnya umur fatik pada paduan logam kekuatan tinggi, dimana biasanya
dipakai dalam pesawat terbang.
Gambar 2.13 Stress Corrosion Cracking pada Stainless Steel www.twi-global.com
Universitas Sumatera Utara
25
Gambar 2.14 Beach Marks dalam Corrosion Fatigue Cracking Principles and Prevention of Corrotion, 2
nd
ed., halaman 18
2.2.2.6 Hydrogen Damage
Serangan hidrogen adalah reaksi dari hidrogen dengan karbida dalam baja yang membentuk metana, sehingga menyebabkan dekarburisasi, kehampaan,
dan tonjolan permukaan. Tonjolan hidrogen yang ditunjukkan oleh gambar 2.15 atau keretakan hidrogen yang lebih kecil dapat terlihat ketika kekosongan yang
berisi hidrogen meledakpada permukaan material. Kekosongan terjadi ketika atom hidrogen berpindah dari permukaan material menuju ke bagian dalam material
dimana kemudian hidrogen berkumpuldan membentuk tekanan internal untuk merobek dan mendeformasi logam secara lokal.
Formasi hidrat merapuhkan logam reaktif seperti titanium, zink, magnesium, tantalum, niobium, vanadium, uranium dan thorium.
Gambar 2.15 Tonjolan Hidrogen dalam Baja Karbon AISI 1020 Principles and Prevention of Corrotion, 2
nd
ed., halaman 20
Universitas Sumatera Utara
26
2.2.2.7 Intergranullar Corrosion
Ketidak murnian reaktif dapat memisahkan atom logam atau elemen yang mengalami pasivitas seperti kromium dapat habis ketika berada dalam batas grain
grain boundaries. Sebagai hasilnya, batas grain atau tempat yang bersangkutan biasanya memiliki tingkat ketahanan korosi yang lebih rendah, korosi yang terjadi
pada batas grain dapat menjadi lebih parah sehingga dapat mengakibatkan grain terjatuh dari permukaan, hal inilah yang disebut dengan intergranullar corrosion
IGC yang biasanya juga banyak dijumpai pada sistem logam paduan. Contoh bentuk IGC yang terjadi pada stainless steel jenis austenitik
ditunjukkan oleh gambar 2.16 dimana perlakuan panas akan menghabiskan batas grain kromium oleh reaksi metalurgi dengan karbon. Dimana struktru akan rentan
terhadap korosi IGC, pada range temperatur 425 sampai 815
o
C 800 sampai
1500
o
F, kromium karbida Cr
23
C
6
akan menguap pada batas grain dan menghabiskan jumlah kromium pada daerah disekitar struktur.
Gambar 2.16 Intergranullar Corrosion pada Permukaan Stainless Steel Austentik yang Dilihat Menggunakan Mikroskopi Principles and Prevention of Corrotion,
2
nd
ed., halaman 21
2.2.2.8 Dealloying dan Dezincification
Sebuah elemen logam paduan yang aktif bernilai negatif secara electrochemical yang mengalami pemecahan element secara luas cenderung
untuk mengalami korosi dengan dealloying. Dealloying dari kuningan, dikenal
Universitas Sumatera Utara
27
dengan dezincification, adalah contoh yang umum dijumpai. Zinc lebih aktif daripada tembaga dalam tabel galvanisasi dan siap meluluhkan kuningan,
meninggalkan hasil korosi tembaga yang memiliki sifat mekanikal yang lemah. Dezincification dapat secara mudah dikenali dengan warna merah dan cenderung
muncul dan terjadi dibawah lapisan dan kerusakan yang terjadi cenderung tiba- tiba dan tidak dapat diprediksi seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2.17.
Masalah umum lainnya yang dijumpai adalah penggunaan tembaga sebagai komponen umum dalam suatu bangunanstruktru yang memiliki sifat lebih mulia
apabila dibandingkan dengan material lain seperti nikel, silicon, dan aluminium yang kemudian luluh akibat korosi dezincification.
Gambar 2.17 Proses Dezincification dalam Kuningan met-tech.com
2.2.2.9 Erosion-Corrosion dan Fretting
Kombinasi dari fluida korosif dan kecepatan aliran yang tinggi akan menghasilkan korosi erosion-corrosion. Fluida yang stagnant atau berjalan-lambat
akan menyebabkan laju korosi yang rendah sampai menengah, akan tetapi gerakan fluida yang cepat akan secara fisik mengkorosi dan menghilangkan lapisan
protektif korosi, sehingga akan menunjukkan logam reaktif dibagian bawah lapisan. Pasir dan kotoran tambahan akan mempercepat korosi dan mempercepat
serangan erosion-corrosion. Logam paduan yang memiliki kekuatan rendah dan bergantung pada lapsisan pelindung biasanya mengalami korosi jenis ini.
Serangan korosi biasanya mengikuti arah dari aliran dan turbulensi disekitar permukaan logam. Erosion
– corrosion merupakan jenis korosi yang umum terjadi pada pipa baja dengan uap yang mengalir.
Universitas Sumatera Utara
28
Kavitasi merupakan kasus khusus dari erosion-corrosion. Ini terjadi ketika kecepatan fluida sangat tinggi dan reduksi tekanan dalam aliran cukup untuk
menguapkan air menjadi gelembung yang kemudian akan meledak pada permukaan logam. Ledakan tersebut akan memproduksi tekanan ekstrim yang
menganggu permukaan lapisan dan bahkan dapat memecahkan partikel logam itu sendiri. Bentuk dari serangan ini berupa lubang kasar yang pada akhirnya
berujung pada penetrasi logam itu sendiri. Kavitasi biasanya terjadi pada blade turbin, impeller pompa, propeller kapal dan pipa air dimana perubahan tekanan
secara besar berada. Gambar 2.18 menunjukkan deformasi akibat erosion- corrosion yang terjadi pada joint pipa kapal.
Fretting merupakan bentuk lain dari korosi erosion-corrosion, akan tetapi terjadi pada fasa uap. Erosi terjadi akibat gerakan kecil, biasanya dari vibrasi,
diantara logam yang berkorosi dan permukaan padat dibawah tekanan. Gerakan tersebut akan menyebabkan lapisan oksida di permukaan terlepas, dan kembali
menunjukkan logam reaktif sama seperti jenis erosion-corrosion lainnya. Fretting biasanya ditunjukkan dengan warna merah dari besi oksida yang diproduksi pada
permukaan baja seperti yang ditunjukkan oleh gambar 2.19.Jones, Denny A. Principles and Prevention of Corrotion. 2
nd
Ed. 1992
Gambar 2.18 Erosion-Corrosion dan Kavitasi yang Terjadi pada Elbow Joint Pipa Tembaga www.cderosion.com
Universitas Sumatera Utara
29
Gambar 2.19 Fretting Corrosion pada Baja www.pbclinear.com
2.2.3 Jenis – Jenis Korosi pada Material Non – Logam
