Paduan berbasis nikel (Ni) digunakan di lingkungan yang sangat korosif dan seringkali di mana logam lain—seperti baja tahan karat—tidak memiliki ketahanan korosi yang cukup. Karena paduan berbasis Ni cenderung lebih tahan korosi daripada baja tahan karat, mereka sering menggantikan baja tahan karat yang mengandung klorida dan, dikombinasikan dengan tegangan sisa minimal, dapat menyebabkan Retak Korosi Tegangan Klorida (Klorida Stress Corrosion Cracking (SCC) dari paduan tersebut. ( Untuk informasi lebih lanjut tentang topik ini, lihat:Retak Korosi Tegangan Klorida pada Baja Tahan Karat Austenitik.)
Paduan pilihan tampaknya adalah paduan C276, yang praktis kebal terhadap SCC.
Plus, banyak yang percaya paduan berbasis Ni juga tahan terhadap retak yang dibantu lingkungan (EAC). Sayangnya, bagaimanapun, ada beberapa lingkungan tertentu—dikombinasikan dengan perubahan mikrostruktur tertentu—di mana paduan ini juga rentan terhadap EAC. (Perhatikan bahwa tegangan tarik yang diperlukan dapat diterapkan atau residual.)
Artikel ini akan menyoroti lingkungan di mana berbagai kelas paduan berbasis Ni rentan terhadap EAC. Retak seperti itu tidak selalu sangat umum; tetapi jika lingkungan ini berpotensi ada, evaluasi potensi keretakan melalui pengujian—misalnya evaluasi tikungan-U, cincin-C, atau laju regangan lambat—sangat dianjurkan. Membedakan antara SCC dan penggetasan hidrogen tidak akan dilakukan dalam artikel ini.
Untuk sistem halida berair, kombinasi kondisi dapat meningkatkan kerentanan paduan berbasis Ni terhadap EAC. Ini termasuk:
Ada dua klasifikasi utama paduan berbasis Ni:tahan panas dan tahan korosi. Dan kategori terakhir terdiri dari tiga tipe dasar:
Meskipun pengujian laju regangan lambat — juga dikenal sebagai pengujian kelelahan diam — dapat memberikan ukuran kerentanan paduan terhadap EAC, itu tidak selalu memberikan informasi yang cukup tentang mekanisme retak.
Pada prinsipnya, teknik dapat digunakan untuk memeriksa daerah ujung retak pada spesimen fatik. Metode yang memungkinkan termasuk mikroskop elektron transmisi yang digabungkan dengan Spektroskopi Sinar-X Energi Dispersive (EDXA), spektrometri massa ion sekunder skala nano (nano-SIMS) dan tomografi probe atom—semuanya telah digunakan untuk mempelajari masalah ini.
Studi-studi ini telah menunjukkan bahwa, seringkali, degradasi lingkungan terjadi sangat lokal pada skala sub-mikron. Namun, sejauh ini pengaruh kerusakan lingkungan terhadap sifat mekanik lokal di daerah menjelang ujung retak belum dipelajari. Penggunaan teknik pengujian mikro-mekanis sekarang dapat diterapkan untuk menilai perilaku mekanik pada skala sub-mikron. Dengan menggunakan tes ini, kita dapat melakukan pengukuran spesifik lokasi pada skala panjang sub-mikron; dan ini dapat memainkan peran penting dalam memahami mekanisme crack dengan lebih baik.
Paduan Ni-Mo yang paling umum adalah Paduan B, Paduan B2 dan Paduan B3. Paduan ini memiliki ketahanan korosi yang sangat baik dalam lingkungan non-pengoksidasi dan pereduksi asam dan telah terbukti tahan terhadap Cl-SCC, seperti pada magnesium klorida mendidih (MgCl2 ) solusi.
Paduan B2—dan sampai batas tertentu Paduan B3—bila dipanaskan hingga antara 550 dan 850 derajat Celcius, kehilangan keuletan dari pembentukan fase intermetalik yang teratur seperti Ni4 Mo. Fase tersebut dapat terjadi di zona terpengaruh panas (HAZ) selama pengelasan. Studi laju regangan lambat telah menunjukkan kerentanan paduan ini terhadap retak dalam mengurangi kondisi asam saat dipanaskan hingga 570 derajat Celcius atau kondisi khas pengelasan.
Tingkat retak dikaitkan dengan pembentukan fase intermetalik dan hidrogen berikutnya (H2 ) kegetiran. Studi ini mungkin menjelaskan retakan intergranular yang diamati pada HAZ Alloy B2, yang terpapar pelarut organik yang mengandung sedikit asam sulfat (H2 JADI4 ) dan retak transgranular dengan adanya hidrogen iodida (HI).
Kimia dari solusi katodik dan anodik di dekat lasan mungkin menjadi faktor penting untuk EAC. Komposisi Paduan B3 menunda reaksi penuaan dan memungkinkannya digunakan dalam kondisi seperti dilas, yang dapat mengurangi potensi EAC.
Paduan Ni-Cr-Mo adalah paduan berbasis Ni yang paling serbaguna karena dimasukkannya molibdenum (Mo)—yang dapat meningkatkan ketahanan korosi pada kondisi pereduksi—dan adanya krom (Cr)—yang memberikan ketahanan korosi yang lebih besar dalam kondisi pengoksidasi .
Hastelloy C adalah paduan pertama dari kelompok ini dan merupakan dasar untuk pengembangan banyak paduan termasuk Paduan C276, C4, C22, C-2000, 625, 5923hMo, dan 686. Ketika paduan ini berumur pada suhu lebih tinggi dari 600 derajat Celcius, pengendapan fase terbungkus tetrahedral dapat terjadi, yang dapat menurunkan daktilitasnya. Waktu yang dibutuhkan setiap paduan untuk berubah melalui fase ini bervariasi; misalnya, paduan C4 memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap perubahan mikrostruktur seperti itu daripada paduan C276. Kerentanan EAC juga dapat ditingkatkan dengan kerja dingin diikuti dengan perlakuan suhu rendah. Dengan demikian, paduan ini mungkin memiliki kerentanan terhadap EAC di lingkungan yang mengandung H2 S.
Juga telah dilaporkan bahwa Paduan C276 dan 625 dapat mengalami retak intergranular ketika terkena berbagai larutan berair di dekat titik kritis air. Uji perpanjangan pertumbuhan retakan dalam air garam asam untuk mensimulasikan limbah nuklir untuk Paduan C4, -22, dan 625 tampaknya terkait dengan waktu—yang, untuk lingkungan yang agresif dan kritis seperti itu, harus menyertakan pengujian jangka panjang.
Untuk hidrogen fluorida basah-panas (HF)—dan tergantung pada suhu dan konsentrasi HF—paduan ini dapat rentan terhadap EAC. Paduan yang mengandung tungsten tampaknya paling terpengaruh.
Tingkat Mo yang tinggi dalam paduan ini tampaknya merugikan di lingkungan kaustik yang panas, dengan dealloying Mo dan Cr. Mekanisme seperti itu dapat menyebabkan keretakan transgranular pada Paduan C276. Namun, kerentanan juga dapat menjadi fungsi dari kondisi pengujian.
Paduan C22 rentan terhadap EAC di lingkungan yang mengandung klorida dan bikarbonat (HCO3 ) atau karbonat pada suhu tinggi dan di bawah potensial anodik. Hilangnya Cr dari pelarutan oleh HCO3 - dalam film oksida pelindung mungkin menjadi sumber kerentanan.
Paduan Ni-Cr-Fe-(Mo) termasuk Paduan 600, 690, 825, dan 800. Paduan ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi—seperti lingkungan reaktor air primer.
Secara khusus, Paduan 600 dan 690 telah ditemukan menderita EAC dalam air murni dan kaustik dengan kerentanan terhadap retak sangat tergantung pada suhu, tingkat tegangan tarik, kehadiran H2 gas, pH larutan, dan potensial elektrokimia. Faktor metalurgi yang mempengaruhi retak termasuk adanya elemen minor atau pengotor, tingkat kerja dingin dan perlakuan panas untuk pembentukan dan lokasi karbida. Paduan 690, memiliki kandungan Cr lebih tinggi, memiliki ketahanan yang lebih besar terhadap retak daripada Paduan 600 di lingkungan ini; tapi masih bisa retak.
Telah dikemukakan bahwa difusi oksigen ke dalam pada batas butir dapat menghasilkan oksidasi intergranular Cr, di mana penggetasan oksidasi intergranular merupakan prekursor untuk perengkahan berikutnya. Paduan 800 juga rentan terhadap EAC dalam kondisi ini; tetapi mekanismenya berbeda. Pada 300 derajat Celcius dan pH lebih besar dari 10, dealloying besi (Fe) dan kromium dapat terjadi dan menyebabkan mekanisme pembelahan yang diinduksi film. Kehadiran anion timbal (Pb) atau sulfat dapat meningkatkan degradasi Paduan 800 di lingkungan ini.
Paduan 825 lebih tahan terhadap Cl-SCC daripada baja tahan karat austenitik; namun masih rentan. Paduan 800 dan 825, ketika dipanaskan hingga antara 400 dan 800 derajat Celcius, akan peka—yaitu Cr-karbida mengendap di batas butir. Jika kondisi proses sedemikian rupa sehingga kerak sulfida terbentuk pada permukaan logam, paduan ini rentan terhadap retak korosi tegangan asam polithionat. (Untuk informasi lebih lanjut tentang topik ini, lihat:Retak Korosi Stres Asam Polithionat pada Baja Tahan Karat Austenitik.)
Morfologi retakan EAC untuk paduan berbasis Ni mungkin transgranular (melalui butir), intergranular (sepanjang batas butir) atau mode campuran, dengan retak sekunder bercabang tergantung pada kondisi lingkungan seperti suhu, keberadaan pengotor proses, kimia proses dan variasi mikrostruktur. Namun, retakan yang ada tidak secara otomatis berarti EAC adalah mekanisme kegagalan, karena mekanisme lain seperti retak relaksasi tegangan merambat dengan mode intergranular. (Untuk informasi lebih lanjut tentang topik ini, lihat:Relaksasi Stres, Fenomena yang Terlupakan.)
Analisis kegagalan terperinci, termasuk evaluasi menyeluruh terhadap kondisi proses dan kemungkinan pengujian untuk EAC, mungkin diperlukan untuk mengidentifikasi mode kegagalan yang tepat.
Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan
Penggilingan CNC adalah salah satu teknologi paling mengesankan abad ini. Karena keandalan dan keserbagunaan penggilingan CNC, teknologi ini telah berkembang pesat ke industri baru seperti manufaktur alat musik, industri elektronik, perawatan medis, dan mobil. Ini adalah metode ideal untuk pembuatan
Anodisasi aluminium adalah metode pasca perawatan yang sangat tahan lama. Itu tidak hanya dapat meningkatkan kinerja dan penampilan bagian, tetapi juga mengikat primer dan lem dengan lebih baik. Perawatan permukaan anodized menjadikan aluminium salah satu bahan paling populer dalam produksi ribuan p
Jika Anda ingin membuat suku cadang di bengkel permesinan CNC, tetapi tidak yakin dengan proses yang benar, ini dapat menyebabkan kebingungan. Terutama jika Anda tidak terbiasa dengan layanan permesinan CNC. Sebagai permulaan, ingatlah bahwa masinis menggunakan teknik otomatisasi tertentu untuk mem
Apa itu Rekayasa Terbalik? Reverse engineering adalah proses pemeriksaan produk yang ada untuk menentukan informasi dan spesifikasi rinci untuk memahami bagaimana mereka diproduksi dan bagaimana mereka bekerja. Misalnya, banyak suku cadang lama yang digunakan dalam mesin telah bertahan dalam ujia
