Tabung Baja Tahan Karat Tahan Korosi

Dalam program produk kami, kami menawarkan kepada pelanggan kami dua kelas kelas Stainless Steel yang memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi baja tahan karat

Austenitik-feritik Baja tahan karat dupleks dicirikan oleh kualitas mekaniknya yang sangat baik, terutama kualitasnya yang tinggi retak korosi tegangan resistensi. Mereka sangat cocok untuk aplikasi maritim dan industri kimia. Ketahanannya yang sangat baik terhadap korosi memungkinkan mereka untuk bertahan dalam media klorida, terutama di bawah tekanan mekanis stres. Hal ini membuatnya lebih unggul daripada baja austenitik dalam banyak kasus.

Kategori austenitik tahan korosi pipa baja tahan karat terutama mencakup bahan dengan paduan yang lebih tinggi (misalnya nikel, krom, dan molibdenum). Mereka tahan terhadap berbagai jenis korosi yang disebabkan oleh pengaruh kimia basah, dan masih mampu mempertahankan matriks kubik berpusat pada permukaan austenitik. Hal ini menciptakan rangkaian baja tahan karat yang sangat serbaguna.

Meskipun salah satu alasan utama mengapa baja tahan karat digunakan adalah ketahanan korosimereka sebenarnya menderita jenis korosi tertentu di beberapa lingkungan dan harus berhati-hati dalam memilih grade yang sesuai untuk aplikasi tersebut. Korosi dapat menyebabkan berbagai masalah, tergantung pada aplikasinya: Perforasi seperti pada tangki dan pipa, yang memungkinkan kebocoran cairan atau gas,

Hilangnya kekuatan di mana penampang melintang struktural anggota berkurang karena korosi, yang menyebabkan hilangnya kekuatan struktur dan kegagalan berikutnya. Degradasi penampilan, di mana produk korosi atau lubang dapat mengurangi hasil akhir permukaan dekoratif.

Terakhir, korosi dapat menghasilkan kerak atau karat yang dapat mencemari bahan yang sedang ditangani; hal ini terutama berlaku untuk peralatan pengolahan makanan.

Korosi baja tahan karat dapat dikategorikan sebagai salah satunya:

Korosi Umum

Korosi di mana terjadi penghilangan material yang seragam secara umum, melalui pelarutan, misalnya ketika baja tahan karat digunakan di pabrik kimia karena mengandung asam kuat. Desain dalam hal ini didasarkan pada data yang dipublikasikan untuk memprediksi masa pakai komponen.

Data yang dipublikasikan mencantumkan daftar penghilangan logam selama satu tahun. Tabel ketahanan terhadap berbagai bahan kimia diterbitkan oleh berbagai organisasi dan koleksi bagan, daftar, rekomendasi, dan makalah teknis yang sangat banyak tersedia melalui produsen dan pemasok baja tahan karat.

Korosi Lubang

Dalam kondisi tertentu, terutama yang melibatkan konsentrasi klorida yang tinggi (seperti natrium klorida dalam air laut), suhu yang cukup tinggi dan diperburuk oleh pH yang rendah (misalnya kondisi asam), korosi yang sangat terlokalisasi dapat terjadi yang menyebabkan perforasi pipa dan alat kelengkapan, dan lain-lain. Hal ini tidak terkait dengan data korosi yang dipublikasikan karena ini adalah korosi yang sangat terlokalisasi dan parah yang dapat menembus penampang komponen. Kadar kromium yang tinggi, dan khususnya molibdenum dan nitrogen, lebih tahan terhadap korosi sumuran.

Angka Setara Resistensi Pitting (PREN)

Angka Pitting Resistance Equivalent (PREN) telah terbukti memberikan indikasi yang baik tentang ketahanan pitting dari baja tahan karat. PRE dapat dihitung sebagai:

PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

Salah satu alasan mengapa korosi sumuran sangat serius adalah karena begitu lubang dimulai, ada kecenderungan kuat untuk terus membesar, meskipun sebagian besar baja di sekitarnya masih belum tersentuh.

Kecenderungan baja tertentu untuk terserang korosi sumuran dapat dievaluasi di laboratorium. Sejumlah pengujian standar telah dirancang, yang paling umum adalah yang diberikan dalam ASTM G48. Sebuah grafik dapat dibuat untuk memberikan suhu di mana korosi sumuran kemungkinan besar akan terjadi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Suhu di mana korosi sumuran mungkin terjadi

Hal ini didasarkan pada uji laboratorium standar besi klorida, tetapi dapat memprediksi hasil dalam banyak kondisi layanan.

Korosi Celah

Ketahanan korosi baja tahan karat bergantung pada keberadaan lapisan oksida pelindung pada permukaannya, tetapi ada kemungkinan dalam kondisi tertentu lapisan oksida ini terurai, misalnya dalam asam pereduksi, atau pada beberapa jenis pembakaran di mana atmosfer berkurang. Area di mana lapisan oksida dapat terurai juga terkadang dapat disebabkan oleh cara komponen dirancang, misalnya di bawah gasket, di sudut masuk kembali yang tajam atau terkait dengan penetrasi las yang tidak sempurna atau permukaan yang tumpang tindih. Ini semua dapat membentuk celah yang dapat meningkatkan korosi. Untuk berfungsi sebagai lokasi korosi, celah harus memiliki lebar yang cukup untuk memungkinkan masuknya korosi, tetapi cukup sempit untuk memastikan bahwa korosi tetap stagnan. Oleh karena itu, korosi celah biasanya terjadi pada celah selebar beberapa mikrometer, dan tidak ditemukan pada alur atau celah yang memungkinkan terjadinya sirkulasi korosif. Masalah ini sering kali dapat diatasi dengan memperhatikan desain komponen, khususnya untuk menghindari pembentukan celah atau setidaknya menjaganya agar tetap terbuka. Korosi celah adalah mekanisme yang sangat mirip dengan korosi sumuran; paduan yang tahan terhadap salah satunya umumnya tahan terhadap keduanya. Korosi celah dapat dipandang sebagai bentuk korosi sumuran yang lebih parah karena akan terjadi pada suhu yang jauh lebih rendah daripada korosi sumuran.

Retak Korosi Tegangan (SCC)

Di bawah efek gabungan dari stres dan lingkungan korosif tertentu, baja tahan karat dapat mengalami bentuk korosi yang sangat cepat dan parah ini. Tegangan harus bersifat tarik dan dapat diakibatkan oleh beban yang diterapkan dalam layanan, atau tegangan yang diatur oleh jenis perakitan, misalnya pemasangan pin yang tidak pas pada lubang, atau dari tegangan sisa yang dihasilkan dari metode fabrikasi seperti pengerjaan dingin. Lingkungan yang paling merusak adalah larutan klorida dalam air seperti air laut, terutama pada suhu tinggi. Akibatnya, baja tahan karat terbatas dalam aplikasinya untuk menahan air panas (di atas sekitar 50 ° C) yang mengandung sejumlah kecil klorida (lebih dari beberapa bagian per juta). Bentuk korosi ini hanya berlaku untuk kelompok baja austenitik dan terkait dengan kandungan nikel. Grade 316 tidak secara signifikan lebih tahan terhadap SCC daripada 304. Baja tahan karat dupleks jauh lebih tahan terhadap SCC dibandingkan dengan grade austenitik, dengan grade 2205 hampir kebal pada suhu hingga sekitar 150 ° C, dan grade super dupleks lebih tahan lagi. Nilai feritik umumnya tidak mengalami masalah ini sama sekali.

Dalam beberapa kasus, telah ditemukan kemungkinan untuk meningkatkan ketahanan terhadap SCC dengan menerapkan tegangan tekan pada komponen yang berisiko; ini dapat dilakukan dengan menembak permukaan misalnya. Alternatif lain adalah memastikan produk bebas dari tegangan tarik dengan melakukan anil sebagai operasi akhir. Solusi untuk masalah ini telah berhasil dalam beberapa kasus, tetapi perlu dievaluasi dengan sangat hati-hati, karena mungkin sangat sulit untuk menjamin tidak adanya tegangan tarik sisa atau yang diterapkan.

Dari sudut pandang praktis, Grade 304 mungkin memadai dalam kondisi tertentu. Misalnya, Grade 304 digunakan dalam air yang mengandung 100 - 300 bagian per juta (ppm) klorida pada suhu sedang. Mencoba menetapkan batas dapat berisiko karena kondisi basah/kering dapat memusatkan klorida dan meningkatkan kemungkinan retak korosi tegangan. Kandungan klorida air laut sekitar 2% (20.000 ppm). Air laut di atas 50°C ditemukan dalam aplikasi seperti penukar panas untuk pembangkit listrik pantai.

Baru-baru ini ada sejumlah kecil kasus kegagalan korosi akibat tekanan klorida pada suhu yang lebih rendah dari yang diperkirakan sebelumnya. Hal ini terjadi di atmosfer yang hangat dan lembab di atas kolam renang berklorin dalam ruangan di mana perlengkapan baja tahan karat (umumnya Grade 316) sering digunakan untuk menangguhkan item seperti saluran ventilasi. Temperatur serendah 30 hingga 40 ° C telah terjadi. Ada juga kegagalan karena korosi tegangan pada suhu yang lebih tinggi dengan tingkat klorida serendah 10 ppm. Masalah yang sangat serius ini belum sepenuhnya dipahami.

Retak Korosi Tegangan Sulfat (Sulphide Stress Corrosion Cracking (SSC)

Yang paling penting bagi banyak pengguna di industri minyak dan gas adalah ketahanan material terhadap retak korosi tegangan sulfida. Mekanisme SSC belum didefinisikan dengan jelas tetapi melibatkan aksi gabungan klorida dan hidrogen sulfida, membutuhkan adanya tegangan tarik dan memiliki hubungan non-linier dengan suhu.

Tiga faktor utama adalah Tingkat Stres, Lingkungan dan Suhu.

Tingkat Stres

Tegangan ambang batas terkadang dapat diidentifikasi untuk setiap kombinasi bahan - lingkungan. Beberapa data yang dipublikasikan menunjukkan penurunan tegangan ambang secara terus menerus dengan meningkatnya kadar H2S. Untuk melindungi dari SSC spesifikasi NACE MR0175 untuk lingkungan sulfida membatasi nilai austenitik umum hingga kekerasan maksimum 22HRC.

Lingkungan

Agen utama adalah klorida, hidrogen sulfida dan pH. Terdapat sinergisme di antara efek-efek ini, dengan efek yang tampaknya menghambat sulfida pada tingkat H2S yang tinggi.

Suhu

Dengan meningkatnya suhu, kontribusi klorida meningkat tetapi efek hidrogen berkurang karena mobilitasnya yang meningkat dalam matriks ferit. Hasil akhirnya adalah kerentanan maksimum di wilayah 60-100°C. Sejumlah faktor sekunder juga telah diidentifikasi, termasuk jumlah ferit, kondisi permukaan, keberadaan pekerjaan dingin dan warna panas pada pengelasan.

Korosi Antar Butir

Korosi intergranular adalah bentuk korosi yang relatif cepat dan terlokalisasi yang terkait dengan struktur mikro yang rusak yang dikenal sebagai presipitasi karbida. Ketika baja austenitik telah terpapar untuk jangka waktu tertentu pada kisaran sekitar 425 hingga 850°C, atau ketika baja telah dipanaskan hingga suhu yang lebih tinggi dan dibiarkan mendingin melalui kisaran suhu tersebut dengan kecepatan yang relatif lambat (seperti yang terjadi setelah pengelasan atau pendinginan udara setelah anil), kromium dan karbon di dalam baja bergabung membentuk partikel karbida kromium di sepanjang batas butir di seluruh bagian baja. Pembentukan partikel karbida ini di batas butir menguras logam kromium di sekitarnya dan mengurangi ketahanan korosinya, sehingga memungkinkan baja mengalami korosi di sepanjang batas butir. Baja dalam kondisi ini dikatakan "peka".

Perlu dicatat bahwa pengendapan karbida bergantung pada kandungan karbon, suhu dan waktu pada suhu. Kisaran suhu yang paling kritis adalah sekitar 700°C, di mana baja karbon 0.06% akan mengendapkan karbida dalam waktu sekitar 2 menit, sedangkan baja karbon 0.02% secara efektif kebal dari masalah ini.

Dimungkinkan untuk mendapatkan kembali baja yang mengalami pengendapan karbida dengan memanaskannya di atas 1000°C, diikuti dengan pendinginan air untuk mempertahankan karbon dan kromium dalam larutan dan dengan demikian mencegah pembentukan karbida. Sebagian besar struktur yang dilas atau dipanaskan tidak dapat diberikan perlakuan ini perlakuan panas dan oleh karena itu baja kelas khusus telah dirancang untuk menghindari masalah ini. Ini adalah grade 321 yang distabilkan (distabilkan dengan titanium) dan 347 (distabilkan dengan niobium). Titanium dan niobium masing-masing memiliki afinitas yang jauh lebih tinggi terhadap karbon daripada kromium dan oleh karena itu titanium karbida, niobium karbida, dan tantalum karbida terbentuk sebagai pengganti kromium karbida, meninggalkan kromium dalam larutan dan memastikan ketahanan korosi penuh.

Metode lain yang digunakan untuk mengatasi korosi intergranular adalah dengan menggunakan grade karbon ekstra rendah seperti Grade 316L dan 304Lini memiliki kadar karbon yang sangat rendah (umumnya kurang dari 0,03%) dan oleh karena itu jauh lebih tahan terhadap pengendapan karbida.

Banyak lingkungan yang tidak menyebabkan korosi intergranular dalam baja tahan karat austenitik yang peka, misalnya, asam asetat glasial pada suhu kamar, larutan garam alkali seperti natrium karbonat, air minum, dan sebagian besar perairan tawar di pedalaman. Untuk lingkungan seperti itu, tidak perlu mengkhawatirkan sensitisasi. Pada umumnya juga tidak ada masalah dalam cahaya mengukur baja karena biasanya mendingin dengan sangat cepat setelah pengelasan atau paparan suhu tinggi lainnya.

Hal ini juga terjadi karena keberadaan karbida batas butir tidak berbahaya bagi kekuatan suhu tinggi baja tahan karat. Grade yang secara khusus ditujukan untuk aplikasi ini sering kali sengaja memiliki kandungan karbon yang tinggi karena hal ini meningkatkan kekuatan suhu tinggi dan ketahanan mulurnya. Ini adalah varian "H" seperti grade 304H, 316H, 321H dan 347Hdan juga 310. Semua ini memiliki kandungan karbon yang sengaja dibuat dalam kisaran di mana curah hujan akan terjadi.

Korosi Galvanik

Karena korosi adalah proses elektrokimia yang melibatkan aliran arus listrik, korosi dapat dihasilkan oleh efek galvanik yang muncul dari kontak logam yang berbeda dalam elektrolit (elektrolit adalah cairan penghantar listrik). Faktanya, ada tiga kondisi yang diperlukan agar korosi galvanik dapat terjadi; kedua logam harus terpisah jauh pada rangkaian galvanik (lihat Gambar 2), keduanya harus dalam kontak listrik dan permukaannya harus dijembatani oleh cairan penghantar listrik. Penghapusan salah satu dari ketiga kondisi ini akan mencegah korosi galvanik.

Gambar 2. Seri galvanik untuk logam dalam air laut yang mengalir.

Oleh karena itu, cara pencegahan yang jelas adalah dengan menghindari fabrikasi logam campuran. Sering kali hal ini tidak praktis, tetapi pencegahan juga dapat dilakukan dengan menghilangkan kontak listrik - hal ini dapat dicapai dengan menggunakan ring atau selongsong plastik atau karet, atau dengan memastikan ketiadaan elektrolit, misalnya, dengan memperbaiki pengurasan atau menggunakan tudung pelindung. Efek ini juga bergantung pada area relatif logam yang berbeda. Jika area material yang kurang mulia (material anodik, lebih jauh ke arah kanan pada Gambar 2) lebih besar dibandingkan dengan yang lebih mulia (katodik), efek korosifnya sangat berkurang, dan bahkan dapat diabaikan. Sebaliknya, area logam mulia yang luas yang bersentuhan dengan area kecil yang kurang mulia akan mempercepat laju korosi galvanik. Sebagai contoh, merupakan praktik umum untuk mengencangkan lembaran aluminium dengan sekrup baja tahan karat, tetapi sekrup aluminium pada area yang luas dari baja tahan karat kemungkinan akan cepat terkorosi.

Korosi Kontak

Ini menggabungkan elemen-elemen korosi sumuran, celah, dan galvanik, dan terjadi ketika partikel-partikel kecil benda asing, khususnya baja karbon, tertinggal pada baja tahan karat. permukaan. Serangan dimulai sebagai sel galvanik - partikel benda asing bersifat anodik dan karenanya cenderung cepat terkorosi, tetapi dalam kasus yang parah, lubang juga dapat terbentuk di baja tahan karat, dan korosi sumuran dapat berlanjut dari titik ini. Penyebab yang paling umum adalah serpihan dari penggerindaan baja karbon di dekatnya, atau penggunaan perkakas yang terkontaminasi baja karbon. Untuk alasan ini, beberapa fabrikator telah mendedikasikan bengkel baja tahan karat di mana kontak dengan baja karbon benar-benar dihindari.

Semua bengkel dan gudang yang menangani atau menyimpan pipa baja tahan karat juga harus menyadari potensi masalah ini, dan melakukan tindakan pencegahan. Strip plastik, kayu, atau karpet pelindung dapat digunakan untuk mencegah kontak antara tabung baja tahan karat dan rak penyimpanan baja karbon. Peralatan penanganan lain yang harus dilindungi termasuk fork lift tynes dan perlengkapan pengangkat derek. Sling kain bersih sering kali menjadi alternatif yang berguna.

Pasif dan Pengawetan

Jika baja tahan karat terkontaminasi oleh serpihan baja karbon, hal ini dapat dihilangkan dengan cara dipasivasi dengan asam nitrat encer atau diawetkan dengan campuran asam fluorida dan asam nitrat.

Pemilihan Ketahanan Korosi Baja Tahan Karat
Uji Metalografi - Pengujian Metalografi
Laporan Uji Metalografi
Retak Korosi Tegangan (SCC)
Retak Korosi Akibat Tekanan Klorida
Korosi Baja Tahan Karat
Korosi pada Perpipaan
Proses Korosi
Pelapisan Permukaan untuk Korosi
Bahan Tahan Korosi
Korosi Bi-Logam Korosi Galvanik
Korosi Antar Butir
Korosi Intergranular pada Tabung Baja Tahan Karat
Tabung Baja Tahan Karat Tahan Korosi
Ketahanan Korosi dari Tabung Baja Tahan Karat
Ketahanan Air Laut dari Tabung Baja Tahan Karat
Mekanisme Korosi dalam Tabung Baja Tahan Karat
ASTM A262 Uji Korosi Intergranular IGC
Metode Uji Standar ASTM E112 untuk Menentukan Ukuran Butir Rata-rata
Metode untuk meminimalkan retak korosi akibat tegangan klorida