Mengapa Air Laut Keras pada Aluminium
Air laut adalah salah satu lingkungan alami yang paling korosif terhadap logam, karena menggabungkan ion klorida, oksigen, biofouling, dan variasi suhu. Aluminium bertahan karena lapisan oksida permukaannya dapat-memperbaiki dirinya sendiri, namun perilaku perlindungannya sangat bergantung pada bahan kimia paduannya. Paduan yang mengandung tembaga seperti kelompok 2xxx dan 7xxx mengalami serangan yang dipercepat dalam larutan klorida karena tembaga menciptakan sel mikrogalvanik dengan matriks aluminium. Keluarga aluminium-magnesium 5xxx menghindari masalah ini, itulah sebabnya ia mendominasi konstruksi kelautan. Dalam kelompok 5xxx, kandungan magnesium, temper, dan kontrol presipitasi batas butir menentukan seberapa baik paduan tersebut tahan terhadap lubang, korosi antar butir, dan retak korosi akibat tekanan selama puluhan tahun digunakan.
5083-H116: Tolok Ukur Perendaman Permanen
5083 mengandung sekitar 4,0-4,9% magnesium dan merupakan paduan laut terkuat. Temper H116 dirancang khusus untuk layanan kelautan dan korosif lainnya: riwayat kerja dan termalnya yang terkontrol mencegah presipitasi batas butir terus-menerus pada fase beta yang dapat membuat paduan 5xxx yang berusia lebih tua rentan terhadap serangan antar butir. Dalam pengujian semprotan garam menurut ASTM B117, 5083-H116 biasanya melebihi 1.000 jam tanpa pelapisan, dan laju korosinya di air laut beriklim sedang rendah, sekitar 0,015 mm/tahun. Inilah sebabnya mengapa lembaga klasifikasi menerima 5083-H116 untuk lambung kapal dan anjungan lepas pantai, dan mengapa ia memberikan masa pakai selama beberapa dekade di air laut. Biayanya yang lebih tinggi dibandingkan 5052 dibenarkan oleh masa pakainya yang lebih lama dan bebas perawatan.
5052-H32: Pelayanan Kelautan Sedang yang Hemat Biaya
5052 mengandung sekitar 2,2-2,8% magnesium dan menawarkan perlindungan korosi yang memadai untuk struktur pantai dan kapal yang tidak terendam secara permanen. Laju korosinya di air laut beriklim sedang kira-kira 0,025 mm/tahun, lebih tinggi dari 5083 tetapi masih dapat diterima untuk banyak aplikasi. Temperatur H32 memberikan keseimbangan yang baik antara kekuatan dan sifat mampu bentuk, yang sesuai dengan bentuk lambung kompleks kapal penangkap ikan dan kapal kecil. 5052 harganya kurang dari 5083 dan lebih mudah dibentuk, menjadikannya pilihan ekonomis untuk dermaga, pelapis pantai, dan kapal dengan umur desain 15-20 tahun. Untuk struktur yang dilas, 5052 mudah dilas, meskipun kontrol masukan panas yang sama berlaku untuk menjaga kinerja korosi.
6061-T6 dan Batas 7xxx di Air Laut
6061-T6 sering digunakan di kapal, namun tidak dimaksudkan untuk perendaman air laut secara permanen. Kandungan tembaganya, sekitar 0,15-0,4%, menghasilkan sel mikro-galvanik dalam larutan klorida, dan korosi antargranular dapat menyebar beberapa kali lebih cepat dibandingkan pada paduan 5xxx. Anodisasi menunda terjadinya pitting di zona percikan tetapi tidak menghilangkannya, dan retak akibat korosi akibat tekanan (stress-corrosion cracking) merupakan risiko di atmosfer laut untuk bagian-bagian yang mengalami tekanan tinggi. Aturan praktisnya adalah membatasi 6061 pada komponen di atas air seperti tiang, pagar, dan perlengkapan interior. Paduan 7xxx memiliki kekuatan yang lebih tinggi namun ketahanan terhadap korosi lebih rendah dan digunakan dalam aplikasi kelautan hanya dengan pelapisan, pelapisan dan perlindungan katodik yang hati-hati, umumnya dalam konteks angkatan laut dan ruang angkasa daripada lambung komersial.
Kinerja Sambungan Las
Pengelasan mengubah struktur mikro paduan 5xxx dan dapat mempengaruhi ketahanan korosi jika tidak dikontrol. Penggunaan pengisi aluminium-magnesium yang cocok seperti ER5356 mempertahankan sebagian besar kinerja korosi logam dasar pada las. Zona yang terkena dampak panas-dapat menunjukkan tingkat pitting yang lebih tinggi kecuali masukan panas dibatasi dan, jika ditentukan, pelepas tegangan diterapkan. Pengelasan-dua sisi mencegah korosi celah pada sambungan putaran, dan pembersihan pasca-pengelasan harus menghilangkan residu fluks dan oksida yang dapat memicu serangan galvanik. Dengan prosedur yang tepat, struktur las 5083 dan 5086 dapat bertahan lama di zona pasang surut dan percikan, itulah sebabnya spesifikasi prosedur pengelasan yang disetujui diwajibkan oleh lembaga klasifikasi untuk fabrikasi kelautan.
Memilih Paduan Laut yang Tepat
Mulailah dengan paparan: perendaman permanen, zona percikan, atau layanan atmosfer pantai. Untuk perendaman permanen dan struktur primer, tentukan 5083-H116 atau H321, dengan sertifikasi seperti DNV atau ABS jika proyek memerlukannya. Untuk bangunan dengan tugas sedang dan{9}}sensitif biaya, 5052-H32 sudah memadai. Untuk alat kelengkapan di atas air yang memerlukan kekuatan dan anodisasi, 6061-T6 berfungsi dengan perlindungan. Selalu tentukan temper dengan hati-hati, karena temper yang salah dapat meniadakan ketahanan korosi paduan, verifikasi komposisi pada sertifikat pabrik, dan ikuti prosedur pengelasan yang disetujui. Paduan, temper, dan fabrikasi yang benar, bukan hanya paduannya saja, yang menentukan umur struktur aluminium laut.
Pertanyaan Umum
Paduan aluminium manakah yang memiliki ketahanan korosi terbaik di air laut?
5083-H116 secara luas dianggap sebagai kombinasi terbaik antara kekuatan dan ketahanan korosi air laut untuk layanan struktural, diikuti oleh 5086-H32. Untuk ketahanan korosi maksimum di mana kekuatan kurang penting, 5052 juga bekerja sangat baik dengan biaya lebih rendah.
Mengapa 6061 tidak direkomendasikan untuk perendaman air laut secara permanen?
6061 mengandung tembaga, yang membentuk sel mikro-galvanik dengan matriks aluminium dalam larutan klorida, sehingga mempercepat korosi intergranular. Sangat baik untuk penggunaan laut di atas-air namun harus dilindungi dengan pelapis atau anodisasi untuk layanan zona-percikan.
Apakah anodisasi melindungi aluminium dalam air laut?
Anodisasi memberikan lapisan pelindung yang keras yang secara signifikan menunda korosi di zona percikan dan atmosfer laut, namun ini bukan penghalang yang lengkap. Goresan dan tepian dapat mengekspos logam dasar, jadi untuk perendaman permanen, pemilihan paduan dan desain lebih penting daripada perawatan permukaan apa pun.
Logam pengisi apa yang harus digunakan untuk mengelas 5083?
Pengisi aluminium-magnesium seperti ER5356 adalah pilihan standar, yang mempertahankan sebagian besar kekuatan logam dasar dan ketahanan terhadap korosi. Prosedur pengelasan, termasuk kontrol masukan panas, harus memenuhi syarat untuk layanan kelautan.
Bisakah 5083 digunakan untuk tangki kriogenik dan juga layanan kelautan?
Ya. 5083 tetap tangguh pada suhu yang sangat rendah dan banyak digunakan untuk tangki gas cair, dan ketahanan korosinya sesuai dengan layanan kelautan dan kimia. Ini adalah salah satu paduan aluminium-performa tinggi yang paling serbaguna.