Pengertian Graphitization
Graphitization merupakan perubahan secara struktur mikro dari baja karbon (carbon steel), dan baja 0,5 Mo setelah baja tersebut mengalami kondisi operasi dalam waktu yang relatif lama pada temperatur 427 - 593 oC (800 - 1100 oF), Graphitization mengakibatkan menurunnya kekuatan (strength), keuletan (ductility), dan atau ketahanan creep (creep resistance).
Pada Range temperatur operasi diatas, fasa karbida dari baja tersebut diatas tidak stabil dan mengalami dekomposisi menjadi nodul - nodul grafit, proses dekomposisi ini lah yang kemudian disebut proses graphitization.
Material Yang Terpengaruh
Proses Graphization terjadi pada beberapa kelas material baja karbon dan baja yang mengandung 0.5 Mo.
Faktor Kritis
1. Faktor penting yang mempengaruhi graphitization adalah faktor kimia, stress, temperatur, waktu lamanya equipment terekspos dalam operasi (time of exposure).
2. Secara umum, graphitization jarang untuk diobservasi. Beberapa baja memang rentan terhadap graphitization dibanding kerusakan yang lain, tetapi hal tersebut tidak diketahui secara detail mengapa baja dapat tahan dari kerusakan yang lain dibanding kerusakan graphitization. Tetapi mungkin ada kaitannya dengan kandungan silicon dan aluminum yang terdapat pada baja tersebut, tetapi hal tersebut belum pasti.
3. Graphitization telah ditemukan pada baja yang memiliki kandungan C-Mo yang rendah sampai mencapai 1% Mo (low alloy C-Mo Steel). Dengan penambahan 0.7% Chromium pada baja dapat menurunkan terjadinya proses graphitization.
4. Temperatur memiliki peranan penting dalam mempercepat proses graphitization. Dibawah temperatur 800oF atau 427oC kecepatan yang rendah. Semakin tinggi temperatur maka kecepatan proses graphitization akan semakin cepat.
5. Proses graphitization biasanya di kemas secara kualitatif sehingga sulit untuk mengetahui kecepatan proses graphitization.
Jenis
Graphitization secara umum terbagi menjadi dua jenis, adapun jenis nya adalah sebagai berikut.
1. Random Graphitization adalah graphitization yang terjadi ketika nodular grafit yang terbentuk terdistribusi secara merata pada baja. Tipe graphitization ini dapat menyebabkan penurunan kekuatan tarik baja (tensile strength), selain itu juga dapat menurunkan ketahanan baja terhadap creep tetapi tidak selalu ketahanan terhadap creep dapat turun hanya pada kondisi tertentu saja.
2. Local Graphitization adalah salah satu jenis graphitization yang terbentuk dengan bentuk nodular grafitnya membentuk rantai - rantai grafit atau grafitnya mengumpul terkonsentrasi disebuah titik. Jenis graphitization ini tingkat bahayanya lebih tinggi karena terjadi konsentrasi nodular grafit. Jenis graphitization ini biasa terjadi pada daerah HAZ pada proses pengelasan, selain itu juga dapat terjadi pada baja yng mengalami deformasi plastis.
Morfologi Kerusakan
1. Graphitization tidak dapat di inspeksi atau diketahui secara visual tetapi dapat diamati menggunakan pengamatan metalografi.
2. Kerusakan yang sudah relatif parah dapat mengakibatkan menurunnya ketahanan creep baja dan terbentuk juga microfissuring atau microvoid, selain itu juga dapat terbentuk subsurface cracking atau surface connected cracking.
Pencegahan
Cara untuk mencegah proses graphitization adalah dengan menambahkan paduan chromium pada baja yang digunakan pada operasi dengan temperatur diatas 800 oF atau 427 oC pada waktu operasi yang relatif lama.
Gambar diatas merupakan gambar nodular grafit yang diamati dengan proses metalografi.
Gambar diatas merupakan gambar struktur ferit - perlit pada baja karbon yang tidak terjadi nodular grafit atau graphitization.
Sumber: API 571 tahun 2003
0 komentar:
Posting Komentar