Korosi Pada Temperatur Tinggi

Korosi pada permukaan logam ternyata masih dapat terjadi meskipun elektrolit cair

tidak ada, karena itu tidak mengherankan bila proses tersebut sering disebut korosi kering.

Namun demikian, definisi tentang korosi yang digunakan selama ini tidak berubah, begitu

pula penjabaran proses korosi dan juga persamaannya Mz+ → Mz+ + ze-

Barangkali proses korosi kering yang paling nyata adalah reaksi logam dengan oksigen di

udara. (Walaupun nitrogen menjadi unsur utama yang membentuk udara, perannya tidak

penting ketika logam dipanaskan di udara, karena pengaruh oksigen lebih dominan. Pada

temperatur tinggi, nitrogen memang bereaksi dengan kromium, alumunium, titanium,

molibdenum dan tungsten, tetapi reaksi-reaksi ini di luar cakupan pembahasan kita).

Kendati reaksi dengan oksigen pada prinsipnya sangat sederhana, para ilmuwan di masa

lampau mengalami kesulitan dalam memahami perubahan berat yang menyertai kalsinasi

(oksidasi) logam di udara. Bahkan sekarang, pengkajian tentang oksidasi dan reaksi-reaksi

temperatur tinggi lain menyangkut paduan-paduan modern telah membuktikan bahwa proses

yang dilibatkan kompleks sekali. Oleh karena itu, dalam makalah ini pokok permasalahan

yang semakin rumit tersebut akan dibahas secara garis besar saja.

Oksigen sudah bereaksi dengan kebanyakan logam, meskipun energi termal yang

dibutuhkan untuk menghasilkan laju oksidasi yang bermakna bagi perekayasaan mungkin

sangat bervariasi untuk logam-logam yang berbeda pada temperatur yang sama. Pada

temperatur lingkungan sehari-hari, dari kebanyakan bahan untuk rekayasa ada yang sudah

teroksidasi sedemikian rupa sehingga lapisan oksida melindungi logam di bawahnya. Ada pula

yang di udara kering bereaksi begitu lambat sehingga oksidasi tidak mendatangkan masalah.

Pada temperatur tinggi, walau bagaimanapun, laju oksidasi logam-logam meningkat. Jadi,

jika sebuah komponen rekayasa mengalami kontak langsung dengan lingkungan

bertemperatur tinggi untuk waktu yang lama, komponen itu mungkin menjadi tidak berguna.

Sebagai contoh, dalam udara kering yang murni pada temperatur hanya sedikit di bawah

480°C, sebuah selaput pelindung yang sangat tipis terbentuk pada permukaan baja lunak

yang telah dipoles, tetapi dengan laju yang dalam pengertian rekayasa dapat diabaikan.

(Laju ambang batas yang telah didefinisikan adalah 10-3 kg m-2 jam-1). Meskipun demikian,

selama proses penggilingan dan pengepresan panas terhadap baja lunak (proses yang

berlangsung pada sekitar 900°C), laju oksidasi cukup besar untuk menghasilkan selapis oksida

yang disebut kerak giling (mill scale), yang tidak berfungsi sebagai pelindung. Kita sudah

melihat bahwa kerak giling mungkin penting pengaruhnya terhadap laju korosi baja lunak

dalam linhkungan berair. Di pihak lain, pemanfaatan logam-logam seperti alumunium, dan

titanium bergantung pada kemampuan masing-masing dalam membentuk selaput oksidasi

pelindung dalam temperatur kamar.

Sebelum pengendalian temperatur dalam proses-proses perlakuan panas mencapai

kecanggihan seperti pada masa sekarang ini. Temperatur lempengan atau batangan baja

sering diukur dari warna-warni yang berkembang pada permukaannya selama perlakuan

panas itu berlangsung. Cara ini ternyata cukup teliti : untuk setiap kenaikan 10°C antara

230°C dan 280°C, warna logam berubah menurut urutannya adalah : gading pucat, gading

tua, coklat, ungu kecoklatan, ungu dan ungu tua. Logam baja tampak kebiruan pada

temperatur 300°C.

Kondisi pengoperasian kian menjadi ganas : bahan-bahan yang dibutuhkan adalah yang

mampu bertahan dari temperatur 800 hingga 1000°C, masih ditambah tingkat tegangan yang

besar akibat rotasi kecepatan tinggi. Ini menuntut dikembangkannya golongan paduan-

paduan baru yang disebut paduan super (superalloys) bahan dasar paduan-paduan ini

kebanyakan nikel ; walaupun ada juga kelompok-kelompok yang menggunakan bahan dasar

besi dan kobalt. Sekarang paduan super digunakan pada turbin-turbin gas untuk kapal laut,

pesawat terbang, industri, dan kendaraan, serta untuk wahana angkasa, motor roket,

reaktor nuklir, pembangkit listrik tenaga uap, pabrik petrokimia, dan banyak lagi penerapan

lain.

Baja masih menjadi bahan utama untuk penggunaan dalam turbin-turbin gas walaupun

persetasenya telah turun karena tergeser oleh paduan-paduan super dan paduan-paduan

titanum. Peran serta paduan-paduan alumunium dalam pengembangan turbin gas kecil ;

tetapi seperti akan kita lihat, sebagai unsur tambahan alumunium penting sekali.

Makalah ini akan memberikan pembahasan singkat tentang perilaku logam-logam dalam

temperatur tinggi dan lingkungan-lingkungan tidak mengandung air. Pembahasan akan

dipusatkan pada pengembangan oksida, walaupun selaput-selaput lain juga akan

diperkenalkan.

1. Oksida-oksida Logam

Oksida-oksida logam (serta senyawa-senyawa lain seperti sulfida dan halida)

dapat dibagi menjadi dua golongan : oksida yang mantap pada rentang temperatur

seperti yang akan ditemui dalam strukur-struktur rekayasa, dan oksidasi yang tidak

mantap. Kita akan mulai dengan oksida yang tidak mantap dahulu.

Apabila oksida yang tidak mantap dipanaskan, oksida itu mengurai untuk

melepaskan logam bersangkutan dan mengendapkannya ke permukaan logam. Perak

oksida mengurai di atas 100°C, air raksa (II) oksida mengurai di atas 500°C, dan

kadmium oksida dalam rentang temperatur 900 – 100 °C. Saat ini, oksida yang tidak

mantap sedikit manfaatnya bagi perekayasa ; tetapi dahulu penting sekali bagi para

ilmuan dalam penelitian dasar oksidasi.

Ahli kimia pada awal peradaban manusia, khususnya Stahl telah mendalilkan

teori yang salah, yaitu bahwa logam kehilangan suatu zat yan disebut flogiston dan

membentuk logam atau kalks (calx) :

logam ― flogiston → oksida logam

Stahl antara lain mengatakan bahwa :

flogiston lebih ringan dari udara; dan, bila bergabung dengan zat lain, berusaha

mengangkat zat itu sehingga beratnya berkurang. Akibatnya, bila suatu zat

kehilangan flogiston, beratnya akan bertambah.

Dalam tahun 1780an, Lavoiser menggunakan penguraian air raksa oksida untuk

membuktikan bahwa teori flogiston untuk oksidasi tidak dapat dipertahankan lagi. Ia

memanaskan air raksa sampai menjelang titik didihnya (357°C) dalam sebuah wadah

yang tersekat rapat; dan ia memperlihatkan bahwa kurang lebih 20 % udara diserap

air raksa sesudah mengumpulkan raksa merah oksida dan memanaskannya sampai

sekitar 500°C, ia menguraikan oksida yang tidak mantap tersebut untuk mendapatkan

suatu volume gas sebanyak udara yang hilang dalam percobaan sebelumnya. Ia

menunjukkan bahawa gas yang dipulihkan itu dapat membantu pembakaran,

sedangkan gas yang tersisa dari tahap pertama percobaan tidak demikian. Ia

selanjutnya memperlihatkan bahwa berat air raksa dan gas didapatkan kembali

melalu pemanasan raksa oksida (gas oksigen) tepat sama dengan berat raksa oksida.

Demikian pula, pertambahan berat raksa sesudah pembentukan oksidanya sama

dengan berat oksigen yang diserap dari udara. Dengan cara ini, tanpa keraguan orang

dapat menyimpulkan bahwa mekanisme oksidasinya adalah

Logam + oksigen → oksida logam

Golongan oksida mantap yang jauh lebih besar dapat dibagi menjadi dua

kelompok : kelompok yang anggota-anggotanya mudah menguap pada temperatur

relatif rendah, dan kelompok yang biasanya tetap tinggal pada permukaan logam;

kecuali bila dihilangkan secara fisik atau secara kimia.

Oksida yang mudah menguap tersebut terbentuk pada permukaan logam, tetapi

segera berubah menjadi gas. Akibatnya permukaan logam yang tetap reaktif itu terus

mengalami proses oksidasi sampai logam habis sama sekali. Laju reaksi tersebut tidak

menurun, bahkan biasanya bertambah bila temperatur meningakat.

Molibdenum adalah contoh klasik untuk kelompok ini. Di udara bebas logam ini

teroksidasi dengan laju cukup tinggi bila temperatur lebih dari 300°C. Terbentuk dua

lapisan : yang disebalah dalam adalah lapisan MoO2, sedangkan di sebelah luar lapisan

MoO3. Di atas 500°C MoO3 mulai menguap, dan pada sekitar 770°C laju penguapan

sama dengan laju oksidasi. Peningkatan temperatur yang lebih lanjut akan membuat

logam cepat sekali habis. Efek yang timbul semakin dahsyat ketika MoO3 mulai

memasuki fase lelah pada temperatur lebih dari 815°C.

Oksida yang mantap dan tidak mudah menguap diharapkan akan tetap tinggal

pada permukaan logam, dan semua oksidasi semacam itu akan melindungi logam

dibawahnya. Namun kenyataan yang terjadi tidak demikian. Laju oksidasi tergantung

pada beberapa faktor; tiga diantaranya adalah

a. Laju difusi reaktan melalui selaput oksida.

b. Laju pemasokan oksigen ke permukaan luar oksida.

c. Nisbah volume molar oksida terhadap logam.

Proses dengan laju paling lambat pada setiap temperatur merupakan laju yang

mengendalikan korosi. Pada umumnya, laju korosi akan menurun begitu selaput

oksida menebal.

Nisbah molar volume oksida yang terbentuk terhadap volume logam yang

termakan karena memproduksi oksida, adalah faktor penting dalam menentukan laju

korosi untuk rentang waktu yang lama. Jika M adalah massa molekul oksida yang

kerapatannya D, maka volume yang ditempati oleh satu mol oksida itu adalah M/D.

Jika m adalah massa logam dalam massa M oksidasi, dan kerapatannya d, maka

volume logam yang telah berubah menjadi oksida adalah m/d. Tabel 1 memuat

nisbah-nisbah (M/D) + (m/d) untuk sejumlah logam. Apabila volume oksida lebih kecil

ketimbang logam, jadi Md/mD < 1, seperti pada litium, kalsium, dan magnesium,

oksida akan terenggang pada permukaan logam sehingga selaput itu berpori dan tidak

berfungsi sebagai pelindung. Proses oksidasi terus berjalan dengan laju linier

terhadap waktu.

Tabel 1 Harga-harga nisbah volume oksida yang diproduksi terhadap volume logam

yang dikonsumsi dalam proses pembentukan oksida.

Logam

Md/mD

Li

0,57

Ca

0,64

Mg

0,81

Al

1,28

Ni

1,52

Zr

1,56

Cu

1,68Logam

Md/mD

Ti

1,73

Fe

1,77

U

1,94

Cr

1,99

Mo

3,24

W

3,35

Jika volume oksida lebih besar dari volume logam asalnya yaitu Md/mD > 1 maka

kita boleh yakin bahwa oksida itu sinambung dan berfungsi sebagai pelindung.

Gambar 1

Oksidasi logam-logam yang membentuk lapisan oksida mantap dengan demikian

berlangsung disertai peningkatan berat sampel yang cukup sederhana untuk diukur di

laboratorium. Memang, kebanyakan dari pengetahuan kita sekarang mengenai

mekanisme oksidasi telah didapatkan dari penelitian-penelitian penambahan berat

yang tergantung pada waktu laju penebalan lapisan pada dasarnya dapat dibagi

kedalam tiga kategori, yang contohnya namapak dalam gambar 1. (Di situ juga

tampak hilangnya berat sejalan dengan waktu bila oksida mudah menguap yang

terbentu). Dalam persamaan berikut, y = tebal oksida, t = waktu, c1 hingga c5 adalah

tetapan-tetapan.

Pertumbuhan parabolik

Apabila selaput oksida tetap lekat kepermukaan logam dan menjadi penghalang

yang homogen terhadap difusi ion-ion logam atau ion-ion oksida melalui selaput itu,

laju pertumbuhan oksida berbanding terbalik dengan tebal sesaat ( instantaneous

thickness):

dy/dt = c1/y jika diintegrasikan kita akan mendapatkan y2 = c1t

(apabila t = 0, y = o : karena itu integrasi tidak diperlukan). Logam-logam yang

beroksidasi dengan laju parabolik biasanya dicirikan dari oksidasinya yang tebal dan

lekat. Contoh logam-logam ini adalah kobalt, nikel, tembaga dan tungsten, walaupun

seperti pada contoh lain, mungkin mengikuti hukum laju yang berbeda, tergantung

dari kondisi percobaan.

Pertumbuhan garis lurus

Dalam hal ini laju oksidasi konstan terhadap waktu

Dy/dt = c2 yang, bila diintegrasikan kita akan mendapatkan y = c2t

Pertumbuhan garis lurus atau rektilinier terjadi bilamana oksida tidak mampu

merintangi masuknya oksigen ke permukaan logam, sebagaimana terjadi bila oksida

yang terbentuk dari volume logam tertentu terlalu kecil untuk menyalut seluruh

permukaannya. Jika oksida retak atau terkelupas akibat besarnya tegangan dalam,

maka pola pertumbuhan yang terjadi adalah serangkaian pendek tipe parabolik yang

bila diamati secara keseluruhan akan tampak linier. Perilaku seperti ini disebut

paralinier. Ini bisa terjadi bila siklus temperatur cukup untuk membentuk perbedaan-

perbedaan kontraksi dan ekspansi antara logam dan oksida yang membuat oksida

terlepas dari logam.

Pertumbuhan garis lurus ini khas dialami oleh logam yang diproses pada

temperatur tinggi; sebagai contoh adalah besidiatas 1000°C dan magnesium di atas

500°C.

Pertumbuhan logaritmik

Pada temperatur rendah, permukaan akan tersalut dengan selaput dengan oksida

tipis. Laju difusi menembus selaput ini sangat rendah dan sesudah pertumbuhan yang

cepat dalam periode awal berlalu, laju penebalan akhirnya menjadi nol. Persamaan

untuk laju ini adalah :

Y = c3 log (c4t + c5)

Contoh logam-logam yang teroksidasi dengan cara seperti di atas adalah

magnesium di bawah 200°C dan alumunium di bawah 50°C.

2. Korosi Bobolan

Korosi bobolan (breakaway corrosion) merupakan mekanisme sangat rumit yang

melibatkan interaksi sejumlah faktor, termasuk temperature, komposisi gas, tekanan

gas, komposisi logam, bentuk komponen, dan finishing permukaan. Ini merupakan

serangan yang tidak nampak tetapi berdampak sangat dahsyat yang terjadi. Kasus

korosi bobolan salah satunya Zirkanium mengalami korosi bobolan dalam kondisi yang

di temukan di lingkungan air bertekanan tinggi. Titik bobolan terbentuk selaput

warna hitam (oksida) mengkilap yang melekat erat, selanjutnya masa peralihan

menjadi bentuk berupa tepung putih. Oleh karena itu Zirkonium digunakan dalam

reaktor air bertekanan berupa zircaloy 2 sebagai pembungkus batang-batang bahan

bakar.

Gambar 2 Contoh Kurva Korosi Bobolan

Pada mulanya, laju oksidasi turun sejalan dengan waktu dan mengikuti kaidah

pertumbuhan parabolik. Dititik bobolan oksida yang ada tidak lagi melindungi logam

melainkan mulai tumbuh secara linier. Di titik A, oksidasi baru berupa kerak yang

tumbuh di awal proses dan kurva pertumbuhan sekali lagi mengikuti parabolik sampai

bobolan berulang. Di B, oksida baru tidak lagi melindungi logam sehingga korosi

menurun kaidah pertumbuhan rektilinier.

Mekanisme oksidasi bobolan dalam reaktor nuklir yaitu oksidasi pelindung yang

terbentuk pada baja feritik terdiri dari lapis, keduanya dapat ditembus oleh gas

karbon dioksida pendingin. Lapisan sebuah dalam terbentuk dari Kristal-kristal kecil

yang mengandung kromium dan silicon, jika unsure-unsur ini terdapat dalam baja.

Lapisan sebelah luar memiliki struktur kolom dan terbentuk dari magnetit,

Fe3O4.dalam hal ini terjadi kesetimbangan antara karbon dioksida yang membekas

masuk dan difusi besi dalan keadaan padat keluar yang bertindak sebagai pengendali

laju. Karbon dioksida mengoksidasi besi, suatu reaksi yang minghasilkan karbon

monoksida. Karbon sebagian terlalur dalam logam dan lainya kedalam oksida. Kadar

karbon pada oksida ketika mencapai 10 persen beratnya, Kristal-kristal dengan

sendirinya terpisah satu sama lain oleh batas butir berupa salaput karbon.dampak

selanjutnya oksidasi berpori dan kehilangan fungsinya sebagai pelindung yang

berkelanjutan sehingga terjadi oksidasi bobolan. Banyak faktor lain yang berpengaruh

terjadinya bobolan antara lain : temperature, banyak uap air dalam karbon dioksida,

dan kandungan silicon pada baja lunak. Pada pembangkit nuklir tipe Magnox, peluang

terjadinya kegagalan akibat oksidasi baja telah diperkecil melalui pengendalian

komposisi dan temperature gas dengan seksama sehingga semua instalasi itu dapat

dioperasikan dengan aman sampai umur yang direncanakan.

3. Mekanisme Pertumbuhan Selaput Oksida

Pfeil berhasil membuktikan bahwa mekanisme pertumbuhan oksida pada besi

dengan mengambil sekeping besi yang diampelas sampai bersih kemudian dilapisi

dengan kromium oksida. Sesudh dipanaskan diudara selama beberapa waktu, besi itu

tersalut dengan selapis tebal besi oksida, tetapi kromium oksida tetap ada, entah

pada permukaan besi oksida atau diantara permukaan besi dan lapisan besi

oksida.posisi kromium oksida pada permukaan besi dengan jelas menunjukan bahwa

ion-ion besi telah berdifusikeluar untuk membentuk oksida, menembus kromium

oksida.

Oksida besi sebagian besar merupakan senyawa-senyawa ionic. Pada senyawa ini,

ion-ion logam dan ion-ion oksida tertata dalam baris beraturan menurut kisi Kristal

masing-masing. Beberapa oksida yang berlebihan ion-ion logam sehingga menempati

interstisi.dalam hal ini oksida disebut bahan tipe-n atau tipe pembawa muatan

negatifsementara itu oksida yang lainyang kekurangan ion-ion logam dan tempat-

tempat kosong itu berada di kisi kation oksida ini disebut bahan tipe-p atau tipe

pembawa muatan positif. Contoh oksida tipe-n adalah ZnO, CdO, dan Al2O, sedangkan

contoh tipe-p adalah Cu2O, NiO, FeO, dan Cr2O3.

Difusi pada CU2O yang diharapkan bertindak sebagai Isolator. Pada gambar

dibawah memperlihatkan difusi ion-ion tembaga berlangsung. Analisis kimia terhadap

tembaga (I) oksida menunjukan bahwa ternyata banyak ion tembaga sedikit kurang

dari yang diharapkan bila dibandingkan dengan rumus kimianya oksida ini disebut

oksida tidak stokiometrik. Dalam struktur Kristal, kekosaongan terdapat pada sub kisi

ion tembaga bermuatan tunggal, tetapi karena secara keseluruhan muatan listrik

harus netral, struktur Kristal mempunyai ion-ion tembaga bermuatan ganda dalam

jumlah jukup besar. Jumlah kekosongan khususnya lebih besarpada antar muka

udara/oksida disbanding pada antarmuka logam/oksida:adanya gradient luar, ke

antarmuka udara/oksida dengan gerak langkah-demi-langkah seperti dalam gambar

(a) sebaliknya, kekosongan akan terdifusi kearah dalam, yaitu keantar muka

logam/oksida, karena electron-elekron bebas tersedia di situ.

Pada gambar (b) atom-atom oksigen akan menempel dengan sendirinya kelapisan

permukaan kemudian segera menjadi ion-ion oksida :

O2 + 4e- → 2O-

Reaksi ini diperoleh dengan mengoksidasi ion-ion Cu(I) positif pada permukaan

sehingga menjadi ion-ion Cu(II)

Cu+ → Cu2+ + e-

Elektron-elektron yang ditinggalkan ketika ion-ion Cu+ terdifusi ke luar sekarang

dapat terdifusi untuk memulihkan ion-ion Cu(II) ke keadaan sebagai Cu(I). proses ini

terjadi secara berantai yaitu sebuah electron dari ion tembaga(I) yang bersebelahan

terdifusi kedalam ion tembaga(II) untuk memulihkannya menjadi tembaga(I)

kembali :

Cu2+ + e- → Cu+

Akibatnya ion tembaga yang kehilangan electron, tembaga(I), berubah menjadi

ion tembaga(II).

Mekanisme semacam ini hanya berlaku untuk oksida logam-logam yang valensinya

bisa berubah-ubah, seperti tembaga dan besi. Alumuniuym oksida hanya mempunyai

sebuah valensi : karena itu di sebut oksida dengan stoikiomerti tetap. Dalam hal ini,

diharapkan oksidasi berjalan dengan lambat. Situasi yang terjadi dalam proses

oksidasi analog dengan sel korosi basah, yaitu terdiri dari 4 komponen, dengan oksida

bertindak sebagai :

a. Elektroda untuk oksidasi logam (analog dengan anoda dalam sel korosi basah)

b. Elektroda untuk reduksi oksigen(analog dengan katoda)

c. Penghantar ionic (analog dengan elektrolit)

d. Penghantar electron (analog dengan rangkaian luar)

Difusi ion-ion logam kearah luar kadang-kadang menimbulkan efek yang luar

biasa. Kawat yang dipanaskan sekitar 800oC, sebuah selaput oksida terbentuk pada

permukaan luarnya.ion-ion besi berdifusi melalui selaput ini, sementrara kekosongan

terdifusi kedalam. Lamat laun, kawat bwubah menjadi pipa kerena besi berpindah

kepermukaan bereaksi dengan oksigen. Akibat yang ditimbulkan yaitu beroksida yang

rontok sehingga berbentuk tidak sempurna walaupun penampang yang di hasilkan

masih tetapberongga.

4. Oksidasi pada Paduan

Pengaruh cacat-cacat kisi pada difusi melalui selaput oksida mengilhami Hauffe

dan Wagner untuk menyusun sedert kaidah yang menyangkut pengaruh penambahan

unsur-unsur paduan terhadap laju oksidasi pada paduan-paduan tersebut. Kaidah-

kaidah dalam Tabel 17.2 bukannya tidak boleh dilanggar, tetapi dapat dimanfaatkan

sebagai tuntunan umum apabila logam-logam paduan ternyata terdapat dalam

selaput oksida logam induk.

Sebagai contoh, penambahan 0,1 persen aluminium kepada seng, yang

membentuk oksida tipe-n, menyebabkan menurunnya laju okisidasi dengan faktor

sekitar 100. Hanya dua ion AI3+ alih-alih tiga ion Zn2+ yang bersekutu dengan tiga

ion O2-. Ini menyebabkan,tersisanya sebuah lubang (hole) dalam kisi logam yang

ditempati oleh salah sebuah ion Zn2+ interstisi. Ion ini terperangkap dalam lubang

tersebut, dan dibatasi geraknya dalam proses difusi ioi-ion logam yeng memintas

kisi; akibatnya laju oksidasi berkurang.

Di pihak lain penambahan sejumlah kecil kromium (yang mempunyai valensi

lebih besar dibanding ion nikel) kepada nikel oksida (oksida tipe-p) juga

menambah banyaknya kekosongan, tetapi karena oksida itu sudah kekurangan ion-

ion logam, penambahan lubang iustru membuat nikel lebih mudah terdifusi;,

akibatnya laju oksidasi meningkat.

Jika litium, yang membentuk ion bervalensi tunggal, ditambahkan ke dalam

nikel oksida& dua ion Li+ dibutuhkan untuk menggantikan sebuah ion Ni2+. Untuk

mempertahankan kenetralan, jumlah tempat kosong dalam kisi dikurangi, difusi nikel

terhindarkan dan laju difusi menurun.

Cara paling efektif untuk mengendailkan oksidasi terhadap besi dan baja adalah

membentuk lapisan pelindung permukaaan yang mantap dari oksida salah satu unsur

paduan. Ini merintangi difudi ion-ion besi dan elektron-elektron, sihingga laju

oksidasi menurun.

5. Korosi Panas

Korosi panas adalah kombinasi antara oksidasi dan reaksi-reaksi dengan belerang,

natrium, vanadium dan pengotor-pengotor lain yang terdapat, baik di udara yang

dihisap maupun dalam bahan bakar. Korosi ini menghasilkan oksida tidak protektif

pada permukaan sudu yang menggantikan oksida protektif dari kromium atau

aluminium. Korosi panas dapat sangat mengurangi umur sudu-sudu turbin, dan dapat

menyebabkan kegagalan mesin, walaupun dengan prosedur pemeriksaan yang teliti

dan teratur kemungkinan yang belakangan tadi biasanya dapat dikurangi.

Korosi panas menghadapkan para perancang dengan maslah pemilihan bahan.

Untuk mendapatkan ketahanan yangtinggi terhadap creep (deformasi akibat tegangan

yang terus menerus), persyaratan utama yang harus dipenuhi oleh sudu-sudu dan

piringan turbin yang berputar dengan cepat, adalah kandungan nikel harus tinggi,

sementara ketahanan terhadap korosi panas paling baik bila kandungan kromium

dalam paduan cukup tinggi. Jaid bilah-bilah pemandu (guide vanes) yang diam dank

arena itu bekerja pada tingkat tegangan rendah, dapat dibuat dari paduan dengan

kandungan kromium tinggi sepertipaduan kobalt X40. Bilah-bilah sudu yang berputar

dibuat dari paduan kaya nikel yang termasuk dalam daftar nimonik.

Di lingkungan laut, natrium klorida akan mengotori motor, baik langsung dari

udarayang dihisap maupun dari bahan bakar yang tercemar. Pada bagian motor yang

paling panas, natrium klorida bereaksi dengan belerang dan komponen-komponen lain

untukenghasilkan natrium sulfat.

Natrium sulfat dan natriumklorida kemudian bereaksi membentuk terak (slag)

yang meleleh pada permukaan komponen. Terak itu meleleh pada sekitar 620 C,

menghanyutkan lapisan kromium dan aluminium oksida yang semestinya melindungi

logam, akibatnya komponen menjadi rentan trehadap serangan atmosfer agresif

dalam motor.

Sekarang penelitian masih terus digiatkan untuk menentukan metode terbaik

yang dapat mengurangi kemungkinan terjadinya korosi panas. Tentu saja, upaya

menyempurnakan mutu campuarn bahan bakar/udara yangdicerna oleh motor akan

menguntungkan; penguranagan kandungan belerang atau penyaringan natriumklorida

akan meminimumkan pembentukan terak yang titik lelehnya rendah itu. Pelapis dari

bahan paduan juga telah dicobakan pada sudu-sudu untuk menghalangi logam di situ

dari kontakdengan atmosfer yang ganas. Contoh logam pelapis ini adlah Cocraly,

sebuah paduanKobalt, Kromium, aluminium, dan itrium (itrium sekaang mulai

digantikan denga zirkonium) .