KARAKTERISTIK LELAH KOROSI PADA

BAJA KARBON RENDAH

TUGAS AKHIR Untuk memenuhi sebagai persyaratan

mencapai derajat sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin

diajukan Oleh :

PETRUS YUYUN SANTOSO

NIM :995214116

NIRM :99005112310120116

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2007

i

CORROSION FATIGUE CHARACTERISTICS

OF LOW CARBON STEEL

FINAL PROJECT

Presented as partial fulfillment of the requirements

to abtain the Sarjana Teknik degree in Mechanical Enginering

PETRUS YUYUN SANTOSO

Student Number : 995214116

MECHANICAL ENGINERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINERING DEPARTEMENT

ENGINERING FAKULTY

SANATA DHARMA UNLVERSITY

YOGYAKARTA

2007

ii

iii

iv

PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini

tidak memuat karya atau sebagian karya orang lain, kecuali yang teah disebutkan

dalam kutipan atau daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta,.......................

Penulis

Petrus Yuyun Santoso

v

MOTO

“Dimana Iman kuat segalanya dimungkinkan dan segala tantanganbisa diatasi”

Kebahagiaan datang dari diri sendiri. Orang bahagia tidak terus menerus

sukses,demikian pula orang yang tisak bahagia tidak terus menerus gagal. Orang

bahagia dan tidak bahagia cenderung memiliki pengalaman hidup yang serupa,

bedanya rata-rata orang yang tidak bahagia menghabiskan waktu dua kali lebih

banyak untuk memikirkan kejadian yang tidak menyenangkan sementara orang

yang bahagia cenderung mencari informasi yang membuka wawasan.

vi

PERSEMBAHAN

Karya tulis ini kupersembahkan kepada:

Kedua orang tua yang dengan kasih sayang serta doanya selama penyusunan

skripsi.

Semua teman-teman yang membantu dalam penyusuna skripsi.

vii

INTI SARI

Penelitian ini bertujuan untuk menyelidiki lelah korosi pada baja karbon

rendahyang mendapat pelapisan cat pada permukaannya.Bahan tersebut terbuat dari baja karbon rendah dengan komposisi 0,104%C, 0,456%Si, 0,417%Mn, 0,258%Cr. Pengujian kelelahan ini mengunakan Rotary Bending Fatigue Testing Mechine

Pengujian dilakukan pada sempel mula-mula, sempel yang dilapisi cat pada permukaannya dan sempel yang dilapisi cat pada permukaannya dalam medium korosi. Medium korosi yang digunakan pada pengujian adalah larutan NaCl 3,5%.

Hasil penelitian menujukkan bahwa terjadi penurunan ketahanan lelah pada sempel yang terkena korosi. Pada pengamatan makro menunjukan adanya sobekan yang hampir sama dengan penampang patahan.

viii

ABSTRACT

This research is aimed at researching corotion fatique in the low carbon steel

coated with painth on it’s surface. The material is made of low carbon steel with

composition 0,104 % C, 0456 % Si, 0,41 % Mn, and 0,258 % Cr. This fatique

testing uses Rotary Bending Fatique Testing Machine.

The testing is first applied the sample coated with paint on it’s surface and

the sample coated with paint in corotion medium. The medium corotion used in

the testing is NaCl 3,5 % solution.

The result of the research shows that it happened fatique endurance

decrease on the sample struck by corotion. The macro observation shows that

there is a torn piece which is equal to the fracture section.

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Bapa di Surga atas karunia hidup

yang telah dilimpahkan, dengan demikian selesailah pembuatan karya tulis ini

sehingga salah satu syarat untuk meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknik Mesin,

Fakultas Teknik, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta telah terpenuhi.

Banyak peristiwa atau kejadian-kejadian yang dialami sehingga

memperkaya pengalaman hidup penulis selama kurun waktu menyelesaikan tugas

akhir ini. Demikian pula penulis memahami bahwa pelaksanaan penelitian ini

dapat terlaksana karena bantuan dari berbagai pihak, dan sudah sepantasnya

penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Yosef Agung Cahyanta S.T, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Bapak I Gusti Ketut Puja S.T, M.T, selaku dosen pembimbing yang telah

memberikan bimbingan dan arahannya hingga terselesaikannya tugas akhir

ini.

3. Bapak Martono, selaku laboran Lab. Ilmu Logam yang selalu menemani

selama proses penelitian.

4. Dosen dan staf tata usaha Jurusan Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma.

5. Papi dan Mami yang sabar dalam memberi dorongan dan dana untuk

mengerjakan tugas akhir ini.

x

6. Semua teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu yang telah

membantu segala hal dalam kelancaran tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan,

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari

semua pihak sebagai upaya penyempurnaan skripsi ini.

Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi semua pembaca pada

umumnya dan bagi Universitas Sanata Dharma pada khususnya.

Yogyakarta, 15 Desember 2006

Petrus Yuyun Santoso

xi

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN......................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN........................................................................... iv

PERNYATAAN................................................................................................. v

MOTO.............................................................................................................. vi

PERSEMBAHAN........................................................................................... vii

INTI SARI...................................................................................................... viii

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

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

DAFTAR GAMBAR......................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ............................................................................. 2

C. Tujuan Penelitian ............................................................................... 2

D. Batasan Masalah ................................................................................ 3

BAB II DASAR TEORI

A. Baja .................................................................................................... 4

1. Pembuatan Baja .......................................................................... 4

xii

a. Baja Karbon Rendah .............................................................. 5

b. Baja Paduan ............................................................................ 5

c. Baja Tahan Korosi .................................................................. 5

d. Baja Perkakas ......................................................................... 5

2. Diagram Fasa ............................................................................. 6

B. Kelelahan .......................................................................................... 7

1. Kegagalan Kelelahan ................................................................. 10

2. Kekuatan Lelah .......................................................................... 13

3. Batas Kelelahan .......................................................................... 14

4. Lelah Korosi ............................................................................... 15

5. Efek Kegagalan pada Kelelahan ................................................ 16

a. Efek Ukuran ......................................................................... 16

b. Efek suhu ............................................................................. 17

c. Efek Permukaan ................................................................... 17

C. Perpatahan ...................................................................................... 18

BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN

A. Komposisi Kimia ............................................................................. 21

B. Peralatan dan Bahan yang Digunakan ............................................. 21

C. Jenis Penelitian ................................................................................ 23

D. Analisa Hasil ................................................................................... 25

E. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian .............................................. 26

xiii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Kekasaran Permukaan ............................................................... 28

B. Uji Kelelahan ................................................................................... 28

C. Pengamatan Makro .......................................................................... 31

D. Uji Kekerasan .................................................................................. 36

E. Pengamatan struktur Mikro ............................................................. 37

BAB V PENUTUP

A. Kesimpulan ...................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

1. Diagram Fasa Fe-Fe3C .................................................................................. 7

2. Skema Terjadinya Kegagalan Lelah .............................................................. 8

3. Skema Pembebanan Pada Uji Kelelahan ..................................................... 10

4. Tegangan ( σ ) – Waku ( t ) ........................................................................ 11

5. Diagram S-N ................................................................................................ 13

6. Skema Perpatahan dan Kelelahan ................................................................ 19

7. Rotary Bending Fatigue Testing Machine ................................................... 22

8. Bentuk dan geometri benda uji kelelahan..................................................... 23

9. Chamber ....................................................................................................... 24

10. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ......................................................... 26

11. Kurva S-N hasil pengujian lelah ................................................................ 30

12. Penampang patahan lelah material tanpa perlakuan Siklus 11.394 ……… 31

13. Penampang patahan lelah material tanpa perlakuan Siklus 2.370.502 …… 32

14. Penampang patahan lelah material dengan dilapisi cat Siklus 13.479 ……. 32

15. Penampang patahan lelah material dengan dilapisi cat Siklus 2.412.433….. 33

16. Penampang patahan lelah material dengan perlakuan air garam

Siklus 12.658 ……………………………………………….…………….. 33

17. Penampang patahan lelah material dengan perlakuan air garam

Siklus 1.253.462 …………………………………………………………. 34

18. Ilustrasi skematis bentuk patahan lelah ………………………………...… 35

xv

19. Ilustrasi skematis penampakan permukaan patah dari suatu perpatahan

lelah lengkung putar…………………………………………………….... 35

20. Grafik hasil pengujian kekerasan ……………………………………….... 37

21. struktur mikro benda uji tanpa perlakuan ……………………………....... 38

22. struktur mikro benda uji dengan perlakuan korosi ………………………. 38

xvi

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan perencanaan di bidang teknik khususnya teknik mesin,

dewasa ini sangat pesat. Suatu bahan yang dirancang untuk waktu

penggunaan yang sangat lama dibutuhkan ketelitian yang tinggi. Beberapa

proses diperlukan untuk mendapatkan suatu tambahan bentuk, penampilan

dan sifat-sifat mekanis bahan sesuai dengan penggunaan berikutnya.

Demikian halnya sifat-sifat mekais yang diinginkan, yaitu: kekuatan,

keuletan, ketangguhan, kekerasan dan lain-lain.

Pemilihan bahan untuk bagian suatu mesin adalah suatu keputusan

yang harus dilakukan oleh perencana, supaya kekuatan mempunyai angka

yang wajar dan aman. Kelelahan suatu bahan seringkali menjadi penyebab

adanya suatu kerusakan pada sutu komponen mesin karena perkiraan umur

bahan yang salah. Hal seperti ini harus dihindari karena sangat

mengganggu siklu kerja produksi dan kerja mesin selain itu juga sangat

membahayakan. Analisa kelelahan tersebut membutuhkan waktu yang

sangat lama dan teliti karena prosesnya tidaklah sederhana. Hal ini sangat

penting mengingat tujuan dari penelitian kelelahan ini adalah untuk

mengetahui kapan terjadinya kegagalan, sehingga kita dapat

mengantisipasinya.

1

B. Rumusan Masalah

Pada kondisi desain dan analisa suatu bagian mesin yang menerima

beban statis, pembebanan dilalulan secara bertahap supaya mendapatkan

kondisi tegangan-regangan yang sebenarnya. Sering kita jumpai tegangan-

regangan yang berubah akibat siklus atau perputuran tegangan yang

dikenakan pada benda uji secara kontinyu pada periode waktu tertentu

untuk mengetahui ketahanan dan keuletan benda uji. Metode ini disebut

metode kelelahan yaitu suatu benda uji mengalami beban tarik-tekan

secara dinamis. Selain itu benda uji juga diberi perlakuan faktor korosi

menggunakan air garam pengujian ini dilakukan pada baja karbon rendah

St 42, sekaligus ingin diketahui bentuk patahan akibat lelah korosi atau

tanpa korosi pada pengujian ini.

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk :

a. Membandingkan kurva S-N baja karbon rendah yang tidak

mendapat perlakuan dengan yang dilapisi cat tanpa medium

korosif NaCl dan yang dilapisi cat dengan medium korosif

NaCl.

b. Membandingkan bentuk patahannya.

2

D. Batasan Masalah

Supaya jalannya penelitian ini jelas dan terarah, penulis skripsi ini

dibatasi pada objek penelitian pada baja karbon rendah St 42. pengujian

yang dilakukan adalahpengujian kelelahan yang mendapat perlakuan

dengan dilapisi cat tanpa medium korosif dan yang dilapisi cat dengan

medium korosif serta tanpa perlakuan. Selain pengujian kelelahan tersebut

juga dilkukan foto makro untuk mengetahui bentuk patahan bahan yang

telah diuji kelelahan dengan ketiga fariabel perlakuan tersebut. Disamping

itu juga dilakukan pengujian kekerasan dan foto mikro.

3

BAB II

DASAR TEORI

A. Baja

Baja merupakan suatu bahan teknik yang mempunyai kandungan kimia karbon

(C) dan besi (Fe). Tetapi dalam perancangan jarang sekali menemukan baja murni

dengan unsur tersebut. Pada umumnya dalam baja juga mengandung unsur-unsur

lain, antara lain : Phospor (P), Belerang (S), Mangan (Mn), Silicon (Si) dan lain-

lainnya.

1. Pembuatan Baja

Proses pembuatan baja bertujuan untuk mengurangi unsur-unsur yang

terdapat dalam besi mentah, besi mentah ini didapat dari biji besi yang dilebur

dalam dapur tinggi yang dicampur dengan kokas dan batu gamping sebagai

media pencair dan sumber gas karbon monoksida (CO) yang sebagai unsur

pemisah oksida besi menjadi besi. Proses oksidassi tersebut dapat dilakukan

pada:

a. Konventer (Conventer)

b. Dapur Tungku Terbuka (Open Hearth Furnace)

c. Dapur Listrik (Electric Furnace)

Setelah diproses dalam dapur tinggi tersebut, untuk proses selanjutnya

yaitu dilakukan proses pembersihan terhadap unsur-unsur yang masih ada seperti;

karbon, phospor, belerang, mangan atau silikon, supaya didapat baja yang

diinginkan.

Proses pembersihan sendiri terdiri dari proses asam dan proses basa.

Baja-baja yang dihasilkan dari proses ini antra lain :

a. Baja Karbon (Carbon Steel)

Diperoleh dari penambahan kadar karbon pada besi murni

(ferrit)dalam jumlah antra 0,05% sampai 1,7% dan baja tersebu dibedakan

atas :

a. Baja karbon rendah, dengan kandungan karbon 0,05% - 0,30%

b. Baja karbon sedang, dengan kandungan karbon 0,30% - 0,50%

c. Baja karbon tinggi, dengan kandungan karbon lebih dari 0,50%

b. Baja Paduan (Alloy Steel)

Penambahan unsnr tertentu dalam jumlah yang wajar guna

merubah sifat lain dari baja karbon, unsur-unsur tersebut antara lain :

chromium (Cr), nikel (Ni), mangan (Mn), silikon (Si).

c. Baja Tahan Korosi (Stainless Steel)

Mengandung paling sedikit 12% khromium sebagai unsur

paduannya. Sifat yang paling penting dari baja ini adalah ketahanan

terhadap korosi.

d. Baja Perkakas (Tool Steel)

Baja jenis ini digunakan untuk piranti khusus pada mesin-mesin

perkakas karena sifat dari baja jenis ini adalah keras dan tahan aus, untuk

5

itu perlu ditanbahkan unsure, seperti Cr, W, V, dan Mo dalam jumlah

yang besar.

Material yang mau diuji pada pengujian kelelahan ini adalah baja

karbon rendah dengan kisaran kekuatan tarik 37 – 42 kg/mm2.Dengan

perlakuan menggunakan factor korosi air garam. Aplikasi bahan ini

misalnya pada piranti kapal laut.

2. Diagram Fasa (Phase Diagram)

Diagram fasa berfungsi untuk menunjukan fasa yang ada pada suhu

tertentu atau komposisi paduan pada keadaan keseimbangan yaitu bila semua

reaksi yang mungkin terjadi telah bereaksi dengan sempurna. (Gambar 2.1)

Ferit - Besi α

Besi murni (ferit) berubah strukturnya dua kali sebelum mencair yaitu pada

suhu 912°C. Ferit lunak dan ulet, bersifat ferromagnetik dan mempunyai

struktur kubik pemusatan ruang (kpr).

Austenit - Besi γ

Bentuk besi ini stabil pada suhu antara 912°C - 1394°C, dengan struktur

kubik pemusatan sisi (kpr), lunak dan ulet tanpa ferromagnetik.

Besi - δ

Diatas 1394°C austenit bukan berbentuk besi yang stabil karena struktur

kristal kembali ke bentuk kpr, bisa disebut ferrit - δ.

6

Karbida Besi (Sementit)

Terbentuk karena paduan besi – karbon, dimana karbon dikondisikan

melebihi batas daya larut membentuk fasa kedua, bersifat sangat keras, kurang

kesat dan tidak ulet.

sumber van vlack,hal.380

Gambar 2.1 Diagram Fasa Fe-Fe3C

B. Kelelahan

Kelelahan adalah suatu proses perubahan struktur permanen pada material

yang menghasilkan fluktuasi regangan dan tegangan pada beberapa titik yang

dapat menyebabkan terjadinya retak atau patah. Mekanisme pembentukan retak

awal lelah terjadi mulai dari permukaan secara skematis, mekanisme

pembentukan awal retak lelah ditunjukkan pada seperti pada gambar 2.2

(Collin, 1981)

7

Gambar 2.2. skema terjadinya kegagalan lelah

Ada 3 faktor yang menyebabkan terjadinya kegagalan lelah pada struktur yaitu:

1. Tegangan tarik maksimum yang cukup tinggi

2. Variasi atau fluktuasi tegangan yang cukup besar

3. Siklus penerapan tegangan yang cukup besar

Bahan uji mendapatkan beban lengkung dalam waktu tertentu dan akan

timbul tegangan lengkung besarnya bervariasi secara kontinu dari harga

maksimum tekanan ke harga maksimum tarikan. Kondisi tarik tekan ini

berlangsung terus menerus sampai bahan mengalami kelelahan dan berakhir

dengan perpatahan.

8

Besarnya tegangan lengkung dapat dihitung dengan persamaan :

IcM ×

=σ …………………………………………………………(2.1)

dengan;2dc = dan

4

24⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

dI π ……………………………………..(2.2)

maka;

164

224d

dlW

×

××=

πσ ………………………………………….….(2.3)

)/(32

2 23

cmkgd

lW

×

×= πσ …………………………………………….(2.4)

dengan ; W = beban yang diberikan (kg)

l = jarak tumpuan beban ke ujung jepit = 200 mm

d = diameter ukur benda uji (mm)

Analisis kelelahan selanjutnya digambarkan pada suatu diagram tegangan

(S) dan jumlah siklus (N), atau seringkali disebut sebagai diagram S – N

(diagram Wohler). Bahan berada pada kondisi aman dalam perancangan secara

teori didapatkan pada siklus antara 106 – 107 siklus yang merupakan titik

dimana suatu bahan (dalam hal ini baja karbon rendah St 42) dapat ditinjau

ketahanan lelahnya. Jumlah siklus yang dapat ditahan oleh bahan akan turun

dengan naiknya tegangan (S), demikian juga turunya tegangan akan diikuti oleh

naiknya siklus (N).

9

1. Kegagalan kelelahan (fatigue failure)

Pada bagian – bagian mesin sering ditemukan mengalami kegagalan

karena tegangan yang berulang atau berfluktuasi, dan analisa yang teliti

menyatakan bahwa tegangan tegangan maksimum yang sebenarnya masih

berada dibawah kekuatan akhir dari bahan tersebut dan bahkan cukup sering

dibawah kekuatannya.

Gambar 2. 3. Skema Pembebanan Pada Uji kelelahan

10

Gambar 2. 4. Kurva tegangan (σ) - waktu (t)

Perilaku yang istimewa dari kegagalan ini adalah bahwa benda uji

tersebut diberi tegangan berulang – ulang dalam watu yang lama, maka dari itu

kegagalan ini disebut kegagalan lelah (fatigue failure).

Kegagalan lelah bermula dari suatu retak kecil, pada umumnya retak ini timbul

akibat dari ketidak mulusan bahan, seperti pada perubahan penampang, alur

spie, lubang atau mungkin ketidak beraturan karena pengerjaan mesin. Saat

suatu retak muncul, pengaruh pemusatan tegangan menjadi bertambah besar

sampai akhirnya luasan yang tersisa tidak mampu menahan tegangan tersebut.

Kegagalan lelah digolongkan sebagai berikut ;

a. Kegagalan bersiklus rendah (low cycle fatigue)

Kegagalan lelah ini terjadi pada siklus tegangan antara N = 21 sampai

dengan N = 1000 siklus. Di sini awal terjadinya retakan dan menjalar

sampai pada kondisi retakan awal.

11

b. kegagalan bersiklus tinggi (high cycle fatigue)

siklus tegangan kegagalan yang terjadi lebih besar dari 1000 siklus.

Retakan sudah mulai terlihat namun masih dalam skala mikro, dan

selanjutnya dapat diketahui mengalami perpatahan atau tidak untuk

menunjukan kondisi aman dalam perancangan.

Selain kelelahan siklus, dapat juga diketahui daerah umur dari bahan

yaitu:

a. Daerah umur terhingga (finite life region)

Daerah dimana suatu perancangan belum bisa dikatakan aman,

terjadi pada siklus 100 sampai 106.

Perancangan pada daerah siklus rendah biasanya perancangan untuk

alat-alat berumur pendek dan untuk perancangan mesin yang

memerlukan pertimbangan atas kemungkinan menerima beban lebih.

b. Daerah umur tak terhingga (Infinite life region)

Di sini bahan bisa dikatakan aman dalam perancangan karena telah

melampaui batas siklus tegangan kelelahan, yakni dari 106 sampai

107. Perancangan pada bagian mesin dengan daerah ini jarang sekali

digunakan apalagi untuk produk komersial, namun dalam beberapa

kasus ada juga yang menggunakan perancangan dalam umur tak

terhingga, terlebih untuk penggunaan mesin dalam jangka waktu

yang lama.

12

2. Kekuatan Lelah (fatigue strength)

Kekuatan lelah baja didapat dari menerapkan perubahan tegangan

berbentuk sinusoidal pada benda uji sampai mengalami perpatahan. Perpatahan

yang terjadi akibat banyaknya siklus tegangan yang terjadi pada bahan uji dan

juga tergantung pada besarnya perubahan teganga.

Gambar 2.5. diagram S-N.

13

Absis dari diagram S-N (diagram Wohler) diukurkan sebagai banyaknya siklus

dengan pembagian skala logaritma sampai terjadi patah dan sumbu vertical

diukur sebagai tegangan maksimum σMaks dalam perubahan skala linier.

Kisaran mendatar untuk baja dalam diagram S-N dimulai 107 siklus tegangan,

selain itu juga menggambarkan perubahan tegangan maksimum, ini dinamakan

dengan kekuatan lelah.

3. Batas Ketahanan (endurance limit)

Beberapa kondisi pada diagram S-N memperlihatkan bahwa logam

mampu menahan siklus tegangan balik yang berulang tak terhingga jika

besarnya tegangan lebih kecil dari tegangan batas yang disebut juga sebagai

batas ketahanan. Pada persoalan baja, sebuah bentuk lutut (knee) pada

grafik(gambar2.5), yang bila melampaui lutut ini, kegagalan tidak akan terjadi,

berapapun jumlah siklus yang dialami bahan. Penentuan batas kelelahan

dengan pengujian kelelahan sangatlah panjang dan teliti. Hal ini dikarenakan

proses perencanaan berkaitan langsung dengan konsumen dengan kondisi

bahan yang telah dikerjakan dengan mesin. Batas ketahanan dapat diturunkan

secara empiris yang umumnya berada dibawah tegangan lelah bahan. Pada

bagian lain dalam perpatahan terdapat batas rasio, merupakan hasil bagi antara

batas ketahanan pada tegangan tariknya.

14

4. Lelah korosi

Lelah korosi adalah kelelahan yang disebabkan oleh pengaruh lingkungan

atau serangan kimia. Dalam pengujian lelah korosi dapat dilakukan dengan dua

metode, yaitu:

1. Benda uji secara terus-menerus diberi beban tegangan berulang dan

mengalami proses korosi hingga terjadi kegagalan.

2. Pengujian lelah korosi dihentikan setelah periode tertentu dan

kerusakan yang dihasilkan dinilai dengan manentukan ketahanan yang

tersisa dalam lingkungan udara.

Lelah korosi dapat dianggap terjadi menurut salah satu dari tiga kategori

yang berbeda:

1. Aktif : Terkorosi dengan bebas, misalnya baja karbon terkorosi

dalam air laut.

2. Imun : Logam dalam keadaan terlindungi baik secara katodik

maupun dengan pengecatan.

3. Pasif : Logam dalam keadaan terlindungi oleh selaput permukaan

yang dibangkitkan oleh korosi itu sendiri, biasanya selaput

oksida.

15

Dalam hal ini penelitian dilakukan dengan metode pertama dalam

kategori Imun, karena penelitian yang dilakukan ini spesimen secara terus-

menerus mendapat beban tegangan berulang serta mengalami proses korosi

hingga terjadi kegagalan lelah tetapi spesimen tersebut mendapat perlindungan

lapisan cat.

5. Efek Kegagalan pada Kelelahan

a. Efek Ukuran (size effect)

Yaitu kekuatan lelah unsur bahan yang besarnya lebih rendah

dibanding kekuatan lelah spesimen uji yang kecil. Hal tersebut

dipengaruhi oleh :

a. Geometri benda kerja yang sama pada beberapa kali

pengujian.

b. Struktur metalurgi dan distribusi tegangan sisa pada semua

penampang lintang bahan.

Perubahan ukuran spesimen mengakibatkan variasi dalam 2 faktor

yaitu :

a. Perubahan luas penampang yang berarti mempengaruhi

volume benda uji.

b. Penurunan gradien tegangan, biasanya untuk benda uji yang

bertakik dan juga tidak bertakik yang diberi beban lantur atau

torsi.

16

b. Efek Suhu (temperatur effect)

Uji lelah logam dibawah suhu kamar menunjukan bahwa kekuatan

lelah bertambah besar. Akan tetapi temperatur mencapai diatas 100° C,

baik kekuatan tarik maupun kekuatan lelah pada baja lunak akan

meningkat dan mencapai nilai maksimum pada suhu antara 200°C sampai

dengan 400°C. Biasanya ditandai dengan adanya mulur (creep) pada

benda uji sebelum terjadinya kegagalan.

c. Efek Permukaan

Kondisi permukaan benda uji merupakan hal yang perlu

diperhatikan dalam kelelahan mengingat kegagalan kerap kali berasal hal

tersebut.

Pada jenis pembebana jenis lentur dan puntir, tegangan maksimum

seringkali terjadi pada permukaan, sehingga retakan akan dimulai dari

permukaan tersebut. Factor – factor yang mempengaruhi permukaan

spesimen ujj, dibagi dalam 3 kategori :

1. Kekasaran Permukaan

Kekasaran permukaan spesimen uji dapat menimbulkan

perbedaan performance lelah yang cukup besar, semakin kasar

permukaan bahan akan semakin mudah terjadi suatu keretakan

karena biasanya pada permukaan tersebut akan terjadi peningkatan

tegangan yang akan menjadi sumber kegagalan.

17

2. Perubahan Sifat Permukaan

Kondisi perubahan sifat permukaan spesimen ini akan

mempengaruhi umur dan kekuatan lelah bahan. Perlakuan panas

pada baja akan berpengaruh besar terhadap kelelahan. Pada

pelapisan tertentun (electroplating) dapat mempengaruhi terhadap

ketahanan lelah yang dapat mengurangi batas lelah pada bahan.

3. Tegangan Sisa Permukaan

Pembentukan pola tegangan sisa tekan pada permukaan dapat

meningkatkan kekuatan lelah bahan. Tegangan ini identik dengan

tegangan-tegangan yang dihasilkan oleh beban luar (tarik-tekan),

dengan adanya tegangan sisa tekan akan memperkecil lelah pada

suatu titik di permukaan.

C. Perpatahan

Pada dasarnya semua kegagalan lelah tejadi dimulai pada permukaan

bahan. Pada sebagian besar jenis pembebanan yang umum, seperti lentur dan

puntir tegangan maksimum terjadi pada permukaan, sehingga diketahui retakan

awal yang terjadi pada permukaan bahan tersebut. Retak kelelahan biasanya

dimulai pada permukaan dimana lentur dan puntir menyebabkan terjadinya

tegangan – regangan yang tinggi atau berbeda ditempat yang tidak rata dimana

terjadi konsentrasi tegangan, kondisi ini terus berkembang secara periodik

sampai terjadi perpatahan.

18

Hal ini dapat menunjuka bahwa tingkat ketelitian penyelesaian permukaan pada

bahan uji sangat mutlak diperlukan mengingat dari sini pula dapat diketahui

sampai dimana batas ketahanan (endurance limit) bahan akibat kelelahan.

Proses perpatahan kelelahan dibagi menjadi beberapa tahap, antra lain :

a. Permukaan pembentukan retak yang terjadi pada permukaan benda

uji.

b. Pembentukan retak pergelinciran pita (slip band crack growth)

pertumbuhan retak tahap I.

c. Pertumbuhan retak pada bidang – bidang yang tegangan tariknya

tinggi pertumbuhan retak tahap II.

d. Kegagalan ulet ultimate terjadi apabila retak mencapai panjang yang

cukup besar hingga penampang yang ada tidak mampu menahan

beban.

Gambar 2. 6. skema perpatahan dan kelelahan

19

Dari penampilan patah fatik pada gambar 2.6 dapat dibedakan dua daerah

dengan ciri yang khas, yaitu :

(1). Daerah pertama, merupakan daerah yang cukup rata, pada daerah ini

terjadi perambatan retak fatik secara perlahan – lahan.

Daerah ini biasanya memiliki lengkungan konsentrasi yang mengitari

titik awal retakan, lengkungan tersebut merupakan posisi dimana

retak stasioner untuk periode tertentu.

(2). Daerah kedua, menampilkan perpatahan transkristalin khas yang

kasar, di daerah ini terjadi kegagalan lelah secara tiba – tiba.

Pada daerah yang relatif rata menunjukan bahwa permukaan ditutupi oleh

kontur yang cukup teratur. Strasi fatik ini menunjukan tempat kedudukan

medan perambatan dan jaraknya semakin besar dengan meningkatnya

kecepatan rambatan. Umumnya semakin rendah keuletan bahan, makin samar-

samar strasinya. Pada tempertur ruang fatik mencakup slip antara kristal dan

inisiasi retak permukaan, disusul dengan perambatan retak secara traskristalin.

20

BAB III

PELAKSANAAN PENELITIAN

A. Komposisi Kimia

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah baja karbon rendah,

yang mengandung 0.104% C, 0.456% Si, 0,471% Mn, 0.258% Cr. Pengujian

komposisi kimia dari baja karbon rendah dilakukan untuk mengetahui kandungan

unsur-unsur dari benda uji. Pengujian ini telah dilakukan di Laboratorium Logam

Politeknik Manufaktur Ceper, Klaten.

B. Peralatan dan bahan yang digunakan

1. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini berupa :

a) Mesin uji Tarik , milik Laboratorium Ilmu Logam Universitas

Sanata Dharma.

b) Mesin uji kelelahan Rotary Bending Fatigue Testing Machine,

milik Laboratorium Ilmu Logam Universitas Sanata Darma.

c) Alat uji kekerasan Brinell

d) Chamber, yang digunakan untuk sirkulasi air garam supaya

sepesimen dapat terkorosi dengan sempurna

e) Surfcorder SE 1700, alat uji kekasaran permukaan

f) Ember, sebagai tempat air garam

g) Kamera, untuk memotret struktur Makro dan Mikro

h) Pompa, untuk mengalirkan air garam

Gambar 3.1. Rotary Bending Fatigue Testing Machine

2. Bahan

Benda uji kelelahan ini dibuat dari baja karbon rendah St 42 yang berbentuk

silinder dengan Diameter D = 16 mm. Bentuk dan ukuran benda uji mengacu

pada standar Jis Z2274. Benda uji tersebut terbagi menjadi tiga kelompok

pengujian kelelahan. Kelompok pertama yaitu tanpa perlakuan dan diuji pada

kondisi udara ruang. Kelompok kedua yaitu benda uji yang premukaannya

dilapisi cat dan diuji pada kondisi udara ruang. Kelompok ketiga yaitu benda uji

yang premukaannya dilapisi cat dan dengan medium korosif. Lapisan cat yang

digunakan dapa benda uji ini menggunakan cat semprot (RJ) yang mudah didapat

di pasaran dan murah harganya. Media korosif yang digunakan adalah larutan

NaCl, dibuat dengan melarutkan NaCl sebanyak 175 gram kedalam 5 liter air

aquades.

22

15,4

φ8

30 R15 30

90

Gambar 3.2. Bentuk dan geometri benda uji kelelahan

C. Jalan Penelitian

Skema jalannya penelitian ditampilkan pada diagram alir pada Gambar 3.4

Setelah semua bahan-bahan telah siap kemudian dibentuk spesimen uji kelelahan,

benda uji kelelahan diambil 6 spesimen untuk diuji kekasaran permukaan dengan

menggunakan Surfcorder SE 1700. Uji kekasaran permukaan dilakukan di Lab

Bahan Teknik DIII, Jurusan teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Gajah

Mada. Selanjutnya dilakukan pengujian kelelahan di Lab Ilmu Logam Jurusan

Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sanata Darma.

Sebelum dilakukan pengujian kelelahan terlebih dahulu dilakukan

pengujian tarik, pengujian tarik ini bertujua untuk menentukan pembebana awal

pada pengujian kelelahan. Pengujian tarik ini dilakukan di Lab. Ilmu Logam

Universitas Sanata Dharma.

23

Pengujian kelelahan ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu: Bagian pertama,

pengujian kelelahan tanpa perlakuan dan diuji pada kondisi udara ruang. Bagian

kedua, pengujian kelelahan dengan benda uji yang premukaannya dilapisi cat dan

diuji pada kondisi udara ruang.

Bagian ketiga pengujian kelelahan dengan benda uji yang premukaannya dilapisi

cat dan dengan medium korosif berupa NaCl pro analisis 3,5%tanpa mendapat

perlakuan,

Pengujian kelelahan yang menggunakan perlakuan korosi larutan NaCl

membutuhkan alat bantu Chamber yang terlihat pada Gambar 3.3, yang

digunakan untuk sirkulasi air garam supaya benda uji dapat terkorosi dengan

sempurna.

Gambar 3.3. Chamber

24

Selanjutnya setelah semua spesimen diuji kelelahan kemudian dilakukan

pengamatan patahan uji lelah dengan tegangan tinggi (siklus rendah) dan uji lelah

dengan tegangan rendah (siklus tinggi), kemudian dilakukan pengamatan bentuk

patahan bahan karena kelebihan beban atau patahan bahan karena kelelahan,

sehingga hasil dari patahan tersebut dapat dibandingkan dengan teori yang ada.

Selain pengujian kelelahan juga dilakukan pengamatan strutur mikro dan uji

kekerasan.

D. Analisis Hasil

Dari penelitian ini akan diperoleh data yang dapat dibuat dalam diagram

S-N yaitu perbandingan antara tegangan (S) dengan jumlah siklus (N).

Pengamatan bentuk patahan dibuat dengan makrostruktur dan dijelaskan menurut

referensi yang ada.

25

E. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian

Pembuatan spesimen uji

kelelahan

Uji kelelahan dengan

pengecatan tanpa faktor koros

Uji kekasaran permukaan

Uji kelelahan tanpa pengecatan & tanpa

faktor korosi

Pengamatan struktur makro

Uji kekerasan Pengamatan

strutur mikro

Pengolahan data

kesimpulan

Gambar 3.4. Diagram alir jalannya penel

26

Uji kelelahan denganpengecatan & Faktor korosi

itian

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Kekasaran Permukaan

Pada tabel 4.1 adalah hasil uji kekasaran permukaan benda uji kelelahan.

Dalam pengujian ini menggunakan enam benda uji kelelahan yang diambil secara

acak. Hal yang mempengaruhi kekasaran permukaan adalah disebabkan karena pada

saat pengerjaan pembuatan benda uji kurang sempurna.

Tabel 4.1 Angka kekasaran permukaan

No Angka kekasaran permukaan, tanpa pengecatan. Ra ( mµ )

Angka kekasaran permukaan, dangan pengecatan. Ra ( mµ )

1 1,681 1,755 2 0,5216 1,313 3 0,4686 0,6301

Hasil pengujian kekasaran permukaan menunjukan angka kekasaran

permukaan yang berfariasi, Hal ini dapat menyebabkan hasil pengujian kelelahan

yang di dapat terkadang tidak sesuai.

C. Pengujian Kelelahan

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini disajikan dalam bentuk data dan

grafik. Grafik tersebut merupakan perbandingan antara tegangan (S) dan siklus

putaran (N) atau sering disebut grafik S-N.

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Tarik

No D (mm)

0A (mm)

0L (mm)

L∆ (mm)

makP (Kg/mm )2

makσ (Kg/mm ) 2

ε %

1 4,3 15,195 32 3,5 884,4 58,2 10,937 2 4,3 14,52 32 3 809,2 55,73 9,375 3 4,3 15,896 32 3,25 886,8 55,74 10,156

28

Dari pengujian tarik diperoleh tegangan rata-rata 56,556 kg/mm2,maka

penentuan beban awal sebagai acuan adalah 80% dari tegangan maksimum, sehingga

diperoleh:

3

32

2d

LW

×

×=π

σ

3832

200225,45×

×=π

W

W = 22,73 kg

maka besarnya pembebanan awal untuk uji kelelahan adalah 22 kg. Selanjutnya

beban diturunkan secara betahap sampai siklus aman. pengujian kelelahan terhadap

material asal dan material yang diberi perlakuan pengecatan pada permukaan tanpa

menggunakan medium korosi dan material yang dengan pengecatan dan media

korosi. Dilihat dari kecenderungan kurva kelelahan menunjukan adanya perbedaan

antara material awal, dengan material yang telah diberi perlakuan pengecatan baik

yang ditambah dengan medium korosi maupun tidak. Kurva untuk material asal

berada diatas kurva material yang menggunakan pengecatan dan yang ditambah

dengan medium korosi air garam. Hal ini berarti hanya ditambah pengecatan saja

material sudah menunjukan adanya perbedan ketahanan lelah, hal ini disebabkan

karena danya penambahan ukuran material sebab ada penambahan lapisan cat, tetapi

setelah terkena korosi ketahanan lelah menurun, walaupun sudah mendapat

perlindungan dari korosi dengan lapisan cat, ternyata serangan korosi masih dapat

menembus lapisan cat. Sehingga ketahanan material menurun.

29

Kurva S-N

0

10

20

30

40

50

0 500000 1E+06 2E+06 2E+06 3E+06 3E+06

N (siklus)

Tega

ngan

Len

gkun

g (K

g/m

m2)

Tanpa perlakuan pengecatan Korosi

Gambar 4.1 Kurva S-N hasil pengujian lelah

Penurunan ketahanan lelah tersebut dikarenakan adanya unsur kimia

yaitu NaCl yang bersifat pengkorosi material dan merembasnya unsur

pengkorosi tersebut melalui pori-pori cat yang disebabkan kegagalan pada

saat pengecatan berlangsung.

Penentuan batas ketahanan lelah dilakukan dengan pemberian

tegangan rendah sampai pada siklus diatas 2 x 106. Hal ini dilakukan karena

untuk material baja, batas lelahnya adalah pada tegangan yang memberikan

siklus patah antara 106 sampai 107siklus ( Fuch and Stephen, 1980).

Bila pada tegangan tertentu yang meberikan siklus diatas 2 x 106 dan benda

uji belum mengalami kegagalan patah, maka tegangan tersebut dianggap

sebagai batas lelah.

F. Pengamatan Makro

30

Hasil pengamatan makro pada permukaan patahan benda uji yang

tidak mendapat perlakuan air garam ditunjukkan pada Gambar 4.2 adalah

beban tertinggi dan Gambar 4.3 adalah beban terendah, sedangkan

permukaan patahan benda uji yang mendapat perlakuan pelapisan cat

ditunjukkan pada Gambar 4.4 adalah beban tertinggi dan Gambar 4.5 adalah

beban terendah, sedangkan permukaan patahan benda uji yang mendapat

perlakuan korsi air garam dan pelapisan cat ditunjukkan pada Gambar 4.6

adalah beban tertinggi dan Gambar 4.7 adalah beban terendah, beserta

keterangan dimana letak retak awal (patah elastis) dan final failure (patah

plastis).

Akhir patahan

Retak awal

Gambar 4.2 Penampang patahan lelah material tanpa perlakuan

Siklus 11.394

31

Retak awal

Gam

Gamb

Akhir patahan

bar 4.3 Penampang patahan lelah material tanpa perlakuan

Siklus 2.370.502

Retak awal

ar

Akhir patahan

4.4 Penampang patahan lelah material dengan dilapisi cat

Siklus 13.479

32

Retak awal

Gambar 4

R

Gambar 4.6 P

Akhir patahan

.5 Penampang patahan lelah material dengan dilapisi cat

Siklus 2.412.433

etak awal

enampang patahan lelah mater

Siklus 12.658

33

Akhir patahan

ial dengan perlakuan air garam

Retak awal Akhir patahan

Serangan korosi

Gambar 4.7 Penampang patahan lelah material dengan perlakuan air garam

Siklus 1.253.462

Pada Gambar 4.2 terlihat bahwa retak awal dimulai pada suatu titik di

permukaan material, yang kemudian merambat dengan cepat dan akhirnya

patah pada daerah tengah yang bertolak belakang dengan titik dimana retak

dimulai. Permukaan yang kasar dan hampir tidak terlihat awal retaknya ini

disebabkan oleh beban yang besar sehingga patahnyapun cepat.

Pada Gambar 4.3 perambatan awal retak terlihat jelas sampai terjadi

patah lelah, dilihat dari bentuk patahan benda uji pada penelitian ini tergolong

lunak dan ulet. Ini terlihat dari sobekan benda uji yang begitu besar.

34

Di samping itu, adanya garis slip (striations) yang ditunjukan oleh bidang

lebih gelap menunjukan patahan adalah patah lelah. Luas bidang gelap yang

lebih besardengan luas bidang (mengkilap) menunjukkan bahwa benda uji

patah pada tegangan nominal. Hal ini sesuai dengan ilustrasi skematis

penampakaan permukaan patah seperti terlihat pada Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Ilustrasi skematis bentuk patahan lelah (Brooks, 1993)

Gambar 4.9 Ilustrasi skematis penampakan permukaan patah dari suatu

perpatahan lelah lengkung putar.

a) Retak dimulai pada titik yang berbeda dalam satu

bidang keliling

b) Retak dimulai pada titik yang berbeda tetapi tidak pada

satu bidang keliling

35

Retak lelah dapat juga berawal dari beberapa tempat di permukaan

benda uji. Hal ini dapat dijelaskan secara skematis dalam Gambar 4.8a. jika

retak lelah berawal di beberapa tempat tetapi secara aksial tidak terletak pada

satu bidang, maka terjadai penyesuaian untuk mempertemukan retak. Titik

pertemuan ini membentuk tanda pada permukaan patah yang disebut dengan

ratchet marks, seperti diilustrasikan dalam Gambar 4.9b. tanda seperti ini

juga tampak pada permukaan patah benda uji yang mendapat perlakuan. Hal

ini terjadi karena terkikisnya lapisan cat oleh air garam, sehingga baja

terkorosi langsung oleh air garam dan menimbulkan retak lebih dari satu

bidang keliling, seperti yang terlihat pada benda uji Gambar 4.7. Pada

Gambar 4.7 juga terlihat adanya patah celah (Pitting Corrosion ).

D. uji kekerasan

Pengujian kekerasan yany kita kenal ,antara lain: Brinell, Vickers, Rokwell

dan lain-lain. Pada penelitian ini yang digunakan untuk uji kekerasan menggunakan

metode Brinell, uji kekerasan ini menggunakan identor berupa bola baja dengan

diameter 2,5mm. Kekerasan Brinell diberi simbul dengan HB atau BHN (Brinell

Hardness Number) dihitung dengan rumus:

)((

222 dDDD

PBHN−−×

=π

2mmkg

keterangan:

P = gaya yang bergerak pada penetrator (kg)

D = Diameter penetrator (mm)

d = Diameter bekas injakan penetrator (mm)

36

156.72 154.96 151.98

100

150

200

1

BH

N(k

g/m

m)

Tanpa Perlakuan Pengecatan Korosi

Gambar 4.10 Grafik hasil pengujian kekerasan

Pada uji kekerasan tidak menunjukan adanyan perubahan tingkat

kekerasan bahan yang cukup jauh, hal ini menunjukan bahwa perlakuan yang

diberikan pada benda uji tidak mempengaruhi sifat mekanik dari bahan

tersebut.

E. Pengamatan struktur mikro

Analisa pengujian ini disajikan dalam bentuk gambar yang diambil

dangan menggunakan kamera khusus untuk memotretnya. Hasil dari

pemotretan ini juga menunjukan tidak ada perubahan struktur yang sangat

menyolok. Jadi perlakuan yang diberikan pada bahan ini juga tidak

berpengaruh pada struktur mikronya. Hal ini menunjukan bahwa perlakuan

yang diberikan hanya berpengaruh pada premukaannyan.

Adapun hasil pemotretan dapat dilihat pada hambar dibawah ini:

37

Gambar 4.11 struktur mikro benda uji tanpa perlakuan

Gambar 4.12 struktur mikro benda uji dengan perlakuan korosi

38

BAB V

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari penelitian yang dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan

sebagai berikut:

1. Ketahanan lelah benda uji yang tidak mendapat perlakuan dengan

yang mendapat pengecatan tadak menunjukan perubahan yang

signifikan sedangkan yang mendapat perlakuan dengan medium korosi

mengalami penurunan ketahanan lelah yang sangat besar. Terlihat

pada gambar 4.1, memperlihatkan grafik untuk benda uji yang

mendapat perlakuan berada dibawah grafik benda uji yang tanpa

perlakuan.

2. pengamatan makro mununjukan bahwa terdapat sobekan yang hampir

sama besar pada penampang patahan benda uji yang mendapat

perlakuan dan yang tidak mendapat perlakuan, seperti tampak pada

gambar 4.2, gambar 4.4 dan gambar 4.6.

39

DAFTAR PUSTAKA

ASM, 1987, Metal Handbook, Fractography, Ninth Edition, Volume 12, pp.13,

36,49, Metal Park OHIO

ASTM, 1991, Constant Amplitude Axial Fatigue Test of Metallic Materials,

Designation E466-76, Annual Book of ASTM Standards, Philadelphia.

Brooks, C.R., Choudhury, A., 1993, Metallurgical Failure Analysis, McGraw-

Hill, Inc., New York.

Dieter, George E., 1987, Metalurgi Mekanik, Jilid 1, edisi ketiga, alih bahasa oleh

Sriati Djapri, Erlangga, Jakarta.

Dieter, George E., 1988, Metalurgi Mekanik, Jilid 2, edisi ketiga, alih bahasa oleh

Sriati Djapri, Erlangga, Jakarta.

Fuch, H.O., Stephen, R.I., 1980, Metal Fatigue in Engineering, Jonh Wiley and

Sons, New York.

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

PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

35

Hasil uji kelelahan Tanpa perlakuan

No W (kg) D (mm) σ (kg/mm2) N (siklus)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

20

19

18

17

16

15

14,5

14

13,5

13

12

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

7,9

41,3189

39,27287

37,20588

35,13889

33,07189

31,0049

29,9714

28,93791

27,90411

26,87091

24,80392

11394

15791

18073

26363

200907

218563

268130

439597

711832

2370502

3245477*

Ketrangan : * Benda uji tidak patah Pengecatan

No W (kg) D (mm) σ (kg/mm2) N (siklus)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

21

20

19

18

17

16

15

14,5

14

13,5

13

12,5

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

40,24986

38,35264

36,43501

34,51738

32,59974

30,68211

28,76448

27,80566

26,84685

25,88803

24,92922

23,9704

13479

15294

22655

38415

87029

209034

289335

748962

808632

1752567

2412433

3254864*

Ketrangan : * Benda uji tidak patah

Korosi

No W (kg) D (mm) σ (kg/mm2) N (siklus)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

21

20

18

17

16

15

14

13

12,5

12

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

8,1

40,24986

38,35264

34,51738

32,59974

30,68211

28,76448

26,84685

24,92922

23,9704

23,01158

12658

15808

19729

62719

88847

156060

266425

645412

1253462

2560384*

Ketrangan : * Benda uji tidak patah

Hasil uji kekerasan

No perlakuan P (kg)

D (mm)

d (mm)

HB (kg/mm ) 2

Rata-rata (kg/mm ) 2

1 175 2,5 1,17 153,22 2 Tanpa perlakuan 175 2,5 1,16 154,81 156,72 3 175 2,5 1,14 162,13 4 175 2,5 1,14 162,13 5 Pengecatan 175 2,5 1,16 154,81 154,96 6 175 2,5 1,19 147,93 7 175 2,5 1,14 162,13 8 Korosi 175 2,5 1,27 128,68 151,98 9 175 2,5 1,13 165,13

Data Hasil Pengujian Tarik

No D (mm)

0A (mm ) 2

0L (mm)

L∆ (mm)

makP (kg/mm )2

makσ (kg/mm 2 )

ε (%)

1 4,3 15,195 32 3,5 884,4 58,2 10,937 2 4,3 14,52 32 3 809,2 55,73 9,375 3 4,5 15,896 32 3,25 886,8 55,74 10,156