Guide to Passivation: How to Stop Rust and Save Your Steel

Karat, juga disebut korosi, dapat merusak bagian-bagian yang mahal dan menghentikan seluruh mesin agar tidak berfungsi. Itulah mengapa saya ingin berbicara dengan Anda tentang pasivasi. Ini adalah metode pembersihan khusus yang dilakukan pada baja tahan karat. Ini membantu baja menjadi jauh lebih baik dalam melawan korosi. Artikel ini akan menunjukkan kepada Anda semua yang telah saya pelajari tentang proses pasivasi. Anda akan mempelajari cara kerjanya dan mengapa itu sangat penting. Anda juga akan belajar bagaimana Anda dapat memastikan bahwa itu dilakukan dengan benar. Mengetahui hal ini dapat menghemat banyak waktu dan uang Anda. Itu selalu merupakan hal yang baik.

Apa itu Pasivasi, Sebenarnya?

Biarkan saya menjelaskannya dengan cara yang sederhana. Singkatnya, pasivasi adalah proses pembersihan kimia. Ini adalah jenis pelapisan logam. Ini digunakan untuk membantu suatu material, paling sering baja tahan karat, melawan korosi dengan lebih baik. Anda mungkin mendengarnya disebut proses finishing untuk mencegah korosi. Kata "pasif" memberi Anda petunjuk. Tujuan utama pasivasi adalah untuk membuat lapisan atas baja tidak terlalu bereaksi. Kita menyebut ini menjadi pasif. Ini membantu lapisan pelindung terbentuk yang menghentikan karat bahkan sebelum dapat dimulai.

Beberapa orang berpikir pasivasi hanyalah jenis pembersihan khusus. Ini jauh lebih dari itu. Ini adalah perawatan kimia. Ini mengubah bagian paling atas dari permukaan logam. Proses ini mirip dengan beberapa perawatan lainnya. Tetapi pasivasi itu istimewa. Itu tidak menambahkan lapisan. Sebaliknya, itu membuat kemampuan alami baja untuk menahan korosi menjadi lebih baik. Karena itu, efek baik dari pasivasi berlangsung sangat lama. Pasivasi yang tepat adalah langkah yang sangat penting untuk memastikan setiap bagian baja tahan karat memiliki umur yang panjang.

Seluruh ide di balik pasivasi baja tahan karat adalah untuk membuat sesuatu yang kita sebut film pasif. Ini adalah lapisan yang sangat tipis dan tidak terlihat di permukaan yang berfungsi seperti perisai. Anda dapat menganggapnya sebagai baju besi untuk baja Anda. Lapisan oksida atau film pasivasi ini adalah alasan baja tahan karat sangat baik dalam menghentikan karat. Proses pasivasi membantu membuat perisai ini kuat dan merata. Ini adalah langkah pasivasi yang sangat penting dalam membuat sesuatu.

Mengapa Pasivasi Baja Tahan Karat Sangat Penting?

Saya telah melihat ini terjadi berkali-kali. Sebuah bengkel mendapatkan mesin baru yang mengkilap yang penuh dengan bagian baja tahan karat. Tetapi jika bagian-bagian itu tidak dipasivasi dengan benar, mereka dapat mulai menunjukkan bintik-bintik kecil karat. Mengapa ini terjadi? Orang-orang berpikir baja tahan karat tidak dapat berkarat. Yah, baja tahan karat secara alami menahan korosi, tetapi itu bukan sihir. Ketika Anda membuat sesuatu dengan memotong, menekuk, atau membentuk baja tahan karat, serpihan besi yang sangat kecil tersebar di permukaan. Ini adalah masalah besar untuk bagian baja tahan karat setelah pemesinan.

Besi bebas ini adalah jenis kontaminan yang besar. Ini mengacaukan lapisan pelindung alami dari baja tahan karat. Bintik-bintik besi kecil ini adalah tempat korosi dimulai. Proses pasivasi sangat penting karena tugas utamanya adalah menghilangkan besi bebas ini dari permukaan. Dengan menyingkirkan kontaminan ini, kita membiarkan baja tahan karat membangun pertahanan alaminya. Tanpa pasivasi, Anda membiarkan bagian baja mahal Anda terbuka untuk serangan. Pasivasi bagian baja tahan karat bukanlah sesuatu yang dapat Anda pilih untuk dilewati. Ini adalah keharusan.

Pikirkan tentang hal itu seperti ini. Anda membangun rumah yang indah tetapi membiarkan pintu dan jendela terbuka dalam badai yang buruk. Itulah yang terjadi jika menggunakan baja tahan karat tanpa pasivasi. Anda memiliki bahan yang bagus, tetapi tidak sepenuhnya terlindungi. Penawaran pasivasi jelas: sedikit pekerjaan sekarang menghentikan banyak korosi mahal dari terjadi nanti. Pasivasi ini membuat perbedaan besar dalam umur baja.

Bagaimana Proses Pasivasi Sebenarnya Bekerja?

Di sinilah bagian sains masuk, tetapi saya akan membuatnya mudah dipahami. Bagian khusus dalam baja tahan karat adalah bahan yang disebut kromium. Paduan ini memiliki sedikit kromium yang dicampur dengan baja. Kromium memiliki sedikit atau tidak ada reaktivitas kimia dibandingkan dengan besi. Kurangnya reaktivitas kimia inilah yang ingin kita gunakan. Proses pasivasi adalah metode pelarutan kimia. Ini berarti ia menggunakan bak asam untuk melelehkan barang-barang "buruk" dan meninggalkan barang-barang "baik" di belakang.

Ketika kita memasukkan bagian baja tahan karat ke dalam bak pasivasi, asam mulai bekerja. Asam ini biasanya asam nitrat atau asam sitrat. Hal pertama yang dilakukan larutan asam ini adalah memakan semua bit besi bebas yang menempel di permukaan. Itu membersihkannya sepenuhnya. Setelah besi hilang, keajaiban yang sebenarnya mulai terjadi. Kromium yang merupakan bagian dari paduan baja tahan karat sekarang berada di tempat terbuka. Itu dapat menyentuh oksigen di bak dan di udara.

Berada di tempat terbuka menyebabkan reaksi kimia. Kromium terhubung dengan oksigen dan membentuk lapisan kromium oksida yang tipis, kuat, dan stabil. Lapisan ini adalah lapisan oksida pelindung. Kami juga menyebutnya film pasif. Itu menyegel bagian atas baja. Ini melindungi besi di dalam paduan agar tidak pernah menyentuh udara dan air, yang membuat karat. Pasivasi itu sendiri adalah apa yang membantu pembentukan lapisan oksida.

Apa Bedanya: Asam Nitrat atau Asam Sitrat untuk Pasivasi?

Untuk waktu yang lama, cara normal untuk melakukan pasivasi adalah dengan asam nitrat. Saya telah melakukan banyak pekerjaan pasivasi menggunakan bak asam nitrat. Ini sangat baik dalam pekerjaannya dan bekerja dengan baik. Perendaman baja tahan karat dalam asam nitrat dengan cepat menghilangkan kontaminan besi. Ini juga membantu membentuk film oksida yang hebat. Kadang-kadang, bahan kimia yang dikenal sebagai natrium dikromat ditambahkan. Ini membuat asam nitrat menjadi lebih kuat.

Tetapi, ada beberapa hal buruk tentang penggunaan asam nitrat. Ini adalah bahan kimia yang kuat dan dapat menghasilkan asap berbahaya. Juga, jika natrium dikromat digunakan, itu dapat membuat senyawa kromium heksavalen beracun. Ini sangat buruk bagi manusia dan bagi alam. Inilah sebabnya, dalam beberapa dekade terakhir, banyak orang telah beralih ke pasivasi asam sitrat. Penggunaan asam sitrat untuk proses pasivasi sekarang sangat umum.

Asam sitrat jauh lebih aman untuk dikerjakan. Ini adalah asam alami yang dapat Anda temukan dalam buah-buahan seperti lemon dan jeruk. Ia melakukan pekerjaan yang sama dengan asam nitrat. Itu menghilangkan besi bebas. Tetapi ia melakukan pekerjaan ini tanpa efek samping yang berbahaya. Ini lebih baik untuk alam dan bagi orang-orang yang melakukan pekerjaan pasivasi. Dalam banyak kasus, asam sitrat bekerja sama baiknya dengan asam nitrat pekat. Kadang-kadang, bahkan bekerja lebih baik.

Berikut adalah tabel sederhana untuk membandingkannya:

Bisakah Anda Mempasifkan Semua Jenis Baja?

Ini adalah pertanyaan yang sering saya dengar. Jawaban mudahnya adalah tidak. Proses pasivasi yang saya bicarakan dibuat hanya untuk baja tahan karat. Anda tidak dapat mengambil sepotong baja karbon biasa, memasukkannya ke dalam bak asam, dan berpikir itu akan menjadi tahan karat. Itu tidak akan bekerja seperti itu. Bahkan, memasukkan baja biasa ke dalam asam itu hanya akan menyakitinya.

Alasan pasivasi bekerja pada baja tahan karat adalah karena terbuat dari apa. Seperti yang saya katakan sebelumnya, baja tahan karat adalah paduan. Ia memiliki banyak kromium di dalamnya. Baja biasa tidak memiliki banyak kromium. Tanpa kromium, tidak ada apa pun di sana untuk membuat lapisan kromium oksida pelindung. Bak pasivasi hanya akan memakan baja biasa.

Jadi, Anda harus ingat bahwa pasivasi adalah perawatan hanya untuk baja tahan karat dan logam lain yang memiliki kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri ini. Untuk jenis baja lainnya, ada cara yang berbeda untuk menghentikan korosi. Ini termasuk pengecatan, galvanisasi, atau pemasangan lapisan konversi. Tapi itu cerita yang berbeda untuk lain waktu. Pasivasi yang kita bicarakan adalah tentang membuat kekuatan alami baja tahan karat menjadi lebih baik.

Bagaimana Saya Tahu Jika Pekerjaan Pasivasi Saya Berhasil?

Ini adalah pertanyaan yang paling penting dari semuanya. Setelah Anda melakukan semua pekerjaan, bagaimana Anda tahu apakah pasivasi bekerja dengan baik? Anda tidak ingin hanya menyilangkan jari dan berharap itu berhasil. Ada tes yang dapat Anda lakukan untuk memeriksa apakah efektivitas prosesnya baik. Bagian baja tahan karat yang telah dipasivasi dengan benar harus memiliki permukaan yang bersih dengan sedikit atau tidak ada reaktivitas kimia.

Untuk pemeriksaan mudah, Anda dapat menggunakan cairan tembaga sulfat. Jika Anda meneteskan setetes di permukaan dan berubah warna tembaga, itu berarti masih ada besi bebas di sana. Ini memberi tahu Anda bahwa pasivasi tidak berhasil. Tes yang lebih baik yang dapat Anda percayai adalah tes semprotan garam. Dalam tes ini, bagian-bagian yang dipasivasi dimasukkan ke dalam kotak khusus. Mereka disemprot dengan kabut asin selama berjam-jam. Ini membuat proses korosi terjadi lebih cepat. Jika bagian-bagian keluar tanpa tanda-tanda karat, pasivasi berhasil.

Tes-tes ini dibuat untuk membuktikan bahwa film pasif pelindung kuat dan menutupi segalanya. Jika Anda tidak menguji, Anda hanya menebak. Saya selalu menyuruh orang untuk menguji, terutama untuk bagian baja tahan karat yang sangat penting. Ini adalah bagian-bagian yang akan digunakan di tempat-tempat di mana kondisinya sulit. Pasivasi yang baik akan selalu lulus tes ini.

Apa yang Terjadi Jika Anda Tidak Mempasivasi Bagian Baja Tahan Karat?

Saya telah melihat apa yang terjadi ketika orang tidak melakukan langkah pasivasi, dan itu bukan pemandangan yang bagus. Katakanlah Anda mendapatkan peralatan baru. Itu terbuat dari baja tahan karat yang mengkilap. Perusahaan yang membuatnya ingin menghemat sedikit uang, jadi mereka tidak melakukan pasivasi. Pada awalnya, semuanya terlihat baik-baik saja. Tetapi kemudian, setelah beberapa minggu atau bulan, bintik-bintik kecil karat mulai muncul di permukaan baja tahan karat.

Karat ini disebabkan oleh partikel besi yang tertinggal di permukaan ketika bagian itu dibuat. Kontaminasi permukaan ini adalah tempat dimulainya korosi. Korosi dapat dimulai jauh di dalam batas butir permukaan baja. Seiring waktu, bintik-bintik karat kecil ini dapat menjadi lebih besar. Mereka dapat membuat baja lebih lemah dan membuatnya terlihat buruk. Ini bisa menjadi masalah yang sangat besar di tempat-tempat seperti pabrik makanan atau rumah sakit, di mana segala sesuatu harus sangat bersih. Kontaminan seperti karat tidak boleh.

Jadi, apa yang terjadi mudah dilihat: Anda kehilangan hal baik utama tentang penggunaan baja tahan karat yang mahal. Bahan tahan korosi Anda mulai mengalami korosi. Ini dapat menyebabkan mesin rusak, perbaikan mahal, dan banyak masalah. Pasivasi adalah biaya kecil yang melindungi investasi yang jauh lebih besar. Pasivasi adalah proses pasca-fabrikasi yang tidak boleh Anda lewati.

Apakah Pasivasi Proses yang Berbahaya?

Kapan pun Anda bekerja dengan bahan kimia, Anda harus berhati-hati. Proses pasivasi tidak berbahaya dengan sendirinya, tetapi hal-hal yang Anda gunakan bisa berbahaya. Proses pasivasi menggunakan asam kuat, jadi menjadi aman adalah perhatian utama saya. Ketika Anda bekerja dengan bak asam, terutama yang mengandung asam nitrat pekat, Anda memerlukan pelatihan dan perlengkapan keselamatan yang tepat. Ini berarti Anda harus memakai sarung tangan, kacamata keselamatan, dan pakaian yang melindungi Anda.

Anda juga perlu memiliki udara segar yang bergerak di sekitar. Ketika baja dimasukkan ke dalam bak asam nitrat, ia dapat mengeluarkan asap yang tidak baik untuk dihirup. Anda harus memastikan ruangan memiliki aliran udara yang baik untuk menghentikan asap ini agar tidak menumpuk. Proses pasivasi melibatkan bekerja dengan bahan kimia ini, jadi Anda harus sangat berhati-hati.

Tetapi, seperti yang saya katakan sebelumnya, ini adalah alasan besar mengapa asam sitrat begitu populer sekarang untuk pasivasi. Jauh lebih aman untuk dikerjakan. Itu tidak memiliki masalah yang sama untuk alam atau untuk kesehatan orang. Tetapi bahkan ketika Anda menggunakan asam sitrat, Anda tetap harus mengikuti aturan keselamatan dasar. Reaksi kimia dengan logam dasar perlu dikendalikan. Sederhananya, pasivasi dapat dilakukan dengan cara yang sangat aman jika Anda mengikuti aturan dan berhati-hati dengan bahan kimia.

Apa Saja Langkah-Langkah Utama dalam Proses Pasivasi yang Baik?

Untuk mendapatkan hasil yang bagus setiap saat, Anda harus mengikuti daftar langkah yang jelas. Saya selalu mengatakan bahwa pasivasi yang baik seperti membuat kue. Anda tidak dapat melewatkan satu langkah pun dan masih berpikir itu akan berhasil. Proses, yang merupakan proses pelapisan logam untuk mencegah karat, dapat dibagi menjadi tiga bagian utama.

Pertama, Anda harus membersihkan bagian baja tahan karat dengan sangat baik. Ini bukan hanya usapan cepat. Anda harus menghilangkan semua minyak, kotoran, dan kontaminan lainnya dari permukaan. Anda mungkin juga harus menghilangkan kerak oksida dari pengelasan. Jika bagian itu tidak benar-benar bersih, larutan pasivasi tidak dapat mencapai permukaan baja untuk melakukan pekerjaannya. Permukaan yang bersih sangat penting untuk mendorong pembentukan oksigen di kemudian hari.

Kedua adalah bak pasivasi yang sebenarnya. Di sinilah bagian-bagian ditempatkan sepenuhnya di bawah bak asam baik asam nitrat atau asam sitrat. Bagian-bagian akan direndam dalam bak ini untuk jumlah waktu yang tepat. Ini biasanya sekitar 20 hingga 30 menit. Waktu dan panas yang tepat dari bak tergantung pada jenis baja tahan karat dan asam yang Anda gunakan. Ini adalah bagian di mana besi bebas meleleh.

Terakhir, bagian-bagian harus dibilas sepenuhnya. Ini adalah langkah yang sangat penting. Anda perlu membilas bagian-bagian dengan air yang sangat bersih untuk mencuci setiap bit asam. Jika ada asam yang tertinggal di permukaan, itu dapat menyebabkan masalah di kemudian hari. Setelah dibilas, bagian-bagian dikeringkan. Lapisan pasivasi kemudian dibuat sepenuhnya saat kromium pada permukaan yang bersih bercampur dengan oksigen dari udara.

• Langkah 1: Bersihkan dengan Sangat Baik: Hilangkan minyak dan bersihkan bagian-bagian untuk menghilangkan semua minyak dan kotoran.
• Langkah 2: Pasivasi: Masukkan bagian-bagian yang bersih ke dalam bak asam untuk jumlah waktu yang tepat.
• Langkah 3: Bilas dan Keringkan: Bilas bagian-bagian beberapa kali dengan air bersih dan kemudian keringkan semuanya.

Apa Saja Standar Umum untuk Mem-passivasi Baja?

Ketika Anda melakukan pekerjaan pasivasi untuk tempat-tempat seperti perusahaan pesawat terbang atau rumah sakit, Anda tidak bisa hanya menebak apa yang harus dilakukan. Anda harus mengikuti aturan yang sangat jelas. Kami menyebut aturan-aturan ini spesifikasi pasivasi. Aturan-aturan ini memastikan bahwa pasivasi dilakukan dengan cara yang benar dan dengan cara yang sama setiap saat. Mereka memberi Anda resep lengkap untuk seluruh proses.

Aturan yang paling umum yang telah saya kerjakan berasal dari kelompok-kelompok seperti ASTM (American Society for Testing and Materials) dan SAE (Society of Automotive Engineers). Salah satu aturan yang paling banyak digunakan adalah AMS 2700. Aturan ini berasal dari SAE dan banyak digunakan di industri pesawat terbang. AMS 2700 memberi tahu Anda semua yang harus Anda ketahui. Ini memberi tahu Anda jenis asam apa yang harus digunakan untuk berbagai tingkatan baja tahan karat. Ini juga memberi tahu Anda seberapa kuat asam itu, seberapa panas bak itu, dan berapa lama membiarkan bagian-bagian itu masuk.

Mengikuti aturan seperti AMS 2700 berarti Anda tidak perlu menebak ketika melakukan pasivasi. Ini memastikan bahwa bagian yang dipasivasi akan memiliki ketahanan korosi terbaik. Jika Anda melakukan pekerjaan pasivasi untuk Anda, Anda harus selalu bertanya apakah itu dilakukan dengan standar yang dikenal. Ini adalah janji Anda bahwa itu berkualitas baik. Standar-standar ini secara signifikan memengaruhi kualitas baja tahan karat dengan cara yang baik.

Hal-Hal Penting yang Perlu Diingat

Saya telah memberi Anda banyak informasi tentang pasivasi. Berikut adalah hal-hal terpenting yang ingin saya ingat:

• Pasivasi adalah proses pembersihan kimia yang menghilangkan besi bebas dari bagian atas baja tahan karat.
• Ini sangat penting karena besi bebas ini adalah alasan utama karat dan korosi pada bagian baja tahan karat.
• Proses ini bekerja dengan membiarkan kromium dalam baja membuat lapisan kromium oksida pelindung yang kuat.
• Asam sitrat adalah pilihan yang lebih baru, lebih aman, dan lebih ramah alam daripada cara lama menggunakan asam nitrat.
• Pasivasi hanya untuk baja tahan karat dan paduan lain seperti itu; itu tidak bekerja pada baja karbon biasa.
• Selalu uji bagian-bagian setelah pasivasi untuk memastikan prosesnya bekerja dengan baik dan bagian-bagian itu benar-benar aman dari korosi.
• Mengikuti aturan industri seperti AMS 2700 adalah cara terbaik untuk memastikan Anda mendapatkan pasivasi berkualitas tinggi dan dapat dipercaya.