INTERGRANULAR CORROSION

Umum

Di lingkungan sehari-hari banyak terdapat proses kimiawi yang terjadi. Salah satu proses

kimiawi yang terjadi adalah proses korosi. Beberapa macam jenis korosi sangat mudah untuk

dikenal dan ada juga sangat susah untuk dikenali. Jenis korosi dapat diklasifikasikan menjadi

beberapa macam, diantaranya adalah:

Uniform attack

Galvanic Corrosion

Crevice Corrosion

Pitting Corrosion

Intergranular Corrosion

Selective Leaching

Erosion Corrosion

Stress Corrosion

Fatigue Corrosion

Biological Corrosion

Klasifikasi diatas dapat mempermudah membedakan macam-macam korosi yang terjadi.

Salah satu jenis korosi yang akan dibahas adalah Intergranular Corrosion.

Definisi

Intergranular corrosion merupakan jenis korosi yang sangat merugikan, karena bentuk dari jenis

korosi tidak dapat dilihat secara langsung. Korosi ini hanya dapat dilihat melalui uji lab.

Intergranular corrosion disebabkan karena susunan kristal pada suatu atom material

mengalamai kekosongan maka akan berakibat mudahnya material mengalami korosi. Hal ini

disebabkan adanya difusi media korosi logam yang meningkat sehingga media korosif dapat

masuk kedalam grain boundary.

Korosi Intergranular (Intergranular corrosion) merupakan korosi yang terjadi di sepanjang

daerah batas butir. Korosi tipe ini sangat sering terjadi di beberapa jenis baja tahan karat

(stainless steel), paduan-paduan nikel (nickel alloy) dan pada beberapa jenis paduan aluminium

(aluminium alloy) namun korosi intergranular pada aluminum biasanya disebut pengelupasan

(exfoliation). Korosi intergranular sering juga disebut “intercrystalline corrosion” atau

“interdendritic corrosion”. Untuk mengidentifikasi korosi tipe ini biasanya diperlukan pengujian

mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop meskipun kadang-kadang korosi tipe ini juga

dapat dilihat dengan mata telanjang misalnya pada kasus weld decay.

Gambar 1. Contoh gambar korosi intergranular. (www.efestus.just.edu)

Mekanisme

Korosi ini termasuk korosi yang disebabkan oleh perubahan sifat metalurgi, dimana ketika

austenic SS berada pada temperature 425-850 oC (temperatur sensitasi) atau ketika dipanaskan

dan dibiarkan mendingin secara perlahan (seperti halnya sesudah welding atau pendinginan

setelah annealing) maka karbon akan menarik krom untuk membentuk partikel kromium

karbida (chromium carbide) di daerah batas butir (grain boundary) struktur SS. Formasi kromium

karbida yang terkonsentrasi pada batas butir akan menghilangkan/ mengurangi sifat

perlindungan kromium pada daerah tengah butir. Sehingga daerah ini akan dengan mudah

terserang oleh korosi. Secara umum SS dengan kadar karbon < 2 % relative tahan terhadap

korosi ini. Ketidak sempurnaan mikrostruktur ini diperbaiki dengan menambahkan unsur yang

memiliki afinitas (daya tarik) terhadap Karbon lebih besar untuk membentuk karbida, seperti

Titanium (misal pada SS 321) dan Niobium (misal pada SS 347).

Pada pemanasan paduan hingga temperatur antara 425-8150C dalam waktu yang relatif lama,

maka akan terbentuk endapan kromium karbida (Cr23C6) melalui reaksi antara kromium dengan

karbon pada baja. Endapan-endapan ini bersegregasi ke sepanjang batas butir kemudian

terbentuklah daerah yang kekosongan kromium (crhomium-depleted-zone) di sekitar batas butir

(terjadi sensitasi). Profil kromium pada batas butir setelah sensitasi diilustrasikan pada gambar

1. Oleh karena kehilangan unsur penahan korosi yaitu kromium, maka bagian chromium-

depleted-zone ini rentan terhadap terjadinya korosi. Ilustrasi terjadinya korosi intergranular

terdapat pada gambar 2.

Gambar 1. Profil kromium pada batas butir setelah terjadi sensitasi

Gambar 2. Representasi skematis terjadinya korosi intergranular akibat presipitasi karbida pada

batas butir. (a) presipitasi karbida pada batas butir. (b) daerah yang kekurangan krom pada

batas butir. (c) korosi intergranular.

GAMBAR 3. Gambar korosi intergranular

Jenis Material : Carbon Steel S4000 dan Stainless Steel S340

Contoh Aplikasi :

Sambungan antara rangka (CS) dengan atap gerbong (SS) kereta api

Sambungan antara pintu atas (Cs) dengan pintu bagian bawah (SS) kereta api

Contoh Permasalahan

Penurunan ketahanan korosi pada sambungan lasan antara dua material yang berbeda yaitu

antara baja karbon S4000 dengan baja tahan karat S340 yang menyebabkan penurunan sifat

mekanis sehingga material lasan ini mudah mengalami kegagalan katastropik. Permasalahan

tersebut sulit diatasi karena adanya perbedaan sifat fisik, sifat mekanis dan sifat metalurgi dua

logam yang dilas. Baja S340 merupakan baja tahan karat austenitik namun mengalami

penurunan ketahanan korosi akibat terbentuknya presipitat kromium karbida yang mengendap

di batas butir austenit. Presipitat ini terjadi karena krom dari material S340 bermigrasi ke daerah

HAZ akibat pengelasan yang dilanjutkan dengan pendinginan lambat dari 9000C ke 4500C

sehingga material S340 rentan mengalami korosi intergranular. Mikrostruktur baja S340 dapat

dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Mikrostruktur baja S304. Gambar sebelah kiri adalah mikrostruktur baja yang sudah

dinormalisasi, gambar yang sebelah kanan adalah struktur yang mengalami sensitasi.

Cara untuk Mencegah atau Memperbaiki

1. Saat pengelasan atau perlakuan panas berlangsung, kromium cenderung memilih

karbon untuk bersenyawa dan membentuk kromium karbida yang memicu timbulnya

intergranular corrosion. Salah satu cara mengatasinya adalah dengan memberikan Low

carbon filler metal seperti 308L,316L. Untuk mencegah agar pada aplikasi yang kita

gunakan tidak mengalami korosi intergranular yaitu dengan memilih base metal yang

juga low carbon base material atau dengan menggunakan material yang sudah

distabilisasi dengan penambahan Ti atau Nb karena material-material tersebut memiliki

ketahanan terhadap korosi intergranular yang baik.

2. Pencegahan terjadinya korosi intergranular pada material juga bisa dengan memberikan

perlakuan solution annealing pada paduan untuk menghilangkan fasa di daerah batas

butir yang mana fasa tersebut dapat mengurangi ketahanan korosi.

REFERENSI

Callister, William D. 2003. Materials Science and Engineering an Introduction. USA: Von Hoffman

Press.

Jones, Denny A. 1996. Principles and Prevention of Corrosion – 2nd ed. USA: Prentice Hall.

TUGAS BAHAN KOROSI DAN KONTRUKSI

CORROSION INTERGRANULAR

OLEH:

YUDHA PURNA NUGRAHA 200925012

MULYADI 200925007

HENGKY ANGRA 200925004

INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AL – KAMAL

2010