Korosi aluminium adalah kerusakan aluminium akibat reaksi dengan lingkungannya. Aluminium sebenarnya logam yang sangat reaktif, tetapi permukaannya selalu tertutup lapisan oksida tipis yang melindunginya. Korosi baru terjadi ketika lapisan itu rusak dan tidak bisa pulih, misalnya karena garam klorida, lingkungan yang terlalu asam atau terlalu basa, atau kontak dengan logam lain.
Artikel ini membahas penyebab korosi pada aluminium, jenis-jenisnya, pengaruh paduan, dan cara mencegahnya. Untuk gambaran umum korosi pada semua logam, baca artikel jenis-jenis korosi pada logam.
Apakah Aluminium Bisa Berkarat?
Bisa terkorosi, tetapi tidak berkarat dalam arti yang sama dengan besi. Karat adalah oksida besi berwarna cokelat kemerahan yang rapuh dan terus mengelupas, sehingga korosi besi berjalan terus. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida (Al₂O₃) yang padat, melekat kuat, dan tebalnya hanya beberapa nanometer. Lapisan ini menutup permukaan dan menghentikan reaksi lebih lanjut. Kalau tergores, lapisan baru terbentuk lagi dalam hitungan detik selama ada oksigen.
Karena itulah aluminium tampak awet di udara terbuka. Produk korosinya juga berbeda: bukan karat merah, melainkan bintik, noda, atau serbuk putih keabu-abuan (aluminium hidroksida dan oksida). Korosi aluminium sering tidak disadari karena warnanya tidak mencolok.
Penyebab Korosi Aluminium
Lingkungan asam atau basa
Lapisan oksida aluminium stabil kira-kira pada pH 4 sampai 8,5. Di luar rentang itu, oksidanya larut dan logam di bawahnya ikut terkorosi. Aluminium termasuk logam amfoter: ia diserang oleh asam dan juga oleh basa. Sumber basa yang sering terlupakan adalah beton dan mortar segar (pH sekitar 12–13), serta pembersih kaustik.
Ion klorida
Klorida dari air laut, udara pantai, garam jalan, dan sebagian bahan kimia industri adalah musuh utama aluminium. Ion klorida menembus lapisan oksida di titik-titik lemah dan memicu korosi lokal yang dalam, walaupun pH lingkungannya netral.
Kontak dengan logam lain
Dalam deret galvanik, aluminium lebih aktif daripada baja, baja tahan karat, dan tembaga. Kalau aluminium bersentuhan dengan logam-logam itu di lingkungan basah, aluminium menjadi anoda dan terkorosi lebih cepat.
Ion tembaga di dalam air
Air yang mengalir melewati pipa tembaga membawa sedikit ion tembaga. Ion ini mengendap di permukaan aluminium, membentuk titik-titik katoda kecil, dan memicu korosi sumuran. Karena itu, aluminium sebaiknya tidak dipasang di hilir saluran tembaga.
Air yang terperangkap
Celah, tumpukan lembaran yang lembap, dan bagian yang tidak bisa mengering memberi kesempatan lingkungan setempat menjadi asam atau kekurangan oksigen. Lapisan oksida tidak bisa pulih di sana.
Jenis-Jenis Korosi Aluminium
Korosi sumuran
Jenis yang paling umum pada aluminium. Klorida membuat lubang-lubang kecil yang dalam, sering tertutup serbuk putih. Permukaan di sekitarnya tampak utuh, padahal lubangnya bisa menembus lembaran tipis. Mekanismenya dijelaskan lengkap di artikel korosi sumuran.
Korosi galvanik
Terjadi saat aluminium tersambung secara listrik dengan logam yang lebih mulia di lingkungan basah. Contoh klasiknya pelat aluminium yang dibaut dengan baut baja: aluminium di sekitar baut terkorosi. Kerusakan paling parah jika luas permukaan aluminium (anoda) kecil dibandingkan logam mulianya (katoda).
Korosi celah
Terjadi di celah sempit, seperti di bawah ring, di sambungan tumpang, atau di bawah paking. Di dalam celah, oksigen habis dan cairan menjadi asam, sehingga lapisan oksida tidak bisa pulih.
Korosi intergranular
Korosi yang merambat di sepanjang batas butir. Paduan yang rawan adalah seri 2xxx (Al-Cu), sebagian seri 7xxx, dan seri 5xxx dengan magnesium di atas sekitar 3% yang lama terpapar suhu sekitar 65–200°C. Pada kondisi itu terbentuk fasa di batas butir yang lebih mudah terkorosi daripada butirnya.
Korosi eksfoliasi
Bentuk korosi intergranular pada produk canai atau ekstrusi yang butirnya pipih memanjang. Produk korosi yang mengembang mendorong lapisan logam sehingga permukaan terkelupas berlapis-lapis seperti halaman buku. Sering ditemukan pada paduan 2xxx dan 7xxx di lingkungan laut.
Korosi retak tegangan
Retak yang terjadi akibat gabungan tegangan tarik dan lingkungan korosif. Paduan berkekuatan tinggi seri 7xxx dalam kondisi temper T6 paling rawan. Temper overaged seperti T73 dan T76 dikembangkan untuk mengurangi risiko ini, dengan sedikit mengorbankan kekuatan. Perbedaan temper ini berasal dari perlakuan panas yang berbeda.
Korosi filiform
Korosi berbentuk benang berkelok di bawah cat atau lapisan pelindung, biasanya berawal dari goresan atau tepi potongan. Muncul pada kelembapan tinggi dan sering terlihat pada kusen dan panel aluminium bercat di daerah pantai.
Noda air (water staining)
Lembaran atau profil aluminium yang ditumpuk dalam keadaan lembap membentuk noda putih atau abu-abu di permukaan yang bersentuhan. Kerusakannya biasanya hanya kosmetik, tetapi sering membuat barang ditolak pembeli.
| Jenis | Ciri yang terlihat | Pemicu utama |
|---|---|---|
| Sumuran | Lubang kecil dengan serbuk putih | Klorida |
| Galvanik | Korosi di sekitar sambungan logam lain | Kontak dengan baja, baja tahan karat, tembaga |
| Celah | Korosi di bawah ring, paking, sambungan tumpang | Celah sempit yang basah |
| Intergranular | Retak halus di batas butir, terlihat lewat mikroskop | Paduan rawan dan pemanasan tertentu |
| Eksfoliasi | Permukaan mengelupas berlapis | Produk canai atau ekstrusi paduan 2xxx dan 7xxx |
| Retak tegangan | Retak tanpa banyak perubahan bentuk | Tegangan tarik dan lingkungan lembap |
| Filiform | Benang berkelok di bawah cat | Kelembapan tinggi dan cacat lapisan |
| Noda air | Noda putih di tumpukan | Kelembapan terperangkap |
Pengaruh Jenis Paduan
Ketahanan korosi aluminium sangat bergantung pada paduannya.
| Seri | Unsur paduan utama | Ketahanan korosi | Contoh pemakaian |
|---|---|---|---|
| 1xxx | Aluminium murni (≥99%) | Sangat baik | Konduktor listrik, kemasan |
| 3xxx | Mangan | Sangat baik | Atap, kaleng minuman, penukar panas |
| 5xxx | Magnesium | Sangat baik di lingkungan laut | Kapal, tangki, struktur pantai |
| 6xxx | Magnesium dan silikon | Baik | Profil ekstrusi, kusen, rangka |
| 2xxx | Tembaga | Rendah | Struktur pesawat, sering dilapisi aluminium murni |
| 7xxx | Seng (dengan magnesium, tembaga) | Rendah sampai sedang | Struktur pesawat, komponen berkekuatan tinggi |
Pada paduan cor, paduan aluminium-silikon tanpa tembaga (misalnya A356) lebih tahan korosi daripada paduan yang mengandung tembaga, seperti banyak paduan die casting (perbedaan metodenya ada di artikel sand casting vs die casting vs investment casting). Pertimbangan ini dibahas juga di artikel pemilihan material untuk pengecoran logam.
Cara Mencegah Korosi Aluminium
Pilih paduan yang sesuai
Untuk lingkungan laut dan pantai, seri 5xxx dan 6xxx umumnya pilihan pertama. Paduan berkekuatan tinggi seri 2xxx dan 7xxx memerlukan lapisan pelindung atau temper yang tahan retak tegangan.
Anodisasi
Anodisasi adalah proses elektrokimia yang menebalkan lapisan oksida alami menjadi sekitar 5–25 mikrometer, ribuan kali lebih tebal daripada lapisan alaminya. Setelah disegel (sealing), lapisan ini tahan korosi dan aus, dan bisa diwarnai. Untuk bangunan di daerah pantai, pilih ketebalan anodisasi yang lebih tinggi.
Lapisan konversi, cat, dan powder coating
Lapisan konversi kimia meningkatkan daya lekat cat dan menambah perlindungan. Sesudahnya, cat atau powder coating membentuk penghalang terhadap air dan klorida. Persiapan permukaan yang buruk adalah penyebab utama korosi filiform.
Pisahkan dari logam lain
Saat aluminium harus disambung dengan baja, baja tahan karat, atau tembaga, putuskan kontak listriknya dengan ring dan selongsong isolator, sealant, atau cat pada kedua permukaan. Pilih pengencang dari bahan yang dekat dengan aluminium dalam deret galvanik, atau pastikan luas logam mulianya kecil.
Rancang agar air tidak terperangkap
Beri lubang pembuangan, hindari celah sempit, tutup sambungan tumpang dengan sealant, dan simpan lembaran aluminium di tempat kering dengan sekat di antara lembarannya.
Hindari bahan kimia yang merusak
Bersihkan aluminium dengan sabun pH netral. Lindungi aluminium dari kontak langsung dengan beton atau mortar segar, dan jauhkan dari pembersih asam atau kaustik.
Prinsip umum pencegahan korosi, termasuk proteksi katodik, dibahas di artikel cara mencegah korosi pada logam. Menariknya, karena aluminium lebih aktif daripada baja, paduan aluminium khusus justru dipakai sebagai anoda korban untuk melindungi baja di air laut.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Mengapa aluminium muncul serbuk putih? Serbuk putih itu produk korosi aluminium, yaitu aluminium hidroksida dan oksida. Biasanya muncul akibat kelembapan, klorida, atau kontak dengan bahan basa.
Apakah aluminium tahan air laut? Paduan seri 5xxx dan 6xxx cukup tahan dan banyak dipakai untuk kapal dan struktur pantai. Paduan yang mengandung tembaga cepat terkorosi di air laut kecuali dilindungi.
Bolehkah aluminium dibaut dengan baut baja tahan karat? Boleh, asal kontak listriknya diputus dengan ring isolator dan sealant, atau luas baut jauh lebih kecil daripada pelat aluminium dan sambungannya tidak terus-menerus basah.
Bagaimana membersihkan korosi aluminium? Korosi ringan bisa dibersihkan dengan sikat lembut dan larutan pembersih pH netral, lalu dibilas dan dikeringkan. Hindari amplas kasar dan pembersih asam atau basa kuat. Setelah dibersihkan, lindungi kembali dengan cat atau lapisan pelindung.
Kesimpulan
Ketahanan korosi aluminium berasal dari lapisan oksida tipis yang terus memperbarui diri. Korosi terjadi saat lapisan itu rusak oleh klorida, lingkungan di luar pH sekitar 4 sampai 8,5, kontak dengan logam lain, atau air yang terperangkap. Dengan memilih paduan yang tepat, melindungi permukaan dengan anodisasi atau cat, memisahkan aluminium dari logam lain, dan merancang agar air tidak tertahan, umur pakai komponen aluminium bisa sangat panjang.
