BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Baja

Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama

dan karbon sebagai unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan

dalam peningkatan performan baja. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar

antara 0.2% hingga 2.1% bobot sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja

adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi

kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal sebagai baja hitam

karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan pertanian misalnya

sabit dan cangkul. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon

adalah titanium, krom(chromium), nikel, vanadium, cobalt dan tungsten

(wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya,

berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada

baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile

strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta

menurunkan keuletannya (ductility).

Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat

menjadi keras seperti pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah

struktur mikro besi yang berubah-ubah dari susunan kristal berbentuk kubik

berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau heksagonal. Baja memiliki

densitas 7,86 gr/cm3

dan titik leleh yaitu 15380C. Struktur molekul kristal baja

dapat dilihat seperti Gambar 2.1 berikut :

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dislokasi&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Crystal_lattice&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Titanium

http://id.wikipedia.org/wiki/Chromium

http://id.wikipedia.org/wiki/Nikel

http://id.wikipedia.org/wiki/Vanadium

http://id.wikipedia.org/wiki/Cobalt

http://id.wikipedia.org/wiki/Wolfram

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hardness&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tensile_strength&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tensile_strength&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Brittle&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ductility&action=edit&redlink=1

Gamb

Baja dapat di

Karbon merupakan

kekerasan dan keku

digunakan dalam bent

berdasarkan unsur padua

Klasifikasi baja men

(American Iron and

berdasarkan fungsi da

No Jenis Klasifikasi

1 Berdasarkan kom

2 Berdasarkan pr

3 Berdasarkan ke

konstruksi

Pengar�h Wakt� Pikling Terhadap Pr�ses F�sfatasi d

Cat Pada Baja Kar��n di P

bar 2.1. Struktur Molekul Baja(sumber: http://id.wikip

dibentuk melalui pengecoran, pemanasan at

n salah satu unsur terpenting karena dapat

kuatan baja. Baja merupakan logam yang

bentuk pelat, lembaran, pipa, batang, profil

paduannya.

engikuti SAE (Society of Automotive Engine

and Steel Instate). Pada Tabel 2.1 dijelaskan

dan jenisnya.

Tabel 2.1 Klasifikasi Baja

kasi Nama Baja

komposisi Baja karbon

Baja paduan renda

Baja tahan karat

proses pembuatan Tanur baja terbuka

Dapur listrik

Proses oksidasi da

kegunaan dalam Baja struktural

Baja non struktur

dan K�alitas Aplikasi

PT.PI�DAD�Perser�)

ipedia.org)

atau penempaan.

pat meningkatkan

g paling banyak

il dan sebagainya

ngineers) dan AISI

n klasifikasi baja

ndah

buka

si dasar

uktural

http://id.wikipedia.org/wiki/Special:Search?search=gambar+struktur+baja&go=Go

4 Berdasarkan str

5 Berdasarkan be

(Sumber: http://id.wikiped

2.1.1 Baja Karbon

Baja karbon a

P, S dan Cr. Sifat ba

baja dikelompokkan be

1. Baja K

Pada ba

<0,25

mur, le

kompone

2. Baja K

Pada ka

sekitar

axle,

penger

3. Baja K

Pada ba

0,55%

musik,



struktur mikro Feritik

Perlitik

Martensitik

Austentik

bentuk produk Pelat batangan

Tabung

Lembaran

ipedia.org)

adalah paduan antara besi dan karbon dengan

baja karbon sangat tergantung pada kadar kar

n berdasarkan kadar karbonnya yaitu sebagai be

Karbon Rendah (Low Carbon Steel)

da baja karbon rendah unsur kandungan karbonn

%. Contoh aplikasi baja karbon rendah adal

, lembaran, pelat, tabung, kawat, pipa, batang

ponen mesin berkekuatan rendah.

Karbon Menengah (Medium Carbon Steel)

da karbon baja menengah unsur kandungan ka

tar 0,25 % - 0,55%. Contoh aplikasi adalah :

, connecting rod, rel kereta api dan part

ngerjaan logam.

Karbon Tinggi (High Carbon Steel)

da baja karbon tinggi unsur kandungan karbonn

5% - 1,40% Contoh aplikasi adalah : untuk paha

usik, pegas dan bagian-bagian yang harus terdapa



ngan sedikit Si, Mn,

karbon, karena itu

berikut :

nnya yaitu sekitar

alah : untuk baut,

angan, baja profil,

karbonnya yaitu

: untuk roda gigi,

part untuk mesin

bonnya yaitu sekitar

pahat, kabel, kawat

pat gesekan.




Bila kadar ka

ferrit mulai terbentuk

karbonnya 0,80% dise

eutectoid adalah suhu

keadaan larutan pad

austenite terurai menj

kurang dari eutectoid

karbon lebih dari eut

dapat dilihat pada Gam

Gambar 2



karbon dalam baja melampaui 0,20% dan pada

ntuk dan mengendap dari austenite turun. Baj

disebut baja eutectoid struktur terdiri dari 100%

suhu terendah dalam logam dimana terjadi pe

padat dan merupakan suhu keseimbangan te

enjadi ferit dan sementit. Baja yang mengandun

oid 0,80% disebut baja hipoeutektoid dan baj

eutectoid disebut juga hipereutektoid. Diagram

ambar 2.2 berikut ini.

r 2.2 Diagram Fasa Fe-Fe3C(sumber: http://id.wikipedia.



pada suhu dimana

aja dengan kadar

100% ferlit. Titik

perubahan dalam

terendah dimana

ndung kadar karbon

baja dengan kadar

gram fasa Fe-Fe3C

ia.org)


2.1.2 Unsur Kimia

Unsur-unsur ki

mempengaruhi sifat d

yang mempunyai peng

jumlah besar akan m

unsur yang selalu a

mempunyai pengaruh

merupakan unsur ya

dalam proses pembua

kekerasan. Unsur fosf

sifat mampu mesin,

Unsur Sulfur (S), dap

(Cr), dapat meningka

Yureman Zain (1993)

produk PT. Krakatau

2.2

Tab

Unsur

C

Si

Mn

P

S

Cr

(Sumber: http://journal.uii



ia Dalam Baja

unsur kimia yang ditambahkan kedalam pembua

t dari baja itu. Unsur Karbon (C), merupakan

pengaruh menaikkan kekuatan dan kekerasan. K

membuat besi menjadi getas. Unsur Silikon (

ada, karena dipakai sebagai bahan deoksida

ruh memperkuat struktur Ferrite. Unsur

yang selalu ada, karena dipakai sebagai bah

buatan baja dan mempunyai pengaruh menaikka

osfor (P), dapat meningkatkan kekuatan dan sifa

ketahanan korosi, menurunkan keuletan da

pat menurunkan sifat tangguh dan mampu la

katkan kekuatan, kekerasan dan sifat mulur pa

1993), komposisi kimia lembaran pelat baja

tau Steel sebagai spesimen penelitian ditunjukka

abel 2.2 Komposisi unsur kimia baja karbon rendah

Prosentase

(%)

Unsur P

0,112 Ni

< 0,117 Mo

0,443 Cu

< 0,0008 Al

< 0,0002 Fe

l.uii.ac.id/index.php/jurnal-teknoin/article/view/214/210)



buatan baja akan

kan paduan utama

Kadar C dalam

kon (Si), merupakan

ksidator. Kadar Si

nsur Mangan (Mn),

bahan deoksidator

kkan kekuatan dan

sifat mampu keras,

dan ketangguhan.

las. Unsur Krom

pada suhu tinggi.

ja karbon rendah

unjukkan pada Tabel

Prosentase

(%)

0,0143

0,0065

0,0176

0,0381

99,350

0,0085

)

http://journal.uii.ac.id/index.php/jurnal-teknoin/article/view/214/210






2.2 Korosi

Korosi adalah

logam dengan berba

senyawa yang tidak

perkaratan. Contoh

peristiwa korosi, loga

mengalami reduksi. K

oksida atau karbonat.

yang berwarna coklat

merusak logam karena

lingkungan. Definisi l

bijih mineralnya. Cont

bentuk senyawa besi

dihasilkan besi yang

pemakaian, baja terse

korosi (kembali menj

2.3



lah kerusakan atau degradasi logam akibat rea

rbagai zat di lingkungannya yang menghasi

dak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari,

oh korosi yang paling lazim adalah perkar

logam mengalami oksidasi, sedangkan oksi

. Karat atau produk korosi logam umumnya

onat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O,

oklat-merah. Korosi dapat juga diartikan sebaga

rena logam bereaksi secara kimia atau elekt

si lain, korosi adalah kebalikan dari proses ekstr

ontohnya, bijih mineral logam besi di alam be

si oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi da

g digunakan untuk pembuatan baja atau baja

sebut akan bereaksi dengan lingkungan yan

enjadi senyawa besi oksida) seperti ditunjukka

Gambar 2.3 Karat besi(Retno, 2011)



reaksi antara suatu

hasilkan senyawa-

ri, korosi disebut

karatan besi.Pada

oksigen (udara)

ya adalah berupa

O, suatu zat padat

gai serangan yang

ktrokimia dengan

kstraksi logam dari

bebas ada dalam

ksi dan diolah, akan

ja paduan. Selama

ang menyebabkan

ukkan pada Gambar

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam

http://id.wikipedia.org/wiki/Redoks

http://id.wikipedia.org/wiki/Redoks

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Ekstraksi

http://id.wikipedia.org/wiki/Mineral

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi

http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Besi_oksida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Besi_oksida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Besi_sulfida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Baja

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Baja_paduan&action=edit&redlink=1

Laju korosi s

tidaknya lapisan oksida

terhadap elektroda lai

yang dapat menyeba

basa, oksigen dari uda

Korosi dipandang seba

adanya transfer elektr

(katoda). Proses korosi

sebagai berikut.

Besi di lingkungan asa

Anoda

Katoda

Atom-atom H bergabun

bergabung dengan oksi

Jika konsentrasi H+

cukup

Fe + 2H+

(aq) �

Reaksi keselurahan lo

Fe + 2H+

(aq)

Untuk lingkungan ai

lembab, maka reaksi

dapat dituliskan sebag

Anodik

Karodik

Adanya ion Fe2+

membentuk Fe(OH)2

karat/produk korosi

logam dengan reaksi

Fe (OH)2 + O2



osi sangat bergantung pada banyak faktor, se

oksida, karena lapisan oksida dapat menimbulkan

lainnya yang permukaan masih bersih dari oksi

babkan korosi logam antara lain adalah dapa

udara, oksigen di dalam air atau zat kimia lain.

sebagai peristiwa elektrokimia, karena proses kor

ktron dari elektroda negatif (anoda) menuju e

korosi di lingkungan basah atau lingkungan air da

asam akan melibatkan reaksi :

: Fe(s) � ��2+

(aq) + 2e-(oksidasi)

: 2H+

(aq) � 2H(aq) ( reduksi )

gabung menghasilkan H2 + 2H(aq) � H2(g) atau

oksigen 2H(aq) + ½ O2(aq) � �2O(l)

cukup tinggi (pH rendah), terjadi reaksi :

� ��(aq) + Fe2+

(aq) dan 2H(aq) � �2(g)

logam besi dalam larutan asam dapat dituliska

� Fe2+

(aq) + H2 (g)

air teraerasi atau air yang mengandung oksi

i korosi yang terjadi antara logam besi deng

bagai berikut :

: Fe � Fe2+

+ 2e

: H2O + ½ O2 � 2 OH-

dan ion hidroksida (OH-) di permukaan l

2, yang juga bereaksi dengan oksigen d

osi (coklat kemerah-merahan ) yang menempe

ksi :

2 (g) � Fe (OH)3 + 2Fe2O3. xH2O(s)


PT.PIDADPerser�)

seperti ada atau

kan beda potensial

oksida. Lingkungan

dapat berupa asam,

n.

korosi melibatkan

u elektroda positif

ir dapat dijelaskan

tau Atom-atom H

skan :

oksigen atau udara

ngan lingkungan

logam, bereaksi

dan membentuk

pel di permukaan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Potensial&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Elektroda

Reaksi totalnya menja

Mengenai bagian ma

bertindak sebagai katode

atau perbedaan rapata

2.3 Pengendalian k

Kerusakan da

logam telah menelan

pengendalian untuk m

Pengendalian terhada

perlindungan elektroki

agar permukaan loga

terhadap korosi di ant

penggunaan inhibitor.

2.3.1 Proteksi Katodik

Proteksi Katodi

untuk mengendalika

permukaan logam ter

ini merupakan metode

dari korosi. Sistem

melindungi baja, jal

pantai dan casing (sel

menjadi dua cara yai

terpasang (Impressed

Prinsip proteksi

metode anoda korban

dipilih sebagai anod

negatif dari logam yan



njadi : 4Fe(s) + 3O2(aq) + 2H2O(l) � ��2O

mana dari besi itu yang bertindak sebagai a

katode, bergantung pada berbagai faktor, misaln

atan logam itu.

an korosi

dan penanganan korosi pada benda-benda ya

lan biaya yang sangat besar, untuk itu di

meminimalisir dampak negatif yang ditimbulka

dap korosi dapat dilakukan dengan perlindung

rokimia. Perlindungan mekanis dilakukan de

ogam tidak bersentuhan dengan udara dan ai

antaranya adalah dengan cara proteksi katodi

or.

odik

atodik ( Cathodic Protection) adalah teknik y

ndalikan korosi pada permukaan logam dengan

tersebut sebagai katode dari sel elektrokimia.

tode yang umum digunakan untuk melindungi

stem proteksi katodik ini biasanya dig

jalur pipa, tangki, tiang pancang, kapal,

selubung) sumur minyak di darat. Proteksi kat

aitu proteksi katodik anoda korban dan proteksi

ed Current).

oteksi katodik anoda karban yaitu proteksi

ban tidak diperlukan arus dari sumber dari lua

noda korban adalah logam yang mempunyai

yang diproteksi. Sebagai contoh logam seng (Zn)



O3.xH2O(s)

i anode dan yang

salnya zat pengotor

yang terbuat dari

diperlukan upaya

bulkan oleh korosi.

ndungan mekanis dan

dengan mencegah

air. Perlindungan

todik, coating dan

yang digunakan

gan menjadikan

Proteksi katodik

ndungi struktur logam

digunakan untuk

anjungan lepas

katodik ini terbagi

oteksi katodik arus

ksi katodik dengan

luar. Logam yang

ai potensial lebih

(Zn) mempunyai

http://id.wikipedia.org/wiki/Korosi

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam

http://id.wikipedia.org/wiki/Katode

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sel_elektrokimia&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Baja

http://id.wikipedia.org/wiki/Kapal

http://id.wikipedia.org/wiki/Anjungan_lepas_pantai

http://id.wikipedia.org/wiki/Anjungan_lepas_pantai

potensial standar (Eo

korban diletakkan pa

sehingga menghasilka

diproteksi menjadi ka

anoda perlu diganti

proteksi katodik deng

Gamb

Prinsip proteksi

arus terpasang mengg

memaksa pengaliran

diproteksi. Anoda te

lingkungan dihubung

searah struktur yang

sehingga struktur ber

dilihat pada Gambar 2.5



Eo) = - 0,76 Volt/SHE. Logam yang berfungsi

pada struktur logam untuk memungkinkan

silkan sel elektrokimia. Pada sel ini, struktur

katoda dan material anoda terkorosi. Oleh kare

nti secara berkala. Gambar 2.4 menunjukkan

ngan sistem anoda korban.

mbar 2.4 Proteksi Katodik Anoda Karbon(Retno,2011)

oteksi katodik arus terpasang (Impressed Current

ggunakan sumber arus searah dari luar. Hal ini

an arus dari anoda melalui lingkungan menuj

terdiri atas material konduktif yang melep

hubungkan melalui kawat yang diisolasi ke katoda

g diproteksi duhubungkan dengan kutub nega

ersifat katodik. Contoh proteksi katodik arus

2.5.



gsi sebagai anoda

n adanya kontak,

uktur logam yang

karena itu , material

ukkan suatu ilustrasi

ent) yaitu proteksi

ini bertujuan untuk

uju struktur yang

lepaskan arus ke

toda. Sumber arus

negatif arus searah,

terpasang dapat

Gamba

Pada gambar

eksternal sebagai elec

aliran elektron. Elektr

harus dibawa ion be

merupakan ion pemba

2.3.2 Coating

Metode coating

memberikan lapisan di

yaitu coating organi

menggunakan senyaw

atau plastik. Bagian i

pelindung di permuk

dan pembentukan sen

� Coating organik

Coating organi

lingkungan korosif.

kuas, roll atau peny

terdiri dari partikel pa



bar 2.5 Proteksi Katodik Impressed Curent(Retno,2011

bar 2.5 ditunjukkan bahwa arus dialirkan da

lectron dan arus terpakai (Aplied Current = I a

ktron bebas tidak berada dalam larutan elektroli

bermuatan positif dan negatif karena ion be

bawa arus.

ting merupakan proteksi logam terhadap korosi

n di permukaan logam. Metode coating ini terba

anik dan coating anorganik. Coating orga

awa polimer, seperti senyawa yang dicampurk

n ini akan diawali mendalami cat dan plastik

ukaan logam. Coating anorganik berupa pembe

senyawa anorganik di permukaan logam.

nik

anik bertindak sebagai penghalang antara m

osif. Lapisan organik diterapkan sebagai cairan

nyemprotan. Umumnya, pelapis organik ini di

l padatan yang terdispersi dalam media cairan p



11)

dalam rangkaian

I app) merupakan

rolit, sehingga arus

bermuatan positif

korosi dengan cara

rbagi menjadi dua

organik biasanya

purkan di dalam cat

stik sebagai lapisan

mbentukan oksida

material dengan

n dengan bantuan

ni disebut cat yang

n pengikat.

http://2.bp.blogspot.com/_X2YzorWD8Cs/SsyYM0OcW7I/AAAAAAAAAqY/M40-hpoWHA8/s1600-h/Fig(7-2)+Impressed+Current+Cathodic+Protection+System.jpg

Selain itu, cat

viskositas dan meny

� Coating anorgani

Coating anorgani

senyawa organik di

aluminium, kromatisa

2.3.3 Chemical Inhibi

Inhibitor adala

medium korosif untuk

anodik atau katodik. B

menjadi:

� inhibitor anodik, y

menggerakkan pot

anion bermigrasi

selanjutnya deng

inhibitor anorgani

� inhibitor katodik,

arah negatif. Inhi

permukaan katodi

mengisolasi perm

di permukaan katodi

� inhibitor campura

Inhibitor campura

kromat, nitrit dan

pengendapan sepe

adalah penggunaa

senyawa kromat da



cat mengandung juga pelarut dan thinner yang

nyediakan sifat-sifat yang diperlukan pada pem

ganik

ganik ini berupa proses pembentukan oksida da

di permukaan logam. Contohnya adalah pr

isasi dan fosfatasi.

ibitor

alah suatu zat yang dalam jumlah kecil ditam

untuk menurunkan laju korosi dengan cara mempe

k. Berdasarkan reaksi yang dihambat, maka inhi

k, yaitu inhibitor yang dapat menaikkan polarisa

potensial korosi ke arah positif. Inhibitor anodik

asi ke permukaan anodik dan membantu

ngan oksigen terlarut. Inhibitor anodik da

ganik seperti ortofosfat, silikat, nitrit, kromat, dan

k, yaitu inhibitor yang dapat menggerakkan pot

Inhibitor katodik merupakan kation yang

todik dan diendapkan secara kimia atau el

rmukaan ini, sehingga menghalangi pembebasa

katodik,

puran, yaitu suatu penggabungan inhibitor anodi

puran, biasanya mengandung salah satu bahan oksi

dan bahan non oksidator yang dapat menyeba

perti ortifosfat atau silikat. Sebagai contoh, inhi

unaan senyawa nitrit dan benzoate untuk radia

t dan polifosfat sebagai inhibitor anodik dan ka



ng mengendalikan

pemakainya.

dan pembentukan

proses anodisasi

ditambahkan dalam

mperlambat reaksi

nhibitor dibedakan

arisasi anodik atau

nodik adalah suatu

u proses pasivasi

dapat merupakan

dan benzoate,

potensial korosi ke

g bermigrasi ke

elektrokimia dan

basan gas hidrogen

nodik dan katodik.

n oksidator seperti

babkan terjadinya

inhibitor campuran

diator automobile,

katodik.

2.4 Fosfatasi dan P

Logam besi a

korosi. Untuk menangg

pengecatan atau coati

primer.

2.4.1 Fosfatasi

Fosfatasi ada

melindungi permukaa

keausan melalui pene

tidak dapat dilakuka

atau tembaga serta b

steel. Fosfatasi umum

primer).

Pada industri

melapisi permukaan

Pelapisan permukaan

permukaan laras dan

laras selanjutnya dic

suhu 300-400°C.

Fosfatasi mer

Pembentukan lapisan

Phosphate (berbentuk

Jumlah kristal fosfa

weight) dinyatakan

kriteria yang perlu dip

� hasil dari pelapi

siap untuk prose

� proses harus mu



an Pengecatan

si atau baja karbon merupakan logam yang

nanggulanginya, maka logam besi atau baja seb

ating dilakukan lebih dahulu proses fosfatasi

dalah salah satu teknik pelapisan yang dig

aan baja dari korosi dan meningkatkan ketahana

nerapan lapisan konversi elektrokimia fosfat.

kan pada logam non-ferrous seperti alumin

a baja yang mengandung sejumlah besar nike

umnya dilakukan sebagai lapisan dasar pen

stri pembuatan senjata, teknik fosfatasi di

an komponen senjata, misalnya laras dan

an luar komponen laras dilakukan untuk menin

an ketahanan terhadap korosi. Lapisan fosfatas

dicat untuk meningkatkan ketahanan terhadap

erupakan suatu proses pelapisan logam s

san fosfat berasal dari Zinc, Besi maupun

uk kristal) yang menempel dan melapisi permuka

sfat yang menempel pada permukaan lo

an dengan satuan miligram per meter persegi

diperhatikan dari proses fosfatasi sebagai berik

apisan / coating harusbersifat : resistan / tahan

oses pengecatan, tahan lama setelah proses pen

mudah dikontrol,



g rentan terhadap

sebelum dilakukan

sebagai coating

digunakan untuk

anan terhadap

at. Proses fosfatasi

inium, kuningan,

ikel, atau stainless

engecatan (coating

digunakan untuk

an eretan pistol.

ningkatkan kulitas

tasi di permukaan

dap panas hingga

secara kimiawi.

un Alumunium

ukaan logam.

logam (coating

segi. Secara umum

rikut :

n terhadap korosi,

engecatan,

� proses harus b

metal,

� proses harus tah

� larutan fosfatasi

2.4.1.1 Proses Fosfat

Sebelum dilakuka

(pretreatment) agar l

fosfatasi berjalan sem

1) Degreasing

Degreasing ada

larutan Alkali. Tujuan

� untuk membersi

berupa senyawa

� untuk mengontr

yang baik,

2) Sandblasting

Sandblasting m

mekanik yaitu dibagia

halus. Pasir yang dig

seperti pasir kuarsa da

3) Pikling

Dua teknik pem

proses pelapisan deng

kimiawi. Pembersiha

menggunakan teknik

dengan pasir berukur

permukaan benda kerj



bersifat fleksibel, artinya dapat melapisi b

tahan lama,

tasi harus bersifat mudah dibilas.

fatasi

lakukan proses fosfatasi maka dilakukan suatu

r logam yang akan difosfat bersih dari karat

sempurna. Proses pretreatment adalah sebagai be

adalah suatu proses pencucian logam dengan

uan dari proses ini adalah :

bersihkan kotoran-kotoran yang menempel pada

wa organik maupun anorganik,

ontrol permukaan metal supaya mendapatkan

merupakan proses pembersihan logam da

gian permukaan logam dibersihkandengan men

digunakan adalah pasir khusus untuk membe

dan pasir silika.

embersihan benda kerja dari scale dan karat se

ngan metode fosfatasi, yaitu pembersihan secar

sihan kerak dan karat secara mekanik dila

knik sandblasting, melalui pengikisan permukaan

ukuran tertentu. Pasir dapat meninggalkan

kerja.



berbagai macam

tu perlakuan awal

dan juga proses

berikut :

ngan menggunakan

pada logam baik

kan susunan kristal

dari karat secara

enggunakan pasir

mbersihkan logam

t sebelum melalui

cara mekanik dan

dilakukan dengan

an benda kerja

n sisa lemak di

Untuk menghi

dihilangkan dengan sand

asam. Pikling berfun

memudahkan pembent

benda kerja. Larutan

berupa asam kuat : HC

dan H3PO4. Umumny

asam klorida (HCl).

melakukan etsa pada

gas H2 .

4) Rinsing

Secara umum,

permukaan logam be

sebelumnya (misalny

larutan kimia dari pros

Water Rinse adalah :

� membilas kelebi

� menghilangkan

pembersihan,

� menetralkan pe

kedalam proses

� oleh benda ker

fosfat pada benda

5) Surface Conditi

Surface Condit

sehingga logam akan

mengatur permukaan

Conditioning dilakuka

dan bahan kimia lain



nghilangkan karat, scale dan micro rust ya

sand blasting, dilakukan proses pikling mengg

rfungsi sebagai etsa kimia pada permukaan

bentukan dan meningkatkan ketahanan lapisan

an asam yang efektif untuk menghilangkan ka

HCl, H2SO4 atau campuran dari kedua larutan t

nya, proses pikling dilakukan dengan mengg

. HCl merupakan agen pembersih yang ba

da permukaan logam yang ditandai dengan rea

, Water Rinse dipakai untuk proses pe

bersih dari bahan kimia yang menempel aki

lnya degreasing), sehingga tidak terjadi kont

proses yang satu dengan proses berikutnya. Tuj

ebihan pembersih yang menempel pada benda

an pembentukan garam-garam sebagai hasi

permukaan logam untuk mencegah bahan pem

oses fosfatasi, karena pembersih itu bersifat basa

kerja akan menetralisasi asam dan mengkont

enda kerja.

onditioning

onditioning bertujuan untuk mempersiapkan per

kan lebih halus. Selain itu untuk mengaktif

ukaan metal sehingga kristal fosfat lebih m

kukan biasanya menggunakan material Parcele

in yang bersifat metal conditioning.



yang tidak dapat

nggunakan larutan

ukaan logam untuk

san di permukaan

n karat dan kerak

n tersebut, HNO3,

nggunakan larutan

baik dan mampu

reaksi tebentuknya

pembilasan agar

akibat dari proses

kontaminasi antara

Tujuan dari proses

kerja,

hasil dari proses

pembersih terbawa

yang terbawa

kontaminasi lapisan

permukaan logam

ktifkan metal dan

merata. Surface

elene, Neutralizer

2.4.1.2 Mekanisme

Proses fosfata

(Cosletizing), manga

proses fosfatasi ditam

proses, yaitu dengan

larutan untuk proses f

5 menit. Proses opera

ester asam lemak dan

Mekanisme pe

fosfatasi melalui tiga

1. Proses pelarutan

M + 2 H3

Tahap ini, prose

oksidator akan m

pembentukan se

reaksi. Oksidator

peroksida dan

pengendapan ga

2. Proses pengend

kenaikan pH lar

M (H2PO

3. Proses pembent

terus naik

3M (H2PO

3MHPO4



e Fosfatasi

atasi dikembangkan pertama kali menggunaka

ngan hidrofosfat (Parkerizing). Sesuai dengan

ditambahkan zat yang berfungsi untuk mempe

an menambahkan tenaga atau nitrat. Penamba

s fosfatasi dapat memperpendek waktu dari 30

operasi fosfatasi dapat diturunkan suhunya dengan

dan garam ke dalam larutan proses.

pembentukan coating di permukaan logam

ga tahap.

utan logam sesuai persamaan reaksi:

3PO4 � M(H2PO4)2 + H2

proses dapat berlangsung baik pada pH 2-4.

n mempercepat depolarisasi reaksi tersebut (H2

senyawa fosfat primer yang larut sebagai

dator yang dapat terlibat antara lain: klorat, ni

n ion logam. Hal ini dapat mempercepat pe

galvanik.

endapan senyawa fosfat sekunder yang di

larutan

O4)2 � MHPO4 + H3PO4

bentukan fosfat tersier, yang disebabkan oleh pH

PO4)2 � M3(PO4)2 + 4H3PO4

atau

� M3(PO4)2 + H3PO4



unakan seng fosfat

ngan perkembangan

perpendek waktu

bahan nitrat pada

30 menit menjadi

gan menambahkan

ogam pada proses

4. Dengan adanya

2�H2O) dan

i pengendali laju

t, nitrat, perklorat,

pelarutan dengan

diakibatkan oleh

h pH larutan yang

Fosfatasi bert

barang, dan tahan kor

industri konstruksi sa

office furniture, sepeda

2.4.2 Pengecatan

Cat adalah sua

menghiasi (dekorasi)

permukaan dengan

diaplikasikan ke ham

kanvas sampai pada pe

Lima kompone

ekstender dan additif

adalah bagian cat ya

pelarut adalah untuk

tidak ikut terbentuk

macam, aditif adalah sua

untuk menambah atau

dari suatu cat, seperti

Pewarna berfungsi se

pigmen atau dye. Jika

cat varnish atau cl

ketebalan dan kekera

agent).

2.4.2.1 Proses Penge

Proses pengec

akan dicat. Bentuk

pengecatan



bertujuan untuk dasar cat, pelumasan saat pr

korosi. Oleh karena itu proses fosfatasi banyak

sampai automotif, misalnya untuk car bodise,

peda dan sebagainya.

suatu produk yang berfungsi untuk melindung

si) dengan atau tanpa warna (transparan) sua

n cara mengkovernya dengan suatu lapisa

ampir seluruh objek, pada tembok, kayu,

a permukaan jalan raya.

ponen utama pada cat, yaitu pelarut, binder (pen

tif. Binder adalah yang paling penting keberada

yang membentuk suatu lapisan film cat yang

uk mengatur kekentalan dari cat. Pelarut bersif

uk menjadi lapisan film. Fungsi additif ada

h suatu komponen yang ditambahkan pada cat

tau meningkatkan property (sifat-sifat/fitur-fitur

rti kilap tidaknya, daya sebar pigmen, stabilita

si sebagai penyedia warna pada cat, pewarna

ika cat tidak diberi pewarna, maka cat dapat di

clearcoat. Ekstender/filler berfungsi untuk

erasan lapisan film cat dan dapat sebagai pe

ngecatan

ecatan suatu benda didasarkan pada jenis baha

uk pengecatan bahan mentah misalnya : pe



proses penarikan

ak digunakan pada

se, refrigenerators,

ndungi (proteksi) dan

suatu objek atau

pisan. Cat dapat

u, logam, plastik,

pengikat), pewarna,

radaannya, binder

ng kering. Fungsi

sifat menguap dan

dalah bermacam-

at yang berfungsi

itur kepemilikan)

bilitas dan lain-lain.

arna bisa sebagai

dikatakan sebagai

uk meningkatkan

pemurah (bulking

bahan mentah yang

pengecatan besi,

plastik dan pengecata

berikut :

1) Persiapan

Sebelum benda

kotoran yang dapat

Kotoran padapermuka

Pembersihan benda ke

2) Pengecatan

Proses pengeca

spray (penyemprotan)

dalam suatu ruangan

spray dapat dilakuka

airless spray dengan spr

3) Pengeringan

Pengeringan be

komponen cat sehingg

diperhatikan dalam pe

benda yang dicat, w

Proses ini dapat dilakuka

kedalam oven.

4) Pengujian

Proses penguj

proses pengujian berupa

dan logam “NG” (Not

2.4.2.2 Jenis Cat

Seiring denga

kebutuhan pasar yan

bermunculan.



atan aluminium. Tahapan proses pengecatan

nda kerja dicat, permukaan benda harus ber

pat mengurangi ketahanan daya lekat cat pada

ukaan benda antara lain : air, oli, debu dan kont

kerja dilakukan secara mekanis maupun secara

catan dilakukan dengan cara dipping (pence

otan) sesuai dengan yang diinginkan. Proses

an yang disebut “painting booth”. Proses apli

kukan secara manual dengan menggunakan air

spray gun atau elektronik spray gun.

bertujuan menguapkan solvent/thinner seba

ngga diperoleh cat kering yang lebih keras. Fa

pengeringan antara lain : jenis material cat da

waktu dan kecepatan pengeringan, temperatur

akukan dengan dibiarkan dalam suhu ruangan a

ujian kualitas hasil pengecatan dilakukan seca

berupa logam “OK” yang akan dikirim ke prose

ot Good) yang akan dilakukan proses pengulan

gan berkembangnya ilmu pengetahuan dan

ang semakin meningkat maka berbagai jenis



an adalah sebagai

bersih dari segala

pada benda kerja.

kontaminan lainnya.

ara kimia.

ncelupan) ataupun

s spray dilakukan

plikasi pengecatan

air spray ataupun

sebagai salah satu

Faktor yang harus

dan thinner, jenis

ratur pengeringan.

n atau dimasukkan

secara visual. Hasil

proses selanjutnya

ulangan kembali.

n teknologi serta

nis cat pun ramai

Banyak sekal

dikelompokkan yaitu

letak dan lokasi cat it

dan juga metode peng

cat yang ada di pasara

Je

Cat w

Cat sol

Ca



kali teori yang menyatakan bahwa jenis-j

itu berdasarkan bahan baku utama, mekanism

t itu dipakai, kondisi cat, jenis dan keberadaan

engecatannya. Tabel 2.3 ini adalah contoh dar

saran, antara lain :

Tabel 2.3. Jenis-jenis cat

Jenis cat Penjelasan

waterbase Cat yang berbahan dasar air

melarutkannya hanya mem

Cat dengan bahan dasa

menghasilkan efek kimia ya

larutan cat sehingga c

lingkungan. Contoh : Ca

genteng, cat lukis.

solventbase Jika cat waterbase dapat di

air, maka cat solventbase

dengan sejenis minyak/thi

dikategorikan sebagai cat ya

lingkungan karena dapa

kesehatan pernafasan ma

itulah pemakaian minya

diminimalkan. Karena berba

cat bangunan untuk huni

memproduksi cat jenis ini.

diaplikasikan sebagai cat unt

industri, otomotif dan furnit

Cat mebel Sesuai namanya cat ini

peruntukan untuk mebel atau



jenis cat dapat

nisme pengeringan,

daan pelarut, fungsi

dari beberapa jenis

air sehingga untuk

embutuhkan air.

dasar air tidak

yang tinggi dalam

cat ini ramah

Cat tembok, cat

dilakukan dengan

dapat dilarutkan

k/thiner. Cat ini

t yang tidak ramah

apat menggangu

manusia, karena

yak dalam cat

rbahaya, produsen

hunian tidak lagi

ini. Cat ini hanya

t untuk keperluan

niture.

ini memang di

tau funitur. Jenis

Cat aut

Cat

C

Cat



cat ini juga bermacam –ma

bahan pembuat funitur apaka

kayu, besi, plastik. Apl

dilakukan dengan kuas atau

autore-finis Cat auto re-finis atau cat m

yang digunakan untuk m

setelah cat dasar ataupun cat

mengering. Untuk pengering

berbeda dengan cat tembok

Pengeringan dilakukan denga

bersuhu tinggi (sistem

memperoleh kualitas yang se

at industi Cat industi adalah cat y

sebagai bahan pewarna

produksi barang – barang

tekstil, kertas ataupun plast

ini bisa berbentuk serbuk ata

Coating Coating atau protektif coa

yang berfungsi sebagai

pelepis. Fungsinya antara

pelindung dari goresan, ant

kadar garam yang tingg

aplikasikan sebagai

komersil,kapal selam dan ka

bersinggungan dengan air la

at otomotif Berbeda dengan cat auto

diaplikasikan ke body kenda



macam tergantung

pakah terbuat dari

plikasi cat ini

au semprot

mobil, adalah cat

mengecat mobil

cat pertama

ringan cat pertama

ok pada umumnya.

engan pengeringan

m oven) guna

g sempurna

yang digunakan

na (bahan baku)

ng industri seperti

lastik. Bentuk cat

ataupun pastel.

oating adalah cat

i pelindung atau

a lain merupakan

anti asam dan anti

nggi. Cat ini di

cat kapal

kapal pesiar yang

r laut.

uto re-finis yang

ndaraan, cat ini di

Cat

Cat al

Ca

Ca

Ca

(Sumber: http://ww

2.5 Pengujian Fosf

2.5.1 Uji Visual

Tujuan dari pe

yang dihasilkan pada

itu pengujian ini bert

kerusakan-kerusakan



peruntukan untuk mengecat

onderdil kendaraan sepertti

hingga bingkai spion. Pe

gunakan berdaya kering tingg

menghasilkan daya lekat

Pengeringan cat dilakukan

oven.

at sintetis Jenis cat besi yang paling um

ditemui di pasaran.

t alumunium Cat yang memberikan efek

perakan menyerupai alimuni

menggunakan bahan sinte

mudah mengering.

Cat epoxy Cat yang lebih berkualitas di

sintetis dan memiliki kekua

yang lebih baik.

Cat duco Cat digunakan untuk m

dengan sistem semprot berte

Cat efek Cat menghasilkan tampilan

www.sonvidon.com)

osfatasi dan Pengecatan

pengujian ini adalah untuk menentukan baik t

da permukaan material, dengan inspeksi secar

bertujuan untuk melihat visual lapisan film ca

kan pengecatan yang dapat diketahui secara visua



cat seluruh bagian

rtti knalpot mesin,

Pelarut yang di

inggi sehingga

at cat yang kuat.

kukan dengan sistem

umum dan sering

ek kilau keperak –

munium. Cat ini

ntetis resin yang

s dibandingkan cat

kuatan melindungi

mengecat mobil

rtekanan tinggi.

an yang berbeda.

k tidaknya lapisan

cara visual. Selain

cat yang meliputi

sual, misalnya :

http://www.sonvidon.com/tips-dan-trik/114-istilah-nama-dan-jenis-jenis-cat.html



popping, pin hole, orange

kotor, cat berbintik da

2.5.2 Bobot Lapisan

Pengujian ini

proses fosfatasi dalam

pengujian secara visua

Coating Weight yaitu

area specimen logam.

Keterangan :

W1 : Bera

W2 : Bera

A : Luas

2.5.3 Uji Kerekatan

Uji kerekatan

tingkat kerekatan ca

dimaksudkan untuk m

sudah dicat. Pengujian

2.5.4 Uji Kelenturan

Tujuan penguj

bahan. Pengujian da

atau terhadap logam l



, orange peel, cratering (lubang kawah) motl

dan lapisan tidak halus (unsmooth).

san (Coating Weight)

ni adalah untuk mengetahui bobot lapisan yang

lam satuan luas. Pengujian ini dilakukan se

visual. Pengujian ini dapat dihitung dengan mengg

itu selisih berat awal lapisan dengan berat aknir

m. Persamaan Coating Weight yaitu sebagai ber

erat specimen sebelum distriping

erat specimen sesudah distriping

uas Permukaan Spesimen

an (Adhesion Test)

tan (Adhesion Test) yaitu suatu pengujian unt

cat pada benda kerja baik metal maupun pl

uk mencegah terjadinya pengelupasan pada par

ujian dilakukan dengan menggunakan metode cros

an/Bengkok (Bending Test)

gujian bengkok adalah mengetahui ketahanan

dapat dilakukan terhadap logam keras/getas

liat/ulet. Benda uji berbentuk penampang plat



otling, dry spray,

ng dihasilkan dari

setelah dilakukan

enggunakan rumus

knir lapisan per luas

berikut :

(gram)

(gram)

(m²)

untuk mengukur

upun plastik. Hal ini

part (logam) yang

cross cut.

nan bengkok suatu

s seperti besi cor

plat persegi

panjang denga

mm ,ditumpu pada ke

kemudian pada tenga

penekan hidrolik. Pe

benda uji patah, kem

logam liat pengujian

tertentu ( biasanya 30,6

kondisi pembengkoka

Ketahanan bengkok di

Ketera

Mb

P

L

Wb

2.5.5 Uji Kekerasan

Pengujian keke

dipakai, karena dapat

mengenai spesifikasi

menekankan pada pen

dengan mengukur ukur

dinamakan kekerasan

bola dengan ukuran

diperoleh tinggi pantul



ngan tebal 20mm atau 30 mm dan panjang 450

kedua ujungnya dengan jarak tumpu 400 mm a

ngah batang uji tersebut diberi beban denga

Pelaksanaan pengujian logam keras/getas dil

kemudian dihitung ketahanan bengkoknya, se

ian dilaksanakan hingga benda uji bengkok m

30,60 atau 900) atau sampai benda uji benbe

kokan seperti diatas benda uji tidak boleh re

kok dihitung dengan rumus:

rangan :

= Massa benda

= Beban maksimum ( Kg)

= Jarak tumpuan (mm)

= Momen tahan terhadap lengkung

asan (Hardness Test)

kekerasan adalah satu dari sekian banyak p

pat dilaksanakan pada benda uji yang kecil t

kasi. Pengujian yang paling banyak dipakai

penekanan tertentu kepada benda uji dengan be

ukuran bekas penekanan yang terbentuk dia

an penekanan. Selanjutnya ada cara lain deng

an tertentu dari ketinggian tertentu di atas

ntulannya. Tabel 2.4 adalah ringkasan berbagai



450 mm atau 650

atau 600mm,

ngan tekanan alat

dilakukan sampai

sedangkan untuk

kok mencapai sudut

enbentuk U. Pada

retak atau patah.

k pengujian yang

il tanpa kesukaran

kai adalah dengan

beban tertentu dan

diatasnya, cara ini

ngan menjatuhkan

as benda uji dan

ai uji kekerasan.

Tab

(Sumber : Tata S

Pengujian keke

karena penekanannya

besar, maka bahan l

Pengujian kekerasan

lunak, penggunaanya

2.5 menunjukkan bag

Skala kekerasa

dipakai untuk bahan

dibawahnya dipakai

superfisial memperguna

penekanan dengan ca

permukaan dari bahan



abel 2.4 Karakteristik berbagai pengujian kekerasan

Surdia,2005)

ekerasan Brinell merupakan pengujian standar

ya dibuat dari bola baja yang berukuran besa

n lunak atau keras sekali tidak dapat diukur

n Rockwell cocok untuk semua material yang

ya sederhana dan penekanannya dapat dengan

bagaimana memilih skala Rockwell.

rasan B,C dan A adalah untuk bahan logam,

han sangat keras seperti karbida tungsten,

kai untuk batu gerinda sampai plastik. Peng

gunakan beban yang ringan untuk memperbaiki

cara penggunaan yang sama, juga dapat meng

an yang dikeraskan kulitnya.



ndar industri, tetapi

esar dengan beban

ukur kekerasannya.

ng keras dan yang

gan leluasa. Tabel

m, skala A dapat

en, skala D dan

ngujian Rockwell

baiki ketelitian dari

engukur kekerasan

Skala Pe

B

C

A

D

E

F

G

H

K

L

M

P

R

S

V

Bol

Int

Int

Int

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

Bol

(Sumber: Tata Su

2.5.6 Uji Ketahanan

Pengujian ini

yang bertujuan untuk

ini khusus untuk test

dengan menggunakan

kerja SST machine

waktu yang ditentukan

Pada proses pe

terlihat hingga lapisa

untuk selanjutnya aka

terjadi akan merusak m



Tabel 2.5 Skala kekerasan Rockwell

Penekanan Beban utama Dial

Bola baja 1/16”

Intan

Intan

Intan

Bola baja 1/8”

Bola baja 1/16”

Bola baja 1/16”

Bola baja 1/8”

Bola baja 1/8”

Bola baja 1/4”

Bola baja 1/4”

Bola baja 1/4”

Bola baja 1/2”

Bola baja 1/2”

Bola baja 1/2”

100

150

60

100

100

60

150

60

150

60

100

150

60

100

150

Merah

Hitam

Hitam

Hitam

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Surdia,2005)

anan Korosi (Corrosion Resistance)

ni disebut juga dengan “Salt Spray Test” yait

uk mengetahui kemampuan cat menahan timbul

st cat stoving (metal). Tingkat ketahanan terha

kan alat yang bernama SST (Salt Spray Test)

adalah dengan menyemprotkan uap garam

ukan pada setingan mesin.

pengujian SST, tingkat ketahanan suatu lapisa

pisan mengeluarkan karat putih. Setelah kara

akan muncul pula karat coklat yang menandaka

k material logam yang dilapisi oleh plating.



h

aitu pengujian cat

bulnya karat. Tes

rhadap korosi diuji

st) machine. Cara

am setiap interval

pisan plating akan

karat putih muncul

ndakan korosi yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...