ASTM G71 Melakukan dan Mengevaluasi Uji Korosi Galvanik dalam Elektrolit

Pedoman Standar ASTM G71 untuk Melakukan dan Mengevaluasi Uji Korosi Galvanik dalam Elektrolit, yang dikembangkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM), mencakup kinerja dan evaluasi uji korosi galvanik untuk mengkarakterisasi perilaku dua logam berbeda yang bersentuhan secara elektrik dalam elektrolit di bawah kondisi aliran rendah. Standar ini dapat diterapkan pada logam tempa atau cor dan paduan.

Panduan ini mencakup pemilihan material, persiapan sampel, lingkungan pengujian, metode paparan, dan evaluasi hasil untuk mengkarakterisasi perilaku pasangan galvanik dalam elektrolit.

Tujuan panduan ini adalah untuk memberikan informasi tentang korosi galvanik logam yang bersentuhan secara elektrik dalam elektrolit yang laju alirannya tidak cukup tinggi untuk menyebabkan erosi-korosi atau kavitasi.

ASTM G71 menjelaskan prosedur yang direkomendasikan untuk merancang, melakukan, dan menafsirkan uji laboratorium dan lapangan yang mengevaluasi korosi galvanik antara logam yang berbeda yang terpapar elektrolit konduktif. Standar ini membantu para insinyur memilih metode pengujian yang tepat, menyiapkan sampel, mengendalikan kondisi lingkungan, mengukur arus galvanik, dan menafsirkan perilaku korosi yang dihasilkan.

Standar ASTM G71 banyak digunakan di sektor-sektor berikut:

• otomotif
• Penerbangan dan luar angkasa
• teknik kelautan
• Minyak dan gas
• Pengolahan kimia
• konstruksi
• Elektronik
• Energi Terbarukan

Rekomendasi standar ini sangat berharga dalam situasi apa pun di mana logam yang berbeda digabungkan dalam lingkungan yang lembap atau korosif.

Korosi galvanik terjadi dalam situasi berikut:

• Ketika dua logam berbeda dihubungkan secara elektrik
• Ketika kedua logam tersebut terpapar elektrolit yang sama (seperti air, air laut, kelembapan, atau larutan garam)
• Ketika terdapat perbedaan potensial listrik di antara keduanya

Dalam situasi ini,

• Logam yang kurang mulia menjadi anoda.
• Logam yang lebih mulia menjadi katoda.
• Logam anodik mengalami korosi dengan laju yang dipercepat.

Contohnya meliputi:

• Aluminium yang terikat pada baja tahan karat.
• Pengencang baja pada struktur aluminium.
• Pipa tembaga yang disambung ke baja galvanis.
• Komponen magnesium dikombinasikan dengan baja.

Memahami korosi galvanik sangat penting karena seringkali menyebabkan kegagalan lokal jauh sebelum korosi homogen menjadi signifikan.

Standar ASTM G71 membantu para insinyur dalam hal-hal berikut:

• Untuk mengevaluasi kompatibilitas galvanik logam.
• Membandingkan kombinasi material
• Mengukur arus galvanik.
• Memperkirakan tingkat keparahan korosi.
• Meneliti dampak lingkungan
• Mengevaluasi lapisan dan sistem pelindung.
• Mendukung pemilihan material selama pengembangan produk.

Standar ASTM G71 tidak mendefinisikan kriteria lulus/gagal. Sebaliknya, standar ini menyediakan metode yang diterima secara ilmiah untuk menghasilkan data korosi yang andal. Standar ini mencakup:

• Uji korosi galvanik laboratorium
• Uji paparan lapangan
• Pengukuran elektrokimia
• Pemantauan arus galvanik
• Pengukuran penurunan berat badan
• Pengukuran potensi korosi
• Simulasi lingkungan
• Menyiapkan sampel uji
• Interpretasi data

Standar ASTM G71 berlaku untuk hal-hal berikut:

• logam
• lapisan logam
• Logam yang diberi perlakuan permukaan
• Pengencang
• Tautan sumber
• Komponen mekanis

Tingkat keparahan korosi galvanik bergantung pada beberapa faktor yang saling berinteraksi:

• Perbedaan potensial elektroda: Perbedaan potensial yang lebih besar umumnya meningkatkan arus galvanik. Misalnya,
  • Baja magnesium: Risiko sangat tinggi.
  • Baja aluminium: Risiko sedang
  • Baja tahan karat-titanium: Risiko rendah.
• Konduktivitas elektrolit: Elektrolit dengan konduktivitas tinggi meningkatkan korosi. Misalnya,
  • Air laut
  • Garam jalan
  • Air pendingin industri

Media dengan konduktivitas rendah umumnya mengurangi serangan galvanik.

• Rasio luas: Salah satu konsep terpenting yang dibahas dalam standar ini adalah rasio luas katoda-anoda:
  • Katoda besar + anoda kecil: Korosi yang sangat parah.
  • Katoda kecil + anoda besar: Tingkat korosi jauh lebih rendah.

Sebagai contoh,

• Paku keling baja kecil pada panel aluminium
• Plat baja tahan karat besar terpasang pada braket aluminium kecil.

Contoh kedua menimbulkan risiko galvanik yang jauh lebih besar.

• Suhu: Suhu yang lebih tinggi umumnya meningkatkan hal-hal berikut:
  • Laju reaksi
  • Konduktivitas elektrolit
  • Arus korosi
• Ketersediaan oksigen: Oksigen terlarut mendukung reaksi katodik. Lingkungan dengan ventilasi buruk dapat menghasilkan mekanisme korosi yang berbeda dibandingkan dengan lingkungan yang kaya oksigen.

Standar ASTM G71 membahas berbagai metode pengujian:

• Uji perendaman: Sampel direndam dalam larutan berikut:
  • Larutan natrium klorida
  • air laut buatan
  • Cairan proses industri
  • Air tawar
  • Air pendingin

Logam yang terikat tetap terhubung secara elektrik selama durasi paparan.

• Pengukuran elektrokimia: Standar ini merekomendasikan agar pengukuran berikut dilakukan:
  • Arus galvanik
  • Potensial galvanik
  • Potensial rangkaian terbuka
  • Perilaku polarisasi

Pengukuran ini memberikan informasi kuantitatif tentang aktivitas korosi.

• Uji penurunan berat: Laju korosi dapat ditentukan menggunakan metode berikut:
  • Membersihkan sampel
  • Mengukur massa sebelum terpapar
  • Mengukur massa setelah terpapar
  • Menghitung kerugian material.

Penurunan berat badan adalah salah satu metode paling andal untuk menilai korosi jangka panjang.

• Paparan di lapangan: Uji laboratorium mungkin tidak secara akurat mewakili lingkungan layanan yang sebenarnya. Oleh karena itu, standar ASTM G71 mendorong pengujian lapangan kapan pun memungkinkan. Misalnya,
  • Struktur kelautan
  • Platform lepas pantai
  • hyperlink
  • Komponen otomotif
  • Komponen pesawat terbang

Hasil yang dapat diandalkan memerlukan persiapan sampel yang konsisten. Pertimbangan utama meliputi:

• Perawatan permukaan
• Proses pembersihan
• Kekasaran permukaan
• ukuran
• Komposisi logam
• Kualitas sambungan listrik
• Persiapan tepi

Persiapan sampel yang buruk dapat secara signifikan memengaruhi hasil korosi.

Standar ASTM G71 merekomendasikan agar hal-hal berikut diperiksa terkait variabel lingkungan:

• Kimia elektrolit
• Konsentrasi garam
• nilai pH
• suhu
• Oksigen terlarut
• laju aliran
• Waktu paparan
• Kelembapan (untuk pengujian atmosfer)

Konsistensi lingkungan meningkatkan kemampuan pengulangan dan reproduksi hasil pengujian.

Pengukuran umum berdasarkan standar ASTM G71 meliputi hal-hal berikut:

• Arus galvanik
• Potensi korosi
• Penurunan berat badan
• Tingkat korosi
• Tampilan permukaan
• Kedalaman lubang
• Korosi celah
• Serangan lokal
• Pembentukan produk korosi

Standar ASTM G71 menekankan bahwa arus galvanik saja tidak boleh digunakan untuk memprediksi masa pakai. Para insinyur harus mengevaluasi hasilnya bersamaan dengan hal-hal berikut:

• Kondisi lingkungan
• Geometri material
• Rasio luas
• Kondisi permukaan
• Waktu paparan
• Morfologi korosi
• Beban mekanis
• Lapisan pelindung

Standar ASTM G71 banyak digunakan di bidang-bidang berikut:

• Otomotif:
  • Panel bodi aluminium
  • Pengencang baja
  • Rumah baterai
  • Sasis kendaraan listrik
  • Sistem pendingin
• Penerbangan dan antariksa:
  • Paduan aluminium
  • Struktur titanium
  • Sambungan logam komposit
  • Rakitan roda pendaratan
• Laut:
  • lambung kapal
  • Baling-baling
  • Platform lepas pantai
  • Pipa air laut
  • Pengencang
• Bangunan:
  • Baja struktural
  • Sistem atap
  • Dinding tirai
  • Jangkar
  • hyperlink
• Minyak dan gas:
  • Jaringan pipa
  • penukar panas
  • katup
  • Bejana tekan
  • Peralatan lepas pantai

Standar ASTM G71 sering digunakan bersamaan dengan standar korosi lainnya, termasuk:

• ASTM G1 Persiapan, pembersihan, dan evaluasi spesimen uji korosi.
• Teknik pengukuran elektrokimia ASTM G3
• Uji polarisasi potensiodinamik ASTM G5
• Uji Korosi Perendaman Laboratorium ASTM G31
• ASTM G44 Pengujian perendaman alternatif logam dalam media yang mengandung klorida.
• Pengukuran resistansi polarisasi ASTM G59
• ASTM G102 Perhitungan laju korosi dari pengukuran elektrokimia.

Secara bersama-sama, standar-standar ini menyediakan kerangka kerja komprehensif untuk penilaian korosi.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan tim yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian sesuai dengan standar ASTM G71.