Pickling Patch: Defek Utama dalam Pengendalian Kualitas dan Pengujian Baja

Definisi dan Konsep Dasar

Patch Pengasaman adalah cacat permukaan yang ditandai dengan area-area lokal dari korosi atau pengikisan yang tidak merata atau tidak teratur pada permukaan baja, biasanya diakibatkan oleh proses pengasaman yang tidak tepat. Ini muncul sebagai bercak yang berbeda dalam penampilan dari material di sekitarnya, sering kali tampak sebagai zona kusam, matte, atau kasar. Cacat ini signifikan karena dapat mengompromikan kualitas permukaan, mempengaruhi operasi penyelesaian berikutnya, dan berpotensi menyebabkan titik awal korosi.

Dalam konteks yang lebih luas dari jaminan kualitas baja, patch pengasaman dianggap sebagai ketidaksempurnaan permukaan yang dapat mempengaruhi ketahanan korosi, daya tarik estetika, dan kinerja fungsional. Mereka sangat relevan di industri di mana integritas permukaan sangat penting, seperti otomotif, dirgantara, dan pembuatan bejana tekan. Mendeteksi dan mengendalikan patch pengasaman sangat penting untuk memastikan bahwa produk baja memenuhi standar ketat untuk kualitas permukaan dan daya tahan.

Sifat Fisik dan Dasar Metalurgi

Manifestasi Fisik

Di tingkat makro, patch pengasaman muncul sebagai zona tidak teratur, sering kali bercak pada permukaan baja yang dapat dibedakan secara visual dari penyelesaian yang seragam. Bercak ini mungkin lebih terang atau lebih gelap daripada area sekitarnya, dengan variasi dalam kilau, kekasaran, atau warna. Di bawah pemeriksaan mikroskopis, bercak ini mengungkapkan perbedaan mikrostruktural seperti penghilangan lapisan oksida yang tidak merata, skala residu, atau produk korosi lokal.

Fitur karakteristik termasuk kekasaran permukaan yang tidak konsisten, reflektivitas yang berbeda, dan kadang-kadang skala residu atau sisa oksida. Bercak ini dapat diidentifikasi secara visual atau melalui teknik inspeksi permukaan, seperti mikroskopi optik atau profilometri permukaan. Bercak dapat bervariasi dalam ukuran dari beberapa milimeter hingga beberapa sentimeter, tergantung pada tingkat keparahan cacat.

Mekanisme Metalurgi

Pembentukan patch pengasaman terutama dipicu oleh penghilangan oksida permukaan, skala, atau produk korosi yang tidak merata selama proses pengasaman. Pengasaman melibatkan perendaman baja dalam larutan asam—umumnya asam klorida atau asam sulfat—untuk menghilangkan kotoran permukaan dan skala yang terbentuk selama penggulungan panas atau perlakuan panas.

Secara mikrostruktural, patch pengasaman dihasilkan dari perbedaan lokal dalam kepatuhan skala, komposisi, atau mikrostruktur. Variasi dalam elemen paduan, seperti silikon, mangan, atau kotoran residu, mempengaruhi kemudahan penghilangan skala. Area dengan lapisan oksida yang lebih tebal atau lebih melekat menahan serangan asam, yang mengarah pada pengikisan yang tidak merata dan pembentukan bercak. Selain itu, heterogenitas mikrostruktural seperti batas butir, inklusi, atau mikrovoid dapat mempengaruhi penetrasi asam dan laju reaksi.

Parameter proses—seperti konsentrasi asam, suhu, waktu perendaman, dan agitasi—juga berdampak signifikan pada keseragaman pengasaman. Kontrol yang tidak tepat dapat menyebabkan beberapa daerah ter-etching berlebihan atau kurang, menghasilkan bercak yang terlihat.

Sistem Klasifikasi

Klasifikasi standar patch pengasaman sering melibatkan tingkat keparahan berdasarkan ukuran, kontras, dan dampak pada kualitas permukaan. Kategori umum termasuk:

• Bercak kecil: Area kecil, lokal dengan ketidakteraturan ringan, sering kali dapat diterima dalam toleransi yang ditentukan.
• Bercak sedang: Bercak yang lebih besar atau lebih mencolok yang mungkin memerlukan tindakan perbaikan atau pemrosesan ulang.
• Bercak parah: Bercak yang luas atau sangat terlihat yang mengompromikan integritas permukaan dan dapat menyebabkan penolakan.

Beberapa standar menggunakan skala penilaian (misalnya, Kelas 1 hingga Kelas 3), di mana Kelas 1 menunjukkan bercak minimal dan Kelas 3 menunjukkan bercak parah yang tidak dapat diterima. Kriteria mempertimbangkan penampilan visual, ukuran, dan dampak pada pemrosesan atau kinerja berikutnya.

Dalam aplikasi praktis, klasifikasi ini membimbing kriteria penerimaan, keputusan pengendalian kualitas, dan penyesuaian proses untuk meminimalkan terjadinya cacat.

Metode Deteksi dan Pengukuran

Teknik Deteksi Utama

Inspeksi visual tetap menjadi metode utama untuk mendeteksi patch pengasaman, terutama selama penilaian kualitas permukaan. Inspektur terlatih memeriksa permukaan baja di bawah kondisi pencahayaan yang memadai untuk mengidentifikasi bercak yang tidak teratur.

Teknik analisis permukaan seperti mikroskopi optik atau mikroskopi elektron pemindaian (SEM) dapat digunakan untuk pemeriksaan mendetail, terutama untuk analisis mikrostruktural. Profilometri permukaan mengukur variasi kekasaran yang terkait dengan bercak.

Pengukuran reflektivitas permukaan menggunakan meter kilau atau spektroskopi reflektansi cahaya dapat mengkuantifikasi perbedaan antara bercak dan area sekitarnya. Metode ini membantu dalam penilaian objektif dan dokumentasi.

Standar dan Prosedur Pengujian

Standar internasional seperti ASTM A967/A967M, ISO 10204, dan EN 10204 menetapkan prosedur untuk inspeksi dan pengujian permukaan. Prosedur tipikal melibatkan:

• Membersihkan spesimen untuk menghilangkan kontaminan yang longgar.
• Inspeksi visual di bawah kondisi pencahayaan yang distandarisasi.
• Mencatat sejauh mana, ukuran, dan distribusi bercak.
• Menggunakan pembesaran atau alat pencitraan untuk analisis mendetail jika diperlukan.

Parameter kritis termasuk sudut pencahayaan, tingkat pembesaran, dan kualitas persiapan permukaan. Penerapan parameter ini secara konsisten memastikan deteksi yang dapat diandalkan.

Persyaratan Sampel

Sampel harus representatif dari seluruh batch, dengan persiapan permukaan mengikuti protokol pembersihan standar untuk menghilangkan minyak, minyak, atau skala yang longgar. Kondisi permukaan, seperti pemolesan ringan atau pengelapan, mungkin diperlukan untuk meningkatkan visibilitas.

Sampel harus bebas dari cacat permukaan tambahan yang dapat mengaburkan bercak, seperti goresan atau produk korosi yang tidak terkait dengan pengasaman. Pemilihan yang tepat memastikan bahwa hasil inspeksi mencerminkan kualitas permukaan secara keseluruhan.

Akurasi Pengukuran

Ulang dan reproduktifitas tergantung pada pelatihan inspektur, kondisi pencahayaan, dan kalibrasi peralatan. Variabilitas dapat muncul dari penilaian visual subjektif atau pencahayaan yang tidak konsisten.

Untuk meningkatkan akurasi pengukuran, prosedur inspeksi yang distandarisasi, pengaturan pencahayaan yang terkalibrasi, dan sistem pencitraan digital digunakan. Beberapa pengukuran di berbagai area membantu dalam menilai keseragaman dan keparahan bercak.

Kuantifikasi dan Analisis Data

Satuan dan Skala Pengukuran

Kuantifikasi patch pengasaman biasanya melibatkan pengukuran:

• Persentase area: Rasio area permukaan yang tertutup bercak terhadap total area permukaan, dinyatakan sebagai persentase.
• Ukuran bercak: Diameter maksimum atau panjang bercak individu, diukur dalam milimeter.
• Rasio kontras: Perbedaan dalam reflektivitas atau warna antara bercak dan area sekitarnya, dinyatakan sebagai rasio atau dalam satuan reflektansi.

Secara matematis, persentase area dihitung sebagai:

$$\text{Patch Area \%} = \left( \frac{\text{Total area bercak}}{\text{Total area permukaan}} \right) \times 100 $$

Perangkat lunak analisis gambar dapat membantu dalam pengukuran dan perhitungan yang tepat.

Interpretasi Data

Kembali ke blog

Tulis komentar

Nama *

Email *

Komentar *