Korosi Galvanik [PDF]

Citation preview

Halaman 1



10



KOROSI GALVANIK



XG Z HANG Teck Metals Ltd., Mississauga, Ontario, Kanada



https://www.researchgate.net/profile/Rafik_Karaman/post/what_relationship_is_used_to_calculate_the_galvanic_corrosion_current_density/attachment/59d6284379197b8077986a21/A Inggris



A. Pendahuluan B. Definisi C. Faktor dalam korosi galvanik D. Faktor-faktor material D1. Efek dari material yang digabungkan D2. Efek area D3. Pengaruh kondisi permukaan E. Faktor lingkungan E1. Efek dari solusi E2. Lingkungan atmosfer E3. Perairan alami F. Pembalikan polaritas G. Tindakan pencegahan H. Efek menguntungkan dari korosi galvanik I. Pertimbangan mendasar I1. Potensi elektroda dan hukum Kirchhoff I2. Analisis I3. Polarisasi dan resistensi I4. Distribusi potensial dan saat ini Referensi



grafit, tersebar di logam, atau di kapal, di mana Indonesia berbagai komponen yang terbenam dalam air terbuat dari berbagai jenis paduan logam. Dalam banyak kasus, korosi galvanik dapat terjadi deteriorasi cepat dari logam tetapi, dalam kasus lain, Korosi galvanik dari satu logam dapat menyebabkan korosi perlindungan dari logam yang melekat, yang merupakan dasar katodik perlindungan dengan anoda korban. Korosi galvanik adalah subjek yang diteliti secara ekstensif, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 10.1, dan secara kualitatif dipahami dengan baik tetapi karena sifatnya yang sangat kompleks, sulit untuk melakukannya berurusan dengan cara kuantitatif hingga saat ini. Meluas penggunaan komputer dan pengembangan perangkat lunak telah dibuat kemajuan besar dalam memahami dan memprediksi galvanis korosi. B. DEFINISI



Ketika dua bahan konduktor berbeda dalam konfigurasi listrik kebijaksanaan satu sama lain terpapar elektrolit, arus, disebut arus galvanis, mengalir dari satu ke yang lain. Korosi galvanik adalah bagian dari korosi yang terjadi pada anggota anodik dari pasangan seperti itu dan berhubungan secara langsung ke arus galvanis oleh hukum Faraday. Di bawah kondisi penggandengan, tambahan simultan korosi yang terjadi pada anoda pasangan disebut A. PENDAHULUAN korosi lokal. Korosi lokal mungkin atau mungkin tidak sama dengan korosi, yang disebut korosi normal, terjadi ketika Korosi Galvanik, yang dihasilkan dari logam yang menghubungi ankedua tidak terhubung secara elektrik. Perbedaan bahan budidaya lainnya dalam media korosif, adalah salahlogam satu dari korosi lokal dan normal disebut jenis korosi yang paling umum. Ini dapat ditemukanantara di efek perbedaan, yang mungkin positif atau negatif. SEBUAH persimpangan utama air, di mana pipa tembaga bertemu dengan baja arus galvanis pipa, atau dalam perangkat mikroelektronik, di mana logam yangumumnya berbeda menyebabkan penurunan total lajumatriks korosi dari anggota katodik dari pasangan. Di dalam dan semikonduktor ditempatkan bersama, atau dalam logam material komposit di mana bahan penguat, seperti kasus, anggota katodik dilindungi secara katodik.



Buku Pedoman Korosi Uhlig, Edisi Ketiga, Diedit oleh R. Winston Revie Hak Cipta © 2011 John Wiley & Sons, Inc. 123



Halaman 2



124



KOROSI GALVANIK



TABEL 10.1. Studi tentang Aksi Galvanik Paduan Miscellaneous Di Berbagai Lingkungan Paduan 1



Paduan 2



Pengukuran



a



Fokus



Referensi



Suasana Berat badan turun Berat badan turun



Baja, baja S. Al Bagian otomotif 1 Al, Cu, Pb, Sn, Mg, Ni, Zn, Miscellaneous Tingkat korosi 2 baja, baja S. Pt Zn Saya Sensor kelembaban 3 Al, Cu alloys, Ni, Pb, Zn, Miscellaneous Berat badan turun Data tropis 4 baja, baja S. Saya , penurunan berat badan Cu Baja Probe korosi 5 Al paduan Baja S. E , saya Inhibitor 6 Al, Cu alloys, Ni, Pb, S. baja Miscellaneous Berat badan turun Logam berpakaian 7 Air segar (murni, sungai, danau, dan bawah tanah) Paduan Co Karbon E-I melengkung Cakram magnetik 8 Ekor d Cu Ag Kontak listrik 9 Baja Zn E , saya Pembalikan polaritas 10, 11 E , saya Baja Zn Pembalikan polaritas 12, 13 Al, Cu alloys, Ni, Pb, Zn, Miscellaneous Berat badan turun Data kerusakan 14 baja, baja S. E ,E Al Baja Pembalikan polaritas 15 Air laut Baja S. Baja Kerugian tebal Sambungan logam 16 Baja S., Ti Kuningan, perungguSaya Tingkat korosi 17 E-I kurva, E Baja S. Cu Korosi lokal 18 Baja Zn E E-t yang sementara 19 Paduan Cu Paduan Cu Berat badan turun Pengaruh sulfida 20 E , E – I melengkung Ulasan Miscellaneous Miscellaneous 21 Al, Cu alloys, Ni, Pb, Zn, Miscellaneous Berat badan turun Data kerusakan 14 baja, baja S. Baja, baja S., paduan Cu Ti alloy, baja S. Saya , E , Kondensor pembangkit 22listrik https://www.researchgate.net/profile/Rafik_Karaman/post/what_relationship_is_used_to_calculate_the_galvanic_corrosion_current_density/attachment/59d6284379197b8077986a21/A Distribusi E Cu – Ni, Ti Perunggu, Zn Perlindungan katodik 23 Al paduan Baja S. E , saya Inhibitor 6 Baja S. Ni alloys, grafit Miscellaneous IndonesiaUlasan 24 Inggris Perunggu, Ti, Cu – Ni, Zn, perunggu E-I melengkung Efek waktu 25 Paduan Cu, Fe, Zn, S. baja Miscellaneous E ,I ,E Interaksi material 26 Tanah Kuningan, baja Kuningan, Pb, Cu, ZnBerat badan turun Corr. dan perlindungan 27 Baja S. Zn Saya Resistensi tanah 28 E –E Baja, Zn, Pb Pb, Cu, baja Penurunan IR 29 Asam Saya , E , E – I, penurunan berat badan S. baja, Ti Ni paduan Ramalan 30 Ni paduan Ni paduan Kerugian tebal Welds 31 Paduan Fe-Cr-Ni Austenit / ferit Berat badan, morfologiInteraksi fase 32 Fe – Ni, Ti, S. steel, Ni alloys Grafit, paduan Ni Saya , E , E – saya kurva Efek polarisasi 33 Paduan Fe-Cr Paduan Fe-Cr Berat badan turun Interaksi fase 34 E , E – I melengkung Peralatan pengolahan35 Ag, Au, Al, Ti, Pt, Fe, Cu, ZnMineral Solusi Garam Saya , E , stres Film Al, Cd 4340 baja Embritt Hidrogen. 36 SiC Mg paduan Saya , saya Bahan komposit 37 Baja Al, Zn Berat badan turun, E-I melengkung Mekanisme 38 Baja Al E , I , penurunan berat pH, badan dissov. oksigen 39 Baja Baja Saya Produk korosi 40 E , E , I , E – I kurva Komposisi pelapis Zn 41 Baja Baja Baja Pelapisan Zn Saya Efek cat 42 Saya Baja Baja Pembalikan polaritas 43 g



g



corr



g



g



g



g



g



corr



g



g



corr



g



corr



g



c



corr



g



g



g



corr



g



c



g



g



g



g



g



g



a



corr



g



g



mengoreksi



g



g



a



c



g



g g



Halaman 3



FAKTOR MATERIAL125 TABEL 10.1. (Lanjutan) Paduan 1 Baja Baja Al, Ti alloys, Pt, Cu Baja S. Al paduan, baja S. Al paduan Al paduan



Paduan 2 Pengukuran Paduan Zn Berat badan turun Cd, Zn, Al Cracking Cu, Zn, Fe Saya E ,I ,E Grafit-epoxy Grafit-epoxy Saya Cu, Cd, Zn, Ti, baja Saya Ag, Cu, Ni, Sn, Zn E , saya a



g



g



g



corr



g g



g



g



Fokus Komposisi solusi Perlindungan SCC Pengukuran saat ini Efek area Bahan komposit Efek area Galvanic series



Referensi 44 45 46 47 48, 49 50 51



Al paduan Al Cu Cu Cu, Brass Al, Ti, Fe, Ni, Cu, S. baja Cu Sn, Cd, Zn, Steel G. baja, baja S. Al, Au, Ag, Pt, Si, Mg, Cu



Ag, Cu, Ni, Sn, Zn Grafit, TiB, SiC Zn Zn Zn Oksida Zn S. Steel, Ni, Cu, Ti, Sn, baja, Zn Polyethylene



E , saya Galvanic series E ,E ,I Bahan komposit E, saya distribusi Resistensi solusi Distribusi E Modeling Distribusi E, saya Tingkat korosi Saya , E – saya kurva Produk korosi Distribusi E Analisis geometri E , I , penurunan berat Tingkat badankorosi g



g



corr



g



g



g



g



g



g



51 52, 53 54 55 56 57 25 58



Saya Kabel telepon 59 E Galvanic series 60 Lingkungan Lainnya E , saya Baja S. Ti, Nb, Ta Biokompatibilitas 61 Cu Zn Distribusi E Probe Kelvin 62 E , saya Baja Zn Perlindungan katodik63 Baja Zn Morfologi Adhesi cat 64 Baja Zn Morfologi Kelembaban, waktu 65 S, baja Baja S. E , I , E – I melengkung Abrasi-korosi 66 E , E – I melengkung Ulasan Miscellaneous Miscellaneous 21 Baja, S. baja Baja, baja S. Berat badan turun Database 67 Baja Seng Berat badan turun Perlindungan Galvanic 68 Seng Miscellaneous Miscellaneous Ulasan 69 a I g arus galvanis; E g , potensi pasangan; E c , potensi katoda; E corr , potensi korosi; Potensi anoda; Baja S., stainless steel; G. baja, galvanis baja; saya korosi saat ini. b Solusi Ringer. c Gas lembab. d Beton. e Dicat. Tes siklik. b



g



corr



g



g



c



g



c



d e f



g



corr



g



corr



h



d



memperbaiki



g Mineral basah. h Minyak dan gas. C. FAKTOR DALAM KOROSI GALVANIK



D. FAKTOR MATERIAL



Banyak faktor yang berperan dalam korosi galvanikD1. di samping Efek dari Bahan yang Digabungkan beda potensial antara dua logam yang digabungkan.Seperti yang tercantum pada Gambar 10.1, semua faktor yang mempengaruhi elektroda Tergantung pada keadaannya, beberapa atau semua faktor properti, seperti yang berada di bawah kategori (a) - (g), memiliki diilustrasikan pada Gambar 10.1 mungkin terlibat. Umumnya, untuk a pengaruh pada tindakan galvanik antara dua logam. Itu diberikan pasangan, faktor dalam kategori (a) - (c) kurang bervariasi dari potensi elektroda reversibel dari dua logam yang digabungkan satu situasi ke yang lain dari pada faktor dalam kategori (d) - (g). menentukan polaritas intrinsik dari pasangan galvanik, sedangkan Pengaruh faktor geometrik pada tindakan galvanis dapat, dalam banyak hal reaksi, faktor metalurgi, dan kondisi permukaan kasus, secara matematis dianalisis. Di sisi lain, efek tentukan polaritas sebenarnya di bawah situasi tertentu karena kondisi permukaan elektroda pada kinetika reaksi secara nyata potensi aktual (potensi korosi) dari logam dalam suatu situasi bisa sangat sulit untuk ditentukan. Dibandingkan dengan elektrolit biasanya sangat berbeda dari termodinamiknya korosi normal, korosi galvanik umumnya lebih banyak nilai kesetimbangan karena proses kinetik. Sebagai contoh, plex karena, selain material dan lingkungan titanium memiliki potensi elektromagnetik reversibel yang sangat negatif faktor, ini melibatkan faktor geometris.



Halaman 4



126



KOROSI GALVANIK



GAMBAR 10.1. Faktor-faktor yang terlibat dalam korosi galvanik dari pasangan bimetalik. dan memiliki posisi aktif dalam seri emf. Namun, titanium termasuk kerugian akibat korosi lokal, dan karena galvanik menempati posisi mulia dalam seri galvanis di banyak saat ini, yang mengukur kerugian nyata akibat tindakan galvanis.



menempati posisi mulia dalam seri galvanis di banyak saat ini, yang mengukur kerugian nyata akibat tindakan galvanis. lingkungan praktis karena passivasi permukaan. Seperti yang tercantum pada Tabel 10.2, penurunan berat seng, kapan Tingkat aktivitas galvanik tidak selalu berhubungan galvanis dengan digabungkan dengan paduan logam lainnya, bisa banyak perbedaan dalam potensi korosi dari dua logam. lebih besar dari jumlah korosi galvanik dihitung dari Tabel 10.2 menunjukkan bahwa, untuk baja, korosi galvanik jauh lebih tinggi bila digabungkan dengan nikel danTABEL tembaga 10.2. daripada Tingkatkapan Korosi Baja Galvanis dan digabungkan dengan 304 stainless steel dan Ti – 6AlSeng – 4V, Ditambah yang manake Berbagai Paduan Logam Diuji dalam beda potensial lebih besar. Korosi galvanik dari Solusi NaCl 3,5% Seng adalah yang tertinggi bila digabungkan denganPaduan baja, meskipun r c (mM / tahun)r d (mM / tahun)∆V (mV) Gabungan beda potensial antara seng dan baja jauh lebih sedikit daripada 4130 Baja, r ¼ 90 antara seng dan sebagian besar alloys lainnya. À 439 Hasil serupa telah dilaporkan pada korosi galvanik SSdi 304 119 625 À 338 atmosfer [2] di mana, di samping perbedaan potensial Ti – 6A1–4V 79 589 À 316 Cu 343 1260 antara dua logam, faktor lain, seperti reaksi À 299 341 1050 kinetika dan pembentukan produk korosi, penting Ni À 69 Sn 122 581 dalam menentukan tingkat korosi galvanik. Ketika katodik þ 221 CD berbeda 38 Reaksi adalah pengurangan oksigen dan difusi terbatas, þ 483 Znberbeda 14 tingkat korosi galvanik dari anoda, ditambah ke yang Zn, r ¼ 101 bahan katoda, dapat dijelaskan dengan difusi yang berbeda À 905 SS 304 244 705 tingkat oksigen melalui film oksida. Ketika difusi tidak À 817 990 1390 proses pembatas, perbedaan tingkat korosi galvanikNi À 811 1065 1450 dapat hasil dari perbedaan efisiensi katodik oksigenCu À 729 – 6A1–4V 315 815 pengurangan skala oksida pada permukaan katoda Ti [58], À 435 Sn 320 810 yang mungkin tidak bergantung pada potensi korosi. Itu À 483 4130 baja 1060 1550 perbedaan potensial korosi dari logam yang tidak berpasangan adalah, À 258 CD 600 660 dengan demikian, bukan indikator yang dapat diandalkan dari tingkat korosi galvanik. a Diuji selama 24 jam, ukuran yang sama luas permukaan 20 cm 2 . Tingkat korosi galvanik dapat digolongkan dengan aktual b Lihat [58]. data kehilangan korosi (yaitu, peningkatan laju korosi relatif c Diukur sebagai arus galvanis. untuk kondisi tidak terhubung) [51, 58]. Ada perbedaan d Diukur sebagai penurunan berat badan. antara hilangnya korosi ditentukan oleh penurunaneberat Potensi perbedaan badan, antara yang logam yang digabungkan sebelum pengujian. a, b



g



wl



e



0



0



Halaman 5



FAKTOR MATERIAL127 arus Farada ditambah korosi normal yang diukur dalam kondisi tidak terhubung. Ini menunjukkan bahwa korosi lokal sion of zinc meningkat dengan kopling galvanik ke yang lain paduan. Beberapa faktor yang menentukan hubungan Arus galvanis dan penurunan berat badan telah dibahas dalam literatur [51]. Secara umum, penambahan sejumlah elemen paduan kecil tidak mengubah potensi logam yang dapat diubah menjadi besar sejauh, tetapi dapat mengubah secara signifikan kinetika dari proses elektrokimia dan, dengan demikian, perilaku di galvanik tindakan. Misalnya, perbedaan signifikan telah ditemukan dalam perilaku korosi paduan aluminium yang berbeda di pasangan galvanis [51]. Untuk paduan dengan mikro lebih dari dua fase, bisa ada aksi galvanis yang signifikan di antara yangGAMBAR berbeda10.2. anode (area 100cm baja ) dan jumlah coulomb mengalir berat badan Pengaruh luas katoda ringan terhadap penurunan fase. Tindakan galvanis mikroskular telah dipelajariZn untuk antara asam pasangan baja Zn selama periode 96 jam dalam 1 N larutan NaCl di pembubaran aktif baja tahan karat dupleks dalam larutan tions [34] dan untuk interaksi antara martensit dan 25C [38]. ferit dalam media penggilingan [66]. Potensi dan distribusi saat ini korosi, tions pada permukaan logam, yang terdiri dari dua laju secara acaktetapi variasi area katoda memiliki efek yang signifikan. Kebalikannya benar jika sistem berada di bawah fase terdistribusi, telah dimodelkan secara matematis oleh kontrol anodik. Morris dan Smirl [70]. Peningkatan korosi dari anggota katodik di galvanikArus galvanik dalam banyak situasi sebanding luas permukaan katoda (misalnya, Gambar 10.2 menunjukkan itu pasangan juga dapat terjadi (misalnya, pasangan seng-aluminium). Meskipun aluminium katodik ke seng dalam larutanKorosi 3,5%, seng yang galvanik meningkat dengan meningkatnya zat besi daerahdengan katoda). Di sisi lain, korosi galvanik tingkat korosi aluminium lebih besar ketika digabungkan seng hanya daripada dalam kondisi uncoupled [51]. Korosi yangzinc lebih tinggiberubah sedikit dengan meningkatnya zinc anode daerah. Hasil ini menunjukkan bahwa korosi seng galvanik tingkat aluminium yang digabungkan dikaitkan dengan peningkatan kematian sistem ini terutama dikontrol secara katodik. Serupa alkalinitas dekat permukaan karena reaksi katodik, dalam sejak itu hasilSerupa ditemukan untuk aloi aluminium, ditambah dengan tembaga, aluminium tidak stabil dalam larutan alkalinitas tinggi. baja tahan karat, atau Ti – 6A1–4V, di mana total galvanik efek telah dilaporkan untuk timah-seng dan kadmium-seng saat ini tidak tergantung pada luas permukaan anoda tetapi pasangan, di mana korosi timah dan kadmium, menjadi sebanding dengan daerah katoda [50]. anggota katodik, dalam larutan NaCl 3,5% meningkat. dikupas dengan kondisi tidak terputus [58]. Secara historis, korosi galvanik telah dilaporkan terjadi D3. Pengaruh Kondisi Permukaan sebagian besar dalam pasangan bimetal. Dengan penggunaan yang terus meningkat Permukaan logam yang bersentuhan dengan elektrolit adalah genbahan bukan logam, korosi galvanik sekarang sedang diidentifikasikan rally tidak "telanjang" tetapi ditutupi dengan lapisan permukaan, setidaknya sebuah tified dalam banyak situasi di mana logam berhubungan dengan lapisan adsorpsi, tetapi seringkali merupakan film permukaan padat. bahan non-logam (misalnya, korosi galvanik dari logam faktor penting menyebabkan perbedaan antara Ini logam yang paling banyak terjadi pada komposit matriks polimer yang diperkuat dan yang 2



faktor penting menyebabkan perbedaan antara Ini logam yang paling banyak terjadi pada komposit matriks polimer yang diperkuat dan yang polaritas trinsik dan polaritas yang jelas dan antara perbedaankomposit matriks logam grafit [49, 53], dalam pengolahan masuk dalam potensi dan tingkat korosi galvanik. Untukmineral semikonduktor [35], dalam kontak dengan konduktor mation polimer [59], dengan oksida logam semikonduktor [57], dandari film permukaan, apakah film garam atau film oksida, dapat secara signifikan mengubah sifat elektrokimia dari dengan melakukan senyawa anorganik [8]). Telah ditemukan permukaan logam, menghasilkan tindakan galvanik yang sangat berbeda. bahwa mineral, kebanyakan logam secara dan,umum, oleh karena menunjukkan itu, dapatpotensi menyebabkan yang Film lebih produk korosi mulia korosi galvanik daripada dapat berfungsi sebagai penghalang fisik logam yang digunakan dalam peralatan pemrosesanantara [35]. permukaan logam dan lingkungan. Mungkin juga terlibat langsung dalam reaksi elektrokimia jika itu melakukan arus listrik, baik sebagai konduktor atau semi D2. Pengaruh Area konduktor. Sebagian besar oksida logam, produk korosi umum, adalah bahan konduktif, terutama sebagai semikonduktor [71]. Pengaruh daerah anoda dan katoda pada korosi galvanik pada struktur elektronik, film oksida pameran tergantung pada jenis kontrol dalam sistem, seperti Tergantung yang diilustrasikan potensi yang umumnya sangat berbeda dari pangkalan kemudian pada Gambar 10.10. Jika sistem galvanik di bawah katodik logam. banyak kontrol, variasi di area anoda memiliki pengaruh yang kecilDalam terhadap totalsituasi, oksida ini, bukan



Halaman 6



128



KOROSI GALVANIK



GAMBAR 10.3. Potensi korosi dan tingkat pengurangan oksigen dari oksida logam. PFE: film pasif elektroda; TOE: elektroda oksida termal [57], (Hak Cipta ASTM. Dicetak ulang dengan izin.) sendiri, tentukan potensial elektroda dan ion dan mungkin rusak dalam kondisi tertentu. Kapan posisi dalam seri galvanis. Gambar 10.3 menunjukkan aluminium sebuah galvanik dipasangkan dengan baja, ia bertindak sebagai anoda dalam klorida seri dan efisiensi katodik untuk pengurangan O2 pada solusi, a sedangkan bertindak sebagai katoda dalam air keran dan jumlah oksida logam [57]. Kerapatan arus tertinggi air suling [37]. untuk reduksi O2 diamati untuk semikonduktor tipe-nKetika sebuah film permukaan tidak sepenuhnya menutupi keseluruhan oksida (Fe 2 O 3 ) dan oksida seperti logam (Cr 2 O 3 ). Insulator permukaan, bagian dari permukaan logam dipasivasi dan bertindak sebagai (Al 2 O 3 ) dan tipe-p oksida (NiO) adalah katoda yangkatoda, tidak efisien. membentuk sel galvanik lokal, meningkatkan Oksida, memiliki efisiensi dan pameran katodik yang laju tinggi korosi dari bagian permukaan yang tidak dipasok, dan nilai potensial yang lebih mulia dalam pasangan galvanik, mungkin menghasilkan menyebabkan a korosi sumuran [57]. Misalnya, galtingkat korosi galvanik yang lebih besar dari logam arus yangvanic digabungkan. berkembang antara sampel seng pasif Menurut Stratman dan Müller [72], pengurangan dan oksigen sebagian sampel seng pasif dalam sel dua dari elektroda besi sangat meningkat karena formasi kompartemen, berisi 0,1 MK 2 CrO 4 dalam satu dan karat karena oksigen dapat dikurangi dalam oksida 0,1 besiMK 2 CrO 4 dan NaCl di yang lain, masing-masing [74], skala, yang umumnya berpori dan memiliki efektif besar Pitting terjadi pada sampel yang ditempatkan di kompartemen luas permukaan. Permukaan baja berkarat adalah, dengan mengandung demikian, NaClsangat [74]. katoda efektif ketika digabungkan dengan logam yangSaat memiliki mempertimbangkan lebih banyak kondisi permukaan, efek waktu potensi negatif, seperti seng, aluminium, dan magnejuga harus dimasukkan. Dengan berlalunya waktu, dua dasar sium [40, 73]. perubahan selalu terjadi dalam sistem korosi: (1) perubahan Permukaan pasif sangat penting dalam tindakan galvanis struktur fisik dan komposisi kimia dari pasangan bimetalik (misalnya, aluminium biasanyapermukaan dipasivasi dilogam yang mengering dan (2) perubahan komposisi larutan berair netral), tetapi tingkat kepasifannya solusinya, terutama di sekitar permukaan [75]. relatif rendah dalam larutan yang mengandung spesies Perubahan seperti spesifik klorida dapat terjadi pada kekasaran permukaan dan luas,



Halaman 7



FAKTOR LINGKUNGAN 129 adsorpsi spesies, pembentukan film pasif, saturasi properti. Mengingat bahwa sifat elektrokimia produk pembubaran, pengendapan lapisan padat, dan setiap logam berbeda dalam elektrolit tertentu, galvanik keletihan reaktan. Secara mekanis, perubahan ini bisa korosi terjadi pada dasarnya unik untuk setiap pasangan logam di masing-masing menyebabkan perubahan dalam potensi ekuilibrium, lingkungan jenis Hidup. Kombinasi pasangan logam dan lingkungan reaksi yang terlibat, proses pengendalian laju, dan sebagainya. kondisi ronmental, Sebagai dengan demikian, tidak terbatas, sebagaimana dapat dihargai akibatnya, potensi korosi dapat sangat bervariasi tergantung dari Tabel 10.1. tentang sifat dan tingkat perubahan ini. Potensi korosi steady-state dari elektroda logam E1. Efek Solusi tergantung pada apakah permukaan aktif atau pasif, dan waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai steady-state Sebagaimana bervariasi dibahas dalam Bagian D, aksi galvanik bimetalik kondisi. Laju korosi galvanik bisa berubah pasangan tergantung pada kondisi permukaan logam, yang, dengan waktu sebagai akibat dari perubahan polaritas pada dan gilirannya, potensi ditentukan oleh kondisi lingkungan. SEBUAH perbedaan antara logam dalam pasangan. Telah permukaan logam menunjukkan potensi yang berbeda dalam pemilihan yang berbeda melaporkan bahwa potensi dari berbagai pasangan trolytes, bimetalik, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 10.3, yang berisi daftar korosi termasuk besi, baja tahan karat, tembaga, perunggu,potensi dan seng, sejumlah logam dalam empat elektrolit yang berbeda kekuatan ionik yang serupa. Sebuah seri galvanik menyediakan informasi terkena air laut yang mengalir sangat bervariasi, dan arus galvanik berkurang sekitar satu orde magnit mation pada polaritas pasangan bimetalik tetapi tude dalam 120 hari pertama [26]. khusus lingkungan karena posisi relatif masing-masing perubahan logam dengan larutan. Tingkat korosi galvanik juga bervariasi dengan larutan E. FAKTOR LINGKUNGAN komposisi. Tingkat korosi seng dan baja secara bergandengan dan kondisi tak terputus dalam beberapa solusi [44] dapat Lingkungan korosif dicirikan oleh fisiknya dan terlihat pada Tabel 10.4. Dalam semua solusi, hasil tindakan galvanis sifat kimia, yang dapat mempengaruhi elektrokimiadalam perlindungan baja, tetapi jumlah korosi seng TABEL 10.3. Potensi Korosi (mV Dibandingkan dengan Seri emf



sce



) Logam setelah 24 jam Perendaman dalam Empat Solusi Berbeda,



a



emf



0,1 M HCI



0,1 M NaCl



0,1 M Na 2 SO 4



0,1 M NaOH



Ag +799



Ag +48



Ag –60



Cu +324



Ni –135



Ni –142



Ag +147 Cu –43



Ag –64 S. steel –96



Pb –126



Cu –139



Zr –150



Cr –45



Ni –171



Sn –138



Ta –213



Cu –189



Ti –66



Cu –231



Ni –257



Ti –221



Cr –270



Ni –70



Cr –303



Di –338



Zr –297



Ti –272



Ta –154



Fe –389



Fe -447



Cr –347



Ta –295



Zr –218



Ta –500



Baja S. -473



Baja S. -320



S. baja –348



Zn –555



Cr –744



Pb –487



Pb –565



Sn –421



Ti –591



Ta –750



Sn –497



Sn –565



Al –505



Di –600



Zn –762



Fe –557



Di –646



Pb –545



Zr –631



Zr –1553



Di –680



Fe –710



Di –651



Pb –757



Ti –1630



Al –731



Al –712



Fe –720



Mg –809



Al –1660



Zn –989



Zn –1019



Zn –1049



Sn –1096



Mg –2370



Mg –1894



Mg –1548



Mg –1588



Al –1351



luas permukaan sampel sekitar 1 cm



2 ; dipoles dengan kertas ampelas 600-grade; solusi terbuka di udara pada suhu kamar.



Halaman 8



130



KOROSI GALVANIK



anoda dan katoda kecil dibandingkan dengan dimensi TABEL 10.4. Tingkat Korosi Pasangan Seng - Baja di Indonesia Berbagai Solusi (mM / tahun) elektroda, korosi galvanik kecil karena Terpisah Digabungkan keterbatasan dalam transportasi massal reaktan dan reaksi produk. Larutan Seng Baja Seng Baja Salah satu faktor solusi penting adalah ketebalan lapisan tipis a, b



Larutan 0,05 M MgSO 0,05 M Na SO 0,05 M NaCl 0,005 M NaCl 4



2



4



Seng þ 285 254 112



Baja



Seng



66 254 254 178



86.4 838 762 218



Baja þ þ þ þ þ þ þ



Salah satu faktor solusi penting adalah ketebalan lapisan tipis elektrolit, yang ditemui dalam lingkungan atmosfer ments. Ketebalan elektrolit mempengaruhi korosi proses dalam beberapa cara berbeda. Pertama, itu mempengaruhi lateral resistensi elektrolit dan, dengan demikian, mempengaruhi potensi



Kalsium Asam karbonat karbonat þ10.2 150 73,7 þ38,1 dan distribusi ini di seluruh permukaan digabungkan logam. Kedua, saat itu mempengaruhi tingkat transportasi oksigen þ þ Keran air 71,1 lapisan elektrolit dan, dengan demikian, laju reaksi katodik. Ketiga, mengubah volume dan kapasitas solvasi dari a See [44]. b Spesimen luas permukaan yang sama sebagian terbenam selama 39 hari. Tanda tambahelektrolit dan, dengan demikian, mempengaruhi pembentukan korosi menunjukkan spesimen bertambah berat. produk. Seperti yang ditunjukkan kemudian pada Gambar 10.11 dan 10.12, perubahan potensial dan arus galvanik di permukaan logam lebih besar untuk elektrolit yang lebih tipis karena listrik yang lebih besar bervariasi dengan komposisi larutan. Perbedaan dalam resistensi yang terlibat. Di bawah elektrolit lapisan tipis, laju korosi pada magnesium sulfat dan natrium sulfat Korosi galvanik adalah yang paling intens di daerah anoda dekat solusi menunjukkan efek kation yang signifikan batas anoda-katoda, sementara ada sangat sedikit kinetika reaksi. korosi galvanik jauh dari batas, seperti yang diilustrasikan Konduktivitas elektrolit sangat penting pada Gambar 10.4 (a). Variasi ketebalan elektrolit juga faktor karena menentukan distribusi galvanik korosi di permukaan anoda. Ketika konduktivitas menentukan proses pengendalian laju untuk sel yang diberikan tinggi, seperti pada air laut, korosi galvanik dari anodik dimensi. Gambar 10.5 menunjukkan bahwa, untuk elektrolit yang lebih tipis, logam didistribusikan secara merata di seluruh permukaan. arus galvanik Sebagai lebih besar ketika anoda dan katoda konduktivitas menurun, korosi galvanik menjadi dekat, tetapi sebaliknya berlaku ketika kedua elektroda berada trated di daerah sempit dekat persimpangan, sepertiberjauhan yang diilustrasikan [80]. Karena tingkat difusi oksigen di bawah tipisGambar 10.4. Biasanya, korosi galvanik total kurangelektrolit dalam lapisan berubah dengan ketebalan elektrolit, buruk melakukan elektrolit daripada yang sangat konduktif perubahan nilai arus galvanik relatif untuk kecil dan satu. jarak besar, ditunjukkan pada Gambar 10.5, adalah karena perubahan proses pembatas laju dari difusi oksigen pada penutupan Ion elemen mulia dalam larutan dapat menyebabkan galvanik jarak ke konduksi korosi pada logam yang kurang mulia yang terbenam dalam larutan ohmic di elektrolit pada umumnya jarak [80]. karena pengendapan unsur mulia dapat menyebabkan kecil Posisi fisik dari pasangan galvanik dalam larutan bisa sel galvanik untuk membentuk [76]. juga mempengaruhi aksi galvanis antara logam yang digabungkan. Jika hanya ada jumlah elektrolit yang terbatas, maka El Din et al. [74] menemukan variasi potensial yang besar komposisi elektrolit dapat berubah secara signifikanShams sebagai dekat permukaan solusi antara anoda seng dan tembaga hasil dari reaksi elektrokimia. Massinon dkk. [77, 78] menemukan peningkatan pH dalam elektrolit terbatas katoda setelah yang a setengah tenggelam dalam larutan, karena waktu tertentu tindakan galvanis untuk pasangan seng-baja. konsentrasi Pryor oksigen lebih tinggi di dekat permukaan daripada di dan Keir [79] menunjukkan bahwa, ketika jarak antara solusi massal.



GAMBAR 10.4. Pengaruh konduktivitas larutan pada distribusi korosi galvanik: (a) rendah konduktivitas dan (b) konduktivitas tinggi.



Halaman 9



FAKTOR LINGKUNGAN 131 dalam bentuk kawat yang dipasangkan dengan baut berbagai logam. Tergantung pada logam baut dan jenis atmosfer, tingkat korosi galvanik dari kawat bisa berkali-kali lipat dari laju korosi normal. Misalnya, galvanik korosi seng adalah sebanyak lima kali lipat dari normal korosi di atmosfer pedesaan dan tiga kali lipatnya dalam atmosfer laut [85]. Jumlah korosi yang ditunjukkan dalam Tabel 10.5 tampaknya tidak berhubungan dengan perbedaan antara potensi reversibel dari logam yang digabungkan. Baja dan tembaga, sebagai anggota pasangan katodik, paling banyak menyebabkan korosi galvanik dari bahan anodik yang digabungkan. Korosi galvanik di atmosfer biasanya terbatas daerah sempit logam anoda dekat bimetal persimpangan karena resistensi yang tinggi dari elektro lapisan tipisGAMBAR 10,5. Arus galvanik sebagai fungsi jarak antara lytesyang dibentuk oleh hujan dan kondensasi air [80, 86, 87]. seng dan baja dalam 0,001 M Na SO larutan elektrolit berbeda Bahkan ketebalan [80]. [Dicetak ulang dari Ilmu Korosi, 34, XG Zhanguntuk logam yang paling tidak kompatibel, aksi galvanis langsung tidak akan memperpanjang lebih dari beberapa milimeter dari dan EM Valeriote, “Galvanic Protection of Steel and Galvanic persimpangan jalan. Karena rentang galvanis sangat sempit Korosi Seng di bawah Elektrolit Lapisan Tipis, ”hal. 1957 (1993), aksi, faktor geometri dari logam yang digabungkan, seperti dengan izin dari Elsevier Science.] bentuk dan ukuran, umumnya tidak memiliki efek yang kuat korosi galvanik dalam lingkungan atmosfer. 2



4



korosi galvanik dalam lingkungan atmosfer. Tindakan Galvanik paling signifikan dalam atmo- laut Korosi galvanik terjadi umumnya di lingkungan atmosfer spheres karena konduktivitas air laut yang tinggi. onments sebagai kombinasi bahan yang berbeda digunakan Dibandingkan dengan jenis kelembaban lain yang terbentuk di bawah atmobangunan dan struktur yang terpapar indoor dan outdoor kondisi bola, hujan sangat efektif dalam menyebabkan E2. Lingkungan Atmosfer



atmosfer. Program uji korosi galvanik di atmSociety korosi galvanik. Tingkat korosi galvanik adalah beberapa Spheres dimulai sedini 1931 oleh American kali dari laju korosi normal dalam paparan terbuka, untuk Pengujian dan Bahan (ASTM) [2]. Sejak itu, angka padahal mereka mirip ketika berada di bawah naungan hujan karena program pemaparan ekstensif telah dilakukan di mana-mana lapisan elektrolit yang terbentuk oleh hujan lebih tebal dan memiliki dunia [81–84]. Berbagai aspek atmosfer resistensi listrik lateral yang lebih kecil daripada uap air yang terbentuk Korosi galvanik telah dibahas secara komprehensif oleh kondensasi [2]. ditinjau oleh Kucera dan Mattsson [2]. Korosi Galvanik di bawah lingkungan atmosfer adalah E3. Perairan Alami paling sering dievaluasi dengan pengukuran penurunan berat badan. Di lain Perairan alami biasanya diklasifikasikan sebagai air laut dan lingkungan, potensi dan / atau arus galvanik yang digabungkan air tawar, seperti sungai, danau, dan air bawah tanah. SEBUAH logam dapat diukur, tetapi sangat sulit untuk mengukurnya Potensi situ logam di bawah kondisi atmosfer akibatPerbedaan nyata antara air laut dan air tawar adalah itu air laut memiliki konduktivitas yang tinggi karena kandungan garamnya yang tinggi, lapisan tipis elektrolit. sedangkan umumnya memiliki konduktivitas rendah. Di Data dalam Tabel 10.5, dilaporkan oleh Kucera dan Mattsson freshwaters [2], dengan lingkungan lain, air sebagai korosi menunjukkan tingkat korosi galvanik dari sejumlahdibandingkan paduan logam, TABEL 10,5. dalam Lingkungan Perkotaan Laju Korosi (цm / tahun) dari Spesimen Kawat yang Dipasangkan dengan Baut Bahan Lain yang Terkena Selama 1 Tahun Baut Nilon Baja S. Steel Cu Pb Zn Ni Al Sn Cr Mg a



Kawat Baja Baja S. Cu Zn Ni Al Sn Mg a See [2].



25,7 1.2 0,2



31 0,3 3.3 1,8 0,4 18



1.0 1,8 1.3 0,6 1.5 10



32 0,2 2.0 0,1 5.3 3,5 10



23



1.2



0,6 2.4 0,6 13



0,0 0,0 9.0



29 0,2 1.0 1,9 0,6 1.5 20



22 1.1 0,4 5.3



32 0,7 2.6 0,6 8.1



27 0,02 0,4 1.4 1.0 0,3 0,3 9.2



0,6 0,1 0,04 0,0 0,0



Halaman 10



132



KOROSI GALVANIK



data tentang tindakan galvanik dari berbagai pasangan bimetalik TABEL 10.6. Galvanic Series of Some Commercial Metal dan Alloys in Seawater setelah paparan jangka panjang di air laut dan air tawar [14]. Tindakan Galvanic jauh lebih kuat di air laut daripada di segar. Platinum " air. Dalam air laut, laju korosi logam anodik, seperti itu Emas Noble atau Grafit sebagai seng atau baja, lebih besar dengan faktor 5–12 daripada di katodik Titanium kondisi tidak terhubung, sedangkan peningkatan adalah faktor saja Perak 2-5 dalam air tawar. Data juga menunjukkan efek besar dari Chlorimet 3 (62 Ni – 18 Cr – 18 Mo) ukuran relatif dari anoda dan katoda; faktor 6–7 kali Hastelloy C (62 Ni – 17 Ct – 15 Mo) lebih banyak korosi diamati pada anoda dengan mengubah 18-8 Mo stainless steel (pasif) anoda dari strip ke piring untuk pasangan bimetal yang sama 18-8 stainless steel (pasif) (misalnya, 316 baja tahan karat / baja karbon, perunggu fosfor / karbon Chromium stainless steel 11–30% Cr (pasif) Inconel (pasif) (80 Ni – 13 Cr – 7 Fe) baja, dan 316 stainless steel / fosfor perunggu). Tabel 10.7 juga menunjukkan bahwa korosi dari anggota katodik adalah Nikel (pasif) umumnya menurun, dalam berbagai tingkatan, sebagai akibat dari Solder perak korosi galvanik dari anggota anodik. Monel (70 Ni – 30 Cu) Cupronickel (60–90 Cu – 40–10 Ni) Perunggu (Cu – Sn) Tembaga F. REVERSAL POLARITAS Brasses (Cu-Zn) Chlorimet 2 (66 Ni – 32 Mo – 1 Fe) Polaritas normal dari beberapa pasangan galvanis di bawah tertentu Hastelloy B (60 Ni – 30 Mo – 6 Fe – 1 Mn) kondisi dapat berbalik dengan berlalunya waktu. Ini Inconel (aktif) Fenomena pertama kali dilaporkan oleh Schikorr pada tahun 1939 di atas Nikel (aktif) Pasangan seng-baja di air pasokan panas dengan besi menjadi Timah anodik terhadap seng, yang telah menjadi masalah serius bagi galva Memimpin tangki air panas baja panas [91]. Itu telah terjadi Timah-timah solder secara ekstensif diselidiki [10, 12, 43]. 18-8 Mo stainless steel (aktif) 18-8 stainless steel (aktif) Pembalikan polaritas selalu disebabkan oleh perubahan Ni-Resist (besi cor Ni tinggi) kondisi permukaan setidaknya satu dari logam yang digabungkan, Baja kromium, 13% Cr (aktif) seperti pembentukan film pasif. Tingkat pas Besi cor sivitas, sifat pasangan redoks dalam solusi, dan Baja atau besi stabilitas sistem menentukan polaritas dan sifatnya 2024 aluminium (4,5 Cu, 1,5 Mg, 0,6 Mn)variasi dengan waktu. Untuk pasangan seng-baja, perubahan Aktif atau Kadmium Potensial seng elektroda terutama bertanggung jawab atas anodik Aluminium murni komersial (1100) pembalikan polaritas sejak potensi baja tetap # Seng relatif tidak berubah dengan waktu dalam air panas [12]. Memiliki Paduan magnesium dan magnesium umumnya ditemukan bahwa pembalikan polaritas tidak terjadi a See [88]. Dicetak ulang dari MG Fontana dan ND Greene, Korosi a



umumnya ditemukan bahwa pembalikan polaritas tidak terjadi a See [88]. Dicetak ulang dari MG Fontana dan ND Greene, Korosi dalam air suling hingga C dan 65 tanpa kehadiran Engineering, edisi ke-2, 1978, McGraw – Hill, dengan izin The oksigen [12, 43, 92]. Perusahaan McGraw – Hill. Tergantung pada kondisinya, itu mungkin terjadi agak cepat, lingkungan bersifat homogen (misalnya, air laut hampir mengambil sama beberapa menit, atau lebih lambat, mengambil beberapa hari. Di tindakanterhadap konstan galvanikwaktu dalamdan air laut, lokasi karena geografis). konduktivitasnya Itu pH, penambahan danyang waktu tinggi suhu, perendaman, dan faktor lain, mempengaruhi seperti ion terlarut, polaritas baja-seng keseragaman, jarak jauh dan menyebar merata di seluruh pasangan. Kondisi yang diperlukan untuk pembalikan polaritas a seluruh luas permukaan struktur logam. Efek galvanis Pasangan seng-baja adalah passivasi permukaan seng dan di freshwaters umumnya jauh lebih sedikit daripada di airmengurangi laut cukup spesies, seperti oksigen terlarut, di karena konduktivitas yang lebih rendah [14]. air untuk memberikan depolarisasi katodik. Tabel 10.6 menyajikan seri galvanik dari beberapa komerPembalikan polaritas dari pasangan aluminium-baja juga logam dan paduan logam yang diperoleh dalam air ditemukan laut [88]. Seperti terjadiyang di lingkungan dibahas alam di mana alumisebelumnya, seperti seri galvanik berbeda dari seri paduan emf num digunakan sebagai anoda untuk perlindungan katodik dari baja. dan khusus untuk air laut. Seri galvanik sejumlah Mekanisme umum mirip dengan yang terjadi dengan a pasangan paduan umum dalam air laut yang mengalir pasangan juga telah seng-baja. Namun, tidak seperti seng, aluminium juga dilaporkan [26, 89, 90]. mally passivated oleh film oksida tipis yang paling alami Korosi galvanik dalam air laut telah banyak lingkungan. Potensi aluminium tergantung pada diselidiki, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 10.1.tingkat Tabel 10.7 kepasifan, menunjukkan yang sensitif terhadap spesies ionik



Halaman 11



133 TINDAKAN PENCEGAHAN TABEL 10.7. Korosi Galvanik Berbagai Paduan Logam dalam Air Laut dan Freshwaters Setelah 16 Tahun Pemaparan Strip / Pelat



c



Air laut



a, b



Air tawar



316 S. baja / baja karbon 0,1 / 49,5 (2,0, 48,1) 0,0 / 32,4 (0,0, 26,0) 316 S. baja / kuningan angkatan laut 0,0 / 16,2 (2,0, 12,4) 0,0 / 2,5 (0,0,1,9) 316 S. steel / fosfor perunggu 0,0 / 9,4 (2,0, 5,5) 0,0 / 0,7 (0,0, 0,7) Perunggu fosfor / baja karbon 0.4 / 55.1 (5.5, 48.1) 0,1 / 28,9 (0,7, 26,0) Fosfor perunggu / aluminium 0.7 / 6.5 (5.5, 1.0) 0,1 / 12,4 (0,7, 5,0) Perunggu fosfor / 2% baja Ni 0,5 / 60,8 (5,5, 52) 0,2 / 24,6 (0,7, 21,1) Fosfor perunggu / baja tuang 0,2 / 51,6 (5,5, 43,3) 0,1 / 30,1 (0,7, 26,3) Baja fosfor / 302 S. baja 21,9 / 6,3 (5,5, 9,3) 3,8 / 0,0 (0,7, 0,0) Baja fosfor / 316 S. baja 41,3 / 0,2 (5,5, 2,0) 1,8 / 0,0 (0,7, 0,0) Fosfor perunggu / 70 Cu – 30 Ni 4.6 / 3.8 (5.5, 2.3) 0,5 / 1,3 (0,7, 1,3) Perunggu fosfor / monel 71.8 / 7.0 (5.5, 8.7) 14.1 / 0.8 (0.7, 0.6) Baja karbon / aluminium 1,6 / 7,8 (48,1, 0,9) 17 / 9.4 (26.0, 1.5) Baja karbon / 2% baja Ni 63.1 / 48.2 (48.1, 52) 33,9 / 19,1 (26,0, 22,9) Baja karbon / 70 Cu – 30 Ni 310 1,6 (48,1, 2,3) 68,2 / 0,3 (26,0, 1,3) Baja karbon / nikel 320 /4.8 (48,1, 19) 71,3 / 0,2 (26,0, 0,0) Baja karbon / tembaga 350 /2.9 (48,1, 6) 77,7 / 0,2 (26,0, 1,0) Baja karbon / perunggu fosfor 318 1,9 (48,1, 5,5) 65,5 / 0,3 (26,0, 0,7) Baja karbon / 302 S. baja 298 /0.8 (48.1, 9.5) 52,7 / 0,0 (26,0, 0,0) Baja karbon / 316 S. baja 260 /0.0 (48,1, 2,0) 44,4 / 0,0 (26,0, 0,0) Baja karbon / kuningan Zn 20% 281 2,4 (48,1, 3,7) 63,4 / 0,3 (26,0, 1,7) Seng / baja karbon 5 / 15,5 (14,9, 48,1) 43.1 / 19.9 (7.9. 26.0) Seng / 2% baja Ni l87 /14.9 (14,9, 52) 36.6 / 17.4 (7.9, 22.8) Seng / cor baja 198 / 11.4 (14.9, 43.3) 45.6 / 21.9 (7.9, 26.3) Zinc / 18% Ni cast iron 167 /0.1 (14.9, 22.8) 23,7 / 7,7 (7,9, 8,0) a See [97]. b Rata-rata penetrasi mils m (1 mil ¼ 25,4 m), nilai-nilai dalam tanda kurung adalah hilangnya korosi dari allays dalam kondisi uncoupled. c Strip area ¼ 141 cm 2 , luas pelat ¼ 972 cm 2 , baja karbon (0,24% C), 316S. baja (18Cr – 1,3Mo), baja 302 S. (18Cr – 8Ni), fosfor perunggu (4 Sn–0.25 P), low brass (20%Zn), aluminum (99%), zinc (99.5%), lead (99.5%), aluminum bronze (5%Al), Monel (70 Ni–30 Cu). d Estimated according to the data at 8 years. d/ d d



d/ d d



d/



d



d



di lingkungan. Misalnya, karbonat dan bikarbonat untuk air. Namun kenyataannya, pencegahan yang lengkap seringkali tidak ion mempromosikan kepasifan dan, dengan demikian, praktis, menghasilkan karena logam p yang berbeda perlu sering digunakan secara langsung nilai tential, sedangkan ion seperti klorida memberikan kontak kebalikannya dan terkena lingkungan yang korosif dan ada efek [15]. Dalam prakteknya, anoda aluminium korban tidak ada lapisan yang benar-benar kedap air. Dengan demikian, langkah-langkah untuk paduan dengan berbagai elemen untuk mencegah pembalikan imize kemungkinan polaritas.dan tingkat korosi galvanik harus Konsekuensi dari pembalikan polaritas bisa serius. diimplementasikan Dalam Semua faktor yang tercantum pada Gambar 10.1 dapat seng-baja dan pasangan aluminium-baja, seng dan alumidipertimbangkan dan dikendalikan untuk mengurangi korosi galvanik num berfungsi sebagai anoda korban untuk melindungi sion.baja. Beberapa pendekatan praktis adalah sebagai berikut: Pembalikan polaritas menyebabkan hilangnya proteksi katodik baja, menyebabkan korosi baja galvanis, dan memperpendek (a) Hindari kombinasi logam yang berbeda jauh kehidupan struktur baja. terpisah dalam seri galvanik yang berlaku untuk lingkungan Hidup. (b) Hindari situasi dengan anoda kecil dan besar G. TINDAKAN PENCEGAHAN katoda. (c) Mengisolasi logam gabungan dari lingkungan. Kondisi penting untuk korosi galvanik terjadi adalah dua (D) Mengurangi agresivitas lingkungan oleh berbeda logam yang keduanya elektrik dan elektrolisis menambahkan inhibitor. terhubung. Secara teoritis, pencegahan korosi galvanik (E) Gunakan perlindungan dapat dicapai dengan menghindari penggunaan logam yang berbeda dalam suatukatodik dari pasangan bimetal dengan penyearah atau anoda korban. perakitan, dengan memisahkan secara elektris logam yang berbeda dengan



penyearah atau anoda korban. perakitan, dengan memisahkan secara elektris logam yang berbeda dengan (f) Tingkatkan panjang jalur solusi di antara keduanya bahan isolasi atau dengan secara fisik mengisolasi lingkungan logam. Metode ini bermanfaat hanya dalam elektrolit ronment dari permukaan logam dengan lapisan kedap air



Halaman 12



134



GALVANIC CORROSION



of low conductivity, such as freshwaters, because other hand, the galvanic corrosion of zinc, an increase of strong galvanic action exists several meters away corrosion in by a factor of 1.6–3 compared to uncoupled conhighly conductive media, such as seawater. ditions, is very little compared to the reduction of steel korosi. Galvanic protection of the steel is more effective The use of these approaches must meet the specific requirein industrial and marine atmospheres than in rural ones, ments of each application [93, 94]. Sometimes one issuggesting that the pollutants in the atmospheres are benesufficient, but a combination of two or more may beficial required to the galvanic protection of steel, although they are in other situations. It must be emphasized that the most very harmful to the normal corrosion of the uncoupled steel. effective and efficient way to prevent or minimize galvanic The protection distance of steel by a zinc coating in corrosion is to consider the problem and take measures atmospheric early environments is limited to a region only a few in the design stage. millimeters from the zinc coating because of the high resistance of thin-layer electrolytes formed in the atmosphere [87]. The protection distance, as a function of elecH. BENEFICIAL EFFECTS OF GALVANIC trolyte thickness and surface area of steel, is shown in KOROSI Figure 10.6. Figure 10.7 shows the protection distance as a function of separation distance and width of steel deterAs a result of galvanic corrosion of the anodic metal,mined the in an atmospheric environment [86]. The data indicate corrosion of the cathodic, coupled metal or alloy is generally that the largest protection distance is $1 mm, implying that reduced (ie, cathodically protected). This effect has been the width of a scratch on a zinc-coated steel, which is fully well utilized in the application of sacrificial anodes, protected coatings, is $2 mm in the atmosphere. However, the actual and paints for corrosion protection of many metal compoprotected area, which also includes the areas under partial nents and structures in various environments. protection, is considerably larger [86]. Sacrificial anodes, mainly made of zinc, aluminum, and magnesium and their alloys, are widely used in corrosion prevention underwater and underground for structures such I. FUNDAMENTAL CONSIDERATIONS as pipelines, tanks, bridges, and ships. Each alloy possesses a unique set of electrochemical and engineering properties and I1. Electrode Potential and Kirchhoff's Law has its own characteristic advantages as an anode for galvanic protection of a more noble alloy, mostly steel, in a given The direction of galvanic current flow between two connected bare metals is determined by the actual electrode situation [95, 96]. Anodes can be designed for composition, shape, and size according to specific applications [95]. potentials (ie, corrosion potentials of the metals in a corGalvanized (ie, zinc coated) steel is a typical example rosion of environment). The metal which has a higher (ie, more a metallic coating that provides a barrier layer to protect positive, the more noble, or more cathodic) electrode potential is steel and also sacrificially protects the locations where the discathode in the galvanic couple, and the other is the anode. continuities occur in the coating [39, 97]. The combination The polarity of of galvanic couples in real situations may be barrier and galvanic protection by the zinc coating results different in from that predicted by the thermodynamic very effective corrosion protection of steels. Table 10.8 reversible potential in the emf series, because the corrosion shows that galvanic corrosion resulted in a reduction potentials of the are determined by the reaction kinetics at the corrosion of steel by 3 times in rural, 40 times in industrial, metal– electrolyte interface. Thus, the actual position of and 300 times in seacoast industrial atmospheres. Dieach atasmetal or alloy in a specific environment forms a galvanic TABLE 10.8. Corrosion of Galvanic Couples in Different Atmospheres after 7 Years Exposure Industri Pasangan



W



b



Pedesaan R



c



W



R



a



Industrial, Marine W



R



Zn/Zn 187 27 195 Zn/Fe 332 1,8 81 3.0 349 1,8 Fe/Fe 1825 470 1534 Fe/Zn 43 1/40 147 1/3 5 1/300 a Weight loss of the first metal in a couple (eg, Zn in Zn/Fe). Samples consisted of two 1.5-in. diameter disks 1/16 in. in thickness, clamped together with 1-in. diameter Bakelite washers, giving an exposed area of 1/16 in. all round the edge of the disk, and an annular area 1/4 in. deep ¼ 1.275 in. b. See [94]. Weight loss in milligrams. c Corrosion ratio of galvanic couple to nongalvanic couple. 2



Halaman 13



135 FUNDAMENTAL CONSIDERATIONS



FIGURE 10.6. Protection distance X as function of electrolyte thickness (t), steel width (W), and distance between zinc and steel (D): (a) D ¼ 0; (b) D ¼ 5 mm [87]. (Copyright ASTM. Reprinted with permission.) series that generally differs from the emf series. Also, neglected. as has Both E a and E c are functions of the galvanic been discussed earlier, the relative positions of two coupled current I; hence, the potential difference between the two metals in a galvanic series indicate only the polaritymetals, or the when there is a current flow through the electrolyte, flow direction of the galvanic current, but not the magnitude does not equal the open-circuit cell potential. of the current or the rate of corrosion, which is also determined by many other factors. The fundamental relationship I2. Analisis in galvanic corrosion is described by Kirchhoff's second law: Although the mathematical description of galvanic corrosion ð10.1Þ E c À E a ¼ IR e þ IR m can be very complex because of the many factors involved, geometric factors, it can be simplified for certain where R e is the resistance of the electrolytic portionparticularly of the situasi. is an analysis of coplanar, coupled galvanic circuit, R m the resistance of the metallic portion, E Following c metals,ofas illustrated in Figure 10.8(a). Such a geometry the effective (polarized) potential of the cathodic member the couple, and E a the effective (polarized) potentialapplies of the to a wide range of situations. Jarak antara and cathode (d ) may equal zero (eg, metal joints or a anodic member. Generally, R m is very small and cananode be coated metal with the coating partially removed), as shown in Figure 10.8(b). On the other hand, when one metal is used as a sacrificial anode to cathodically protect another metal, the distance between the anode and cathode may be very large, as shown in Figure 10.8(c), that is, d ) (x ae À d ) and d ) x ce (where x ae À d and x ce are the lengths of anode and cathode, respectively). The basic current and potential relationships for the geometrical arrangement shown in Figure 10.8(a) can be diekspresikan sebagai berikut: Ia¼Ic



ð10.2Þ



dan E c,corr À E a,corr ¼ h a ðx a ÞÀ h c ðx c Þþ ∆V R ðx a ,0x c Þ x a xc!0 ð10.3Þ where E a,corr and E c,corr are the uncoupled corrosion potentials of the anode and cathode, respectively; h a and h c , the FIGURE 10.7. Protection distance of zinc–steel coupleoverpotentials as function of the anode and cathode, respectively, in couple; and ∆V R , the ohmic potential drop across the of steel width and separation distance under naturalthe atmospheric electrolyte between x a on the anodic surface and x c on the eksposur.



Halaman 14



136



GALVANIC CORROSION



FIGURE 10.8.metallic (a) General geometry ofanode bimetallic couple; (b) bimetallic coated with coating; and (c) coupled to distant cathode.joint and a metal partially



cathodic surface; I a , the total anodic current; and I cwhere , the total F is the Faraday constant; D O , the diffusion coefcathodic current. Kemudian, ficient of oxygen in the electrolyte; C O2 , the oxygen concentration in the bulk electrolyte; and d, the thickness of the ðx diffusion layer. ð10.4Þ I a ¼ i a ðx a Þl dx a The total ohmic potential drop in the electrolyte between d any two points on the surface of the anode and the cathode for ðx the situation in Figure 10.8(a) consists of three parts: ð10.5Þ I c ¼ i c ðx c Þl dx c 0 ð10.9Þ ∆V R ðx a , x c Þ ¼ ∆V a ðx a Þþ ∆V c ðx c Þþ ∆V d ae



ce



where l is the width of the electrodes, and i a (x a ) and i c (x c ) where ∆V a , ∆V c , and ∆V d represent the ohmic potential drop are the anodic and cathodic current densities, respectively. in the electrolyte in the x direction across the anode, across When both the anodic and cathodic reactions are activation the cathode, and across the distance between the anode and controlled, they can be expressed by the Butler–Volmer cathode, respectively. These potential drops can be further persamaan: expressed by I a ¼ i 0a u a fexp½b aa h a ðx a ÞŠ À exp½À b ac h a ðx a ÞŠg ð10.6Þ ðx ∆V a ðx a Þ ¼j a ðx a Þ dRðx a Þ ð10.10Þ I c ¼ i 0c u c fexp½b ac h c ðx c ÞŠ À exp½À b cc h c ðx c ÞŠg ð10.7Þ d ðx where i 0a and i 0c are the exchange currents for the anodic ∆V c ðx c Þ ¼j c ðx c Þ dRðx c Þ ð10.11Þ and cathodic reactions, respectively; b aa , b ac , b ca , and b cc , 0 the kinetic constants; and u a and u c , the area factors, varying ð10.12Þ ∆V d ¼ I a R d ¼ I c R d between 0 and 1. Here u ¼ 1 when the whole surface is fully active and u is close to zero if the surface is fully passivated. When the cathodic reaction is limited by oxygen diffusion where R d ¼ rd/tl, with r the resistivity of the electrolyte; t the electrolyte thickness; d the distance between the anode in the electrolyte, Eq. (10.7) is replaced by and cathode; l the width of the electrodes; and j a and j c the ð10.8Þ i c ¼ 4FD O C O2 /d sums of the current from x a to x ae on the anode and from x c to a



c



Halaman 15



137 FUNDAMENTAL CONSIDERATIONS x ce on the cathode, respectively, given by the following Persamaan. (10.13) and (10.14): ðx ð10.13Þ j a ðx a Þ ¼ i a ðx a Þl dx a x ðx ð10.14Þ j c ðx c Þ ¼ i c ðx c Þl dx c x ae



a



ce



c



The factors listed under categories (a)–(f) in Figure 10.1 contribute to galvanic action through the electrochemical reaction kinetics given by Eqs. (10.6) and (10.7). Untuk ujianple, changing the pH of the solution may cause a change of the kinetic parameters, i 0a , i 0c ,b a , or b c On the other hand, the geometric factors under category (g) affect galvanic corrosion through the parameters in all the equations from (10.4) to (10.14). Equations (10.4)–(10.14) describe a general situation. FIGURE Saya t 10.9. Graphic estimation of galvanic current. can be simplified for specific applications and geometry. Untuk example, for Figure 10.8(b), representing the galvanic is zero, E c À E a , becomes zero and the galvanic current action of a metal joint or a partially coated metal, the term reaches the maximum, known as the “limiting galvanic ∆V d in Eq. (10.9) becomes zero. For the geometry in current,” which is at the intersection of the polarization curves Figure 10.8(c), representing galvanic action of two metals of the anode and cathode. The exact shapes of the anodic and separated by a large distance [ie, d ) (x ae À d) and cathodic polarization curves depend on the electrochemical d )x ce ], I a and I c in Eqs. (10.4) and (10.5) become i a A a , reaction kinetics of each metal in the electrolyte and, thus, are and i c A c with A a ¼ l(x ae À d) and A c ¼ lx ce , the areas for the functions of pH, temperature, solution concentration, diffuanode and the cathode, respectively. In addition, ∆V sion, a and formation of passive films, and so on. Often, the anodic ∆V c in Eq. (10.9) can be taken as zero because they are very dissolution of a nonpassivated metal is activation controlled small compared to ∆V d . In such a case, the geometry in the with a relatively small Tafel slope, while the cathodic reacgalvanic cell (ie, shape and orientation of electrodes, and tions on the other metal surface, on the other hand, can either size of the electrode) becomes insignificant in the galvanic be activation or diffusion controlled depending on the conaction of the couple, and the galvanic corrosion of the ditions, particularly solution pH and aeration conditions. anode, as well as the galvanic protection of the cathode



ditions, particularly solution pH and aeration conditions. anode, as well as the galvanic protection of the cathode The controlling mechanisms in a galvanic corrosion syssurface, become uniform. Thus, the galvanic action can be tem depend on the relative extent of the anodic and cathodic fully described by the polarization characteristics ofpolarization, the on the potential drop in the solution, and on anode and the electrolyte resistance without consideration the total potential difference between the coupled metals. Jika of geometric factors. the anode does not polarize and the cathode does, then, in solutions of low resistivity, the current flow is controlled entirely by the cathode. Such a situation is considered to be under cathodic control [Fig. 10.10(a)]. If the anode polarizes In a galvanic couple, it is important to know the relative and the cathode does not, the status is reversed and the system contributions from the polarization of the coupled metals and is said to be under anodic control [Fig. 10.10(b)]. If neither the electrolyte resistance, as described by electrode polarizes and the current flow is controlled by the ð10.15Þ resistivity of the path, mostly in the electrolyte, then the E c,corr À E a,corr ¼ ∆V c þ ∆V a þ IR system is said to be under resistance control [Fig. 10.10(c)]. which is essentially Eq. (10.3) simplified when geometric In most situations, a galvanic system is under mixed control, factors are not considered. by anodic and cathodic polarization and electrolyte resisEquation (10.15) can be graphically illustrated by tance the [Fig. 10.10(d)]. anodic and cathodic polarization curves shown in The relative magnitude of polarization resistance and Figure (10.9). When the solution resistance, R, is infinite, no resistance determines the effective dimension of a solution current flows, and E c À E a equals the difference in corrosion galvanic cell, which can be estimated using the polarization potentials of the separated (not coupled) metals parameter, L i : (ie, E c,corr À E a,corr ). As R decreases, I increases and j i ð10.16Þ L i ¼ 1/rj dh i /dI E c À E a becomes smaller because of polarization. When R I3. Polarization and Resistance



Halaman 16



138



GALVANIC CORROSION



FIGURE 10.10. Schematic illustration of anodic and cathodic polarization carves for four different controlling modes: (a) cathodic control, (b) anodic control, (c) resistance control, and (d) mixed kontrol. where r is the specific resistivity of the electrolyte; I and i is the from the electroneutrality law, which states that, at any current density, and h i is the overpotential of the anode pointorinthe the electrolyte, the net current under the steady state cathode. The polarization parameter, defined by Wagner must [98], be zero has the dimension of length and provides an electrochemical rI ¼ 0 ð10.19Þ yardstick for classifying electrochemical systems. Telah widely used to describe the behavior of galvanic corrosion cells [99–102]. Whether the anode and cathode behave Many numerical models, with varying mathematical meth“microscopically” or “macroscopically” is determined byand in geometrical and polarization boundary conditions, ods the ratio of the dimension of either electrode C i , divided by developed for different galvanic systems, as listed have been the polarization parameter L i [100]. Mathematical modeling in Table 10.9. has indicated that, when the ratio, C i /L i , is small, the These variation numerical models provide many useful insights of current density across an electrode is small (ie, the to galvanic corrosion. As an example, McCafferty [111] electrode behaves microscopically), On the other hand, whenthe potential distribution of a concentric circular modeled the characterizing ratio is large (ie, when the electrode galvanic corrosion cell, assuming a linear polarization for both dimension is much larger than L i ), the electrode process can and the cathodic reactions. Figures 10.11 and 10.12 the anodic be regarded as macroscopic, and the variation of current show the results of the potential distribution and current density across the electrode surface is large. distribution, respectively, as a function of electrolyte thickness. In the bulk electrolyte, the potential variation across the electrodes is small, but both the anode and the cathode are I4. Potential and Current Distributions strongly polarized; thus, the actual electrode potentials are far The galvanic action between two metals is governedaway essenfromaEand 0 E0 c . Under a thin-layer electrolyte, the tially by the potential distribution across the surfacepotential of each variation is large from the anode to the cathode, but elektroda. The galvanic current distribution can be deterboth the anode and cathode are only slightly polarized, except mined from the potential distribution when the potential– for the areas near the boundary between the anode and the current relationships for the electrodes are known. Potensi cathode. The galvanic current increases with increasing elecdistribution can be calculated theoretically or determined trolyte thickness. Also, the current is distributed on the experimentally. electrode surface more uniformly in bulk solutions than in Theoretically, a complete description of the potential thin-layer solutions where the current is more concentrated distribution on the surfaces of a galvanic couple cannear be the contact line in the thin electrolyte. Menurut obtained by solving Laplace's equation: calculations of Doig and Flewitt [55], the potential distribution is uniform in the thickness direction under a thin layer of r 2 Eðx, y, zÞ ¼ 0 ð10.17Þ electrolyte (eg, 1mm), whereas it is nonuniform under a



r 2 Eðx, y, zÞ ¼ 0



ð10.17Þ



electrolyte (eg, 1mm), whereas it is nonuniform under a thick layer of electrolyte. Hasil serupa dilaporkan oleh This equation is derived from Ohm's law, which states that,and at Smyrl [114] for a galvanic cell with coplanar Morris any point in the electrolyte, the current density is proportional elektroda. The potential distribution under more general to the potential gradient geometrical conditions has also been modeled [99, 105]. ð10.18Þ



I ¼ srE



resultsaction of numerical modeling can area be used to predict theThe galvanic for the entire surface of coupled



Halaman 17



139 FUNDAMENTAL CONSIDERATIONS TABLE 10.9. Studies of Mathematical Modeling for Various Galvanic Systems Galvanic Couple



Larutan



Cu, Ti, Ni alloys/Zn Seawater Steel/I-600 EDTA solution Fe/Zn Seawater Steel/zinc Seawater Fe/Cu 0.6 M NaCl S. steel/steel air Miscellaneous Seawater Carbon/Co Umum Miscellaneous Seawater Umum Umum Umum Umum Umum Umum Umum Umum Pt/Fe 0.05 M NaCl Cu/Zn 0.01 M HCl Fe/Zn Seawater a Ethylenediaminetetraacetic acid ¼ EDTA.



a



Geometri



Fokus



Referensi



Cylindrical Berbagai Umum Umum Circular disk Coplanar and tubular Tube/sheet Sandwich structure Cylindrical Random distribution Umum Coplanar strips Annular electrodes Circular cells Coplanar electrodes General geometries



Seawater systems Numerical models Modeling Modeling Local current Simulasi Penukar panas Defects in films Penukar panas Heterogeneous surface Numeric method Size effects Thin-layer electrolyte Polarization parameters Finite differ. analisis Boundary conditions



103 104 99 105 106 107 23 108 109 70 110 101 29 111 112 113



FIGURE 10.11. Distribution of electrode potential for length of anode L ¼ 1cm and length of cathode L ¼ 10cm for different electrolyte thicknesses. (Anode radius a ¼ 0.5cm, cathode radius FIGURE 10.12. Current distribution for different electrolyte thickc ¼ 1.0 cm; a nesses under same conditions as in Figure 10.11 [111]. 0 ¼E0V, E0 c ¼ 1VÞ [111]. a



Halaman 18



c



140



GALVANIC CORROSION



FIGURE 10.13. Distribution of potentials on electrode surface of galvanic couple Cu–Zn in 0.1 N NaCl solution as function of electrolyte thickness [54]. logam. For galvanic corrosion in a real structure made thisofmethod can be impractical in many situations (eg, when different metals, the boundary conditions must be simplified the structure is so complex that not all the surface area is because it is not possible to include all the conditions accessible by a reference electrode). experienced by a structure during service, particularly the geometry and the electrode polarization conditions [104, 105, 115]. The geometry of a structure, no matter how REFERENSI complex, is generally fixed for a given situation and is independent of the materials and environmental conditions; 1. R. Baboian, G. Haynes, and R. Turcotte, “Galvanic Corrosion the polarization properties of the metals, on the other hand, on Automobiles,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, H. P. Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, depend on the interaction of the metals with the environment. The polarization characteristics of a metal electrode are Philadelphia, PA, 1988, pp. 249–259. 2. V. Kucera and E. Mattsson, “Atmospheric Corrosion of generally different for the anode and for the cathode and Structures,” in Atmospheric Corrosion, WH they vary in different potential ranges. Sometimes, they Bimetallic also Ailor (Ed.), Wiley, New York, 1982, pp. 561–574. vary with the physical elements in the galvanic system, such as electrolyte thickness [80]. In addition, the electrode3. SW Dean, “Planning, Instrumentation, and Evaluation of Atmospheric Corrosion Tests and a Review of ASTM Testproperties of the coupled metals usually change with time due to changes on the surfaces and in the solution. Ini ing,” in Atmospheric Corrosion, WH Ailor (Ed.), Wiley, New York, 1982, pp. 195–216. elements must be considered when using a numerical model 4. CR Southwell and JD Bultman, “Atmospheric Corrosion for predicting long-term behavior is a real galvanic system. Testing in the Tropics,” in Atmospheric Corrosion, WH More detailed discussion on the advantages and limitations Ailor (Ed.), Wiley, New York, 1982, p. 967. of numerical modeling of galvanic corrosion can be found in 5. T. Fukushima, N. Sato, Y. Hisamatsu, T. Matsushima, and Y. the literature [104–106]. Aoyama, “Atmospheric Corrosion Testing in Japan,” in AtThe potential distribution on the surface of a galvanicmospheric Corrosion, WH Ailor (Ed.), Wiley, New York, couple can also be experimentally determined by placing a pp. 841–872. 1982, reference electrode close to the metal surface and scanning 6. DR Lenard and JG Moores, Corros. Sci., 34, 871 (1993). across the whole surface area of the galvanic couple. Ro7. G. Haynes and R. Baboian, “Atmospheric Corrosion of zenfeld [54] showed that the potential variation on the surface Clad Metals,” in Degradation of Metals in the Atmosphere, of a coplanar zinc–copper couple greatly increases with ASTM STP 965, SW Dean and TS Lee (Eds.), American decreasing electrolyte thickness on top of the surface, asSociety for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, shown in Figure 10.13. The sharpest potential changes take pp. 145–190. place on the copper cathode, whereas the anode, except for a 8. V. Brusic, M. Russak, R. Schad, G. Frankel, A. Selius, D. very narrow region near the junction, does not polarize.DiMilia, and D. Edmonson, “Corrosion of Thin Film MagUsing this experimental approach, data on potential distrinetic Disc: Galvanic Effects of the Carbon Overcoat,” J. bution and galvanic action of the system can be obtained, Electrochem. but Soc., 136, 42 (1989).



Halaman 19



REFERENSI 141 9. AM Shams El Din and L. Wang, Br. Corros. J., 28(4), 271 Soil,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, Philadelphia, (1994). PA, 1988, pp. 193–202. 10. GK Glass and V. Ashworth, Corros. Sci., 25(11), 971 29.(1985). KG Compton, Corrosion, 16, 87 (1960). 11. RB Hoxeng and CF Prutton, Corrosion, 5(10), 330 30. (1949). N. Sridhar and J. Kolts, “Evaluation and Prediction of Galvanic 12. PT Gilbert, “An Investigation into the Corrosion of Zinc and Corrosion in Oxidizing Solutions,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.), American Zinc-Coated Steel in Hot Waters,” Sheet Metal Industries, Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, Oct.–Dec., 1948. pp. 203–219. 13. HLShuldenerandL.Lehrmen,Corrosion,14(12), 17 (1958). 31. RA Corbett, WS Morrison, and R. Snyder, “Galvanic 14. CR Southwell, JD Bultman, and AL Alexander, Mater. Corrosion Resistance of Weld Dissimilar Nickel-Base Perform., 15(7), 9 (1976). Alloys,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack 15. DR Gabe and AM El Hassan, Br. Corros. J., 21(3), 185 (Ed.), American Society for Testing and Materials, Philadel(1986). phia, PA, 1988, pp. 235–245.



phia, PA, 1988, pp. 235–245. 16. SG Al Zaharani, B. Todd, and JW Oldfield, “Bimetallic 32. YH Yau and MA Streicher, “Galvanic Corrosion of Duplex Joints in Multistage Flash Desalination Plants,” in Galvanic Fe–Cr–10%Ni Alloys in Reducing Acids,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack, (Ed.), American Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, pp. 323–335. pp. 220–234. 17. GA Gehring, Jr., “Galvanic Corrosion in Power Plant 33. GO Davis, J. Kolts, and N. Sridhar, Corrosion, 42, 329 Condensers,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, (1986). HP Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, 34. E. Symniotis, Corrosion, 46, 2 (1990). Philadelphia, PA, 1988, pp. 301–309. DA Jones and AJP Paul, Corrosion, 50, 516 (1994). 18. R. Baboian and G. Haynes, “Galvanic Corrosion of35. Ferritic 36. WJ Polock and BR Hinton, “Hydrogen Embrittlement of Stainless Steels in Seawater,” in Corrosion in Natural Environments, ASTM STP 558, WH Ailor, SW Dean, Plated High-Strength 4340 Steel by Galvanic Corrosion,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.), and FH Haynie (Eds.), American Society for Testing and American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Materials, Philadelphia, PA, 1974, pp. 171–184. PA, 1988, pp. 35–50. 19. S. Schuldiner and RE White, J. Electrochem. Soc., 97(12), 37. LHHiharaandP.K.Kondepudi,Corros.Sci.,34,1761(1993). 433 (1950). 38.Alloys MJ Pryor and DS Keir, J. Electrochem. Soc., 104(5), 269 20. HP Hack, “Galvanic Corrosion of Piping and Fitting (1957). in Sulfide-Modified Seawater,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, H. P, Hack (Ed.), American Society39. forLM Wing, J. Commander, J. O'Grady, and T. Koga, Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, pp. 339–351. “Specifying Zinc Alloy Coatings for Improved Galvanic Corrosion Performance,” Paper 971004, SAE, Warrendale, 21. KD Efird, “Galvanic Corrosion in Oil and Gas Production,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.).PA, 1997. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 40. DL Jordan, “Influence of Iron Corrosion Products on the PA, 1988, pp. 260–282. Underfilm Corrosion of Painted Steel and Galvanized Steel,” in Zinc-Based Steel Coating Systems: Metallurgy and 22. LS Redmerski, JJ Eckenrod, KE Pinnow, and W. Kovach, G. Krauss and DK Matlock (Eds.), TMS, “Experience with Cathodic Protection of Power PlantPerformance, ConWarrendale, PA, 1990, pp. 195–205. densers Operating with High Performance Ferritic Stainless Steel Tubing,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, 41. C. HPCabrillac and A. Exertier, “The Effect of Coating CompoHack (Ed.), American Society for Testing and Materials, sition on the Properties of a Galvanized Coating,” in ProceedPhiladelphia, PA, 1988, pp. 310–322. ings of the 7th International Conference on Hot Dip Galvanizing, Paris, Pergamon. New York, June 1964, pp. 289–313. 23. JR Scully and HP Hack, “Prediction of Tube-Tubesheet Galvanic Corrosion Using Finite Element and Wagner 42. S. NumKurokawa, K. Yamato, and T. Ichida, “A Study on Cosmetic ber Analyses,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978,and Perforation Corrosion Test Procedures for Automotive Philadelphia, PA, 1988, pp. 136–157. Steel Sheets,” Paper No. 396, NACE CORROSION'91 Conference, Cincinnati, OH, Mar. 11–15,1991, NACE, Houston, 24. R. Francis, Br. Corros. J., 29(1), 53 (1994). TX, 1991. 25. HP Hack and JR Scully, Corrosion, 42, 79 (1986). 43. JAand von Fraunhofer and AT Lubinski, Corros. Sci., 14, 225 26. R. Foster, H. Hack, and K. Lucas, “Long-Term Current Potential Data for Selected Galvanic Couples,” Paper(1974). No. 517, 44. EA Anderson, in Corrosion Resistance of Metals and CORROSION/96, NACE, Houston, TX, 1996. Alloys, 27. M. Romanoff, “Underground Corrosion,” Circular 579, US 2nd ed., FL LaQue and HR Copson (Eds.), Reinhold Publishing, New York, 1963, pp. 223–247. National Bureau of Standards, Washington, DC, 1957. 45.TemA. Asphahani and HH Uhlig, J, Electrochem. Soc., 122(2), 28. E. Escalante, “The Effect of Soil Resistivity and Soil 174 (1975). perature on the Corrosion of Galvanically Coupled Metals in



Halaman 20



142



GALVANIC CORROSION



46. G. Lauer and F. Mansfeld, Corrosion, 26(11), 504 72. (1970). M. Stratmann and J. Müller, Corros. Sci., 36(2), 327 (1994). 47. F. Bellucci, Corrosion, 48(4), 281 (1992). 73. DL Jordan, “Galvanic Interactions between Corrosion Products and Their Bare Metal Precursors: A Contribution 48. P. Bellucci and G. Capobianco, Br. Corros. J., 24(3), 219 to the Theory of Underfilm Corrosion,” in Proceedings of the (1989). Symposium on Advances in Corrosion Protection by Organic 49. F. Bellucci, Corrosion, 47, 808 (1991). Coatings, Vol. B9-3, Electrochemical Society, Pennington, 50. F. Mansfeld and JV Kenkel, Corros. Sci., 15, 239 (1975). NJ, 1989, pp. 30–43. 51. F. Mansfeld, DH Hengstenberg, and JV Kenkel, Corrosion, 74. AM Shams El Din, JM Abd El Kader, and AT Kuhn, Br. 30(10), 343 (1974). Corros. J., 15(4), 208 (1980). 52. LH Hihara and RM Latanision, Corros. Sci., 34, 655 75. XG Zhang, Corrosion and Electrochemistry of Zinc, (1993). Plenum, New York, 1996. 53. LH Hihara and RM Latanision, Corrosion, 48, 54676. (1992). L. Kenworthy, J. Inst. Metals, 69, 67 (1943). 54. IL Rozenfeld, Atmospheric Corrosion of Metals, NACE, 77. D. Massinon and D. Thierry, “Rate Controlling Factors in the Houston, TX, 1972. Cosmetic Corrosion of Coated Steels,” Paper No. 574, NACE 55. P. Doig and PEJ Flewitt, J. Electrochem. Soc., 126(12),CORROSION'91 Conference, Mar. 11–15, NACE, Houston, 2057 (1979). TX, 1991. 56. AM Shams El Din, JM Abd El Kader, and MM Badran, 78. D. Massinon and D. Dauchelle, “Recent Progress Towards Br. Corros. J., 16(1), 32 (1981). the Understanding of Underfilm Corrosion of Coaled Steels 57. SM Wilhelm, “Galvanic Corrosion Caused by Corrosion Used in the Automotive Industry,” in Proceedings of the Products,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HPInternational Conference on Zinc and Zinc Alloy Coated Hack (Ed), American Society for Testing and Materials, Steel Sheet, GALVATECH'89, Tokyo, Japan, Sept. 5–7 Philadelphia, PA, 1988, pp. 23–34. 1989, pp. 585–595. 58. F. Mansfeld and JV Kenkel. Corrosion, 31, 298 (1974). 79. MJ Pryor and DS Keir, J. Electrochem, Soc., 105(11), 629 59. G. Schick, “Avoiding Galvanic Corrosion Problems in(1958). the Telephone Cable Plant,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 80. XG Zhang and EM Valeriote, Corros. Sci., 34, 1957 (1993). 978, Philadelphia, PA, 1988, pp. 283–290. 81. IL Rosenfeld, “Atmospheric Corrosion of Metals. Beberapa 60. AJ Griffin, Jr., SE Henandez, FR Brotzen, and CF Dunn, Questions of Theory,” The 1st International Congress on J. Electrochem. Soc., 141, 807 (1994). Metallic Corrosion, London, UK, Apr. 1961, pp. 243–253. 61. J. Gluszek and J. Masalski, Br. Corros. J., 27(2), 13582. (1992). DP Doyle and TE Wright, “Quantitative Assessment of



61. J. Gluszek and J. Masalski, Br. Corros. J., 27(2), 13582. (1992). DP Doyle and TE Wright, “Quantitative Assessment of 62. S. Huang and RA Oriani, “The Corrosion Potential ofAtmospheric Galvanic Corrosion,” in Galvanic Corrosion, STP 978, American Society for Testing and Materials, Galvanically Coupled Copper and Zinc Under HumidASTM Gases,” Abstract No. 91, Electrochemical Society Extended Philadelphia, PA, 1988, pp. 161–171. Abstracts, Fall Meeting, Oct. 10–15, 1993, New Orleans, 83. KGLA, Compton and A. Mendizza, “Galvanic Couple CorroElectrochemical Society, Pennington, NJ, Vol. 2–93, p.ASTM 1993. sion 156,Studies by Means of the Symposium Threaded Bolt Wire Test,” 58th Annual Meeting, on and Atmospheric 63. D. Whiting, D. Stark, and W. Schutt, “Galvanic AnodeCorrosion of Non-Ferrous Metals, American Society for Testing and Materials, ASTM STP 175, Philadelphia, PA, Cathodic Protection System for Bridge Decks—Updated 1955, pp. 116–125. Results,” Paper 41, CORROSION/81, International Corrosion Forum Sponsored by the National Association of 84. Corrosion AK Dey, AK Sinha Mahapatra, DK Khan, AN Engineers, Toronto, ON, Apr. 6–10, 1981. Mukherjee, R. Narain, KP Mukherjee, and T. Banerjee, 64. A. Al-Hashem and D. Thomas, “The Effect of Corona NML Dis- Tech. J. India, 8(4), 11 (1966). charge Treatment on the Corrosion Behaviour of85. Metallic ME Warwick and WB Hampshire, “Atmospheric CorroZinc Spots Contained in Polymeric Coatings,” in Proceedings sion of Tin and Tin Alloys,” in Atmospheric Corrosion, WH of the International Conference on Zinc and Zinc Alloy Ailor (Ed.), Wiley, New York, 1982, pp. 509–527. Coated Steel Sheet, GALVATECH'89, Tokyo, Japan,86. Sept. XG Zhang, “Galvanic Protection Distance of Zinc Coated 5–7, 1989, pp. 611–618. Steels Under Various Environmental Conditions,” Paper No. 65. X. Sun and S. Tsujikawa, Corros. Ya (Jpn), 41, 741 (1992). 747, CORROSION/98, NACE, Houston, TX. 1998. 66. JWJang,I.Iwasaki,andJ.J.Moore,Corrosion,45,402(1989). 87. XG Zhang and EM Valeriote, “Galvanic Protection of Steel by Zinc Under Thin Layer Electrolytes,” in Atmospheric 67. SM Wilhelm, Corrosion, 48, 691 (1992). 68. XG Zhang and J. Hwang, Mater. Perform., 36(2), 22 Corrosion, ASTM STP 1239, WW Kirk and HH Lawson (Eds.), American Society for Testing and Materials, (Feb. 1997). Philadelphia, PA, 1995, pp. 230–239. 69. XG Zhang, J. Electrochem. Soc., 143, 1472 (1996). 88. MG Fontana and ND Greene, Corrosion Engineering, 2nd 70. R.MorrisandW.Smyrl,J.Electrochem.Soc.,136,3237(1989). ed., McGraw-Hill, New York, 1978, p. 32. 71. SR Morrison, Electrochemistry at Semiconductor and Ox89. idized Metal Electrodes, Plenum, New York, 1980. F. Mansfeld and JV Kenkel, Corrosion, 33(7), 236 (1977).



Halaman 21



REFERENSI 143 90. F. Mansfeld and JV Kenkel, Corrosion, 31(8), 298 (1975). Seawater Systems,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, 91. G. Schikorr, Trans. Electrochem. Soc., 76, 247 (1939).HP Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, pp. 53–78. 92. RB Hoxeng, Corrosion, 6(9), 308 (1950). 104. 93. AGS Morton, “Galvanic Corrosion in Navy Ships,” in JW Fu, “Galvanic Corrosion Prediction and Experiments Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.), Assisted by Numerical Analysis,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP Hack (Ed.), American Society for American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1988, pp. 79–85. PA, 1988, pp. 291–300. 105. RA Adey and SM Niku, “Computer Modelling of Galvanic 94. HP Hack, Galvanic Corrosion Test Methods, NACE InterCorrosion,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, HP national, Houston, TX, 1993. Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, 95. L. Sherwood, “Sacrificial Anodes,” in Corrosion, vol. 2, LL Philadelphia, PA, 1988, pp. 96–117. Shreier, RA Jarman, and GT Burstein (Eds.), Butterworth 106. RG Kasper and CR Crowe, “Comparison of Localized Heinemann, 1995, pp. 1029–1054. Ionic Currents as Measured From 1-D and 3-D Vibrating 96. TJ Lennox, Jr., “Electrochemical Properties of Mg, ZnProbes and with Finite-Element Predictions for an Iron-Copper Al Galvanic Anodes in Sea Water,” Proceedings of the Third Galvanic Couple,” in Galvanic Corrosion, ASTM STP 978, International Congress on Marine Corrosion and Fouling, HP Hack (Ed.), American Society for Testing and Materials, Gaithersburg, MD, Oct. 2–6, 1972, National TechnicalPhiladelphia, InforPA, 1988, pp. 118–135. mation Service (NTIS), Alexandria, VA, 1974, pp. 176–190. 107. E. Bardal, R. Johnsen, and PO Gartland, Corrosion, 40, 628 97. D. Massinon, D. Dauchelle, and JC Charbonnier, Mater. Sci. (1984). Forum, 44–45, 461 (1989). 108. A. Kassimati and WH Smyrl, J. Electrochem. Soc., 136, 98. C. Wagner, J. Electrochem. Soc., 99(1), 1 (1952). 2158 (1989). 99. RS Munn and OF Devereux, Corrosion, 47(8), 618 (1991). 109. DJ Astley and JC Bowlands, Br. Corros. J., 20(2), 90 100. SM Abd El Haleem, Br. Corros. J., 11(4), 215 (1976). (1985). 101. JT Waber, “Analysis of Size Effects in Corrosion 110. Processes,” RB Morris, J. Electrochem. Soc., 137, 3039 (1990). in Localized Corrosion, NACE, Houston, TX, 1974, 111. E. McCafferty, J. Electrochem. Soc., 124(12), 1869 (1977). pp. 221–237. 112. P. Doig and PEJ Flewitt, Br. Corros. J., 13(3), 118 (1978). 102. JT Waber et al., J. Electrochem. Soc., 101(6), 271 (1954); 113. RS Munn and OF Devereux. Corrosion, 47(8), 612 (1991). 102(6), 344 (1955); 102(7), 420 (1955); 103(1), 64 (1956); 114. R. Morris and W. Smyrl, J. Electrochem. Soc., 136(11), 3229 103(2), 138 (1956); 103(10), 567 (1956). 103. DJ Astlry, “Use of the Microcomputer for Calculation(1989). of the F. LaQue, Distribution of Galvanic Corrosion and Cathodic115. Protection in Corrosion, 39, 36 (1983).