Memahami Korosi Stainless Steel: Jenis, Penyebab, dan Pencegahan

Dalam banyak aplikasi industri, stainless steel dapat memberikan ketahanan korosi yang luar biasa, ini adalah alasan mengapa stainless steel tidak karat. Selain kegagalan mekanis, bentuk serius korosi stainless steel adalah korosi lokal. Kasus kegagalan yang disebabkan oleh korosi lokal mencakup hampir setengah dari total. Faktanya, banyak kegagalan dapat dihindari melalui pemilihan material yang wajar. Apa saja jenis korosi umum pada stainless steel? Mari kita pelajari ketahanan korosi dari berbagai grade stainless steel.

Jenis Korosi Stainless Steel

– Keretakan korosi tegangan: adalah istilah umum yang merujuk pada kegagalan saling terkait logam yang tertambah tegangan karena perluasan retakan parah dalam lingkungan korosif. Keretakan korosi tegangan memiliki morfologi retakan rapuh, namun juga dapat terjadi pada material dengan kekejaman tinggi. Kondisi yang diperlukan untuk keretakan korosi tegangan adalah keberadaan tegangan tarik (tegangan residual, tegangan terapkan, atau keduanya) dan medium korosif tertentu. Pembentukan dan perluasan pola secara kasar tegak lurus terhadap arah tegangan tarik. Nilai tegangan yang menyebabkan keretakan korosi tegangan jauh lebih kecil daripada nilai tegangan yang diperlukan untuk retakan material tanpa medium korosif. Pada level mikro, retakan yang melewati butir disebut retakan transgranular, dan retakan yang memanjang di sepanjang batas butir disebut retakan intergranular. Saat retakan korosi tegangan memanjang ke kedalaman tertentu, material akan patah sesuai dengan retakan normal (dalam material ductile, biasanya melalui polimerisasi mikro cacat). Oleh karena itu, potongan lintang bagian yang gagal karena keretakan korosi tegangan akan mengandung area karakteristik keretakan korosi tegangan dan area yang terkait dengan polimerisasi mikro cacat.

– Korosi komak: adalah bentuk korosi lokal yang mengarah pada korosi.

– Korosi intergranular: batas intergranular adalah batas dari lokasi dislokasi yang tidak teratur antara butir dengan orientasi kristalografis yang berbeda. Oleh karena itu, mereka adalah segregasi berbagai elemen solute atau kombinasi logam di area yang menguntungkan untuk presipitasi. Tidak mengherankan bahwa dalam beberapa medium korosif, batas intergranular dapat dikorosi terlebih dahulu. Jenis korosi ini disebut korosi intergranular, dan sebagian besar logam dan legurina dapat menunjukkan korosi intergranular dalam medium korosif tertentu.

– Korosi celah: ini adalah bentuk korosi lokal, yang dapat terjadi di celah di mana larutan stagnan atau pada permukaan yang terlindung. Celah tersebut dapat terbentuk di persimpangan logam dan logam atau logam dan non-logam, misalnya, di persimpangan dengan nita, baut, padding, kursi klepan, sedimen permukaan yang longgar, dan organisme laut.

– Korosi umum: istilah yang digunakan untuk menggambarkan korosi yang terjadi pada seluruh permukaan legurina dengan cara yang relatif seragam. Ketika korosi komprehensif terjadi, material secara bertahap menjadi lebih tipis karena korosi, dan bahkan kegagalan korosi material. Stainless steel dapat menunjukkan korosi keseluruhan dalam asam dan basa kuat. Kegagalan yang disebabkan oleh korosi total tidak sangat khawatir, karena jenis korosi ini biasanya dapat diprediksi dengan tes rendam sederhana atau dengan berkonsultasi pada literatur tentang korosi.

Ketahanan Korosi Seri Stainless Steel

Stainless steel ferritik (baja krom, seperti seri 400)

Stainless steel, yang terutama ferritik dalam pelayanan, memiliki struktur kristal kubik pusat tubuh dengan fraksi massa CR 11% – 30%. Dibandingkan dengan stainless steel austenitik, baja jenis ini umumnya tidak mengandung Ni, dan terkadang mengandung sejumlah kecil Mo, Ti, Nb, dan elemen lainnya. Penerapan Argon Oxygen Decarburization dan Vacuum Oxygen Decarburization dapat sangat mengurangi elemen seperti C dan N. Ia memiliki keuntungan hemat Ni, harga rendah, ketahanan korosi tegangan yang baik, dan ketahanan oksidasi yang baik. Ia sebagian besar digunakan dalam lingkungan yang tahan terhadap korosi atmosfer, uap, air uap, dan asam oksidatif, Ia memiliki ketahanan korosi tertentu dalam asam nitrat encer dan asam organik lemah pada suhu kamar, jadi baja jenis ini banyak digunakan. Namun, ia tidak tahan terhadap asam reduser dan medium korosif lainnya. Stainless steel ferritik umum memiliki beberapa kelemahan, seperti kekejaman impact yang buruk, plastisitas dan ketahanan korosi setelah pengelasan yang buruk, sensitivitas terhadap korosi intergranular, ketahanan korosi komak yang buruk, dan lainnya, yang membatasi penggunaannya.

Stainless steel austenitik (baja krom-nikel, seperti seri 300 dan 200)

Stainless steel austenitik banyak digunakan dalam berbagai komponen tekanan tabung tekanan karena properti non-magnetik, kekuatan tinggi, kekejaman, dan ductility dalam rentang suhu yang luas, pemrosesan dingin yang mudah seperti rolling dan pressing, dan ketahanan terhadap korosi medium oksidatif. Karena stainless steel austenitik memiliki struktur kubik face-centered, ia tidak melalui transformasi fasa dan mudah dielas. Stainless steel austenitik umumnya tidak memiliki suhu transisi rapuh dingin, jadi sering digunakan sebagai baja suhu rendah.

Stainless steel solid solution seri 18-8 memiliki ketahanan korosi yang baik dalam asam oksidatif, atmosfer, air, uap, dan medium lainnya, dan ketahanan korosi intergranular untuk karbon rendah atau elemen stabil Ti atau Nb lebih baik, dan ketahanan korosi komak Mo lebih baik. Yang mengandung Mo, Cu, dan elemen lainnya juga dapat menahan korosi asam nonoksidatif seperti asam sulfur encer dan asam fosfat serta asam organik seperti asam formiat dan asam asetat. Namun, ketahanan korosi komak buruk, dan keretakan korosi tegangan mudah terjadi dalam larutan halida. Creep dan sensitisasi akan terjadi setelah penggunaan jangka panjang pada suhu di atas 500 ℃ -600 ℃.