Almunium Al Alloy Aluminium (Al) di alam terdapat sebagai ikatan bersama oksigen (alumina = Al2O3) atau silikat dan juga belerang di dalam tambang, misalnya bauxite, feldspar, clay (tanah liat) dan kaolin. Setelah diolah, aluminium disajikan dalam 4 tipe, yaitu: duraluminium (alloy dengan Cu), Al-Clad dan juga Dural-Clad Sifat-sifat umum: logam putih, lunak, ringan (d=2,702 g/ml), leleh pada T=660,1 oC, amat liat (ductile), mudah dibentuk menjadi kawat/lembar tipis, elektropositif, bila kontak dengan bahan lain mudah terkorosikan (berkarat) karena timbul galvanic corrosion. Beberapa rumus kimia bahan tambang yang dijumpai diantaranya: bauxite (Al2O3.2H2O), clay/kaolin (x Al2O3 . y SiO2 . 2 H2O), dawsonite (Al2(CO3)3.Na2CO3. n H2O), anorthrocite (Na, Ca) Al . (Si, Al) Si2O3 dan cryolite (Na3AlF6).

Cara pembuatan Almunium Dimulai dari bauxite yang ditambang, dicuci bersih, dihancurkan dan dipisahkan dari kotoran secara flotasi. Mula-mula biji bauxite dimasak dahulu dengan NaOH sampai terbentuk Na-aluminat (Na3AlO3), disaring dari kotoran fisik dan diendapkan sebagai Al, Al(OH)3 dengan penambahan air.Na3AlO3 + 3H2O H3AlO3 + 3NaOHH3AlO3 Al(OH)3 Kemudian endapan Al(OH)3 dipanaskan agar terurai, atau dikristalkan dalam suasana asam. Proses pemanasan membutuhkan tenaga listrik yang besar.2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O

Proses Bayer Proses Bayer menghasilkan red mud atau red sludge (lumpur merah) yang memiliki kandungan alumina tinggi. Dengan proses ini, aluminium (oxy) hidroksida bisa diekstrak dari bauksit menghasilkan alumina, yang pada akhirnya dapat dilebur dan didapatkan aluminium. Pada tahun 1888, Karl Josef Bayer (Kimiawan Austria) mengembangkan dan mematenkan proses (1889) yang telah menjadi landasan dari industri produksi aluminium di seluruh dunia. Proses Bayer, kemudian menjadi secara global digunakan untuk pemurnian bauksit menjadi alumina (aluminium oksida), yang dapat dengan mudah dirubah menjadi aluminium. Biasanya, tergantung pada kualitas bijih, antara 1,9 dan 3,6 ton bauksit diperlukan untuk memproduksi 1 ton alumina. Proses bayer juga membantu dalam mengurangi harga aluminium secara signifikan.

BAUKSIT Merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral bohmit (Al2O3H2O) ,mineral gibbsite (Al2O3.3H2O) , dan mineral diaspore (AlO(OH)) Tiga jenis mineral oksida aluminium yang terkandung dalam bauksit: 1. Gibbsites (Al2O3H2O) 2. Bohmite (Al2O3.3H2O) 3. Diaspore (AlO(OH))Proses Bayer ??? Proses pemurnian alumina dari bauksit (bijih aluminium yang mengandung 30-50% aluminium oksida terhidrasi) secara ekstraksi selektif aluminium oksida murni yang dilarutkan dalam hidroksida natriumTiga tahap reaksi dalam proses bayer1. Pelarutan terhadap bauksit dengan NaOH Al2O3.xH2O + 2NaOH 2NaAlO2 + (x+1) H2O2. Reaksi proses dekomposisi 2NaAlO2 + 4H2O 2NaOH + Al2O3.3H2O3. Reaksi kalsinasi menjadi alumina Al2O3.3H2O Al2O3 + H2O

Proses Bayer adalah satu siklus dan sering disebut dengan siklus Bayer. Siklus ini melibatkan empat langkah, yaitu: digestion, clarification, precipitation, dan calcination

Proses Buyer

Aspek Thermodinamika

Reaksi yang berlangsung pada saat LEACHINGAl(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]AlOOH + NaOH + H2O Na[Al(OH)4]

Kondisi dimana reaksi akan berlangsung berbeda-beda tergantung pada jenis aluminium yang terkandung dalam bauksit dengan penambahan NaOH

Peroses bayer

Langkah 1 - Mixing: Dihancurkan dan dicampur dengan soda kaustik (NaOH), bauksit dipompa ke unit digester (cerna).Langkah 2 - Digestion: Pada temperature dan tekanan tinggi, soda kaustik (NaOH) melarutkan Alumina, atau Aluminium oksidaDalam bauksit membentuk Sodium aluminat.Langkah 3 - Clarification: Saat Sodium aluminat berada dalam larutan, oksida besi dan kotoran padat lainnya turun ke bagian bawah tangki pengendapan, berbentuk seperti lumpur merah, kemudian dipompa ke kolam pembuangan

Langkah 4 Precipitation: Setelah Sodium aluminat didinginkan, kemudian diendapkan membentuk kristal Aluminium Hidroksida dan didiamkan (ageing). Proses ageing membentuk kristal yang lebih besar, yang secara bertahap terbentuk dalam larutan.

Langkah 5 - Calcination: Kristal Aluminium Hidroksida dibakar pada suhu lebih dari 1000 oC untuk menghilangkan air. Terbentuk serbuk putih halus, Aluminat (Al2O3), yang kemudian dikirim ke unit smelter dan pemurnian.

Pemurnian selanjutnyaAl2O3 direduksi dengan C-elektrode dalam alat khusus (Bayer/Sodenberg cell/Sumitomo Al-cell), memakai katalisator berupa cryolite pada suhu lebih dari 1000 oC. Dengan Bayer Furnace ini maksimal dapat diperoleh 99,5% Al (teknis murni)Untuk memperoleh Al murni secara laboratorium, dilakukan elektrolisis. Untuk elektrolisis perlu disediakan tenaga listrik yang besar sekali, jauh lebih besar daripada listrik untuk proses dalam Bayer Furnace tersebut. Dibutuhkan arus searah untuk melelehkan Al. Digunakan cryolite untu menurunkan titik leleh Al dari T 2000 oC hingga T 1000 oC. Selain itu, cryolite berfungsi juga sebagai pelarut.

Dalam penggunaannya tersedia Al teknis murni, Al-Clad, Duraluminium maupun Dural-Clad. Duralumin banyak digunakan untuk konstruksi pesawat, untuk vessel/tanki maupun alat-alat industry yang memerlukan kekuatan. Sedangkan Al murni banyak dijumpai di alat-alat rumah tangga (panci, rantang, ceret, wajan, dll).Sifat-sifat fisik duralumin: kekuatan (tensile strength) cukup besar, ringan, lebih tahan karat, daya hantar panas cukup bagus, daya hantar listrik cukup bagus, namun agak susah dilas dan dapat dikeraskan/dilunakkan dengan solution heat treatment. Duralumin merupakan paduan Al (lebih dari 90%) dengan Cu (kurang dari 10%). Dalam perkembangannya, dibuat bermacam-macam alloy Al dengan logam lain selain Cu, dan oleh Asosiasi Alumunium Amerika, diberikan sistem kode/penomoran, berlaku untuk Wrought Al (tempa) dan Dural.

PENOMORAN KODEAA - 1xxx = Al murni, 99,00%AA - 2xxx = Al-alloy dengan bahan Cu sebagai alloying element dominanAA - 3xxx = Al-alloy dengan bahan Mn sebagai alloying element dominanAA - 4xxx = Al-alloy dengan bahan Si sebagai alloying element dominanAA - 5xxx = Al-alloy dengan bahan Mg sebagai alloying element dominanAA - 6xxx = Al-alloy dengan bahan (Mg + Si) sebagai alloying element dominanAA - 7xxx = Al-alloy dengan bahan Zn sebagai alloying element dominanAA - 8xxx = Al-alloy dengan bahan lain sebagai alloying element dominan

Biasanya dalam penyediaan bahan Dural, diberi tanda di belakang kode bahan yang bermakna khusus, yakni kondisi setelah Heat Treatment (HT) atau dalam keadaan tidak diolah dengan panas.Penjelasan: F = as fabricated (tinggal dibubut, tanpa perlu dilunakkan/temper) O = annealed (telah dilunakkan) H = strain hardened (hanya untuk Al-tempa), diikuti 1-2 angka sebagai penjelasan H1: Strain hardened without thermal treatment H2: Strain hardened and partially annealed H3: Strain hardened and stabilized by low temperature heating Second digit: A second digit denotes the degree of hardness HX2 = 1/4 hard HX4 = 1/2 hard HX6 = 3/4 hard HX8 = full hard HX9 = extra hard

W = solution HT (keadaan belum stabil, perlu pengolahan panas pluswaktu ageing-nya) T = memerlukan pemanasan (selain F, O atau H) agar temper, khususnya barang yang mengalami solution HT, untuk menghasilkan barang dengan kondisi stabil, dengan atau tanpa strain hardening. T1 : dilunakkan dari suhu proses yang tinggi sekali, dilakukan natural ageing (pada suhu kamar) T2 : dilunakkan dari suhu proses yang tinggi sekali, dikerjakan dingin, dilakukan natural ageing untuk mencapai kondisi stabil T3 : telah dikeraskan, lalu dikerjakan suhu dingin, natural ageing sampai kondisi stabil tercapai T4 : telah dikeraskan, ageing alamiah (natural ageing) stabil T5 : didinginkan dari suhu amat tinggi, artificial ageing menambah kekuatan T51: Stress relieved by stretching T510 : No further straightening after stretching T511 : Minor straightening after stretching T52: Stress relieved by thermal treatment T6 : mengalami solution HT dan artificial ageing T7 : mengalami solution HT, distabilkan alamiah T8 : mengalami solution HT, dikerjakan dingin, baru artificial ageing T9 : mengalami solution HT, artificial ageing baru dikerjakan dingin T10 : tanpa HT, mengalami artificial ageing dan pengerjaan dingin

Contoh:AA-5052-H34 : Mg elemen dominan, tanpa modifikasi/spesial kontrol terhadap impuritas tertentu, mengalami strain hardening sampai tingkat ke-4, lalu distabilkan di suhu ruangan.AA-2024-W (0,5 hr) : memerlukan ageing setengah jam (setelah solution HT)AA-7075-W (2 mo) : memerlukan ageing 2 bulan (setelah solution HT) biasanya dalam kondisi 0 oC agar rekristalisasi berjalan pelan dan sempurna. Proses kristalisasi antara 272 jam, tapi umumnya 72 jam.

CU & CU ALLOY Tembaga = copper = Cuprum, rumus kimianya Cu, valensinya 0, 1 dan 2 Ditemukan semenjak purba, yakni zaman perunggu (paduan Cu 94% + Zn 6% dengan berbagai variasinya) Di alam, menurut perkiraan manusia kadarnya hanya kecil, kurang lebih 0,01 % berat kerak bumi Bahan mineral yang mengandung Cu antara lain: Cu2S = chalcolite (copper glance) CuFeS2 = chalcopyrite (copper pyrite) Cu2O = cuprite CuCO3.Cu(OH)2 = malachiteNegara penghasil tembaga terbesar di dunia sejak 1962 tercatat: Amerika Serikat, Chili, Rhodesia Utara, Canada dan Congo, juga di Tembagapura, Irian Jaya dan Rusia, yakni di Pegunungan Ural, Kazakhstan dan Trans Caucasia

Dari tambang tembaga, biji-bijian tembaga sangat banyak mengandung kotoran (lumpur, dll), maka sebelum diekstraksi dilakukan flotasi untuk memisahkan kotoran yang lebih ringan Setelah dilakukan flotasi, endapan yang kaya dengan Cu dibakar dalam suatu furnace (dapur) dan terjadi reaksi sulfidasi, dari CU menjadi Cu2S dan terkandung pula FeS, berakumulasi di dasar furnace di bawah slag (kerak) dan disebut matte. Matte dibawa ke dalam suatu converter untuk membuang FeS sebagai FeSiO3 pada saat dibakar. Dalam converter ditiupkan oksigen (udara panas). Terjadi reaksi sebagai berikut: 2 FeO + 2 SiO2 2 FeSiO3 (dibuang bersama slag) 2 FeS + 3 O2 2 FeO + 2 SO2

Selanjutnya oleh tiupan udara panas ke dalam converter, terjadi lagi oksidasi: 2 Cu2S + 3 O2 2 Cu2O + 2 SO2 2 Cu2S + Cu2S6 Cu + SO2 (sebagai gas)----------------------------------------------------------------------------- 3 Cu2S + 3 O2 6 Cu + 3 SO2 Panas reaksi cukup tinggi (eksotermis), tidak perlu pemanasan lebih lanjutTiupan O2 (udara) dilakukan sampai semua Cu2S direduksi menjadi Cu, nampak dari perubahan nyala apiSelanjutnya Cu cair dicetak dalam steel mold, menghasilkan slag (kerak) yang tebal. Cu ini masih mengandung 2 3 % kotoran (campuran dari Zn, Ni, Fe, Pb, Ag, Au, dll).Pemurnian selanjutnya menggunakan cara dry furnace method dan elektrolisa dengan arus searah (DC) dengan ampere yang besar.

Dalam dry furnace, Cu-blister dilelehkan, dialiri udara panas. Sebagian Cu teroksidasi menjadi Cu2O, terlarut dalam lelehan Cu, dan ternyata Cu2O yang terlarut dapat mengoksidasi kotoran-kotoran tersebut dan terlepas dari lelehan Cu menjadi slag, dengan demikian kotoran yang tersisa tinggal 0,5%. Kelebihan Cu2O yang tidak menghasilkan kotoran direduksi dengan reaksi bersama Coke (C) atau kayu:2 Cu2O + C4 Cu + CO2 Catatan: Dalam penggunaan Cu teknis murni, dipakai hasil pemurnian tersebut di atas, tetapi untuk kabel listrik/elektronik, tidak boleh menggunakan Cu teknis, karena menimbulkan akibat penurunan konduktivitas (power loss) bila dialiri listrik. Untuk keperluan kabel listrik, Cu teknis murni perlu dimurnikan lagi dengan cara elektrolisis.

Logam Paduan Cu (Cu-Alloy)1. Duraluminium (dural)Banyak logam paduan antara Cu dengan logam lain, namun yang paling banyak diperoleh adalah di antaranya duralumin, misalnya dengan kode AA-2014 dengan komposisi kimia:Cu = 4,4%Mn = 0,8%Al (sisa) = 93,6%Si = 0,8%Mg = 0,4%Baik dural tempa maupun cor, mempunyai kandungan Cu yang dominan, yaitu antara 4% s/d 6%. Penggunaannya sangat luas, terutama dalam konstruksi pesawat terbang.2. Berillium CopperMerupakan alloy Cu 97% dengan Be 2% dan Ni 0,5%, dapat dikeraskan dengan proses pengolahan panas (HT), dapat menaikkan harga tensile strength dari 70.000 psi menjadi 200.000 psi. Cocok dipakai untuk: diaphragma, precision bearing & bushing, ball cages serta spring washer.

3. Kuningan (Brass)Merupakan paduan Cu 64-69% dengan Zn 30-35%, ditambah logam lain di antaranya Al, Fe, Pb, Mn, Mg, Ni (kurang dari 1%). Kuningan banyak digunakan baik dalam bentuk cor maupun tempa, misalnya: kran air, sudu-sudu pengaduk, propeller kapal, dlsb.4. Muntz MetalMerupakan paduan Cu 60% dan Zn 40%, mempunyai daya tahan karat yang bagus, dengan penyepuhan (Heat Treatment) dapat diperoleh penambahan kekerasan/kekuatan. Banyak digunakan untuk bolt/nut, bagian permesinan yang berhubungan dengan air garam, diaphragm, dsb.5. Naval BrassMerupakan pengembangan dari Muntz metal, yakni dengan penambahan 0,75% Sn. Logam baru ini lebih tahan air laut, banyak dipergunakan di dalam kapal atau bagian kapal yang berhubungan dengan air laut (misalkan bantalan/bushing propeller, dsb)

6. Perunggu (Bronze) atau Kuningan MerahMerupakan paduan logam Cu 75% dan Sn 25%. Banyak digunakan untuk tube fitting (oil atau fuel) dan dapat dicor dengan mudah untuk pembuatan barang jadi, mudah dibubut/dibentuk (dikenal sejak purba: zaman perunggu).

7. Al BronzeMerupakan paduan Al (s/d 16%) dan Cu, tetapi tidak mengandung Sn. Logam pemadu lainnya adalah: Fe, Ni, Mn. Mempunyai kualitas tahan sobek, kuat, keras, tahan shock + fatigue, baik digunakan untuk diaphragm, roda gigi, bagian pompa, dll.Bentuk Al Bronze cor mempunyai kandungan Cu 89%, Al 9% dan logam lain 2%. Sifat-sifat fisiknya menguntungkan: kuat, liat, tahan karat, tahan shock + fatigue.

8. Manganese BronzeLogam paduan Cu dengan Zn, Al, Mn, Fe, Ni tanpa Sn.

9. Silicon BronzeLogam paduan Cu 65% dengan Si 3% dan Mn/Zn/Fe/Al (2%). Disebut Si-bronze, tidak mengandung Sn (kalaupun ada, sangat kecil), mempunyai sifat yang menguntungkan: tahan karat, kekuatan tinggi, mudah dicor.

10. MonelLogam paduan Ni (68%) dengan Cu (29%) dan Fe (0,2%), Mn (1,0%) dan logam lain (1,8%). Lebih tepat disebut Nickel alloy, tidak dapat dikeraskan dengan Heat Treatment, dapat dicor, dapat dilas, untuk menaikkan kekuatan dilakukan cold/hot working. Baik sekali diunakan untuk bagian konstruksi yang perlu tahan karat, kuat (misalkan exhaust manifold, jarum karburator, rantai gigi roda mesin, dsb).

11. K-MonelMerupakan logam paduan Monel + Al. Logam utama adalah Ni, Cu dan Al, banyak digunakan pada bagian pesawat terbang dan alat industry modern. Mempunyai sifat menguntungkan: dapat dikeraskan dengan heat treatment, tahan karat, kuat, non-magnetik, dapat dilas dengan oxy-acetylene welding maupun arc welding.

High Temperature Alloy (Super Alloy)Merupakan logam paduan dengan kemampuan hebat, di antaranya tahan suhu sangat tinggi dengan kekuatan tarik yang relative tetap tinggi (stabil), tahan gesekan udara sampai kecepatan super/hyper-sonic sampai T = 1200 OC. Logam paduan ini mengandung kadar Ni, Co, Cr, Mo, Ti, dll yang cukup tinggi.1. Hastelloy Alloy XKomposisi kimia: Ni 50%, Cr 22%, Mo 9%, C 0,07% (logam lain kadarnya kecil). Digunakan untuk tempat-tempat yang langsung berhubungan dengan panas, dengan ekspansi logam cukup besar, misalnya bagian dari turbin engine pesawat terbang. Sifat fisik yang menguntungkan di antaranya: low thermal expansion, good strength in high temperature, excellent surface and thermal stability, excellent fabricability.2. Hastelloy Alloy SKomposisi kimia: Cu 15,5%, Mo 14,5%, Ni 70% (logam lain kadarnya kecil). Sifat-sifat fisika dan penggunaannya mirip dengan Hastelloy X, tetapi lebih rendah.3. Haynes Alloy 25 (Haynes Stellite 25)Komposisi kimianya tidak jelas, tetapi kadar Co 50%, jadi lebih tepat disebut Alloy Co. Sifat fisika yang menguntungkan adalah: tahan hingga suhu 982 1150 OC, karena itu banyak digunakan untuk bagian yang panas pada turbine engine pesawat terbang.4. Haynes Alloy 188Komposisi kimianya kurang lebih Co 40%, Cr 22%, Ni 14% dan W 14% (logam lain kadarnya kecil). Untuk tipe Haynes Alloy 625, komposisi kimianya kurang lebih Ni 67% ditambah logam lain di antaranya Cr, Mo, Cb (Columbium). Penggunaannya mirip sekali dengan Haynes Alloy lainnya, karena sifat-sifat fisikanya mirip, seperti: turbine blade, turbine vanes, nozzle, dsb. Demikian pula tipe Haynes Alloy 263, banyak digunakan untuk bagian-bagian mesin pesawat (turbine engine).5. Inconel Alloy 617Komposisi kimianya Ni lebih dari 50%, ditambah logam lain seperti Cr, Co, Mo. Super alloy ini pun digunakan untuk keperluan yang hampir sama, yaitu bagian mesin pesawat terbang yang harus tahan terhadap suhu tinggi dengan kemampuan yang stabil. Mesin pesawat Rolls Royce buatan Inggris menggunakan logam tersebut untuk hot section-nya.Masih banyak macam super alloy lain yang dikembangkan oleh industri pesawat terbang besar, seperti Pratt Whitney, Boeing, McDonald Douglas, dll.

korosiKorosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi redoks antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut karat. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.

Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah

Korosi merupakan proses elektrokimia. Pada korosi besi, bagian tertentu dari besi itu berlaku sebagai anode, di mana besi mengalami oksidasi.Fe(s) Fe2+(aq) + 2e

Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.O2(g) + 4H+(aq) + 4e 2H2O(l)atauO2(g) + 2H2O(l) + 4e 4OH- (aq)

JENIS KOROSI1. Uniform Attack (General) Corrosion Karat yang biasa dijumpai pada besi atau perak yang berkarat secara merata. Termasuk dalam uniform attack adalah fogging pada nikel dan oksida logam pada suhu tinggi. Laju kecepatan pengkaratan dinyatakan dalam ipy (inch per year = kedalaman penetrasi) dan mdd (mg per square dm per day = ukuran pengurangan berat logam karena berkarat, tetapi tidak termasuk berat karat yang terbentuk). Baja biasa mudah mengalami karatan secara merata (general corrosion) di seluruh permukaannya jika dicelupkan di air laut, dengan ukuran ketebalan karat hingga 25 mdd atau 0,005 ipy.Sesuai dengan laju kecepatan korosinya, logam dibagi menjadi 3 kelas:1) < 0,005 ipy ( < 0,015 cm/thn ) disebut logam bagus, sesuai untuk bagian-bagian kritis seperti: kelep, sumbu pompa, sudu impeller, per/spring, dll.2) 0,005 0,05 ipy ( 0,015 0,15 cm/thn ) disebut logam sedang, kecepatan korosinya dalam toleransi, digunakan misalnya untuk tangki, pipa, bolt/nut, dsb.> 0,05 ipy ( > 0,15 cm/thn ) disebut logam jelek, tidak cocok untuk keperluan teknis, kecuali dipersiapkan dengan proteksi yang memadai sejak awal

2. Pitting Corrosion (Karat Sumuran) Karat yang terjadi di suatu tempat lebih cepat daripada di tempat lain sehingga mengakibatkan terbentuk lubang atau rongga. Bila area terkorosi kecil, akan berlaku sebagai anoda (melepas e-), maka lubang yang terbentuk dalam. Bila agak lebar dan tidak dalam (bukan lubang) disebut shallow (dangkal). Kedalaman lubang (sumuran) dinyatakan dengan fitting factor, yakni perbandingan antara karat terdalam dengan kedalaman karat rata-rata (yang diukur dengan pengurangan berat spesimen uji/contoh). Jika besi ditanam di tanah basah, karat terbentuk dangkal dan rata. Tetapi stainless steel direndam dalam air garam (laut), akan berkarat dengan bentuk sumuran. Pitting corrosion merupakan keadaaan khusus dari crevice corrosion.Beberapa jenis Pitting Corrosion:1) Errosion CorrosionBanyak logam bila kena cairan (fluida) bergerak cepat secara terus menerus, biasanya membentuk korosi jenis pitting, yang biasa disebut impingement attack atau korosi erosi.2) Fretting CorrosionKorosi yang terjadi sebagai hasil dari 2 (lebih) logam yang kontak dan bergerak secara beraturan. Misalnya vibrasi (getaran) menyebabkan terbentuknya karat pada permukaan kedua logam yang kontak dan bergetar.3) Cavitation ErosionTerjadi karena kontak antara gelembung-gelembung uap yang berbenturan dengan permukaan logam yang membentuk sumuran dengan bentuk seperti sarang tawon.

2. Crevice Corrosion-Korosi jenis ini disebut juga deposit/gasket corrosion, adalah karat yang terbentuk pada tempat-tempat tersembunyi (celah, dlsb) di permukaan logam, bila terkena zat korosif. Sebagai contoh, pada permukaan gasket, sambungan plat overlap, celah di bawah kepala bolt & nut.-Kontak antara permukaan logam dengan non-logam dapat juga menimbulkan crevice corrosion.

Fillform (underfilm) corrosion-Adalah karat yang terjadi pada permukaan logam yang terlindungi lapisan pelindung (cat, enamel, lacquer, glazuur, dsb). Jenis karat ini merupakan cabang dari crevice corrosion, tidak nampak dari luar karena tertutup lapisan pelindung, karena itu disebut underfilm corrosion.-Jenis karat seperti ini dapat terjadi misalnya pada permukaan logam: steel, Mg, Al yang dilapisi Cr, Ni, Sn, Ag, Au, enamel atau lacquer. Jenis karat ini tidak melemahkan/merusak logamnya, hanya nampak jelek. Bila bagian yang menggelembung dibongkar, akan nampak karatnya

4. Galvanic (two-metal) Corrosion Korosi galvanik adalah proses elektrokimia di mana satu logam berkarat terlebih dahulu ketika kedua logam berada dalam kontak listrik dan tercelup di dalam larutan elektrolit. Reaksi galvanik yang sama dimanfaatkan dalam baterai untuk menghasilkan tegangan. Korosi galvanik terjadi ketika dua logam yang berbeda memiliki kontak fisik atau listrik satu sama lain dan tercelup dalam larutan elektrolit yang sama, atau ketika logam yang sama terkena larutan elektrolit dengan konsentrasi yang berbeda. Dalam sel galvanik, logam yang lebih aktif (anoda) berkarat dengan kecepatan lebih tinggi dan logam yang lebih pasif (katoda) berkarat dengan kecepatan lebih rendah. Ketika dicelup secara terpisah, masing-masing logam berkarat sesuai dengan kecepatan karatnya masing-masing. Jenis logam yang akan digunakan tergantung dari nilai elektropotensialnya. Ukuran relatif anoda, jenis logam, dan kondisi operasi (suhu, kelembaban, salinitas, dll) mempengaruhi korosi galvanik. Luas permukaan rasio anoda dan katoda berpengaruh secara langsung dengan laju korosi bahan. Elektrolit menyediakan sarana untuk migrasi ion dimana ion logam dapat bergerak dari anoda ke katoda. Hal ini menyebabkan logam anoda mengalami korosi lebih cepat daripada seharusnya, sedangkan korosi logam katoda terhambat bahkan sampai terhenti. Kehadiran elektrolit sebagai media pertukaran elektronik antara logam sangat penting untuk terjadinya korosi galvanik.

5. Intergranular CorrosionProses karatan yang terjadi di batas antar butiran (grain boundary), sebagai akibat dari: 1) Alloy penyusun logam mengalami disintegrasi (antar logam dasar penyusun alloy), atau2) Adanya impurities pada batas antar butiran yang memperkaya salah satu alloying element di daerah grain boundary tersebut.Proses disintegrasi logam penyusun alloy dapat dipercepat oleh karena logam mengalami pembebanan yang berlebihan terus menerus.Jenis karat ini sering dijumpai pada austenitic stainless steel, terutama yang mengalami pengelasan listrik (electric / arc welding). Dikenal istilah khusus dari jenis karat ini: Weld Decay. Efek pembentukan weld decay ini dapat dikurangi bila kadar C dalam baja < 0,03% (disebut Extra Low Carbon Steel). Selain itu, dikenal juga Knife Line Attack (KLA), mirip dengan weld decay, terjadi pada stainless steel yang mengalami arc welding. Bedanya, KLA merupakan narrow band dan terjadi pada logam utama yang dilas. Sedangkan weld decay agak lebar dan terjadi agak jauh dari logam utama (berada di daerah yang dilas).Intergranular Corrosion terjadi juga pada logam paduan lain seperti Al-alloy (dural), karena terjadi pengendapan CuAl2 di grain boundary. Pada jenis Al-alloy lainnya, terjadi endapan seperti FeAl3, Mg5Al8, MnAl6 dsb. Pada logam cor Zn-alloy sering mengalami juga intergranular corrosion, karena terjadi endapan Al, bila Zn-alloy terkena steam atau laut yang korosif

6. Selective Leaching Proses karat yang hanya terjadi pada salah satu logam pemadu (alloying element) saja, sedangkan logam lainnya utuh. Contoh nyata: proses pengkaratan Zn dalam logam kuningan (dezincification). Kuningan (brass) adalah paduan tembaga (Cu) 70% dan Zn 30%. Proses yang sama juga terjadi pada salah satu logam pemadu dalam alloy, misalnya Al, Fe, Co, Cr, Mg dsb, sehingga nama selective leaching merupakan nama yang sesuai (sebagai ganti nama dealuminification, decobaltification, dsb)

7. Erosion Corrosion Proses karatan yang terjadi bersamaan dengan proses erosi (pengikisan) bagian logam tertentu, misalnya di bagian depan / leading edge dari baling-baling pesawat atau kapal laut. Mana yang lebih dahulu terjadi, erosi atau korosi, tergantung situasi setempat. Bila proses erosi kuat karena aliran fluida cepat, maka terjadi erosi, sehingga kemudian terjadi selective leaching. Sebaliknya, terjadi karatan lebih dahulu karena media korosif di sekitarnya, melemahkan kekuatan fisik logam, sehingga kemudian mengalami erosi. Beberapa jenis korosi erosi sering dijumpai, seperti: Cavitation damage dan Fretting Corrosion.

8. Stress Corrosion-Jenis karat ini sering dikaitkan dengan proses retak (crack), oleh karena itu lebih dikenal dengan istilah Stress Corrosion Cracking (SCC). SCC didefinisikan sebagai suatu proses karatan yang terjadi pada tempat yang retak, akibat dari adanya tensile strength, diikuti dengan medium korosif Salah satu jenis SCC yang terkenal adalahCorrosion Fatigue, yaitu penurunan daya tahanlelah logam, disebabkan karena adanya kontak berkelanjutan dengan medium korosif.Perlindungan Terhadap Karat Semua jenis logam dalam pemakaian setelah beberapa lama, pasti mengalami proses korosi dan berbagai jenis kerusakan fisik lainnya Agar pemakaian logam lebih tahan lama, maka dilakukan perlindungan sesuai dengan kondisi lingkungan, jenis logam, media sekeliling yang bersifat korosif, dsb Dikenal 4 jenis sistem perlindungan terhadap logam:(1) Metallic & Inorganic Coating(2) Organic Coating(3) Cathodic Protection(4) Anodic Protection

1. Metallic & Inorganic CoatingDalam sistem ini, logam utama dilindungi dengan lapisan tipis logam pelindung yang sesuai, dengan ketebalan tertentu.a. Inorganic Coating Dalam sistem perlindungan ini, khususnya berlaku untuk Al dan Al-alloy, dilakukan di pabrik yang memproduksi logam tersebut, atau terbentuk secara alamiah dalam pemakaian Perlindungan Al/Al-alloy berupa Al2O3 yang dilakukan di pabrik Al, disebut sebagai anodizing, yaitu oksidasi permukaan Al dengan oksidator, sehingga terbentuk Al2O3 (zat anorganik) Dalam waktu pakai, bila lapisan oksida tersebut terkelupas/tergores/ terhapus, maka secara alamiah dapat terbentuk lapisan Al2O3, namun dengan ketebalan hanya 5 m (mikron) Dalam proses anodizing, ketebalan lapisan oksida bisa dibuat sesuai kebutuhan (umumnya antara 10 - 20 m) Contoh lain adalah proses bilik timbal b. Metallic Coating(1) Electrodeposition (electroplating) Logam yang dilindungi dilapis dengan logam lain dengan ketebalan hingga 20 m. Contoh plat besi (Fe) dilapisi dengan Zn, atau pipa besi (misalnya kursi lipat) dilapisi dengan Cr atau Ni Proses pelapisannya dengan menggunakan aliran listrik searah, baik yang dihasilkan dari arus bolak-balik melalui penyatu arah (rectifier) atau dari DC Generator. Kutub + (positif) dihubungkan dengan logam pelapis murni (misal Cr)Kutub (negatif) dihubungkan dengan logam yang akan dilapisi (misal Fe) Kedua kutub dimasukkan ke dalam larutan garam Cr (larutan elektrolit senama), misalnya larutan Cr2(SO4)3.(2) Flame Spraying (metalizing) Logam yang dilapis dalam keadaan panas, disemprot logam pelapis (dalam kondisi tepung logam yang disembur api oxyacetylene / propane) dengan ketebalan hingga 20 m. Logam pelapis yang sering dipakai: Zn, Sn dan Pb Bila logam yang dilapisi porous, akan mudah terjadi karat di kemudian hari, karena lubang pori-pori di permukaan tetap nampak, untuk itu perlu dilindungi dengan cat Barang yang biasa dilapisi dengan cara ini berupa produk besar, seperti: tanki, vessel, body kapal laut, alat pendingin, dlsb. Hal ini dilakukan karena barang tersebut tidak dapat dilapisi dengan cara biasa, kalau dicat tidak tahan lama.(3) Cladding (clad = berpakaian) Proses pelapisan tipis pada logam secara rolling pada permukaan logam lain (lembaran) pada suhu tinggi Tujuan utama pelapisan dengan cara rolling ini, selain melindungi terhadap karat, juga melindungi tehadap goresan, dsbContoh: - Steel sheet dilapisi Ni-sheet == > hot rolled- Al-alloy dilapisi Al murni == > hot rolled (Al-cladding) Secara ekonomis menguntungkan, karena itu banyak dipakai (proses pelapisan dilakukan di pabrik) Logam yang biasa dipakai melapisi: Al, Ni, Cu, Ti, Cr, dsb.(4) Hot Dipping Logam yang dilindungi dibersihkan permukaannya dengan sand blast (shot peening) dan pelarut organik, lalu dicelupkan ke dalam cairan logam pelapis (suhu tinggi). Akibatnya ketebalan pelapis tidak terkontrol (beda dengan electroplating) Logam pelapis dipilih yang memiliki titik leleh rendah (Zn, Sn, Ag, Al)Khusus galanized steel dapat terjadi pembentukan alloy di permukaan steel dengan logam pelapisnya (dalam ukuran mikron)(5) Vapor Deposition Dilakukan dalam High Vacuum Chamber, logam pelapis diuapkan dan akan mengendap pada permukaan barang yang dilapis (khusus untuk barang yang mahal, bentuk complicated, dlsb) Yang banyak dilakukan secara mass production: Al diendapkan pada steel plate. (6) Diffusion Proses mirip vapor deposition: surface alloying, dapat terjadi setelah dilakukan heat treatment (pemanasan). Contoh: Zn (sherardizing), Cr (chromizing), Al (calorizing/alonizing) Al-treated steel: melapisi steel plate dengan Al2O3 pada alat industri petroleum dan kimia, logam tahan hingga suhu 1650 oF ( 900 oC)(7) Chemical Conversion Permukaan logam utama diubah secara kimiawi (seakan-akan dikorosi) untuk membentuk lapisan logam tipis guna melindungi logam utama Anodizing : proses anodic oxidation dengan larutan K-bichromat/ sulfat guna membentuk Al2O3 di permukaan Al/duraluminium. Bonderizing : phosphate coating (dengan H3PO4) Parkerizing : manganese/zinc phosphate coating Proses bilik timbal : Pb + H2SO4 PbSO4 (8) Surface Modification Laser alloying, transformation hardening, surface amorphization, shock hardening and glazing Mengubah sifat permukaan logam dengan memakai sinar laser Dalam aplikasinya pada temperatur tinggi, teknik ini bermanfaat untuk meningkatkan umur pakai logam, juga meningkatkan kekerasan permukaan Contoh: Fe-Al-bronze, dengan laser CO2 tahan uniform corrosion dalam HCl + HNO3(9) Ion Implantation Mirip dengan surface modification, hanya saja yang ditembakkan adalah ion (sinar ion) langsung ke permukaan logam ions of a material are accelerated in an electrical field and impacted into a solid Biasa digunakan dalam pembuatan perangkat semikonduktor dan finishing logam Adalah proses perlindungan terhadap karat dengan melapisi permukaan logam dengan zat organik seperti: cat, plastic-film, email, aspal, wax, grease, oil, dlsb. Untuk cat (paint), digunakan 2 lapis : - primer (cat dasar) - top coat (warna/transparan) Tujuan pengecatan selain untuk pencegahan karat juga untuk keindahan, oleh sebab itu tidak digunakan di bagian dalam tanki karena kontak langsung dengan bahan kimia. Dalam pelaksanaannya perlu diperhatikan:- pembersihan permukaan logam yang akan dilapisi cat- pemilihan cat primer yang sesuai (bagus)- pemakaian top coat yang memenuhi syarat, indah, tahan cuaca, dsb Adalah cara melindungi logam (misalnya pipa dalam tanah, badan kapal, dsb) dengan menghubungkan logam tersebut dengan sumber arus searah (DC = direct current), memakai kawat tembaga (Cu), dsb. Sebagai sumber DC dapat digunakan penyatu arah (rectifier) atau dari DC Generator atau Accu (misal pada mobil). Sumber arus (-) dihubungkan dengan body. Paling sederhana adalah dengan menghubungkan logam yang akan dilindungi dengan logam lain yang lebih mudah berkarat untuk bertindak sebagai anoda dari sel elektrokimia (sacrificial anode)

Sumber arus negatif (-) disambung ke pipa dengan kawat Cu Sumber arus positif (+) disambung ke inert anode, berupa kantong (backfill) berisi : coke breeze (arang) / gipsum / arang bentonit, dsb)

0 Logam korban (sacrificial anode) kemudian berkarat sedangkan logam utama (yang akan dilindungi) tidak.0 Untuk struktur di mana galvanik pasif tidak memadai, misalnya di pipa panjang, sumber daya eksternal listrik DC kadang digunakan untuk memberikan arus searah.0 Sistem ini digunakan untuk melindungi berbagai struktur logam di berbagai kondisi lingkungan. Aplikasi umum adalah: baja air / pipa bahan bakar, tangki penyimpanan seperti pemanas air di rumah, tumpukan baja, lambung kapal dan perahu, platform minyak lepas pantai dan casing sumur minyak onshore dan tulangan logam dalam bangunan beton dan struktur.0 Aplikasi umum lainnya adalah dalam baja galvanis, lapisan seng menjadi korban untuk melindungi baja dari karat0 Untuk body kapal, maka sumber arus negatif (-) dari DC Generator kapal, dihubungkan dengan body kapal, sedangkan sumber arus positif (+) menuju mesin kapal (pengapian)0 Tabel berikut menunjukkan besarnya arus yang dibutuhkan untuk menahan korosi dalam berbagai pemakaian

Cara melindungi logam dari karat dengan menjadikan logam tersebut bersifat / berfungsi sebagai katoda Teknik ini bisa dilakukan dengan 2 cara:1) Sacrified Anoda Protection (anoda yang dikorbankan) Dilakukan dengan menempelkan logam pelindung pada logam utama Logam pelindung digunakan logam yang bersifat lebih electronegative daripada logam utama. Misal: baja dilindungi Mg, Zn atau Al (dipilih yang tepat) Fakta: kedua jenis perlindungan (katodik dan anodik bisa dikombinasikan untuk memperoleh hasil lebih maksimal. Misal: pipa untuk mengalirkan air/BBM di bawah tanah, body kapal laut, dll2) Dengan menggunakan Potensiostat Ditemukan oleh Edeleane pada tahun 1954 Dasar: pembentukan film pelindung pada logam dengan cara menggunakan arus anode dari luar, diatur dengan potensiostat. Reaksi: Fe Fe2+ + 2 e- (terlarut) = A2 H+ + 2 e- H2= B Dengan arus anode, tendensi reaksi A berbalik ke kiri Fe2+ + 2 e- Fe (tidak terlarut) dan reaksi B dicegah/diperlambat H2 2 H+ + 2 e-