Mengapa pipa bulat baja tahan karat 304 menimbulkan korosi dan berlubang?

Permukaan pipa bundar baja tahan karat 304 memiliki ketahanan korosi yang tinggi karena pembentukan lapisan oksida kromium yang padat, dan dapat digunakan secara luas dalam industri kimia, perminyakan, tenaga nuklir, dan bidang lainnya. Namun, meskipun tahan terhadap korosi seragam, korosi lubang lokal (yaitu korosi lubang) pada baja tahan karat sering terjadi. Terjadinya korosi pitting dimulai dari permukaan material, melalui dua tahap yaitu nukleasi dan pertumbuhan, dan akhirnya meluas dengan cepat ke arah kedalaman di bawah permukaan material sehingga mudah menyebabkan perforasi pada dinding pipa. Lantas, mengapa pipa bulat stainless steel 304 menimbulkan korosi dan berlubang?
1. Ion klorida merusak lapisan oksida
Cr dan Ni menyebabkan pipa produk baja tahan karat membentuk lapisan oksida yang sangat padat dalam media pengoksidasi, memasivasinya, mengurangi laju korosi baja tahan karat dalam media pengoksidasi, dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Aktivasi ion klorida berperan penting dalam pembentukan dan penghancuran lapisan oksida pada pipa baja.
Teori adsorpsi percaya bahwa alasan mendasar mengapa ion klorida merusak lapisan oksida adalah karena ion klorida memiliki kemampuan yang kuat untuk diadsorpsi oleh logam. Mereka lebih disukai diserap oleh logam dan mengeluarkan oksigen dari permukaan pipa baja tahan karat 304. Karena oksigen menentukan keadaan pasivasi logam, ion klorida dan oksigen bersaing untuk mendapatkan titik adsorpsi pada permukaan logam, dan bahkan dapat menggantikan ion pasivasi yang teradsorpsi dan membentuk klorida dengan logam. Adsorpsi klorida ke permukaan logam tidak stabil, membentuk zat larut, yang menyebabkan percepatan korosi.
2. Percepatan korosi ke bawah yang disebabkan oleh ion klorida
Baja tahan karat rentan terhadap korosi pitting pada media yang mengandung Cl. Hal ini karena Cl dengan mudah menghancurkan lapisan oksida pada permukaan pipa las baja tahan karat, menembus lapisan oksida dan bekerja pada permukaan baja, membuat permukaan baja membentuk anoda, sehingga menyebabkan korosi pitting. Lubang korosi biasanya berkembang sepanjang arah gravitasi. Begitu korosi lubang terbentuk, ia mempunyai kekuatan untuk menggali lebih dalam, yaitu secara otomatis berakselerasi ke kedalaman.
Dalam larutan yang mengandung ion klorida, lapisan oksida pada permukaan pipa baja tahan karat 304 dilarutkan. Alasannya adalah ion klorida dapat teradsorpsi secara istimewa dan selektif pada lapisan oksida, mengeluarkan atom oksigen, dan kemudian bergabung dengan kation dalam lapisan oksida. Ini membentuk klorida yang larut, menghasilkan lubang korosi kecil dengan diameter pori 20~30 um pada logam dasar. Lubang-lubang korosi kecil ini merupakan lubang inti korosi. Dalam kondisi polarisasi anodik eksternal, selama media mengandung sejumlah ion klorida, inti korosi dapat berkembang menjadi lubang korosi. Pada korosi dalam kondisi alami, ketika media yang mengandung ion klorida mengandung oksigen atau oksigen kationik atau oksidan kationik, dapat menyebabkan inti korosi tumbuh menjadi lubang korosi.
Ketika film pasivasi lokal hancur, sisa film pelindung tetap utuh, sehingga memungkinkan dan mengintensifkan kondisi korosi pitting. Menurut mekanisme pembangkitan elektrokimia, potensial elektroda pipa baja tahan karat 304 dalam keadaan aktif jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pipa baja pasif. Larutan elektrolit memenuhi kondisi termodinamika korosi elektrokimia. Keadaan teraktivasi menjadi anoda dan keadaan pasif berfungsi sebagai katoda. Titik korosi hanya melibatkan sebagian kecil logam, sisa permukaannya merupakan area katodik yang besar. Pada reaksi elektrokimia, reaksi katodik dan reaksi anoda berlangsung dengan kecepatan yang sama, sehingga laju korosi yang terkonsentrasi pada titik korosi anoda sangat signifikan dan memiliki penetrasi yang jelas sehingga membentuk korosi pitting.