Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> Logam

Korosi Dijelaskan: Penyebab, Dampak, dan Teknik Pencegahan

Apa itu Korosi?

Korosi adalah proses alami ketika logam terolah secara alami berubah menjadi bentuk yang lebih stabil seperti status oksida, hidroksida, atau sulfida yang mengarah pada kerusakan materi. Ini adalah penghancuran bertahap materi (biasanya logam) oleh reaksi kimia dan/atau elektrokimia dengan lingkungannya.

Kemampuan proses elektrokimia untuk memecah senyawa menjadi elemen atau menciptakan senyawa baru dapat bersifat destruktif maupun produktif. Korosi adalah hasil terlalu umum dari reaksi elektrokimia antara materi dan zat di lingkungannya.

Korosi adalah masalah yang berbahaya dan sangat mahal. Karena hal itu, bangunan dan jembatan dapat runtuh, pipa minyak pecah, pabrik kimia bocor, dan kamar mandi banjir. Kontak listrik yang korosi dapat menyebabkan kebakaran dan masalah lain, implant medis yang korosi dapat menyebabkan racun darah, dan polusi udara telah menyebabkan kerusakan korosi pada karya seni di seluruh dunia. Korosi mengancam pembuangan limbah radioaktif yang aman yang harus disimpan dalam wadah selama puluhan ribu tahun.

Jenis korosi yang paling umum berasal dari reaksi elektrokimia. Korosi umum terjadi ketika sebagian besar atau semua atom pada permukaan logam yang sama dioksidasi, merusak seluruh permukaan. Sebagian besar logam mudah dioksidasi: mereka cenderung kehilangan elektron kepada oksigen (dan zat lain) di udara atau dalam air. Saat oksigen direduksi (mendapatkan elektron), ia membentuk oksida dengan logam.

Ketika reduksi dan oksidasi terjadi pada logam yang berbeda yang bersentuhan satu sama lain, proses ini disebut korosi galvanis. Dalam korosi elektrolitik, yang paling sering terjadi dalam peralatan elektronik, air atau kelembaban lainnya terperangkap di antara dua kontak listrik yang diberi tegangan listrik di antara mereka. Hasilnya adalah sel elektrolitik yang tidak disengaja.

Pertimbangkan struktur logam seperti Patung Liberty. Tampaknya kuat dan permanen. Seperti hampir semua objek logam, namun, ia dapat menjadi tidak stabil saat bereaksi dengan zat di lingkungannya dan merusak.

Kimia Korosi

Kimia korosi kompleks; dapat dianggap fenomena elektrokimia. Selama korosi pada suatu titik di permukaan objek yang terbuat dari besi, oksidasi terjadi dan titik tersebut berperan sebagai anoda.

Elektron yang dilepaskan di titik anoda ini bergerak melalui logam dan pergi ke titik lain pada logam dan mereduksi oksigen di titik tersebut dalam kehadiran H+ (yang dipercaya tersedia dari H2CO3 yang terbentuk karena pelarutan dioksida karbon dari udara ke dalam air dalam kondisi udara lembab atmosfer).

Ion hidrogen dalam air juga mungkin tersedia karena pelarutan oksida asam lain dari atmosfer). Titik ini berperan sebagai katoda.

Penyebab Korosi

Logam mengkorosi ketika bereaksi dengan zat lain seperti oksigen, hidrogen, arus listrik, atau bahkan kotoran dan bakteri. Korosi juga dapat terjadi ketika logam seperti baja diletakkan di bawah terlalu banyak stres yang menyebabkan materi retak.

Beberapa penyebab utama dan populer korosi adalah sebagai berikut:

Korosi Besi

Korosi besi adalah kerusakan materi logam yang mengandung elemen besi (Fe) karena reaksi kimia dengan oksigen (O2) dan air di lingkungan sekitar, yang menciptakan oksida besi merah yang biasa disebut karat. Karat juga dapat mempengaruhi aloi besi seperti baja.

Pengkaratan besi juga dapat terjadi ketika besi bereaksi dengan klorida dalam lingkungan tanpa oksigen, sementara karat hijau, yang merupakan jenis korosi lainnya, dapat terbentuk langsung dari besi logam atau hidroksida besi.

Korosi besi umumnya ditandai dengan pembentukan karat karena proses elektrokimia dalam kehadiran air, oksigen, dan larutan garam elektrolitik. Oleh karena itu, perbaikan satu atau semua sumber reaktan ini dapat digunakan untuk mengurangi tingkat korosi pada logam tertentu.

Ketika besi bereaksi dengan air dan oksigen, hidroksida besi (II) terbentuk. Lainnya kemudian bereaksi dengan oksigen dan air untuk kemudian membentuk oksida besi (III) hidrat – yang dikenal luas sebagai karat.

Jenis-jenis Korosi

Ada banyak jenis korosi yang berbeda yang terlihat dengan mata telanjang:

Ini adalah jenis korosi yang paling umum, mari kita jelaskan mekanisme dasar dari masing-masing.

1. KOROSI MERATA

Korosi merata adalah varian korosi yang paling umum. Korosi ini terjadi secara alami ketika baja karbon merusak melalui reaksi kimia atau elektrokimia dengan lingkungan sekitar yang merusak seluruh permukaan, mengkorosinya ‘secara merata.’ Jenis korosi ini adalah yang paling luas, tetapi dapat diprediksi dan dapat dikelola dengan menggunakan langkah pencegahan yang tepat.

2. KOROSI LOKAL

Korosi lokal datang dalam banyak variasi, seperti korosi lubang, korosi renda, dan korosi filiform.

Korosi Lubang

Korosi lubang, juga dikenal sebagai korosi lubang, adalah bentuk korosi lokal lainnya yang terjadi pada permukaan logam. Korosi lubang biasanya muncul sebagai rongga atau lubang berdiameter kecil pada permukaan objek sementara sisanya permukaan logam tetap tidak terlepas. Bentuk korosi ini juga sangat meresap dan dianggap sebagai salah satu jenis korosi yang paling berbahaya karena sulit diprediksi dan cenderung menyebabkan kegagalan mendadak dan ekstrim.

Korosi lubang biasanya berasal dari area permukaan logam di mana terdapat inkonsistensi dalam lapisan pasif pelindung. Inkonsistensi ini mungkin disebabkan oleh kerusakan lapisan, aplikasi lapisan yang buruk, atau deposit asing pada permukaan logam.

Area di mana passivitas telah berkurang atau hilang sekarang menjadi anoda sementara wilayah sekitar bertindak sebagai katoda. Dalam kehadiran kelembaban, anoda dan katoda membentuk sel korosi di mana anoda (yaitu, area yang tidak dilindungi oleh lapisan pasif) mengkorosi. Karena korosi terbatas pada area lokal, korosi lubang cenderung menembus ketebalan materi.

Korosi Renda

Korosi renda adalah jenis korosi lokal yang sangat meresap yang terjadi di dalam atau langsung di samping celah atau renda pada permukaan logam. Renda ini dapat menjadi hasil dari hubungan antara dua permukaan (logam ke logam atau logam ke non-logam), atau oleh akumulasi deposit (kotoran, lumpur, biofouling, dll.).

Jenis korosi ini ditandai dengan kerusakan di area renda sementara area sekitar substrat logam tidak terpengaruh. Salah satu kriteria utama untuk perkembangan korosi renda adalah kehadiran air stagnan dalam renda. Kurangnya gerakan fluida ini mengakibatkan pengurasan oksigen terlarut dan kelebihan ion positif dalam renda.

Ini mengarah pada serangkaian reaksi elektrokimia yang mengubah komposisi fluida dan membuatnya asam secara alami. Cairan asam dalam renda merusak lapisan pasif logam dan membuatnya rentan terhadap serangan korosi.

Korosi Filiform

Korosi ini terjadi di bawah permukaan yang telah dicat atau dilapisi. Cacat pada cat atau lapisan memungkinkan air masuk, sehingga menyebabkan korosi di bawah lapisan pelindung, yang mengarah pada struktur yang melemah.

3. KOROSI GALVANIS

Korosi galvanis adalah hasil dari serangkaian kondisi yang sangat spesifik. Hanya ditemukan dalam lingkungan di mana terdapat logam yang elektrokimia berbeda dalam kontak listrik yang juga terpapar elektrolit. Korosi ini terjadi ketika coupling galvanis terjadi antara logam anoda dan katoda. Anoda mengkorosi lebih cepat dengan dikoupling, sementara katoda merusak lebih lambat.

4. RETAK LINGKUNGAN

Proses korosi ini terjadi ketika kondisi lingkungan timbul yang berdampak negatif pada baja karbon. Kimia, stres, dan suhu dapat menciptakan kondisi yang menghasilkan retak korosi stres (SCC), fatigue korosi, kerapuhan logam cair, dan retak yang diinduksi hidrogen.

5. KOROSI BANTU ALIRAN DAN INTERGRANULAR

Korosi bantu aliran terjadi ketika lapisan oksida pelindung terlarut seiring waktu oleh aliran angin atau air. Korosi ini mengekspos oksida di permukaan logam, mengekspos lapisan selanjutnya ke korosi lebih lanjut.

Korosi intergranular menyerang batas butir logam, seringkali sebagai hasil dari kotoran logam. Kotoran sering kali ada dalam konsentrasi yang lebih tinggi di dekat batas butir ini, membuatnya lebih rentan terhadap jenis korosi ini.

6. KOROSI GESEKAN HALUS

Jenis korosi ini terjadi sebagai beban berulang, getaran, atau aus yang menyebabkan lubang dan jeratan di permukaan logam. Ini terjadi paling sering pada bagian mesin yang bergerak, atau permukaan yang menderita getaran saat diangkut dari satu tempat ke tempat lain.

4. KOROSI SUHU TINGGI

Korosi suhu tinggi dapat terjadi dari oksidasi, sulfidasi, atau karbonisasi, atau dari bahan bakar yang mengandung vanadium. Sulfat juga dapat membentuk senyawa korosif yang akan menyerang baja karbon yang biasanya tahan terhadap suhu tinggi dan korosi.

8. KOROSI TANAH

Korosi tanah terlihat ketika baja karbon terpapar kelembaban dan oksigen di tanah sekitar. Tanah dengan kandungan kelembaban tinggi, konduktivitas listrik tinggi, keasaman tinggi, dan garam terlarut tinggi adalah yang paling korosif.

Karena baja karbon menyumbang sekitar 85% dari total produksi baja di seluruh dunia, menjadi perlu untuk mengetahui hal-hal yang merusaknya. Upaya untuk memahami dan mengelola korosi baja karbon dapat membantu mengurangi dan menenangkan biaya tinggi yang terkait dengan masalah umum ini.

Efek Korosi

Beberapa efek korosi meliputi kerusakan yang signifikan pada monumen alam dan sejarah serta risiko yang meningkat terhadap kegagalan alat yang berbahaya. Polusi udara menyebabkan korosi, dan semakin buruk di seluruh dunia.

Biaya korosi logam di seluruh dunia diperkirakan melebihi $2 triliun, namun para ahli percaya 25 – 30% dapat dicegah dengan perlindungan korosi yang tepat. Proyek konstruksi yang tidak terencana dengan baik dapat mengarah pada struktur yang korosi perlu diganti, yang merupakan pemborosan sumber daya alam dan bertentangan dengan kekhawatiran global atas keberlanjutan. Selain itu, korosi dapat mengarah pada masalah keamanan, kehilangan nyawa, biaya tidak langsung tambahan, dan kerusakan reputasi.

Efek langsung korosi dapat meliputi:

Cara Mencegah Korosi

Ada beberapa cara hemat biaya untuk mencegah korosi termasuk:

Anda dapat mencegah korosi dengan memilih yang tepat:

1. Jenis Logam

Satu cara sederhana untuk mencegah korosi adalah menggunakan logam tahan korosi seperti aluminium atau baja tahan karat. Bergantung pada aplikasi, logam ini dapat digunakan untuk mengurangi kebutuhan akan perlindungan korosi tambahan.

2. Lapisan Pelindung

Penerapan lapisan cat adalah cara hemat biaya untuk mencegah korosi. Lapisan cat bertindak sebagai penghalang untuk mencegah transfer muatan elektrokimia dari larutan korosif ke logam di bawahnya.

Kemungkinan lain adalah menerapkan lapisan bubuk. Dalam proses ini, bubuk kering diterapkan ke permukaan logam yang bersih. Logam kemudian dipanaskan yang mencair bubuk menjadi film halus yang tidak terputus. Berbagai komposisi bubuk dapat digunakan, termasuk akrilik, polyester, epoksi, nylon, dan urethane.

3. Tindakan Lingkungan

Korosi disebabkan oleh reaksi kimia antara logam dan gas di lingkungan sekitar. Dengan mengambil tindakan untuk mengontrol lingkungan, reaksi yang tidak diinginkan ini dapat diminimalkan.

Ini dapat semisal mengurangi paparan hujan atau air laut, atau tindakan yang lebih kompleks, seperti mengontrol jumlah sulfur, klorin, atau oksigen di lingkungan sekitar. Contohnya adalah memperlakukan air dalam boiler air dengan pengemutu untuk menyesuaikan kekerasan, alkalinitas, atau kandungan oksigen.

4. Lapisan Korban

Lapisan korban melibatkan melapisi logam dengan jenis logam tambahan yang lebih mudah dioksidasi; dari sinilah istilah “lapisán korban.”

Ada dua teknik utama untuk mencapai lapisan korban: perlindungan katodik dan perlindungan anodik.

Perlindungan Katodik

Contoh paling umum dari perlindungan katodik adalah pelapisan aloi baja besi dengan seng, proses yang dikenal sebagai galvanisasi. Seng adalah logam yang lebih aktif dari baja, dan saat mulai mengkorosi ia mengoksidasi yang menghambat korosi baja.

Metode ini dikenal sebagai perlindungan katodik karena bekerja dengan menjadikan baja sebagai katoda dari sel elektrokimia. Perlindungan katodik digunakan untuk pipa baja yang membawa air atau bahan bakar, tangki boiler air, badan kapal, dan platform minyak laut.

Perlindungan Anodik

Perlindungan anodik melibatkan melapisi aloi baja besi dengan logam yang kurang aktif, seperti timah. Timah tidak akan mengkorosi, jadi baja akan dilindungi selama lapisan timah masih ada. Metode ini dikenal sebagai perlindungan anodik karena menjadikan baja sebagai anoda dari sel elektrokimia.

Perlindungan anodik sering diterapkan pada tangki penyimpanan baja karbon yang digunakan untuk menyimpan asam sulfat dan soda kaustik 50%. Dalam lingkungan ini, perlindungan katodik tidak cocok karena persyaratan arus yang sangat tinggi.

Inhibitor Korosi

Inhibitor korosi adalah kimia yang bereaksi dengan permukaan logam atau gas di sekitar untuk menekan reaksi elektrokimia yang mengarah pada korosi. Mereka bekerja dengan diterapkan ke permukaan logam tempat mereka membentuk film pelindung. Inhibitor dapat diterapkan sebagai larutan atau sebagai lapisan pelindung menggunakan teknik dispersi. Inhibitor korosi biasanya diterapkan melalui proses yang dikenal sebagai passivasi.

Passivasi

Dalam passivasi, lapisan tipis materi pelindung, seperti oksida logam, menciptakan lapisan pelindung di atas logam yang bertindak sebagai penghalang terhadap korosi. Pembentukan lapisan ini dipengaruhi oleh pH lingkungan, suhu, dan komposisi kimia sekitar.

Contoh terkenal passivasi adalah Patung Liberty, di mana patina biru-hijau telah terbentuk yang sebenarnya melindungi tembaga di bawahnya. Inhibitor korosi digunakan dalam pemurnian petroleum, produksi kimia, dan pengolahan air.

Modifikasi Desain

Modifikasi desain dapat membantu mengurangi korosi dan meningkatkan daya tahan dari lapisan anti-korosif yang sudah ada. Secara ideal, desain harus menghindari penangkapan debu dan air, mendorong gerakan udara, dan menghindari renda terbuka. Memastikan logam dapat diakses untuk perawatan teratur juga akan meningkatkan keutuhan.

FAQs.

Apa itu korosi?

Korosi adalah kerusakan materi sebagai hasil dari interaksinya dengan lingkungannya dan dapat terjadi pada titik atau waktu apa pun selama pengolahan minyak dan gas alam. Meskipun definisi ini berlaku untuk semua jenis materi, biasanya dipesan untuk aloi logam.

Apa yang menyebabkan korosi?

Korosi umum terjadi ketika sebagian besar atau semua atom pada permukaan logam yang sama dioksidasi, merusak seluruh permukaan. Sebagian besar logam mudah dioksidasi: mereka cenderung kehilangan elektron kepada oksigen (dan zat lain) di udara atau dalam air. Saat oksigen direduksi (mendapatkan elektron), ia membentuk oksida dengan logam.

Apa saja 3 jenis korosi?

Jenis dan Pencegahan Korosi:

Apakah korosi sama dengan pengkaratan?

Korosi mencakup karat. Karat adalah jenis korosi. Korosi adalah proses di mana beberapa materi, logam, dan non-logam, merusak sebagai hasil dari oksidasi. Pengkaratan adalah oksidasi besi dalam kehadiran udara dan kelembaban.

Apa itu korosi kelas 10?

Kerusakan bertahap logam murni oleh tindakan udara, kelembaban, atau kimia (seperti asam) pada permukaannya disebut korosi. Ketika objek besi disimpan dalam udara lembab untuk waktu yang lama, maka zat cokelat kemerahan yang disebut karat terbentuk di permukaannya. Korosi Besi disebut ‘Pengkaratan’.

Bagaimana karat terbentuk?

Ketika zat asam (termasuk air) bersentuhan dengan logam, seperti besi dan/atau baja, karat mulai terbentuk. Karat adalah hasil dari korosi baja setelah partikel besi (Fe) terpapar oksigen dan kelembaban (misalnya, kelembaban, uap, tenggelam).

Apa efek korosi?

Beberapa efek korosi meliputi kerusakan yang signifikan pada monumen alam dan sejarah serta risiko yang meningkat terhadap kegagalan alat yang berbahaya. Polusi udara menyebabkan korosi, dan semakin buruk di seluruh dunia.

Apa saja 6 jenis utama korosi?

Jenis Korosi yang Membutuhkan Pemeriksaan untuk Diidentifikasi dengan Akurat

Jenis logam apa yang mengkorosi?

Secara teknis, hanya besi dan aloi yang mengandung besi yang dapat karat. Logam lainnya, termasuk logam berharga seperti emas dan perak, dapat mengkorosi dengan cara yang serupa.

Apa rumus karat?

Karat adalah oksida ferik hidrat dan rumus kimianya Fe2O3.

Apakah emas karat atau korosi?

Dalam bentuk murni, emas tidak karat atau kerlap karena tidak mudah bergabung dengan oksigen. Itulah mengapa emas murni tetap bersinar. Quando datang ke perhiasan emas, sangat jarang menemukan potongan perhiasan emas murni.

Apakah aluminium korosi?

Karat adalah jenis korosi (pengikisan logam), dan untuk mengatakan dengan sederhana, aluminium tidak karat, tetapi ia mengkorosi. Meskipun istilah ini sering digunakan secara bergantian, mereka secara dasar berbeda. Seperti logam apa pun, ketika bersentuhan dengan oksigen, lapisan oksida akan terbentuk pada aluminium.

Mengapa karat berwarna merah?

Ketika logam terpapar volume air dan oksigen yang tinggi, besi mengoksidasi dengan kontaminan, ini menciptakan karat “merah”.

Bagaimana korosi mempengaruhi kesehatan kita?

Hal-hal yang korosif dapat menghancurkan (setidaknya merusak) logam. Namun, itu belum semua. Akhirnya, zat korosif dapat menyebabkan kerusakan tidak hanya pada logam tetapi juga saluran pencernaan, saluran pernapasan, mata, dan kulit manusia.

Bagaimana korosi mempengaruhi lingkungan?

Selain pertemuan sehari-hari kami dengan bentuk degradasi ini, korosi menyebabkan pabrik berhenti, pemborosan sumber daya berharga, kehilangan atau kontaminasi produk, penurunan efisiensi, perawatan yang mahal, dan desain berlebihan yang mahal. Ini juga dapat membahayakan keamanan dan menghambat kemajuan teknologi.

Masalah apa yang dapat ditimbulkan karat?

Dapatkah korosi terjadi tanpa oksigen?

Korosi mikroba, biasa disebut korosi yang dipengaruhi mikroba (MIC) disebabkan oleh mikroorganisme. Ini berlaku untuk materi logam dan non-logam dengan atau tanpa oksigen. Ketika oksigen tidak ada, bakteri penurun sulfat aktif dan menghasilkan sulfida hidrogen yang menyebabkan retak stres sulfida.

Logam mana yang mengkorosi paling cepat?

Seng dan baja polos mengkorosi paling cepat dalam semua larutan. surprisingly aluminium yang lebih tinggi dalam derajat reaktivitas daripada seng menunjukkan sedikit korosi.

Apa saja 8 jenis korosi?

Ada banyak jenis korosi yang berbeda yang terlihat dengan mata telanjang: korosi merata, lubang, korosi renda, korosi filiform, korosi galvanis, retak lingkungan, dan korosi gesekan halus, untuk menyebut beberapa. Mari kita tinjau bagaimana jenis korosi ini terjadi, dan bagaimana mereka dapat merusak baja karbon.

Apakah karat ferik atau ferrous?

Karat adalah istilah yang kita gunakan untuk menggambarkan oksida besi merah yang dihasilkan ketika logam ferrous mengkorosi. Karat adalah nama umum untuk senyawa yang dihasilkan ketika besi bereaksi dengan oksigen dan air.

Apa yang dapat mengkorosi platina?

Logam tidak dioksidasi dalam udara pada suhu apa pun tetapi mengkorosi oleh halogen, sianida, sulfur, dan alkali kaustik. Tidak larut dalam asam klorida dan asam nitrat tetapi larut ketika dicampur sebagai akua regia, membentuk asam kloroplatinik.

Logam mana yang tidak karat di luar ruangan?

Untuk jenis aplikasi ini, aluminium dan baja tahan karat adalah pilihan populer. Aluminium tidak akan karat, jadi aman digunakan di luar ruangan.

Dapatkah karat membunuh Anda?

Karat terdiri dari kombinasi atom besi dan oksigen. Senyawa ini, jenis oksida besi, tidak dikenal berbahaya bagi manusia jika bersentuhan dengan kulit Anda. Memiliki noda karat pada kulit Anda tidak menimbulkan risiko kesehatan apa pun.

Dapatkah baja karat tanpa oksigen?

Pengkaratan tidak dapat terjadi tanpa air dan oksigen. Air membantu bereaksi besi dengan oksigen dengan memecah molekul oksigen. Dalam tahap awal pengkaratan, besi kehilangan elektron, dan oksigen mendapatkan elektron.

Apa contoh zat korosif?

Asam dan basa adalah bahan korosif umum. Zat korosif seperti ini juga terkadang disebut kaustik. Contoh umum asam korosif adalah asam klorida (muria) dan asam sulfat. Contoh umum basa korosif adalah natrium hidroksida dan lye.


Logam

  1. Milling Dieja: Definisi, Proses, dan Operasi Utama
  2. Turning dalam Pemesinan: Definisi, Jenis, dan Operasi Utama
  3. Bor Dieja: Definisi, Proses, dan Tips Ahli
  4. Metalurgi Bubuk Dieja: Definisi, Proses, dan Manfaat
  5. Mesin Bubut Dijelaskan: Tipe, Fungsi, dan Aplikasi
  6. Memahami Mesin Penggerinda: Definisi, Jenis, dan Aplikasi
  7. Toleransi Teknik Dijelaskan: Definisi, Jenis, dan Aplikasi Praktis
  8. Memahami Mesin NC: Definisi, Proses, dan Manfaat Utama
  9. Honing Dijelaskan: Definisi, Proses, dan Alat Esensial
  10. Grafit Dijelaskan: Definisi, Jenis, dan Aplikasi