JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA

Korosi telah lama dikenal sebagai salah satu proses degradasi yang sering terjadi pada logam, khusunya di

dunia body automobiles.

Korosi tidak pernah berhenti, namun korosi bisa dikendalikan dan dicegah. Berbagai bidang tidak

terlepas dari penggunaan logam, salah satunya yaitu plat body automobiles.

Korosi di lingkungan industri merupakan masalah yang harus ditangani agar plat body automobiles tidak

berkarat.

Adapun permasalahan dalam penelitian ini yaitu bagaimana pengaruh variasi waktu terhadap 3 spesimen pada larutan asam nitrat HNO3 0,01M ( Perusahaan Penyepuhan Emas ) terhadap laju korosi pada body automobiles di Indonesia serta mempelajari komposisi kimia dari material body

automobiles tersebut.

Mengetahui laju korosi dan jenis korosi yang terjadi pada spesimen body automobiles yang berada di larutan HNO3

0,01 M dengan metode Cyclic Wet - Dry SAE J2334.

Mengetahui kondisi logam dengan pengujian metallography, SEM, dan XRD akibat pengaruh dari corrosion cyclic Wet -

Dry SAE J2334

Membandingkan pengaruh 0,01 M HNO3 terhadap laju korosi dan tingkat korosifitas dengan pengujian corrosion

cyclic dan pencelupan (immersion) pada material bodi mobil

Untuk mengkaji lebih lanjut tentang ilmu korosi dan standarisasi untuk corrosion cyclic SAE J2334

Definisi dari korosi adalah perusakan ataupenurunan mutu dari material akibat bereaksidengan lingkungan (MARS G. FONTANA,1987),dalam hal ini adalah interaksi secara kimiawi.

pengujian SAE J2334 Cyclic Wet Dry memberikan

korelasi yang lebih bagus daripada cara yang conventional, yaitu salt spray test

Test ini efektif memberikan variasi hasil korosi, mekanisme korosi ( Uniform Corrosion, Galvanic dan Crevice Corrosion )

START

Pencelupan (Immersion) ke Larutan 0,01 HNO3 – 15 menit

Lembab (Humid) – 45 menit pada Temperatur Kamar dan Tekanan 

Atmosfer

Pengeringan (Dry) – 3 Jam pada Temperatur Kamar  dan atmosfer

lingkungan

Uji Imersi adalah uji simulasi ketahanan korosi terhadapmedia korosif dengan cara yang sangat sederhana.Material uji dicelupkan ke dalam media korosif untuksuatu waktu tertentu dengan menerapkan ataumensimulasikan semua parameter yang terlibat dalamkondisi aktual ( misalnya : kondisi operasi peralatan,kondisi lingkungan, dll )

Hasil yang diperoleh dengan cara ini adalah kehilanganberat dari material uji yang dapat dikonversikan ke lajukorosi dan fenomena kerusakan material uji/ bentukkorosi.

Senyawa kimia asam nitrat ( HNO3 )adalah sejenis cairan korosif yang takberwarna, dan merupakan asam beracunyang dapat menyebabkan luka bakar.

Asam nitrat memiliki tetapan disosiasiasam (pKa) 1,4.

Asam Nitrat banyak digunakan di daerahIndustri Pertambangan terutama dalamproses penyepuhan emas.

High Strength Low-Alloy Steel ( HSLA ) banyaksekali diaplikasikan untuk part otomotif,jembatan, crane dan lain-lain. Tetapi industriotomotif merupakan industri yang mempunyaitingkat kebutuhan tertinggi terhadap HSLAsteels.

Karena HSLA steels mempunyai kekuatan yangtinggi ( lebih tinggi dari Low-carbon steels ),maka dapat dibentuk menjadi lembaran yanglebih tipis, sehingga cocok digunakan sebagaimaterial body mobil di mana diperlukan efisiensiberat tanpa mengesampingkan kekuatannya.

Diagram AlirPerancangan

Metallography SEM XRD

Penimbangan berat awal Spesimen uji

Pengujian pada laboratorium

Cyclic Wet ‐ dry Conditions

START

Preparasi peralatan dan spesimen I, II, III

Uji

Komposisi

Data

Analisa Data dan Pembahasan

Kesimpulan

END

Material body automotive dari beberapa negara.Plat Body automotive dari Jepang: merk CPlat Body automotive dari Eropa : Merk MPlat Body automotive dari Indonesia : Merk T

AguadesDigunakan untuk membersihkan ( rinsing ) pada spesimen ujisetelah soda api.

Soda Api ( NaOH )Digunakan untuk membersihkan coating pada spesimen uji

HNO3 0,01 MLarutan ini biasanya digunakan di Kawasan IndustriPertambangan, khususnya pada Industri penyepuhanlogam ( emas )

Jangka sorong dan penggaris : untuk mengukur dimensi specimen. Peralatan untuk uji Cyclic Timer Set : Alat ini digunakan sebagai

pencelupan spesimen didalam berbagai macam larutan eletrolit. Dalam interval waktu yang sudah ditentukan.

Mesin gerinda tangan : untuk meratakan dan memperhalus permukaan

Gelas ukur : untuk mengukur larutan pada saat membuat larutan. Pinset : untuk memegang, menaruh dan mengambil spesimen

pada saat corrosion cylcic berlangsung. Sendok berbahan dasar plastik : untuk mengambil bahan kimia

yang berupa serbuk dan mengaduk larutan agar tidak bereaksi dengan sendok.

Kertas gosok dan sikat : untuk menghaluskan permukaan spesimen Neraca Analit : untuk menimbang bahan untuk dengan ketelitian

4 angka dibelakang koma. Kamera digital : untuk mengetahui foto makro

X-Ray Diffraction - Philips X’Pert MPD (Multi PurposeDiffractometer) : Dari Alat ini, dapat diketahuipuncak-puncak yang menentukan komposisipenyusun lapisan oksida

Mikroskop OptikMikroskop optik digunakan untuk mengetahui strukturmikro antara base metal dengan lapisan sengdengan pembesaran yang digunakan 200x.

Scanning Electron Microscope ( SEM ) - ZEISS tipe EVOMA10 : Alat mikrograf SEM menghasilkan karakteristikpenampilan tiga dimensi yang berguna untukmemahami struktur permukaan dari sampel.

MetallographyAnalisa metalografi dilakukan untuk mengetahui jenis serangan korosi dan seberapa besar serangan korosi pada spesimen akibat proses wet dry cyclic corrosion.

XRF - Merk alat PANalytical type MiniPal 4Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui komposisi kimia pada spesimen dan senyawa - senyawa oksida yang mungkin terjadi

Tabel Komposisi Kimia

Komposisi ( % atom )Spesimen

Merk T Merk M Merk C

P 0,33% 0,45% 1,50%

Ca 0,16% 0,15% 0,16%

Mn 0,28% 0,085% 0,24%

Fe 45,59% 14,7 % 36,69%

Zn 53,60% 84,5 % 61,40%

Cr - 0,024% -

Ni - 0,060% -

Cu - 0,068% -

Gambar ( a ) Spesimen merk T, ( b ) Spesimen merk M,( c ) Spesimen merk C

Gambar Spesimen merk T, ( a ) setelah siklus 20; ( b ) setelah siklus 30; ( c ) setelah siklus 40; ( d ) setelah siklus 50; ( e ) setelah siklus 60

General Corrosion

Gambar Spesimen merk M, ( a ) setelah siklus 20; ( b ) setelah siklus 30; ( c ) setelah siklus 40; ( d ) setelah siklus 50; ( e ) setelah siklus 60

General Corrosion

Gambar Spesimen merk C, ( a ) setelah siklus 20; ( b ) setelah siklus 30; ( c ) setelah siklus 40; ( d ) setelah siklus 50; ( e ) setelah siklus 60

General Corrosion

Gambar Spesimen merk T, ( a ) setelah 80 jam; ( b ) setelah 120 jam; ( c ) setelah 160 jam; ( d ) setelah 200 jam; ( e ) setelah 240 jam

Gambar Spesimen merk M, ( a ) setelah 80 jam; ( b ) setelah 120 jam; ( c ) setelah 160 jam; ( d ) setelah 200 jam; ( e ) setelah 240 jam

Gambar Spesimen merk C, ( a ) setelah 80 jam; ( b ) setelah 120 jam; ( c ) setelah 160 jam; ( d ) setelah 200 jam; ( e ) setelah 240 jam

Perhitungan weight loss. Dari siklus yang paling ekstrim,yaitu siklus ke-60, diperoleh merk M mempunyai weightloss paling rendah, yaitu sebesar 1,012 gram. Kemudianmerk C memiliki nilai weight loss sebesar 2,194 gram.Sedangkan merk T mempunyai nilai weight loss palingbesar yaitu 2,402 gram.

merk T mengalami weight loss yang paling tinggi seiringbertambahnya waktu ( jam ) yaitu sebesar 1,1413 gram.Kemudian merk C mengalami weight loss sebesar 0,8007gram dan merk M memiliki weight loss yang paling kecil,yaitu sebesar 0,5829 gram.

Pengambilan nilai laju korosi pada siklus ke-60 untuk merkT sebesar 4,5110000 mpy, merk C 3,738900366 mpy danuntuk merk M 1,707522393 mpy.

Dari grafik tersebut, diambil pada siklus yang palingekstrim, nilai laju korosi paling rendah terjadi pada merkM sebesar 0,978045032 mpy, kemudian merk C1,268710582 mpy dan laju korosi paling tinggi merk Tsebesar 1,823384937 mpy

Gambar Metalografi dengan Perbesaran 500x( a ) merk T, ( b ) merk C, dan ( c ) merk M

Pitting Corrosion Uniform Corrosion

Pada merk T terlihat Uniform Corrosion dan memperlihatkan adanyaindikasi Pitting Corrosion. Merk C juga terlihat adanya UniformCorrosion dan Pitting Corrosion, namun merk M yang terlihat sedikitadanya Uniform Corrosion dan Pitting Corrosion

Gambar 4.12 SEM dengan Perbesaran 1000x( a ) merk T, ( b ) Merk C, dan ( c ) Merk M

Pitting Corrosion Uniform Corrosion

Gambar dibawah menjelaskan tentang adanya indikasi Pitting Corrosion danUniform Corrosion pada setiap merk. Namun, terlihat bahwa Pitting Corrosionpada merk T lebih terlihat hebat daripada merk C dan merk M. Hal ini sesuaidengan grafik laju korosi maupun grafik weight loss di atas, bahwa merk Tmempunyai weight loss dan Corrosion Rate yang paling besar

Uji difraksi sinar X dilakukan untuk mengetahui produk korosi darihasil uji korosi Wet – Dry Cyclic pada siklus 60. Fase-fase yangterbentuk pada sampel uji difraksi sinar-X dapat kita analisa bahwaproduk korosi pada penelitian ini adalah :

Karat merah (Red Rrust)› Fe2O3 (Ferrit Oxide)› Zn3N2 ( Zinc Nitrat )

Karat hitam› Fe3O4

Pada umumnya ferrit oxide (karat) berwarna merah kecoklatan,sehingga disebut karat merah. Karat merah tersebut munculsebagai non magnetik Fe2O3 dan Zn3N2. Sedangkan Fe3O4 yangbersifat magnetik sering terbentuk sebagai suatu lapisan hitam danlapisan ini biasa disebut karat hitam