Baja tahan korosi atmosfer (yaitu baja tahan cuaca) mengacu pada baja paduan rendah dengan ketahanan korosi atmosfer yang baik yang dibuat dengan menambahkan sejumlah Cu, P, C atau Ni, Mo, Nb, Ti dan elemen paduan lainnya ke baja. Dalam lingkungan atmosfer industri dan pedesaan, baja tahan cuaca memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap korosi atmosfer karena pembentukan film pelindung oksida yang padat dan stabil pada permukaan substratnya, yang menghambat masuknya media korosif. Namun, struktur lapisan karat yang terbentuk oleh korosi pada permukaan substrat baja karbon biasa longgar dan memiliki retakan mikro, yang tidak dapat benar-benar melindungi baja substrat.
Mekanisme ketahanan korosi
Dari pengaruh produk korosi pada proses korosi, korosi atmosfer baja adalah proses di mana oksigen di udara mengalami reaksi elektrokimia melalui lapisan karat di hadapan film air. Lapisan karat terdiri dari lapisan karat luar yang longgar dan lapisan karat dalam yang padat, dan elemen paduan dalam baja terutama berfungsi melalui pengaruh lapisan karat dalam. Dalam produk korosi baja tahan cuaca, lapisan karat internal padat dari Cu, P, dan Cr dapat diamati terkonsentrasi. Ketahanan korosi tinggi baja tahan cuaca tidak hanya terkait dengan impedansi tinggi lapisan karat internal, tetapi juga dengan ukuran butir yang padat dan halus dari lapisan karat internal dan konsentrasi Cu dan P. Kehadiran lapisan karat internal yang padat ini tercermin dalam perilaku elektrokimia baja, yang terhambat oleh proses anodik. Proses peningkatan kepadatan secara bertahap selama proses korosi secara tepat menggambarkan karakteristik waktu yang lebih lama dan ketahanan korosi yang lebih kuat.
Korosi atmosfer
Dari perspektif global, komponen utama atmosfer tetap sebagian besar tidak berubah. Melalui pengukuran eksperimental, komposisi udara berdasarkan volume adalah sekitar 78% nitrogen, 21% oksigen, 0,94% gas langka, 0,03% karbon dioksida, dan 0,03% gas dan kotoran lainnya. Karena lokasi alami, iklim, dan polusi lingkungan manusia, komposisi atmosfer menjadi kompleks dan beragam, dengan beberapa komponen berbahaya menunjukkan tren peningkatan secara bertahap. Terutama hujan asam global yang disebabkan oleh sulfur dioksida dan nitrogen dioksida di udara memperburuk korosi bahan baja, meskipun tidak ada sulfur dioksida dan nitrogen dioksida yang terjadi secara alami. Namun, sebagian besar polutan udara dasar ini dihasilkan oleh aktivitas manusia. Setelah polutan sulfur dioksida dan nitrogen dioksida yang dikeluarkan oleh manusia masuk ke atmosfer, mereka dapat diubah menjadi polutan sekunder seperti asam nitrat dan asam sulfat, yang mudah larut dalam air dan membentuk tetesan air asam yang kembali ke tanah membentuk hujan asam, salju asam, dll.
Berbagai jenis kotoran di atmosfer memiliki efek yang berbeda pada laju korosi baja. Dampak sulfur dioksida di atmosfer industri dan partikel garam di atmosfer laut pada laju korosi baja adalah yang terbesar, dan laju korosi baja sangat rendah di lingkungan atmosfer pedesaan yang murni. Korosi atmosfer baja adalah sistem yang kompleks, dan selain polusi lingkungan manusia, laju korosi juga terkait dengan kecepatan dan arah angin, suhu dan curah hujan, periode embun, radiasi matahari, perubahan musiman, dan bahkan debu alami di atmosfer. Bahkan di bawah kondisi eksternal yang sama, laju korosi di bagian belakang baja secara signifikan lebih tinggi daripada di sisi yang terkena sinar matahari karena akumulasi air hujan.
Penggunaan
Baja tahan cuaca telah banyak digunakan dalam struktur baja seperti bangunan, kendaraan, jembatan, dan menara karena ketahanan korosinya yang sangat baik. Ada tiga cara utama untuk menggunakan baja tahan cuaca: penggunaan terbuka, penggunaan pelapisan, dan penggunaan setelah perawatan stabilisasi karat.
(1) Penggunaan terbuka
Penggunaan paling umum dari baja tahan cuaca adalah terbuka. Setelah 3 hingga 10 tahun penggunaan, lapisan karat di permukaan baja tahan cuaca secara bertahap stabil, perkembangan korosi melambat, dan penampilan mengambil warna coklat yang indah.
Karena pengaruh faktor-faktor seperti komposisi kimia baja, lingkungan penggunaan, retensi air dan akumulasi debu dalam detail struktural, dan keausan mekanis, proses stabilisasi lapisan karat pada baja tahan cuaca terpengaruh. Oleh karena itu, jika digunakan secara tidak tepat dan kondisi pembentukan lapisan karat yang stabil terganggu, baja tahan cuaca juga akan mengalami korosi yang parah.
(2) Aplikasi pengecatan
Di banyak departemen seperti konstruksi, jembatan, dan kendaraan, baja tahan cuaca, seperti baja biasa, sebagian besar digunakan untuk pelapisan. Dibandingkan dengan baja biasa, baja tahan cuaca yang dilapisi menunjukkan ketahanan korosi yang sangat superior. Namun, karena peningkatan biaya penggunaan dan prosedur operasional, sulit untuk menggunakan pengecatan secara luas pada komponen besar.
(3) Digunakan setelah perawatan stabilisasi
Pada awalnya, perawatan diterapkan pada permukaan komponen untuk memperpendek proses pembentukan lapisan karat yang stabil dari baja tahan cuaca. Ini tidak hanya dapat menghindari fenomena cairan karat kuning yang menggantung pada tahap awal penggunaan baja tahan cuaca, mencegah polusi, tetapi juga membentuk lapisan karat yang stabil. Meskipun penggunaan terbuka adalah metode yang ekonomis dan unik untuk menggunakan baja tahan cuaca, dibutuhkan waktu yang cukup lama untuk menyelesaikan proses stabilisasi lapisan karat di lingkungan alami. Sebelum membentuk lapisan karat yang stabil, cairan karat awal yang menggantung dan polusi terbang dari lingkungan sekitar sering terjadi.
