ANALISA LAJU KOROSI PADA BAJA KARBON A36

HASIL SAMBUNGAN LAS FCAW

TERHADAP MEDIA KOROSIF AIR LAUT DAN AIR PAYAU

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

OLEH:

BAYU ARI WIBOWO

201410120311163

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ANALISA LAJU KOROSI PADA BAJA KARBON A36HASIL SAMBUNGAN LAS FCAW

TERHADAP MEDIA KOROSIF AIR LAUT DAN AIR PAYAU

BAYU ARI WIBOWO | DR. NUR SUBEKI, ST, MT | IR. ALI MOKTHAR, MT

KOROSI MERUPAKAN SALAH SATU PENYEBAB KERUSAKAN PADA MATERIAL LOGAM. PADA LOGAM HASIL PENGELASAN TERJADI AKIBAT ADANYA RETAK, TEGANGAN SISA, PENIPISAN DAN FAKTOR LINGKUNGAN. A36 MERUPAKAN BAJA YANG SERING DIGUNAKAN DALAM PROSES PEMBANGUNAN KAKAPAL. KOROSI PADA KONSTRUKSI KAPAL DI AKIBATKAN OLEH LINGKUNGAN YANG KOROSIF. TUJUAN DARI PENELITIAN INI ADALAH UNTUK MENGETAHUI LAJU KOROSI BAJA A36 PADA SAMBUNGAN LAS FCAW (FLUX CORED ARC WELDING) DENGAN KONSENTRASI LARUTAN GARAM NACL 2,5% DAN 3,5%. PENGUJIAN KOROSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE POTENSIODINAMIK POPOLARISASI MENGGUNAKAN ALAT 3-ELECTRODE POTENTIAL CORROSION. HASIL PENGUJIAN POLARISASI DI DAPATKAN LAJU KOROSI TERENDAH TERDAPAT PADA LARUTAN NACL 2,5% YAITU PADA SPESIMEN 1 SEBESAR 0,76270879 MPY DAN LAJU KOROSI TERTINGGI TERDAPAT PADA LARUTAN NACL 3,5% YAITU PADA SPESIMEN 1 SEBESAR 12,6003369 MPY. SESEDANGKAN PADA SPESIMEN 2 DENGAN LARUTAN NACL 3,5% TERJADI KECENDERUNGAN PENURUNAN LAJU KOROSI SEIRING BESARNYA ARUS. HAL INI DISEBABKAN ADANYA PASSIVASI YANG TERJADI PADA SPESIMEN YANG DI UJI, DIMANA BAJA YANG TERKOROSI AKAN MEMBENTUK MEMBENTUK LAPISAN PELINDUNG BERUPA OKSIDASI BESI YANG MENYEBABKAN LAJU KOROSI MENURUN. PENGUJIAN INI MENUNJUKKAN BAHWA SEMAKIN BESAR SALINITAS, MAKA SEMAKIN BESAR PULA LAJU KOROSINYA.

ABSTRAK

vii

ABSTRAK

Korosi merupakan salah satu penyebab kerusakan pada material logam.

Pada logam hasil pengelasan terjadi akibat adanya retak, tegangan sisa, penipisan

dan faktor lingkungan. A36 merupakan baja yang sering digunakan dalam proses

pembangunan kapal. Korosi pada konstruksi kapal di akibatkan oleh lingkungan

yang korosif.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui laju korosi baja A36

pada sambungan las FCAW (Flux Cored Arc Welding) dengan konsentrasi larutan

garam NaCl 2,5% dan 3,5%. Pengujian korosi dengan menggunakan metode

potensiodinamik polarisasi menggunakan alat 3-Electrode Potential Corrosion.

Hasil pengujian polarisasi di dapatkan laju korosi terendah terdapat pada

larutan NaCl 2,5% yaitu pada spesimen 1 sebesar 0,76270879 mpy dan laju korosi

tertinggi terdapat pada larutan NaCl 3,5% yaitu pada spesimen 1 sebesar

12,6003369 mpy. Sedangkan pada spesimen 2 dengan larutan NaCl 3,5% terjadi

kecenderungan penurunan laju korosi seiring besarnya arus. Hal ini disebabkan

adanya passivasi yang terjadi pada spesimen yang di uji, dimana baja yang

terkorosi akan membentuk lapisan pelindung berupa oksidasi besi yang

menyebabkan laju korosi menurun. Pengujian ini menunjukkan bahwa semakin

besar salinitas, maka semakin besar pula laju korosinya.

Kata kunci : Laju Korosi, A36, FCAW, NaCl, Polarisasi

viii

ABSTRACT

Corrosion is one of damage caused by metal material. The results of metal

welding cause the cracked, strains, depletions and environment factor. A36 is a

kind of steel in which is used to make the ships. Thus, corrosion of the ship

construction is caused by environment corrosively.

The objective of this study was to find out the corrosion metal A36

relevance to FCAW (Flux Cored Arc Welding) by concentrating the saline

solution of NaCl 2,5% and 3,5%. The testing of corrosion used potentiodynamics

of polarization by using 3-Electrode Potential Corrosion.

Based on the results of polarization showed that the low corrosion in the

saline solution of NaCl 2,5 % was in specimen 1 which was 0,76270879 mpy and

the high corrosion in the saline solution of NaCl 3,5% which was in specimen 1

was 12,6003369 mpy. Mean while, in specimen 2 of the saline solution in NaCl

3,5% went down within a big current of corrosion. Those causes were influenced

by the passivation in specimen that was tested, and also metal corroded could

shape of a layer protection in the iron oxidation which caused the corrosion got

low. Hence, the results of testing showed as a bigger of salinity, it could be as

bigger of corrosion.

Keywords : Corrosion, A36, FCAW, NaCl, and Polarization.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan

nikmat, rahmat dan karunia yang telah diberikan, juga sholawat dan salam penulis

tujukan kepada Nabi Besar Muhammad SAW sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Laju Korosi Pada Baja Karbon A36

Hasil Sambungan Las FCAW Terhadap Media Korosif Air Laut Dan Air Payau”.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang secara

langsung atau tidak langsung membantu menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan

baik :

1. Bapak Dr. Ahman Mubin, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik.

2. Bapak Murjito, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Mesin.

3. Ibu Iis Siti Aisyah, ST., MT., PhD selaku Sekretaris Jurusan Mesin.

4. Bapak Dr. Nur Subeki, ST., MT. selaku dosen pembimbing I yang banyak

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, motivasi dan kesabaran

dalam membimbing penulis.

5. Bapak Ir. Ali Mokhtar, MT. selaku dosen pembimbing II yang telah

memberikan arahan, masukan, dan meluangkan waktu bimbingan dalam

membimbing penulis.

6. Penulis mengucapkan terima kasih yang tiada tara kepada ayahanda dan

ibunda tercinta serta keluarga yang telah memberikan dukungan moral dan

doa sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

7. Kekasihku Gina Aristantia Wulandari yang telah memberikan semangat dan

motivasi tiada henti.

8. Sahabatku Dhanang yang membantu atas kelancaran penelitian yang saya

lakukan dan terima kasih teman – teman seperjuangan Mesin 2014 kelas D.

9. Seluruh Staf Laboratorium Bahan Teknik Mesin dan Industri Universitas

Gadjah Mada yang telah membantu dalam pengujian material.

x

Penulis menyadari bahwa yang dimiliki masih jauh dari kesempurnaan,

begitu pula dengan skripsi ini. Oleh sebab itu penulis mengharapkan saran dan

kritik yang membangun guna penyusunan karya ilmiah yang lebih baik lagi.

Malang, 30 Oktober 2018

Bayu Ari Wibowo

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

POSTER ......................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

LEMBAR KONSULTASI I ......................................................................... iv

LEMBAR KONSULTASI II ........................................................................ v

SURAT PERNYATAAN .............................................................................. vi

ABSTRAK ..................................................................................................... vii

ABSTRACT ................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................................... ix

DAFTAR ISI .................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ......................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xv

LAMPIRAN ................................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................ 3

1.3 Tujuan Penelitian .......................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ........................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 5

2.1 Korosi ........................................................................................... 5

2.1.1 Pengertian Korosi ............................................................. 5

2.1.2 Faktor – faktor Yang Mempengaruhi Laju Korosi ........... 8

2.2 Gambaran Umum Larutan ............................................................ 10

2.2.1 Air Garam (NaCl) ............................................................. 10

2.2.2 Air Payau ........................................................................... 11

2.3 Jenis Korosi .................................................................................. 13

2.3.1 Korosi Merata ................................................................... 13

2.3.2 Korosi Celah ..................................................................... 13

2.3.3 Korosi Erosi ...................................................................... 15

xii

2.3.4 Korosi Tegangan .............................................................. 16

2.3.5 Korosi Sumuran ................................................................ 16

2.3.6 Korosi Selektif .................................................................. 17

2.3.7 Korosi Antar Butir ............................................................ 18

2.3.8 Korosi Antar Baris ............................................................ 18

2.4 Laju Korosi ................................................................................... 19

2.5 Pengukuran Laju Korosi Dengan Metode Polarisasi ................... 19

2.6 Perhitungan Laju Korosi .............................................................. 21

2.7 Baja ............................................................................................... 23

2.7.1 Definisi Baja Karbon ........................................................ 23

2.7.2 Baja Karbon Rendah A36 ................................................. 23

2.7.3 Klasifikasi Baja Karbon .................................................... 24

2.8 Definisi Pengelasan ...................................................................... 25

2.9 Flux Cored Arc Welding (FCAW) ............................................... 26

BAB III METODE PENELITIAN .............................................................. 28

3.1 Jenis Penelitian ............................................................................. 28

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian ...................................................... 28

3.3 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 29

3.4 Alat dan Bahan ............................................................................. 30

3.4.1 Alat ................................................................................... 30

3.4.2 Bahan ................................................................................ 30

3.5 Prosedur Penelitian ....................................................................... 31

3.5.1 Preparasi Sampel .............................................................. 31

3.5.2 Pembuatan Larutan Uji ..................................................... 31

3.5.3 Pengujian Laju Korosi ...................................................... 32

3.5.4 Pengujian Laju Korosi Dengan Metode Polarisasi ........... 33

3.6 Analisa Kurva Polarisasi .............................................................. 34

3.6.1 Analisis Menggunakan Software VersaSTAT ................. 34

BAB IV PEMBAHASAN .............................................................................. 35

4.1 Hasil Pengujian Laju Korosi Baja A36 ........................................ 35

4.2 Kurva Polarisasi ........................................................................... 40

4.3 Perhitungan (Equivalent Weight) ................................................. 44

xiii

4.4 Hasil Perhitungan Laju Korosi ..................................................... 46

4.5 Grafik Hasil Pengolahan Data ...................................................... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 52

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 52

5.2 Saran ........................................................................................... 52

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandungan Air Laut Pada Kadar Garam 3,5% ............................... 11

Tabel 2.2 Tingkat Ketahanan Laju Korosi ...................................................... 19

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Baja A36 ............................................................ 24

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Equivalent Weight ............................................. 44

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Polarisasi ...................................................... 46

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Korosi Merata .................................................................. 13

Gambar 2.2 Skema Korosi Celah .................................................................... 14

Gambar 2.3 Skema Korosi Erosi ..................................................................... 15

Gambar 2.4 Skema Korosi Sumuran ............................................................... 16

Gambar 2.5 Skema Korosi Selektif ................................................................. 18

Gambar 2.6 Skema Korosi Antar Butir ........................................................... 18

Gambar 2.7 Kurva E/log I ............................................................................... 21

Gambar 2.8 Skema Las FCAW ....................................................................... 26

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .............................................................. 29

Gambar 3.2 Penampang Sampel Uji ............................................................... 31

Gambar 3.3 Larutan NaCl ............................................................................... 32

Gambar 3.4 Pengujian Polarisasi Dalam Larutan NaCl .................................. 33

Gambar 3.5 Skema 3-Elektrode Potential Corrosion ...................................... 33

Gambar 4.1 Gambar Kurva E/log I ................................................................. 35

Gambar 4.2 Grafik Tafel Pengujian 1 Pada Konsentrasi 2,5% NaCl ............. 36

Gambar 4.3 Grafik Tafel Pengujian 2 Pada Konsentrasi 2,5% NaCl ............. 37

Gambar 4.4 Grafik Tafel Pengujian 3 Pada Konsentrasi 2,5% NaCl ............. 38

Gambar 4.5 Grafik Tafel Pengujian 1 Pada Konsentrasi 3,5% NaCl ............. 38

Gambar 4.6 Grafik Tafel Pengujian 2 Pada Konsentrasi 3,5% NaCl ............. 39

Gambar 4.7 Grafik Tafel Pengujian 3 Pada Konsentrasi 3,5% NaCl ............. 40

Gambar 4.8 Grafik Polarisasi 2,5% NaCl Pengujian 1 ................................... 41

Gambar 4.9 Grafik Polarisasi 2,5% NaCl Pengujian 2 ................................... 41

Gambar 4.10 Grafik Polarisasi 2,5% NaCl Pengujian 3 ................................. 42

Gambar 4.11 Grafik Polarisasi 3,5% NaCl Pengujian 1 ................................. 42

Gambar 4.12 Grafik Polarisasi 3,5% NaCl Pengujian 2 ................................. 43

Gambar 4.13 Grafik Polarisasi 3,5% NaCl Pengujian 3 ................................. 43

Gambar 4.14 Grafik Polarisasi Dalam Larutan NaCl Konsentrasi 2,5% dan

3,5% ................................................................................................................ 48

Gambar 4.15 Grafik Laju Korosi Dengan Larutan NaCl ................................ 49

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Latif Murabbi. 2012. “Pengaruh Konsentrasi Larutan Garam Terhadap

Laju Korosi Dengan Metode Polarisasi Dan Uji Kekerasan Serta Uji

Tekuk Pada Plat Bodi Mobil”. Jurnal Teknik POMPITS Vol. 1

Amsori M Das, 2012. Studi Dampak Korosi Terhadap Internal Baja, Jurnal Ilmiah

Ilmu Batang hari Jambi Vol.12 No.2

ASTM G1 – 03, 1999. Standart Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluation

Corrosion Test Specimens.

ASTM G59 – 97, 2009. Standart Test Method for Conducting Potentiodynamic

Polarizition Resistance Measurements.

Basuki W., 2009, Analisis Perlakuan Panas Normalising pada Pengelasan Argon

terhadap Sufat Mekanik Hasil Lasan Baja Karbon Rendah. Jurnal

Teknologi Technoscientia, Vol.2 No.1 Agustus, Teknik ITN Malang.

Cary, H.B, 1994, Modern Welding Technology, Third Edition, Regents/Printice

Hall, New Jesrey, USA.

Darmawansa, Wahyuni, N., Jati, D.R. 2014. “Desalinasi Air Payau Dengan Media

Adsorben Zeloit Di Daerah Pesisir Pantai Kecamatan Sungai Kunyit

Kabupaten Mempawa”. Pontianak: Universitas Tanjungpura.

Destrina, Zefrina. 2015. “Prototype Alat Pengolahan Air Laut Menjadi Air

Minum (Pengaruh Variasi Koagulan Dan Packing Filter Terhadap Kualitas

Air Dengan Analisa TDS, DO, Salinitas, Dan Kandungan Logam Mg2+

dan Ca2+)”. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.

Etnize. 2010. Pengertian Air. (online).http://etnize.wordpress.com (diaskes pada

tanggal 12 Maret 2012).

Fontana, M.G. 1994. “Corrosion Engineering”. New York: McGraw-Hill Book

Company.

Fontana, Mars. 1987. Corrosion Engineering, G.,3rd edition McGraw-Hill, New

York.

Fuadi S., 2015, Metode – metode Pengelasan., http://safwadime.blogspot.co.id.,

Diaskes Pada Tanggal 4 Juni 2015.

Jamasri, 1995, Faktor Intensitas Tegangan Krisis Pada Retak yang Terbentuk Dari

Sambungan Las. Laporan Penelitian DPP-UGM.

Jarot Wijayanto. 2008. “Studi Korosi dan Sifat Mekanis Sambungan Las Busur

Rendam Untuk Konstruksi Baja Melalui Flame Stress Relieving”. Seminar

Nasional Aplikasi Sains dan Teknologi-IST AKPRIND Yogyakarta.

Jones, D.A, 1996. Principles dan Prevention of Corrosion. 2nd ed. Upper Saddle

River, NJ: Prentice Hall.

Jones, D.A., 1992. Principles and Prevention of Corrosion. New York: Macmilan

Publising Company.

Jones, Denny A. 1997: Handbook of Corrosion. Singapore: Prentice Hall.

L.M Riekel, dkk. 1996. “Corrosion Management in the Arun Field”, Corrosion.

NACE international, Paper No. 24.

Marihati dan Muryati. 2008. “Pemisahan dan Pemanfaatan Bitern Sebagai Salah

Satu Upaya Peningkatan Pendapatan Petani Garam”. Buletin Penelitian

dan Pengembangan Industri No. 2/Vol. II/Februari. Semarang.

Mikell P. Groover. 2010. Fundamental of Modern Manufacturing: Material,

Processes, and System. 4th Edition. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.

Okumura, T., dan Wiryosumarto, H, 2000. Teknologi Pengelasan Logam, PT

Pradya Paramita, Jakarta.

Pangesti, Ana. 2013. Ekosistem Air Payau dan Permasalahannya (online),

(http://anapangesti.blogspot.co.id diaskes pada 24 Februari 2016).

Prasetyo, 2007. “Pengaruh Variasi Arus Pada Proses Pengelasan Logam Berbeda

Antara Logam Induk Baja Karbon Menengah AISI 1045 Dengan Baja

Tahan Karat Austenitik AISI 304”. Skripsi. Bandung: Institut Teknologi

Nasional.

Prima Nurhamzah, Tezar. 2011. “Study Laju Korosi Pada Sampel Pipa Baja API

5L X-52 Dengan Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran dan Gas CO2 Pada

pH 6 Dalam Larutan NaCl 3,5%”. Fakultas Teknik, progam studi Teknik

Metalurgi dan Material. Universitas Indonesia,

Putra, dkk. 2013. “Studi Kualitas Air Payau Untuk Budidaya Perikanan Di

Kawasan Pesisir Kecamatan Linggo Sari Baganti Kabupaten Pesisir

Selatan”. Sumatera Barat: STKIP PGRI.

Riley, J.P., Skirrow G. 1975. Chemical Oceanography, v.4 2nd ed. Academic

Press, London, San Francisco.

Satria Nova. 2012. “Analisis Pengaruh Salinitas dan Suhu Air Laut Terhadap Laju

Korosi Baja A36”. Jurnal Teknis ITS.

Sulistiono, G.S., M.Ihsan, Komarudin. 2004. “Analisa Korosi Dari SS 440C Pada

Media Air Tawar dan Laut”. Jurnal Publitbang Iptek Bahan (P3IB) Batan.

Suratman Rochim, Hery Sonawan. 2004. Pengantar Untuk Memahami Proses

Pengelasan Logam. Alpabeta Bandung.

Trethewey, K.R., dan Chamberlain, J. 1991. Korosi Untuk Mahasiswa dan

Rekayasawa. Diterjemahkan oleh Alextri Kantjono Widodo. Jakarta: PT

Gramedia Pustaka Utama.

Whidarto, Sri. 1987. “Petunjuk Kerja Las”. Jakarta: Paramita.

Wiryosumarto, H., 2004, Teknologi Pengelasan Logam, PT. Pradya Paramita,

Jakarta.

Yusuf, Etikasari, dkk. 2009. “Pengolahan Air Payau Menjadi Air Bersih Dengan

Menggunakan Membran Reverse Osmosis”. Jawa Timur. Universitas

Pembangunan Nasional Veteran.