PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP …1].pdfPENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN...

PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN

SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN

PERLAKUAN PANAS QUENCHING DAN NORMALIZING

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh:

SILVESTER TAUFAN DWI CHRISTIYANTO

NIM : 135214047

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

EFFECT OF THE BEACH ENVIRONMENT TO CORROSION RATE

AND MECHANICAL PROPERTIES OF MEDIUM CARBON STEEL

WITH QUENCHING AND NORMALIZING TREATMENT

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

To Obtain the Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

By :

SILVESTER TAUFAN DWI CHRISTIYANTO

Student Number : 135214047

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017


vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kepada Allah, Bapa, Putra dan Roh kudus yang

selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada penulis hingga dapat menyelesaikan tugas

akhir ini.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi bagi

mahasiswa Teknik Mesin sebelum dinyatakan lulus sebagai Sarjana Teknik.

Pelaksanaan dan penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan banyak pihak, baik

berupa materi, bimbingan, kerja sama serta dukungan moril. Dalam kesempatan ini

penulis mengucapakan terimakasih kepada:

1. Sudi Mungkasi Ph.D., Dekan Fakultas Sains Dan Teknologi Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M.T., Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma.

3. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., Dosen pembimbing akademik.

4. Budi Setyahandana M.T., Dosen pembimbing Tugas Akhir.

5. Seluruh dosen dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas

Sanata Dharma.

6. Martono Dwiyaning Nugroho, Ag. Ronny Widaryawan, Intan Widanarko

dan semua Laboran yang lain.

7. Kepada bapak Florentinus Murgiyanto, (alm) Christina Sri Sudarsih, dan

kakak saya Christopher Putut Sihantoro, terimakasih atas dukungan moral,

finansial, doa dan motivasi tiada henti hingga tugas akhir ini dapat selesai.

8. Teman-teman satu kelompok Yulius Bima dan Alyoisius Bagus.

9. Teman-teman PH Familia yang selalu mendukung saya.

10. Rekan-rekan dan semua pihak yang membantu dalam penulisan tugas

akhir ini.


viii

Penulis menyadari bahwa Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna

sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan

guna penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Yogyakarta, 4 Juni 2017

Penulis

Silvester Taufan Dwi Christiyanto


ix

DAFTAR ISI

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

TITLE PAGE …………….……………………………………………………… ii

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN ………………………...……………….iii

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

PERYATAAN HASIL KARYA ...………………………………………………..v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ……………….….vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI.......................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL................................................................................................. xii

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

DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xvi

INTISARI............................................................................................................ xvii

ABSTRACT....................................................................................................... xviii

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

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

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3. Tujuan Penelitian...................................................................................... 2

1.4. Manfaat Penelitian.................................................................................... 3

1.5. Batasan Masalah....................................................................................... 3

1.6. Metode Pengumpulan Data ...................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI ......................................................................................... 5

2.1. Baja........................................................................................................... 5


x

2.1.1. Klasifikasi Baja ................................................................................. 5

2.1.2. Sifat Mekanik Baja............................................................................ 6

2.1.3. Diagram Fasa Fe-C ........................................................................... 8

2.1.4. Struktur Mikro Baja ........................................................................ 10

2.2. Perlakuan Panas...................................................................................... 11

2.3. Pendinginan ............................................................................................ 13

2.3.1 Pendinginan Tidak Kontinyu................................................... 13

2.3.2. Pendinginan Kontinyu..................................................................... 14

2.4. Media Pendinginan................................................................................. 14

2.5. Pengertian Korosi ................................................................................... 16

2.6. Faktor-faktor Laju Korosi....................................................................... 21

2.7. Pengujian Bahan..................................................................................... 23

2.7.1. Pengujian Tarik ............................................................................... 23

2.7.1.1 Perilaku Mekanik Material ........................................................ 23

2.7.2. Pengamatan Struktur Mikro............................................................30

2.8. Tinjauan Pustaka….................................................................................32

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 35

3.1. Skema Penelitian .................................................................................... 35

3.2. Persiapan Spesimen ................................................................................ 36

3.3. Peralatan Yang Digunakan ..................................................................... 36

3.4. Pembuatan Spesimen.............................................................................. 42

3.5. Proses Perlakuan Panas ( Heat Treatment ) Spesimen ........................... 43

3.5.1. Proses Perlakuan Panas Normalizing Spesimen ............................. 43

3.5.2. Proses Perlakuan Panas Quenching Spesimen................................ 44

3.5.3. Proses Perlakuan Panas Normalizing Spesimen ............................. 45


xi

3.6. Penempatan Benda Uji Pada Lingkungan Pantai ................................... 45

3.7. Pengujian Spesimen ............................................................................... 46

3.7.1. Perhitungan Laju Korosi ................................................................. 46

3.7.2. Uji Tarik .......................................................................................... 48

3.7.3. Pengamatan Struktur Mikro ............................................................ 49

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...................................... 51

4.1. Pengujian Tarik ...................................................................................... 51

4.2. Perhitungan Laju Korosi ........................................................................ 57

4.3. Pengamatan Struktur Mikro ................................................................... 62

4.4. Pengamatan Korosi secara Makro .......................................................... 63

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN................................................................ 69

5.1. Kesimpulan............................................................................................. 69

5.2. Saran ....................................................................................................... 69

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 71

LAMPIRAN ……………………………………………………………………. 72


xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Unsur Kimia Baja Karbon Sedang....................................................... 36

Tabel 4. 1 Data Uji Tarik Spesimen Quenching dan Normalizing........................52

Tabel 4. 2 Data Uji Tarik Spesimen Normalizing................................................. 53

Tabel 4. 3 Data Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing.......................... 58

Tabel 4. 4 Data Laju Korosi Spesimen Normalizing.............................................59


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Diagram Fasa Besi-Karbida-Besi....................................................... 8

Gambar 2. 2 Struktur mikro pada besi dan baja.................................................... 10

Gambar 2. 3 Isothermal Tranformation Diagram................................................. 13

Gambar 2. 4 Continuous Cooling Transformation Diagram................................. 14

Gambar 2. 5 Korosi Seragam pada pipa................................................................ 17

Gambar 2. 6 Korosi Pitting ................................................................................... 18

Gambar 2. 7 Korosi Erosi pada Impeller .............................................................. 18

Gambar 2. 8 Korosi Dwilogam…..........................................................................19

Gambar 2. 9 Korosi Tegangan .............................................................................. 19

Gambar 2. 10 Korosi Celah................................................................................... 20

Gambar 2. 11 Korosi Lelah................................................................................... 20

Gambar 2. 12 Korosi Batas Butir .......................................................................... 21

Gambar 2. 13 Kurva tegangan-regangan ............................................................. 24

Gambar 2. 14 Kurva tegangan-regangan .............................................................. 25

Gambar 2. 15 Grafik tegangan- regangan baja yang memperlihatkan kesamaan

modulus elastisitas. ............................................................................................... 28

Gambar 2. 16 Kurva tegangan-regangan tersebut pada baja karbon rendah (mild

steel). ..................................................................................................................... 30

Gambar 2. 17 Ilustrasi penampang samping bentuk patahan spesimen uji tarik

sesuai dengan tingkat keuletan/kegetasan ............................................................. 30

Gambar 2. 18 Contoh/ sampel dengan mikroskop ........................................ 32

Gambar 3. 1 Skema Penelitian ...…………………………………………...……35

Gambar 3. 2 Mesin Bubut ..................................................................................... 37

Gambar 3. 3 Jangka Sorong .................................................................................. 37

Gambar 3. 4 Pahat Bubut ...................................................................................... 37

Gambar 3. 5 Mesin Uji Tarik ................................................................................ 38

Gambar 3. 6 Mikroskop Metallurgi ...................................................................... 38

Gambar 3. 7 Oven ................................................................................................. 39

Gambar 3. 8 Jangka Sorong .................................................................................. 39


xiv

Gambar 3. 9 Stopwatch ......................................................................................... 39

Gambar 3. 10 Autosol ........................................................................................... 40

Gambar 3. 11 Amplas ........................................................................................... 40

Gambar 3. 12 Neraca Digital ................................................................................ 40

Gambar 3. 13 Accu Zurr ....................................................................................... 41

Gambar 3. 14 Oli................................................................................................... 41

Gambar 3. 15 Thermometer .................................................................................. 41

Gambar 3. 16 HNO3 5%........................................................................................ 42

Gambar 3. 17 Standar ASTM A370-03a .............................................................. 42

Gambar 3. 18 Bentuk Spesimen Uji Tarik ............................................................ 43

Gambar 3. 19 Spesimen saat di quenching ........................................................... 45

Gambar 3. 20 Spesimen setelah di quenching ...................................................... 45

Gambar 3. 21 Spesimen diletakkan di lingkungan pantai..................................... 46

Gambar 3. 22 Spesimen ditimbang................................................................... 47

Gambar 3. 23 Spesimen dibersihkan..................................................................... 47

Gambar 3. 24 Spesimen direndam dalam air accu................................................ 47

Gambar 3. 25 Spesimen bersih ditimbang ............................................................ 48

Gambar 3. 26 Mesin Uji Tarik .............................................................................. 49

Gambar 3. 27 Contoh/ sampel dengan mikroskop ................................................ 50

Gambar 4. 1 Grafik UTS Spesimen Quenching dan Normalizing.........................54

Gambar 4. 2 Grafik UTS Spesimen Normalizing ................................................. 54

Gambar 4. 3 Grafik UTS Perbandingan Spesimen Quenching Normalizing dan

spesimen normalizing............................................................................................ 55

Gambar 4. 4 Grafik Regangan Spesimen Normalizing......................................... 56

Gambar 4. 5 Grafik Regangan Spesimen Quenching Normalizing ...................... 56

Gambar 4. 6 Grafik Perbandingan Regangan Spesimen Quenching Normalizing

dengan Spesimen Normalizing ............................................................................. 57

Gambar 4. 7 Grafik Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing.................. 60

Gambar 4. 8 Grafik Laju Korosi Spesimen Normalizing ..................................... 60

Gambar 4. 9 Grafik Perbandingan Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing

dengan Spesimen Normalizing ............................................................................. 61


xv

Gambar 4. 10 Struktur mikro dari spesimen quenching normalizing ................... 62

Gambar 4. 11 Struktur mikro dari spesimen normalizing..................................... 62

Gambar 4. 12 Spesimen quenching normalizing terkorosi 1 bulan. ..................... 63

Gambar 4. 13 Spesimen quenching normalizing terkorosi 2 bulan ...................... 64



Gambar 4. 16 Spesimen normalsing terkorosi 1 bulan ......................................... 65




Gambar 4. 20 Bentuk patahan spesimen quenching normalizing N17..................67

Gambar 4. 21 Bentuk patahan spesimen quenching P16.......................................67


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil pengujian komposisi

Lampiran 2 Grafik Uji Tarik Spesimen Quenching Normalizing

Lampiran 3 Grafik Uji Tarik Spesimen Normalizing


xvii

INTISARI

Kondisi alam Indonesia yang beriklim tropis, dan dekat dengan

lingkungan laut yang merupakan faktor yang dapat mempercepat proses korosi.

Korosi adalah rusaknya suatu bahan atau menurunnya kualitas suatu bahan karena

terjadi reaksi dengan lingkungan sekitarnya. Korosi hanya dapat dikendalikan atau

diperlambat laju korosinya. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui

pengaruh lingkungan pantai terhadap laju korosi dan sifat mekanik pada baja

karbon sedang yang diberi perlakuan panas quenching normalizing serta

dibandingkan dengan spesimen yang diberi perlakuan panas normalizing.

Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan adalah baja karbon sedang

dengan kadar karbon 0,65%. Proses terkorosinya spesimen dengan cara spesimen

diletakkan pada lingkungan pantai, kemudian dilakukan pengambilan dan

pengujian secara berkala 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan dan 4 bulan.

Hasil penelitian menunjukan bahwa perhitungan laju korosi spesimen

quenching normalizing dan spesimen normalizing mengalami kenaikan nilai laju

korosi. Nilai laju korosi pada spesimen quenching normalizing yang terkorosi

dibulan pertama sebesar 99,10 mdd (mg/mm²/day) dan nilai laju korosi dibulan

keempat terkorosi sebesar 204,78 mdd. Spesimen quenching normalizing

mengalamai kenaikan nilai laju korosi sebesar 106,47%. Sedangkan nilai laju

korosi pada spesimen normalizing yang terkorosi dibulan pertama terkorosi

sebesar 105,41 mdd dan nilai laju korosi dibulan keempat terkorosi sebesar

213,10 mdd. Spesimen normalizing mengalami kenaikan sebesar 102,16%. Hasil

pengujian tarik untuk mengetahui kekuatan tarik maksimal spesimen quenching

normalizing serta spesimen normalizing jika dibandingkan tidak menunjukkan

perubahan kekuatan tarik maksimal secara signifikan. Dari pengamatan struktur

mikro, bahwa spesimen quenching normalizing dengan media pendingin oli

memiliki fasa ferit (putih), perlit (hitam), bainit (keabu-abuan). Sedangkan

spesimen normalizing memiliki fasa ferit (putih) dan perlit (hitam).

Kata kunci: Korosi, Baja karbon, Pantai, Quenching, Normalizing


xviii

Abstract

Indonesia’s natural tropical climate and close to the coastal environment

are the factors that can accelerate the corrosion process.corrosion is the

destruction of a material or down grade of the material quality because of the

reaction with the environment surrounding the corrosion can only be controlled or

slowed the rate of corrosion. The purpose of this research is was to investigate

effect of coastal environment on corrosion rate and mechanical properties on

medium carbon steel which was given heat treatment of quenching normalizing

and compared with that treatment normalizing specimen.

In this research, the material used is carbon steel with 0,6% of carbon

content which composition already tested. The process of its specimen corrosion

is by putting the specimen in coastal environment, and the examination and data

retrieval will be taken periodically within 4 months.

The result of this research shows that the corrosion rate of quenching

normalizing specimen and normalizing specimen experienced an increase in its

corrosion rate. The corrosion rate value of quenching normalizing which is

corroded in first month is 99,10 mdd (mg/mm²/day) and the corrosion rate value

in fourth month is 204,78 mdd. Quenching normalizing specimen experienced an

increase in its corrosion rate which is 106,47%. While the corrosion rate value of

normalizing specimen which is corroded in the first month is 105,41 mdd and its

corrosion rate value in forth month is 213,10 mdd. Normalizing specimen

experienced 102,16% increases in its corrosion rate value. The tensile test result

which is used to discover the maximum tensile strength of both quenching

normalizing specimen and normalizing specimen doesn’t show significant

changes in their maximum tensile strength. From an observation of microstructure

that quenching normalizing specimen with oil cooling medium has ferrite phase

(white), perlite (black), bainit (greyish). While the normalizing specimen has

ferrite phase (white), and perlite (hitam).

Keyword: Corrosion, Carbon Steel, Beach, Quenching, Normalizing


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kerusakan logam yang disebabkan oleh lingkungan udara untuk Negara

beriklim tropis seperti Indonesia, merupakan masalah yang sangat serius dan

perlu ditangani dengan sungguh-sungguh. Adapun dilingkungan pantai yang

korosif terdapat banyak kontruksi yang menggunakan baja, sehingga pasti

akan mengalami korosi. Di dunia industri terutama pada dunia material, korosi

merupakan permasalahan yang serius. Dalam kaitan dengan hal ini ditegaskan,

bahwa pada umumnya biaya pengendalian korosi di Indonesia berkisar antara

2 hingga 3,5% dari GNP (Growth National Produk). Biaya pengendalian

korosi adalah semua biaya yang timbul untuk menanggulangi korosi mulai

dari desain sampai dengan proses pemeliharaan. (Biro Klasifikasi Indonesia,

1997). Maka dapat dibayangkan besarnya biaya yang harus dikeluarkan untuk

penanggulangan korosi.

Korosi atau pengkaratan merupakan suatu peristiwa kerusakan atau

penurunan kualitas suatu bahan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi

terhadap lingkungan. Beberapa pakar berpendapat definisi hanya berlaku

pada logam saja, tetapi para insinyur korosi juga ada yang mendefinisikan

istilah korosi berlaku juga untuk material non logam, seperti keramik, plastik,

karet. Sebagai contoh rusaknya cat karet karena sinar matahari atau terkena

bahan kimia, mencairnya lapisan tungku pembuatan baja, serangan logam

yang solid oleh logam yang cair (liquid metal corrosion). (AR Hakim, 2012).

Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan

kerugian tidak langsung. Kerugian langsung adalah berupa terjadinya

kerusakan pada peralatan, permesinan atau stuktur bangunan. Sedangkan

kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena

terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi. Bahkan kerugian

tidak langsung dapat berupa terjadinya kecelakaan yang menimbulkan korban


2

jiwa, seperti kejadian runtuhnya jembatan akibat korosi retak tegang di West

Virginia yang menyebabkan 46 orang meninggal dunia. (Simatupang, 2005).

Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua,

yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari

bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, teknik

pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat

pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat

korosif dan sebagainya.

Dalam penelitian ini penulis ingin mengetahui bagaimana sifat mekanik

dan laju korosi dari baja dengan kadar karbon 0,65% yang mendapat

perlakuan panas quenching dan normalizing dibandingkan dengan baja

karbon dengan kadar karbon 0,65% yang mendapat perlakuan panas

normalizing terhadap lingkungan pantai selama 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan dan

4 bulan.

1.2 Rumusan Masalah

Telah diketahui bahwa perlakuan panas akan merubah karakteristik baja

karbon. Hal yang menjadi pertanyaan adalah seberapa besar pengaruh

quenching dan normalizing terhadap laju korosi baja dengan kadar karbon

0,65% di lingkungan pantai.

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk :

a. Mengetahui laju korosi baja dengan kadar karbon 0,65% dengan

perlakuan panas quenching normalizing dan baja dengan kadar

karbon 0,65% dengan perlakuan panas normalizing di lingkungan

pantai.

b. Mengetahui kekuatan tarik baja dengan kadar karbon 0,65%

dengan perlakuan panas quenching normalizing dan baja dengan

kadar karbon 0,65% dengan perlakuan panas normalizing di

lingkungan pantai.


3

c. Mengetahui struktur mikro baja dengan kadar karbon 0,65%

dengan perlakuan panas quenching normalizing dan baja dengan

kadar karbon 0,65% dengan perlakuan panas normalizing di

lingkungan pantai.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat antara

lain:

a. Dapat dipergunakan sebagai referensi pada penelitian selanjutnya.

b. Dapat menentukan hasil dari laju korosi, kekuatan tarik dan

struktur mikro untuk bahan baja dengan kadar karbon 0,65% yang

mendapat perlakuan panas quenching normalizing di lingkungan

pantai dari waktu ke waktu.

c. Dapat menentukan hasil dari laju korosi, kekuatan tarik dan

struktur mikro untuk bahan baja dengan kadar karbon 0,65% yang

mendapat perlakuan panas normalizing di lingkungan pantai dari

waktu ke waktu.

d. Memberi data untuk perkembangan pembangunan - pembangunan

yang menggunakan baja dengan kadar karbon 0,65% di lingkungan

pantai.

1.5 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ditentukan penulis dalam penelitian dan

penyusunan tugas akhir ini, agar terfokus dan sistematis. Lingkup penelitian

adalah:

a. Spesimen yang digunakan adalah baja dengan kadar karbon 0,65%.

b. Spesimen diberikan perlakuan panas quenching dan normalizing.

c. Waktu penelitian adalah 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan, 4 bulan. .

d. Pengujian dan pengamatan yang dilakukan: laju korosi, kekuatan

tarik, dan struktur mikro.


4

e. Pengujian dan pengamatan dilakukan di Laboratorium Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan Institut Sains

dan Teknologi AKPRIND.

f. Lokasi penelitian spesimen di pantai Baru, Bantul Yogyakarta.

1.6. Metode Pengumpulan Data

Penyusunan hasil penelitian dan analisa yang dilakukan diharapkan bisa

mendapatkan hasil yang akurat dan sistematis serta tidak melenceng jauh dari

landasan teori yang ada, maka penulis melakukan beberapa metode

pengumpulan data, antara lain :

a. Literatur

Studi literatur digunakan sebagai dasar acuan dan referensi yang

diantaranya mencakup : Landasan teori, gambar, tabel, grafik, dan

segala sesuatu yang berkaitan dengan penelitian. Persamaan untuk

perhitungan yang berkaitan dengan analisa data diambil sebagai

pembanding antara hasil dari penelitian dan pembahasan.

b. Konsultasi dan Diskusi

Konsultasi dan diskusi dilakukan dengan dosen pembimbing,

laboran yang membantu proses penelitian dan rekan-rekan

mahasiswa lain yang bertujuan untuk mendapatkan hasil penelitian,

analisa, dan pembahasan yang baik, juga berguna untuk bertukar

informasi, masukan antar mahasiswa yang berhubungan dengan

penelitian yang dilakukan.

c. Pengujian spesimen

Data diperoleh berdasarkan proses korosi di pantai Baru, dengan

cara spesimen digantung pada ketinggian 2 meter selama 1, 2, 3

bulan. Kemudian spesimen diambil dan diuji di laboratorium ilmu

logam program studi Teknik Mesin Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Uji komposisi dilakukan

di PT ITOKOH CEPERINDO, Klaten, Jawa Tengah. Uji makro

dilakukan di Institut Sains dan Teknologi AKPRIND.


5

BAB II

DASAR TEORI

Dalam penelitian ini penulis menggunakan baja karbon sedang dengan kadar

karbon 0,65% profil bulat/ silinder. Untuk mendalami tentang teori baja, penulis

menjelaskan dasar-dasar teori, seluk beluk tentang baja dan pengaruh lingkungan

laut terhadap baja serta efek perlakuan panas yang diberikan.

2.1 Baja

Baja adalah logam paduan antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana besi

sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Persentase

komposisi karbon pada baja berkisar antara 0,05-1,7% dengan komposisi

tersebut dapat menentukan klasifikasi baja. Persentase unsur karbon pada baja

memiliki pengaruh langsung terhadap kekerasan baja (Amstead, 1987).

Dalam proses pembuatan baja akan terdapat unsur-unsur lain selain karbon

yang akan tertinggal di dalam baja seperti Mangan (Mn), Silikon (Si),

Kromium (Cr), Vanadium (V), dan unsur lainnya. Berdasarkan komposisi

dalam praktiknya baja terdiri dari beberapa macam yaitu: Baja Karbon

(Carbon Steel), dan Baja Paduan (Alloy Steel).

2.1.1 Klasifikasi Baja

Adapun baja karbon berdasarkan prosentase kadar karbonnya

dikelompokkan menjadi tiga macam (R.E Smallman, 1991, p.450):

a. Baja Karbon Rendah

Kandungan karbon pada baja ini kurang dari 0,3%. Karena

kadar karbon yang sangat rendah maka baja ini lunak dan tentu saja

tidak dapat dikeraskan, dapat ditempa, dituang, mudah dilas dan

dapat dikeraskan permukaannya (case hardening). Baja dengan

prosentase karbon kurang dari 0,15% memiliki sifat mudah di

mesin, mampu las dan biasanya digunakan untuk konstruksi

jembatan, bangunan, dan lainnya.

b. Baja Karbon Menengah


6

Kandungan karbon pada baja ini antara 0,3% sampai 0,7%.

Baja jenis ini dapat dikeraskan dan ditempering, dapat dilas dan

mudah dikerjakan pada mesin dengan baik. Baja ini dapat ditempa

secara mudah tetapi susah dilas semudah baja kontruksi dan baja

struktul. Penambahan kandungan karbon akan mempertinggi

kekuatan tarik tetapi mengurangi kemampuan regangnya.

Penggunaan baja karbon menengah ini biasanya digunakan untuk

poros/ as, engkol, gear, crankshaft dan sparepart lainnya.

c. Baja Karbon Tinggi.

Kandungan karbon pada baja ini antara 0,7% sampai 1,7%.

Karena kadar karbon yang tinggi maka baja ini lebih mudah dan

cepat dikeraskan dari pada yang lainnya dan memiliki kekerasan

yang baik, tetapi susah dibentuk pada mesin dan sangat susah

untuk dilas. Baja ini memiliki kekuatan tarik, kekerasan dan

ketahanan terhadap korosi lebih tinggi, tetapi kemampuan

regangnya kurang. Penggunaan baja ini untuk pegas/per, rel kereta

api, tali kawat baja, ban roda kereta api dan alat-alat pertanian.

2.1.2 Sifat Mekanik Baja

Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan

beban-beban yang dikenakan padanya. Beban-beban tersebut dapat berupa

beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir, atau beban kombinasi. Sifat-sifat

mekanik yang terpenting antara lain:

1. Kekuatan (strength) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.

Kekuatan ini ada beberapa macam, dan ini tergantung pada beban

yang bekerja antara lain dapat dilihat dari kekuatan tarik, kekuatan

geser, kekuatan tekan, kekuatan puntir, dan kekuatan bengkok.

2. Kekerasan (hardness) dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan

untuk bertahan terhadap goresen, pengikisan (abrasi), penetrasi.


7

Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance).

Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi dengan kekuatan.

3. Keuletan (elasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang

permanen setelah tegangan dihilangkan. Keuletan juga menyatakan

seberapa banyak perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi,

dengan kata lain kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk

kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban yang

menimbulkan deformasi.

4. Kekakuan (stiffness) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan/ beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk

(deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih

penting dari pada kekuatan.

5. Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan untuk

mengalami sejumlah deformasi plastis yang permanen tanpa

mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi

bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan

seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering

juga disebut sebagai keuletan (ductility).

6. Ketangguhan (toughness) menyatakan kemampuan bahan untuk

menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya

kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi

yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja pada suatu

kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga

sifat ini sulit untuk diukur.

7. Kelelahan (fatigue) merupakan kecenderungan dari logam untuk

patah apabila menerima tegangan berulang-ulang (cyclic stress) yang

besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisitasnya. Sebagian

besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan


8

oleh kelelahan. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat

penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor

yang mempengaruhinya.

8. Mulur (creep) merupakan kecenderungan suatu logam mengalami

deformasi plastis yang besarnya merupakan fungsi waktu, pada saat

bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.

2.1.3 Diagram Fasa Fe-C

Diagram kesetimbangan besi karbon adalah diagram yang

menampilkan hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa

selama proses pendinginan dan pemanasan yang lambat dengan kadar

karbon. Diagram ini merupakan dasar pemahaman untuk semua operasi-

operasi perlakuan panas. Dimana fungsi diagram fasa adalah memudahkan

memilih temperatur pemanasan yang sesuai untuk setiap proses perlakuan

panas baik proses anil, normalizing maupun proses pengerasan.

Gambar 2.1 Diagram Fasa Besi-Karbida-Besi

(Sumber : Georgia Tech Phase Diagram)


9

a) Austenit - Besi Austenit γ

Merupakan larutan pada sela antara karbon dan besi dengan

struktur FCC, dan mampu melarutkan maksimum 2% karbon

secara intersitas pada temperature 1129oC dalam bentuk larutan

padat, austenit bersifat liat dan lunak. Austenit merupakan fasa

yang tidak stabil di temperatur kamar, sehingga dibutuhkan

komposisi paduan lain yang akan berungsi sebagai penstabil fasa

austenite pada temperatur kamar, contohnya adalah mangan (Mn)

b) Ferrit - Besi α

Struktur BBC yang mampu melarutkan 0,008% karbon pada

temperatur 723˚C Ferrit membentuk larutan padat intersiti dengan

karbon pada luasan yang sempit dengan struktur yang paling luas.

Fasa ini biasa terjadi bersamaan dengan sementit, membentuk

perlit pada pendinginan lambat. Fasa ini lunak, dan memberikan

kemampuan bentuk pada logam.

c) Perlit – α + Fe₃C

Merupakan campuran eutektoit dengan kandungan 0,8% karbon

yang tampak tersusun berlapis-lapis secara bergantian dari ferrit

dan sementit. Oleh karena itu perlit mempunyai sifat antara ferrit

dan sementit yaitu cukup kuat dan tahan terhadap korosi. Perlit

terbentuk pada suhu 723˚C, dimana pada saat pendinginan 0,8%

karbon akan menghasilkan 100% perlit pada komposisi eutectoid.

Bila laju pendinginan lambat maka karbon dapat berdifusi lama

sehinga terbentuk perlit kasar, sedangkan bila laju pendinginan

dipercepat maka akan terbentuk perlit halus.

d) Sementit/ karbida besi - Fe₃C

Senyawa kimia antara besi dengan karbon dengan kandungan

karbon sebanyak 6,67% karbida besi (Fe3C) menyatakan bahwa

tiga atom besi terikat oleh salah satu atom karbon yang menjadi

sebuah karbida besi.


10

2.1.4 Struktur Mikro Baja

a b

c d

e f

Gambar 2.2 Struktur mikro pada besi dan baja.

(Sumber : Tata Surdia, Shinroku Saito, Pengetahuan bahan

Teknik hal 71)

Pada Gambar 2.2 akan dijelaskan struktur mikro yang terjadi pada

besi dan baja:


11

a) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 0,06%.

b) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 0,25%. Baja dinormalkan pada suhu 930°C.

c) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 0,30%. Baja ini diaustenitkan pada suhu 930°C

dan ditransformasikan isothrmal pada suhu 700°C.

d) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 0,45% C. Baja ini dinormalkan pada suhu 840°C.

e) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 0,80%. Baja ini diaustenitkan pada suhu 1150°C

dan didinginkan pada tungku.

f) Menunjukan struktur mikro baja yang mempunyai kandungan

karbon sebesar 1%. Baja ini dirol pada suhu 1050°C dan

pendinginannya dilakukan dengan udara.

2.2 Perlakuan Panas

Perlakuan panas atau heat treatment adalah kombinasi operasi

pemanasan pada logam dibawah temperatur lebur logam tersebut dan

pendinginan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat dengan waktu

tertentu (Avner, 1974).

Perlakuan panas didefinisikan sebagai kombinasi dari proses pemanasan

dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan terhadap

logam/paduan dalam keadaan padat, sebagai upaya untuk memperoleh sifat-

sifat tertentu. Perubahan sifat tersebut terjadi karena ada perubahan struktur

mikro selama proses pemanasan dan pendinginan dimana sifat logam atau

paduan sangat dipengaruhi oleh struktur mikro. Proses perlakuan panas terdiri

dari beberapa tahapan, dimulai dari proses pemanasan bahan hingga pada

suhu tertentu dan selanjutnya didinginkan juga dengan cara tertentu. Tujuan

dari perlakuan panas adalah mendapatkan sifat-sifat mekanik yang lebih baik

dan sesuai dengan yang diinginkan seperti meningkatkan kekuatan dan


12

kekerasan, mengurangi tegangan, melunakkan, mengembalikan pada kondisi

nomal akibat pengaruh pada pengerjaan sebelumnya, dan menghaluskan butir

kristal yang akan berpengaruh pada pengerjaan sebelumnya, dan

menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh pada keuletan bahan

(ASM handbook Vol 4, 1991).

Perlakuan panas atau Heat Treatment mempunyai tujuan untuk

meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan internal (internal stress),

menghaluskan ukuran butir kristal dan meningkatkan kekerasan atau

tegangan tarik logam. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi perlakuan

panas, yaitu suhu pemanasan, waktu yang diperlukan pada suhu pemanasan,

laju pendinginan dan lingkungan atmosfir Perlakuan panas adalah kombinasi

antara proses pemanasan atau pendinginan dari suatu logam atau paduannya

dalam keadaan padat untuk mendapatkan sifat-sifat tertentu.

a. Quenching

Proses quenching merupakan proses pengerjaan logam dengan

pendinginan secara cepat. Sehingga melalui quenching akan

mencegah adanya proses yang dapat terjadi pada pendinginan lambat

seperti pertumbuhan butir. Secara umum, quenching akan

menyebabkan menurunnya ukuran butir dan dapat meningkatkan nilai

kekerasan pada suatu paduan logam. Laju quenching tergantung pada

beberapa faktor yaitu medium, panas spesifik, panas pada penguapan,

konduktivitas termal medium, viskositas, dan agritasi (aliran media

pendingin). Kecepatan pendinginan quenching dengan air lebih besar

dibandingkan pendinginan dengan oli, sedangkan pendingin dengan

udara memiliki kecepatan yang paling kecil (Syaefudin, 2001).

b. Normalizing

Proses ini biasa diterapkan pada baja karbon rendah atau sedang

atau baja paduan agar struktur butiran lebih merata atau untuk

meghilangkan tegangan dalam atau untuk memperoleh sifat sifat fisis

yang diinginkan (Vliet dan Both, 1984). Spesimen yang telah dibentuk

sesuai dengan ukuran pengujian selanjutnya dipanaskan dalam tungku


13

pemanas Hofman. Spesimen tersebut dipanaskan pada temperatur

500°C. Kemudian dikeluarkan dan dibiarkan di udara terbuka hingga

temperatur kamar selain 30 menit. Tujuan dari pemanasan ini antara

lain untuk menghilangkan ketidakseragaman mikrostruktur,

mengeleminasi tegangan sisa meningkatkan keseragaman dan

penghalusan ukuran butir. Hal ini biasanya dilakukan pada material

yang telah mengalami hot working seperti forging, rolling, extrusion

dan sebagainya.

2.3. Pendinginan

2.3.1 Pendinginan Tidak Kontinyu

Jika suatu baja didinginkan dari suhu yang lebih tinggi dan kemudian

ditahan pada suhu yang lebih rendah selama waktu tertentu, maka akan

menghasilkan struktur mikro yang berbeda. Hal ini dapat dilihat pada

Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Isothermal Tranformation Diagram

(Sumber: Pengetahuan Bahan Teknik, cetakan keempat, PT.

Pradnya Paramita, Jakarta)


14

2.3.2 Pendinginan Kontinyu

Dalam praktiknya proses pendinginan pada pembuatan material baja

dilakukan secara menerus mulai dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan

suhu rendah. Pengaruh kecepatan pendinginan kontinyu terhadap struktur

mikro yang terbentuk dapat dilihat dari Continuous Cooling Transformation

Diagram.

Gambar 2.4 Continuous Cooling Transformation Diagram.

(Sumber: Pengetahuan Bahan Teknik, cetakan keempat, PT. PradnyaParamita, Jakarta)

2.4 Media Pendinginan

Media pendingin yang digunakan untuk mendinginkan baja bermacam-

macam. Berbagai bahan pendingin yang digunakan dalam proses perlakuan

panas antara lain:

a. Air

Pendinginan dengan menggunakan air akan memberikan daya

pendinginan yang cepat. Biasanya ke dalam air tersebut dilarutkan

garam dapur sebagai usaha mempercepat turunnya temperatur

benda kerja dan mengakibatkan bahan menjadi keras. Air memiliki

karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia


15

yang lain. Karakteristik tersebut adalah sebagai berikut (Dugan,

1972; Hutchinson, 1975; Miller, 1992). Pada kisaran suhu yang

sesuai bagi kehidupan, yakni 0°C (32°F) – 100°C, air berwujud

cair. Suhu 0°C merupakan titik beku (freezing point) dan suhu

100°C merupakan titik didih (boiling point) air. Perubahan suhu air

berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai penyimpan

panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air tidak menjadi

panas atau dingin dalam seketika. Air memerlukan panas yang

tinggi dalam proses penguapan. Penguapan (evaporasi) adalah

proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan energi

panas dalam jumlah yang besar. Oleh karena itu dalam penelitian

ini digunakan air es dalam proses pendinginan setelah proses Heat

Treatment Karena dapat mendinginkan logam yang telah

dipanaskan secara cepat. Suhu air es berkisar antara 0°C-5°C,

densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm³ terjadi pada

suhu 3,95°C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari

3,95°C, densitas air lebih kecil dari satu (Moss, 1993; Tebbut,

1992).

b. Minyak

Minyak yang digunakan sebagai fluida pendingin dalam perlakuan

panas adalah yang dapat memberikan lapisan karbon pada kulit

(permukaan) benda kerja yang diolah. Selain minyak yang khusus

digunakan sebagai bahan pendinginan pada proses perlakuan panas,

dapat juga digunakan minyak bakar atau oli. Viskositas oli dan

bahan dasar oli sangat berpengaruh dalam proses pendinginan

sampel. Oli yang mempunyai viskositas lebih rendah memiliki

kemampuan penyerapan panas lebih baik dibandingkan dengan oli

yang mempunyai viskositas lebih tinggi karena penyerapan panas

akan lebih lambat (Soedjono, 1978). Sehingga laju pndinginan

lebih lambat dibandingkan dngan air/ air garam. Sehingga media


16

pendingin ini dapat memberikan hasil quenching dengan distorsi

dan retak yang lebih kecil.

c. Udara

Pendinginan udara dilakukan untuk perlakuan panas yang

membutuhkan pendinginan lambat. Udara yang disirkulasikan ke

dalam ruangan pendinginan dibuat dengan kecepatan yang rendah.

Udara sebagai pendingin akan memberikan kesempatan kepada

logam untuk membentuk kristal-kristal dan kemungkinan mengikat

unsur-unsur lain dari udara (Soedjono, 1978).

d. Garam

Garam dipakai sebagai bahan pendinginan disebabkan memiliki

sifat mendinginkan yang teratur dan cepat. Bahan yang didinginkan

didalam cairan garam akan mengakibatkan ikatanya menjadi lebih

keras karena pada permukaan benda kerja tersebut akan mengikat

zat arang (Soedjono, 1978). Cairan garam merupakan larutan

garam dan air, titik didih larutan akan lebih tinggi daripada pelarut

murninya.

2.5 Pengertian Korosi

Korosi atau pengkaratan merupakan suatu peristiwa kerusakan atau

penurunan kualitas suatu bahan logam yang disebabkan oleh terjadinya reaksi

terhadap lingkungan. Beberapa pakar berpendapat definisi hanya berlaku

pada logam saja, tetapi para insinyur korosi juga ada yang mendefinisikan

istilah korosi berlaku juga untuk material non logam, seperti keramik, plastik,

karet. Sebagai contoh rusaknya cat karet karena sinar matahari atau terkena

bahan kimia, mencairnya lapisan tungku pembuatan baja, serangan logam

yang solid oleh logam yang cair (liquid metal corrosion). (AR Hakim, 2012).

Terkorosinya suatu logam dalam lingkungan elektrolit (air) adalah proses

elektrokimia. Proses ini terjadi bila ada reaksi setengah sel yang melepaskan

elektron dan reaksi setengah yang menerima elektron tersebut. Kedua reaksi

ini akan terus berlangsung sampai terjadi kesetimbangan dinamis dimana


17

jumlah elektron yang dilepas sama dengan jumlah olektron yang diterima.

Korosi dapat terjadi di dalam medium kering dan juga medium basah.

Sebagai contoh korosi yang berlangsung didalam medium kering adalah

penyerangan logam besi oleh gas oksigen (O₂) atau oleh gas belerang

dioksida (SO₂). Di dalam medium basah, korosi dapat terjadi secara seragam

maupun secara terlokalisasi. Contoh korosi seragam di dalam medium basah

adalah apabila besi terendam di dalam larutan asam klorida (HCl). Korosi di

dalam medium basah yang terjadi secara terlokalisasi ada yang memberikan

rupa makroskopis, misalnya peristiwa korosi galvanik sistem besi - seng,

korosi erosi, korosi retakan, korosi lubang, korosi pengelupasan, serta korosi

pelumeran, sedangkan rupa mikroskopis dihasilkan misalnya oleh korosi

tegangan, korosi patahan, dan korosi antar butir.

Berdasarkan bentuk kerusakan yang dihasilkan penyebab korosi,

lingkungan tempat terjadinya korosi, maupun jenis material yang diserang,

korosi terbagi menjadi, diantaranya adalah:

a. Korosi Merata (Uniform attack)

Korosi yang terjadi pada permukaan logam akibat reaksi kimia

karena pH air yang rendah dan udara yang lembab, sehingga makin

lama logam makin menipis. Biasanya korosi ini terjadi pada pelat

baja atau profil logam yang bersifat homogen. Korosi jenis ini

dapat dicegah dengan cara diberi lapisan lindung yang mengandung

inhibitor.

Gambar 2.5 Hasil spesimen uji yang terkorosi setelah 4 bulan di pantai


18

b. Korosi Sumuran (Pitting corrosion)

Korosi ini sangat berbahaya karena pada bagian permukaan hanya

lubang kecil saja, namun pada bagian dalamnya terjadi lubang yang

besar seperti sumuran. Korosi ini terjadi akibat adanya sistem

anoda pada logam, dimana daerah tersebut terdapat konsentrasi Cl‾

yang tinggi. Korosi jenis ini dapat dicegah dengan cara:

pemilihan bahan yang homogen, diberikan inhibitor sebagai

pelindung, mengatur kadar pH, konsentrasi klorida dan suhu,

diberikan coating material dengan dan menggunakan potensi.

Gambar 2.6 Korosi Pitting

(Sumber: www.substech.com)

c. Korosi Erosi (Errosion corrosion)

Korosi ini terjadi karena keausan dan menimbulkan bagian-bagian

yang tajam dan kasar, bagian-bagian inilah yang mudah terjadi

korosi dan juga diakibatkan karena fluida yang sangat deras dan

dapat mengikis pelindung pada logam.

Gambar 2.7 Korosi Erosi pada Impeller

(Sumber: www.corrosion doctor.org)


19

d. Korosi Logam Tak Sejenis (Dissimilar Metals)

Merupakan korosi akibat dua logam tak sejenis yang tergandeng

(coupled) membentuk sebuah sel korosi basah sederhana. Sebutan

lain yang sering digunakan adalah korosi dwilogam (KR.

Treathewey, 1991, p.109). Korosi ini sering dijumpai pada

sambungan sambungan pipa yang berbeda jenis logamnya.

Pemilihan logam yang sama jenisnya sangat penting untuk

menghindari korosi ini.

Gambar 2.8 Korosi Dwilogam


e. Korosi Tegangan (Stress corrosion)

Korosi tegangan terjadi karena butiran logam yang berubah bentuk

yang diakibatkan karena logam mengalami perlakuan khusus,

seperti diregang, ditekuk. Sehingga butiran menjadi tegang dan

butiran ini sangat mudah bereaksi dengan lingkungan. Apabila

logam yang telah mengalami stress maka logam harus direlaksasi.

Gambar 2.9 Korosi Tegangan



20

f. Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi celah adalah dengan perubahan yang tinggi pada lubang

sempit yang disebabkan adanya perbedaan penambahan oksigen

dengan konsentrasi oksigen dalam celah lebih rendah sehingga sulit

bagi oksigen untuk menembus lubang kecil. Korosi ini, disebabkan

oleh adanya sejumlah kecil larutan yang terstagnasi (diam) karena

adanya hole, gasket. Sambungan penyebab timbulnya celah,

sehingga korosi ini sering juga disebut korosi deposit, korosi

retakan.

Gambar 2.10 Korosi Celah


g. Korosi Lelah (Fatigue corrosion)

Korosi ini terjadi karena logam mendapatkan beban siklus yang

terus berulang sehingga semakin lama logam akan mengalami

patah karena terjadi kelelahan logam. Korosi ini biasanya terjadi

pada turbin uap, pengeboran minyak dan propeller kapal.

Gambar 2.11 Korosi Lelah



21

h. Korosi Batas Butir (Intergranular corrosion)

Korosi ini menyerang pada daerah sepanjang batas butir atau

daerah sekitarnya. Seperti diketahui, logam merupakan susunan

butiran-butiran kristal seperti pasir. Butiran-butiran tersebut saling

terikat membentuk mikrostruktur. Korosi ini disebabkan karena

adanya perubahan sifat metalurgi, terjadi pada suhu pemanasan

400oC–800oC dimana krom akan tertarik oleh karbon untuk

membentuk kromium karbida (chromium carbide) dibatas butir.

Sehingga permukaan dari material menjadi lemah.

Gambar 2.12 Korosi Batas Butir


2.6 Faktor-faktor Laju Korosi

Beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi proses korosi

antara lain, yaitu:

a. Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam proses terjadinya korosi, di

mana kenaikan suhu akan menyebabkan bertambahnya kecepatan

reaksi korosi. Hal ini terjadi karena makin tinggi suhu maka energi

kinetik dari partikel-partikel yang bereaksi akan meningkat

sehingga melampaui besarnya harga energi aktivasi dan akibatnya

laju kecepatan reaksi (korosi) juga akan makin cepat, begitu juga

sebaliknya (Fogler, 1992).

b. Kecepatan Alir Fluida atau Kecepatan Pengadukan


22

Laju korosi cenderung bertambah jika laju atau kecepatan aliran

fluida bertambah besar. Hal ini karena kontak antara zat pereaksi

dan logam akan semakin besar sehingga ion-ion logam akan makin

banyak yang lepas sehingga logam akan mengalami kerapuhan

korosi (Kirk Othmer, 1965).

c. Konsentrasi Bahan Korosif

Hal ini berhubungan dengan pH atau keasaman dan kebasaan suatu

larutan. Larutan yang bersifat asam sangat korosif terhadap logam

dimana logam yang berada didalam media larutan asam akan lebih

cepat terkorosi karena karena merupakan reaksi anoda. Sedangkan

larutan yang bersifat basa dapat menyebabkan korosi pada reaksi

katodanya karena reaksi katoda selalu serentak dengan reaksi anoda

(Djaprie, 1995).

d. Oksigen

Adanya oksigen yang terdapat di dalam udara dapat bersentuhan

dengan permukaan logam yang lembab. Sehingga kemungkinan

menjadi korosi lebih besar. Di dalam air (lingkungan terbuka),

adanya oksigen menyebabkan korosi (Djaprie,1995).

e. Waktu Kontak

Dalam proses terjadinya korosi, laju reaksi sangat berkaitan erat

dengan waktu. Pada dasarnya semakin lama waktu logam

berinteraksi dengan lingkungan korosif maka semakin tinggi

tingkat korosifitasnya. Laju korosi dapat dihitung dengan metode

kehilangan berat atau weight gain loss (WGL), pengujian ini sesuai

dengan standar ASTM G 31-72. Laju korosi dinyatakan dalam

mpy (milli inch per year). Dengan menghitung massa logam yang

telah dibersihkan dari oksida dan massa tersebut dinyatakan

sebagai massa awal lalu dilakukan selama waktu tertentu. Setelah

itu dilakukan penghitungan massa kembali dari suatu logam setelah


23

dibersihkan logam tersebut dari hasil korosi yang terbentuk dan

massa tersebut dinyatakan sebagai massa akhir. Dengan mengambil

beberapa data seperti luas permukaan, waktu dan massa jenis

logam yang di uji maka dihasilkan suatu laju korosi.

2.7 Pengujian Bahan

Pengujian bahan ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis

dari benda uji yang diteliti.

2.7.1 Pengujian Tarik

Uji tarik rekayasa dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan

dasar kekuatan bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan.

Pada uji tarik benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu dan bertambah

besar secara kontinu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan

mengenai perpanjangan yang dialami benda uji (Djaprie, 1987:276).

2.7.1.1 Perilaku Mekanik Material

Pengujian tarik yang dilakukan pada suatu material padatan (logam

dan non logam) dapat memberikan keterangan yang relatif lengkap

mengenai perilaku material tersebut terhadap pembebanan mekanis.

Informasi penting yang bisa didapat adalah:

a. Batas proporsionalitas (proportionality limit)

Merupakan daerah batas dimana tegangan dan regangan

mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap

penambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan

secara proporsional dalam hubungan linier σ = Eε (bandingkan

dengan hubungan y = mx; dimana y mewakili tegangan; x

mewakili regangan dan m mewakili slope kemiringan dari

modulus kekakuan). Titik A pada Gambar 2.13 ini

menunjukkan batas proporsionalitas dari kurva tegangan-

regangan.


24

Gambar 2.13 Kurva tegangan-regangan

(Sumber: www.infometrik.com)

b. Batas elastis (elastic limit)

Daerah elastis adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada

panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah

proporsionalitas merupakan bagian dari batas elastik ini.

Selanjutnya bila bahan terus diberikan tegangan (deformasi dari

luar) maka batas elastis akan terlampaui pada akhirnya sehingga

bahan tidak akan kembali kepada ukuran semula. Dengan kata lain

dapat didefinisikan bahwa batas elastis merupakan suatu titik

dimana tegangan yang diberikan akan menyebabkan terjadinya

deformasi permanen (plastis) pertama kalinya. Kebanyakan

material teknik memiliki batas elastis yang hampir berimpitan

dengan batas proporsionalitasnya.

c. Titik luluh (yield point) dan kekuatan luluh (yield strength)

Titik ini merupakan suatu batas dimana material akan terus

mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan

(stress) yang mengakibatkan bahan menunjukan mekanisme luluh

ini disebut tengangan luluh (yield stress). Titik luluh ditunjukkan

oleh titik Y. Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-

logam ulet dengan struktur kristal BCC dan FCC yang membentuk


25

interstitial solid solution dari atom atom karbon, boron, hidrogen

dan oksigen. Interaksi antara dislokasi dan atom-atom tersebut

menyebabkan baja ulet seperti mild steel menunjukkan titik luluh

bawah (lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point).

Baja berkekuatan tinggi dan besi tuang yang getas umumnya

tidak memperlihatkan batas luluh yang jelas. Untuk menentukan

kekuatan luluh material seperti ini maka digunakan suatu metode

yang dikenal sebagai Metode Offset. Dengan metode ini kekuatan

luluh (yield strength) ditentukan sebagai tegangan dimana bahan

memperlihatkan batas penyimpangan/ deviasi tertentu dari

proporsionalitas tegangan dan regangan. Pada Gambar 2.14 garis

offset OX ditarik paralel dengan OP, sehingga perpotongan XW

dan kurva tegangan-regangan memberikan titik Y sebagai kekuatan

luluh. Umumnya garis offset OX diambil 0.1–0.2% dari regangan

total dimulai dari titik O.

Gambar 2.14 Kurva tegangan-regangan

Sumber: www.infometrik.com

Kekuatan luluh atau titik luluh merupakan suatu gambaran

kemampuan bahan menahan deformasi permanen bila digunakan

dalam penggunaan struktural yang melibatkan pembebanan


26

mekanik seperti tarik, tekan bending atau puntiran. Di sisi lain,

batas luluh ini harus dicapai ataupun dilewati bila bahan (logam)

dipakai dalam proses manufaktur produk- produk logam seperti

proses rolling, drawing, stretching dan sebagainya. Dapat

dikatakan bahwa titik luluh adalah suatu tingkat tegangan yang:

• Tidak boleh dilewati dalam penggunaan struktural (in service)

• Harus dilewati dalam proses manufaktur logam (forming process)

d. Kekuatan tarik maksimum (ultimate tensile strength)

Merupakan tegangan maksimum yang dapat ditanggung oleh

material sebelum terjadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan

tarik maksimum σ uts ditentukan dari beban maksimum F maks

dibagi luas penampang awal Ao.

UTS =

Pada bahan ulet tegangan maksimum ini ditunjukan oleh M

selanjutnya bahan akan terus berdeformasi hingga titik B. Bahan

yang bersifat getas memberikan perilaku yang berbeda dimana

tegangan maksimum sekaligus tegangan perpatahan. Dalam

kaitannya dengan penggunaan structural maupun dalam proses

forming bahan, kekuatan maksimum adalah batas tegangan yang

sama sekali tidak boleh dilewati.

e. Kekuatan Putus (breaking strength)

Kekuatan putus ditentukan dengan membagi beban pada saat benda

uji putus (F breaking) dengan luas penampang awal Ao. Untuk

bahan yang bersifat ulet pada saat beban maksimum M terlampaui

dan bahan terus terdeformasi hingga titik putus B maka terjadi

mekanisme penciutan (necking) sebagai akibat adanya suatu

deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan ulet kekuatan putus

adalah lebih kecil daripada kekuatan maksimum sementara


27

pada bahan getas kekuatan putus adalah sama dengan kekuatan

maksimumnya.

f. Keuletan (ductility)

Keuletan merupakan suatu sifat yang menggambarkan kemampuan

logam menahan deformasi hingga terjadinya perpatahan. Sifat ini

dalam beberapa tingkatan, harus dimiliki oleh bahan bila ingin

dibentuk (forming) melalui proses rolling, bending, stretching,

drawing, hammering, cutting dan sebagainya. Pengujian tarik

memberikan dua metode pengukuran keuletan bahan yaitu:

Persentase perpanjangan (elongation)

Diukur sebagai penambahan panjang ukur setelah perpatahan

terhadap panjang awalnya.

Elongasi, (%)[ − 100⁄ %]….........................................(1)

Dimana Lƒ adalah panjang akhir dan Lo adalah panjang awal

dari benda uji.

Persentase pengurangan/reduksi penampang (Area Reduction)

Diukur sebagai pengurangan luas penampang (cross-selection)

setelah perpatahan terhadap luas penampang awalnya.(%)[Α − Α Α⁄ ]100%………….....................................(2)

Dimana Aƒ adalah luas penampang akhir dan Ao adalah luas

penampang awal.

g. Modulus elastisitas (E)

Modulus elastisitas atau modulus Young merupakan ukuran

kekakuan suatu material. Semakin besar harga modulus ini maka

semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu tingkat

pembebanan tertentu, atau dapat dikatakan material tersebut


28

semakin kaku (stiff). Pada grafik tegangan-regangan (Gambar 2.15

dan 2.16), modulus kekakuan tersebut dapat dihitung dari slope

kemiringan garis elastis yang linier, diberikan oleh:Ε = ⁄ atau Ε = tan …......................................................(3)

Dimana α adalah sudut yang dibentuk oleh daerah elastis kurva

tegangan-regangan. Modulus elastisitas suatu material ditentukan

oleh energi ikat antar atom-atom, sehingga besarnya nilai modulus

ini tidak dapat dirubah oleh suatu proses tanpa merubah

struktur bahan. Sebagai contoh diberikan oleh Gambar 2.16.

Gambar 2.15 Grafik tegangan- regangan baja yang

memperlihatkan kesamaan modulus elastisitas.


h. Modulus kelentingan (modulus of resilience)

Mewakili kemampuan material untuk menyerap energi dari luar

tanpa terjadinya kerusakan. Nilai modulus dapat diperoleh dari luas

segitiga yang dibentuk oleh area elastis diagram tegangan-

regangan.


29

i. Modulus ketangguhan (modulus of toughness)

Merupakan kemampuan material dalam menyerap energi terjadinya

perpatahan. Secara kuantitatif dapat ditentukan dari luas area

keseluruhan dibawah kurva tegangan regangan hasil pengujian

tarik. Pertimbangan desain yang mengikut sertakan modulus

ketangguhan menjadi sangat penting untuk komponen-komponen

yang mungkin mengalami pembebanan berlebih secara tidak

disengaja. Material dengan modulus ketangguhan yang tinggi akan

mengalami distorsi yang besar karena pembebanan berlebih, tetapi

hal ini tetap disukai dibandingkan material dengan modulus yang

rendah dimana perpatahan akan terjadi tanpa suatu peringatan

terlebih dahulu.

j . Kurva tegangan-regangan rekayasa dan sesungguhnya Kurva

tegangan-regangan rekayasa didasarkan atas dimensi awal (luas

area dan panjang) dari benda uji, sementara untuk mendapatkan

kurva tegangan-regangan sesungguhnya diperlukan luas area dan

panjang aktual pada saat pembebanan setiap saat terukur.

Perbedaan kedua kurva tidaklah terlampau besar pada regangan

yang kecil, tetapi menjadi signifikan pada rentang terjadinya

pengerasan regangan (strain hardening), yaitu setelah titik luluh

terlampaui. Secara khusus perbedaan menjadi demikian besar di

dalam daerah necking. Pada kurva tegangan-regangan rekayasa,

dapat diketahui bahwa benda uji secara aktual mampu menahan

turunnya beban karena luas area awal Ao bernilai konstan pada

saat penghitungan tegangan σ = P / Ao. Sementara pada kurva

tegangan-regangan sesungguhnya luas area aktual adalah selalu

turun hingga terjadinya perpatahan dan benda uji mampu menahan

peningkatan tegangan-regangan σ = P / A .


30

Gambar 2.16 Kurva tegangan-regangan tersebut pada baja

karbon rendah (mild steel).


Sampel hasil pengujian tarik dapat menunjukkan beberapa tampilan perpatahan

seperti diilustrasikan oleh Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Ilustrasi penampang samping bentuk patahan spesimen uji tarik

sesuai dengan tingkat keuletan/kegetasan.


2.7.2 Pengamatan Struktur Mikro

Pengamatan struktur mikro adalah suatu pengujian untuk mengetahui

susunan fasa pada suatu benda uji atau spesimen. Struktur mikro dan sifat

paduannya dapat diamati dengan berbagai cara bergantung pada sifat


31

informasi yang dibutuhkan. Salah satu cara dalam mengamati struktur suatu

bahan yaitu dengan teknik metalografi (pengujian mikroskopik).

a. Metalogafi

Metalografi adalah ilmu yang berkaitan dengan penyusun dari

mikrostruktur logam dan paduan yang dapat dilihat langsung oleh

mata maupun dengan bantuan peralatan seperti mikroskop optik,

mikroskop elektron SEM (Scanning Electron Microscope), dan

difraksi sinar-X. Metalografi tidak hanya berkaitan dengan struktur

logam tetapi juga mencakup pengetahuan yang diperlukan untuk

preparasi awal permukaan bahan. Sampel metalografi harus

memenuhi kriteria yaitu mewakili sampel, cacat dipermukaan

minimum bebas goresan, lubang cairan lengket, inklusi, presipitat,

fasa terlihat jelas, permukaan sampel datar sehingga perbesaaran

maksimum mampu dicapai, dan permukaan sampel bagian pinggir

tidak rusak (Noviano, 2010).

Secara umum prinsip kerja mikroskop optik adalah sinar datang

yang berasal dari sumber cahaya melewati lensa kondensor, lalu

sinar datang itu menuju glass plane yang akan memantulkannya

menuju sampel. Sebelum mencapai sampel, sinar datang melewati

beberapa lensa pembesar. Kemudian sinar datang tersebut sebagian

akan dipantulkan kembali, sedangkan sebagian lagi akan

menyimpang akibat mengenai permukaan yang telah terkorosi pada

saat pengetsaan. Sinar datang yang dipantulkan kembali ke

mikroskop optik akan diteruskan ke lensa okuler sehingga dapat

diamati.


32

A: Contoh sedang diamati, B: Contoh tampilan di okuler

Gambar 2.18 : Contoh/ sampel dengan mikroskop

(Sumber : Avner, S.H., Introduction to Physical Metalurgy,

McGraw Hill, Tokyo, Japan)

2.8 Tinjauan pustaka

Dalam jurnal yang disusun oleh Sumar Hadi Suryo yang berjudul “LAJU

KOROSI DAN KEKERASAN PIPA BAJA API 5L X65 SETELAH

NORMALIZING”, menuliskan bahwa pipa baja API 5L X65 adalah satu

dari beberapa pipa standard untuk transportasi gas, pipa ini selalu

mengandung tegangan permanen karena proses pengerolan membuat pipa

saat pipa diproduksi. Laju korosi akan meningkat oleh tegangan ini terutama

dalam air laut. Satu dari beberapa metoda untuk menurunkan tegangan ini

adalah normalizing. Penelitian ini tentang laju korosi dan angka kekerasan

logam dasar pipa ini sebelum dan sesudah proses normalizing. Proses

normalizing dilaksanakan pada temperatur 900⁰C dan waktu tahan 30 menit,

60 menit, 90 menit, 120 menit dan 150 menit. Perlakuan korosi dilaksanakan

dengan air laut sebagai media korosi. Hasil penelitian ini adalah metalografi,

laju korosi dan angka kekerasan, masing-masing dilaksanakan sebelum dan

sesudah proses normalizing. Laju pengurangan massa dan korosi benda uji

yang dinormalizing menurun dengan naiknya waktu penahanan.


33

Dalam jurnal yang disusun oleh Nukman yang berjudul

”KETANGGUHAN BEBAN IMPAK DAN BEBAN TARIK MAKSIMUM

PADA PELAT BAJA BERLAPIS AKIBAT QUENCHING DAN

NORMALIZING”, menuliskan bahwa kekuatan bahan pada saat ini telah

mengalami perkembangan yang pesat. Pada umumnya kekuatan material

logam tergantung terhadap dimensi material tersebut. Suatu material

memerlukan kekuatan terhadap tumbukan serta kelenturan. Untuk

meningkatkan kekuatan material dapat dilakukan dengan penambahan jumlah

lapisan dengan ketebalan dan dimensi yang sama melalui perlakuan panas

yang sesuai. Pengujian impak dan pengujian tarik dilakukan dengan tiga

perlakuan yaitu tanpa perlakuan, normalizing dan quenching. Energi impak

yang terbesar pada spesimen uji impak tanpa perlakuan dengan ketebalan 2,5

mm dengan hasil 89,75 Joule dan energi impak yang terkecil secara

keseluruhan dari ketiga perlakuan yang digunakan pada pengujian impak

terdapat pada spesimen yang diberi perlakuan quenching pada ketebalan 2,0

mm yaitu 62,12 Joule. Beban tarik maksimum paling besar terdapat pada

spesimen tanpa perlakuan dengan ketebalan 2,0 mm yaitu sebesar 9075 kgf

dan beban tarik maksimum yang paling rendah terdapat pada spesimen yang

dinormalizing dengan ketebalan 1,25 mm yaitu sebesar 7262,5 kgf.

Dalam jurnal yang disusun oleh Budi Utomo yang berjudul ”JENIS

KOROSI DAN PENANGGULANGANNYA”, menuliskan bahwa Dewasa ini

banyak sekali kerusakan yang diakibatkan oleh korosi terutama dibidang

inndustri khususnya industri perkapalan. Banyak sekali kerugian yang

diakibatkan oleh korosi sehingga perusahaan perlu mengeluarkan biaya extra

untuk memperbaki peralatan yang mengalami kerusakan akibat korosi.

Biasanya korosi terjadi pada pipa, paku, penyangga – pengangga tanki, tanki

dll. Jenis korosi yang biasa terjadi pada bidang industri : uniform attack

(korosi merata), galvanic corrosion (korosi galvanis), crevice corrosion

(korosi celah), pitting corrosion ( korosi sumur), intergaranular corrosion (

korosi antar butir ), selective corrosion (korosi pisah), erosion corrosion


34

(korosi erosi), stress corrosion (korosi tekanan), fatique corrosion (korosi

lelah), biological corrosion.


35

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Skema Penelitian

Gambar 3.1 Skema Penelitian

PERSIAPAN BAHAN

PEMBUATAN SPESIMEN

PERLAKUAN PANAS QUENCHINGDAN NORMALIZING

PERLAKUAN PANAS NORMALIZING

SPESIMEN AWALSEBELUM

TERKOROSI

PENGUJIAN BAHAN

1. UJI TARIK2. PERHITUNGAN LAJU KOROSI3. PENGAMATAN STRUKTUR MIKRO

ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

SPESIMENTERKOROSI 1

BULAN

SPESIMENTERKOROSI 2

BULAN

SPESIMENTERKOROSI 3

BULAN

SPESIMENTERKOROSI 4

BULAN

UJI KOMPOSISI


36

3.2 Persiapan Spesimen

Penelitian ini menggunakan baja karbon sedang dengan kandungan

karbon sebesar 0,65% dan dengan paduan logam lainya. Pada penelitian ini

juga akan dilakukan uji komposisi untuk mengetahui kandungan-kandungan

dalam logam lainya agar lebih akurat.

Tabel 3.1 Unsur Kimia Baja Karbon Sedang

3.3 Peralatan Yang Digunakan

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan dan pengujian spesimen meliputi:

a. Alat yang digunakan dalam pembuatan spesimen

Unsur Kandungan

Fe 96,1156

S 0,0257

Al 0,0001

C 0,6562

Ni 0,0831

Nb 0,0008

Si 1,1858

Cr 0,4818

V 0,001

Mn 1,0139

Mo 0,0137

W 0,0002

Unsur Kandungan

P 0,16

Cu 0,3278

Ti 0,002

N 0,0238

B 0,0006

Pb -0,00

Ca 0,0025

Mg 0,0004

Zn 0,0014

Co 0,0149

Sb 0,0088


37

1. Mesin bubut: suatu mesin perkakas yang digunakan untuk

memotong benda berputar. Mesin bubut ini digunakan untuk

membuat spesimen.

Gambar 3.2 Mesin Bubut

2. Jangka sorong: alat ukur yang digunakan untuk mengukur

ukuran-ukuran pada waktu mengerjakaan benda kerja.

Gambar 3.3 Jangka Sorong

(Sumber: umum-pengertian.blogspot.com)

3. Pahat Bubut

Gambar 3.4 Pahat Bubut

(Sumber: an-tika.blogspot.com)


38

b. Alat yang digunakan dalam pengujian spesimen

1. Mesin Uji Tarik

Alat uji tarik ASTM A370 dengan seri GOTECT KT-7010AZ

Taiwan, ROC dengan kemampuan maksimal tarik 1 Ton (1000

kg).

Gambar 3.5 Mesin Uji Tarik GOTCH KT-7010A2

TAIWAN, R.O.C

2. Mikroskop Metallurgi

Mikroskop metalurgi digunakan untuk pengamatan struktur

mikro spesimen quenching normalizing dan spesimen dengan

perlakuan normalizing.

Gambar 3.6 Mikroskop Metallurgi UNION Japan


39

3. Oven

Gambar 3.7 Oven Metallurgi 1300°C

4. Jangka sorong

Gambar 3.8 Jangka Sorong

(Sumber: umum-pengertian.blogspot.com)5. Stopwatch

Gambar 3.9 Stopwatch


40

6. Autosol

Gambar 3.10 Autosol

7. Amplas

Gambar 3.11Amplas

8. Neraca Digital

Neraca Digital digunakan untuk menimbang berat awal dari

spesimen dan perubahan berat setelah dibersihkan dari korosi.

Neraca digital yang digunakan memiliki ketelitian 0,01 gram.

Gambar 3.12 Neraca Digital


41

9. Accu Zurr

Gambar 3.13 Accu Zurr

10. Oli

Gambar 3.14 Oli

11. Thermometer

Gambar 3.15 Thermometer


42

12. Kain

13. Alkohol 95% dan HNO₃ 5%

Gambar 3.16 HNO₃ 5%3.4 Pembuatan Spesimen

Sebelum penelitian dimulai, baja akan dibuat spesimen uji sesuai

dengan ukuran standard ASTM A370-03a disajikan pada Gambar 3.17.

Pembuatan spesimen akan menggunakan mesin bubut. Ukuran dari spesimen

uji akan menyesuiakan mesin uji tarik di laboratorium ilmu logam Teknik

Mesin Universitas Sanata Dharma.

Gambar 3.17 Standar ASTM A370-03a

(Sumber: www.bcscode.com)

Tahap-tahap pembuatan spesimen:


43

a. Menentukan ukuran spesimen berdasarkan standar ASTM

A370-03a disajikan pada Gambar 3.19.

10

3

100

13

Gambar 3.18 Bentuk Spesimen Uji Tarik

b. Memilih baja silinder dengan ukuran Ø 15x120 mm sebagai

ukuran awal sebelum dimasukan ukuran Ø 13x100 mm.

c. Baja silinder dibentuk menggunakan mesin bubut sesuai dengan

ukuran yang telah ditentukan.

3.5 Proses Perlakuan Panas ( Heat Treatment ) Spesimen

Proses perlakuan panas pada umumnya untuk memodifikasi struktur

mikro baja sehingga meningkatkan sifat mekanik, salah satunya yaitu

kekerasan (Smallman and Bishop, 1999). Perlakuan panas didefinisikan

sebagai kombinasi dari proses pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan

tertentu yang dilakukan terhadap logam/paduan dalam keadaan padat, sebagai

upaya untuk memperoleh sifat-sifat tertentu.

Sebelum spesimen diberi perlakuan panas quenching normalizing

terlebih dahulu spesimen dinormalizing untuk mengembalikan sifat dari baja

kesifat awalnya.

3.5.1. Proses Perlakuan Panas Normalizing Spesimen

Normalizing biasanya diterapkan pada baja untuk mengilangkan

pengaruh pengerjaan bahan sebelumya, menghilangkan tegangan dalam

dan memperoleh sifat-sifat fisik yang diinginkan (Amsted dan Djaprie,

1995).

Langkah-langkah proses normalizing adalah sebagai berikut :


44

1. Spesimen dimasukkan dalam oven dan dipanaskan hingga suhu

830℃2. Spesimen ditahan pemanasannya selama 60 menit.

3. Setelah proses penahanan spesimen didinginkan dengan udara

terbuka.

3.5.2 Proses Perlakuan Panas Quenching Spesimen

Terdapat beragam media pendingin yang digunakan dalam proses

quenching antara lain: air, larutan/air garam, minyak/oli. Air dan oli

merupakan media pendingin yang paling banyak dipakai untuk

mengeraskan baja karena mudah dalam proses pencelupannya.

Pendinginan dengan air lebih cepat dibandingkan dengan oli, sehingga

kemungkinan terjadinya retak lebih besar, oleh karena itu oli lebih banyak

digunakan sebagai media pendingin. Namun pemilihan media pendingin

tersebut terkadang tidak sesuai dengan hasil kekerasan yang diinginkan,

untuk itu perlu dilakukan riset dan percobaan agar didapat hasil yang

diinginkan. Dalam penelitian ini dipilih media oli yang dipanaskan hingga

100℃ sebagai pendinginnya.

Langkah-langkah proses quenching spesimen adalah sebagai berikut :

a. Spesimen yang sudah selesai dinormalizing, dimasukkan

kembali kedalam oven dan dipanaskan hingga suhu 850℃.Pemanasan ditahan disuhu yang sama selama 60 menit.

b. Oli disiapkan dengan dipanaskan hingga 100℃ dengan

bantuan kompor.

c. Spesimen yang sudah ditahan selama 60 menit, dicelupkan

dengan cepat kedalam oli yang sudah dipanaskan dan

ditunggu hingga spesimen dingin.


45

Gambar 3.19 Spesimen saat diquenching

Gambar 3.20 Spesimen setelah diquenching

3.5.2 Proses Perlakuan Panas Normalizing Spesimen

Proses normalizing dilakukan untuk mengeleminasi tegangan sisa

meningkatkan keseragaman dan penghalusan ukuran butir.

Langkah-langkah proses normalizing spesimen adalah sebagai berikut:

a. Spesimen yang telah diquenching dimasukkan kembali kedalam

oven dan dipanaskan kembali hingga suhu 830℃.

b. Suhu oven ditahan selama 60 menit disuhu yang sama.

c. Spesimen yang sudah ditahan selama 60 menit, dikeluarkan dari

oven dan akan didinginkan oleh suhu lingkungan.

3.6 Penempatan Spesimen Pada Lingkungan Pantai

Penempatan di lingkungan pantai bertujuan membandingkan laju korosi

antara spesimen quenching normalizing dengan spesimen normalizing. Lama


46

waktu penempatan adalah 4 bulan dengan cara spesimen digantung pada

lingkungan pantai disajikan pada Gambar 3.21. Setiap bulan beberapa

spesimen quenching normalizing dan spesimen normalizing akan diambil dan

diuji. Setiap spesimen yang diambil akan diuji tarik dan dihitung laju

korosinya.

Gambar 3.21 Spesimen diletakkan di lingkungan pantai

3.7 Pengujian Spesimen

Pengujian spesimen bertujuan untuk mendapatkan data dimana dari

data tersebut akan dibandingkan antara spesimen yang mendapat perlakuan

panas quenching normalizing dan spesimen yang mendapat perlakuan panas

normalizing yang belum mengalami korosi maupun mengalami korosi 1

bulan, 2 bulan,3 bulan dan 4 bulan.

3.7.1 Perhitungan Laju Korosi

Perhitungan laju korosi digunakan untuk mengetahui laju korosi dari

spesimen setiap bulannya, korosi 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan dan 4 bulan.

Perhitungan laju korosi juga untuk membandingkan laju korosi antara

spesimen quenching normalizing dengan spesimen normalizing.

Langkah-langkah pengujian laju korosi:

a. Spesimen yang diambil dari pantai terlebih dahulu ditimbang

untuk mengetahui pertambahan beratnya disajikan pada

Gambar 3.22.


47

Gambar 3.22 Spesimen ditimbang

b. Spesimen dibersihkan dari terak-terak korosi yang ada pada

spesimen disajikan pada Gambar 3.23.

Gambar 3.23 Spesimen dibersihkan

c. Direndam dalam air accu supaya spesimen benar-benar bersih

dari korosi disajikan pada Gambar 3.24.

Gambar 3.24 Spesimen direndalam dalam air accu


48

d. Spesimen dibersihkan, kemudian ditimbang kembali untuk

mendapat berat bersih dari spesimen disajikan pada Gambar

3.25.

Gambar 3.25 Spesimen bersih ditimbang

3.7.2 Uji Tarik

Pengujian tarik dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar

kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan.

Pada uji tarik spesimen diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah

besar secara kontinu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan

mengenai perpanjangan yang dialami spesimen (Djaprie, 1986:276).

Mesin yang digunakan adalah jenis GOTCH KT-7010A2 TAIWAN, R.O.C

dengan kekuatan Tarik maksimum 1 Ton (1000 kg) disajikan pada Gambar

3.27.

Adapun langkah-langkah pengujian tarik adalah :

a. Spesimen diukur menggunakan jangka sorong untuk

mendapatkan informasi awal.

b. Spesimen dipasang pada grip (penjepit) atas dan bawah pada

mesin uji tarik dengan menaikan atau menurunkan grip bagian

bawah, sehingga spseimen berada pada posisi grip dengan

tepat dan betul-betul vertikal.


49

c. Pada bagian ujung-ujung gauge length spesimen dipasang alat

pengukur pertambahan panjang (Ekstensometer).

d. Spesimen diberi beban sehingga spesimen akan bertambah

panjang dan sampai pada saat spesimen tersebut mengalami

kegagalan atau patah.

e. Data hasil penarikan yang terlihat pada panel mesin dicatat.

Data ini meliputi nilai pertambahan panjang, beban tarik,

beban maksimum, beban ketika spesimen patah dan print out

diagram pertambahan panjang berbanding beban.

Gambar 3.26 Mesin Uji Tarik

3.7.3 Pengamatan Struktur Mikro

Pengamatan struktur mikro bertujuan untuk membandingkan struktur

mikro dari spesimen yang diteliti dengan kondisi yang mendapat perlakuan

panas quenching normalizing dan spesimen normalizing,serta mempelajari

sifat logam.

Langkah-langkah pengamatan struktur mikro:

a. Permukaan spesimen dihaluskan dan dibersihkan sehingga

permukaan tersebut rata dan sejajar, gunakan amplas mulai

dari yang kasar hingga amlpas yang halus.


50

b. Spesimen digosok dengan autosol yang dioleskan pada kain,

sampai permukaan mengkilap seperti kaca.

c. Permukaan spesimen dietsa dengan menggunakan larutan

NaOH, kemudian didiamkan selama 60 detik.

d. Spesimen dimasukkan kedalam alcohol untuk menetralkan

bahan etsa kemudian dicuci dengan aquades dan dikeringkan.

Pengamatan permukaan spesimen yang telah dietsa dengan

menggunakan mikroskop disajikan pada Gambar 3.27.

A: Contoh sedang diamati, B: Contoh tampilan di okuler

Gambar 3.27 : Contoh/ sampel dengan mikroskop

(Sumber: Avner, S.H., Introduction to Physical Metalurgy,

McGraw Hill, Tokyo, Japan)


51

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diambil pada tugas akhir ini adalah data yang dapat digunakan

untuk mengetahui perbandingan kekuatan antara spesimen yang diberi perlakuan

panas quenching normalizing dengan spesimen yang diberi perlakuan panas

normalizing. Data yang didapat berupa: uji tarik, perhitungan laju korosi yang akan

membandingkan antara spesimen diberi perlakuan panas quenching normalizing

dengan spesimen normalizing, data visual struktur mikro, serta data visual struktur

makro.

4.1 Pengujian Tarik

Data hasil pengujian tarik merupakan spesimen awal sebelum terkorosi dan

spesimen yang sudah terkorosi di daerah pantai dalam waktu 1 bulan, 2 bulan,

3 bulan dan 4 bulan menunjukkan pengaruh terhadap kekuatan tarik dari

spesimen tersebut. Data yang diperoleh pada pengujian tarik adalah kekuatan

tarik maksimal (UTS), regangan, beban maksimal (F max).

Dalam penelitian ini penulis menggunakan spesimen berjumlah 20 buah

untuk spesimen yang diberi perlakuan panas quenching normalizing, serta 19

buah spesimen yang diberi perlakuan panas normalizing. Spesimen yang diberi

perlakuan panas normalizing berjumlah 19 dikarenakan mengalami cacat pada

saat diberi perlakuan panas.

a. Data uji tarik disajikan pada tabel 4.1 dan 4.2


52

Tabel 4.1 Data uji tarik spesimen quenching dan normalizing.

Nama Spesimen F Max(kg)

A (mm²) UTS(kg/mm²)

Ɛ(%)

1

N1

Spesimen Awal

520,7 7,07 62,91 20,00N2 507,3 8,05 63,05 23,47N3 655 9,63 68,05 20,00N4 475 7,55 73,63 21,72

Rerata 545,77 8,25 66,91 21,30

2

N5

Di pantai 1bulan

438,5 8,05 57,61 8,05N6 463,5 7,80 70,10 13,13N7 546,5 7,21 70,78 10,00N8 510,3 7,04 73,59 11,62

Rerata 518,06 7,56 68,02 10,70

3

N9

Di pantai 2bulan

451,8 7,07 63,89 9,12N10 336,9 5,73 58,82 6,00N11 384,4 5,31 72,37 12,42N12 410,9 5,73 71,74 9,54

Rerata 396 5,96 66,70 9,27

4

N13

Di pantai 3bulan

361,3 5,73 63,08 8,58N14 385,1 5,31 72,50 7,14N15 374,2 6,16 60,75 8,13N16 356,5 4,16 85,77 7,25

Rerata 369,275 5,34 70,52 7,78

5

N17

Di pantai 4bulan

296,5 4,53 65,51 5,42N18 366 5,11 71,64 6,54N19 378 4,91 76,97 5,12N20 270 4,72 57,25 4,13

Rerata 327,625 4,82 67,84 5,30


53

Tabel 4.2 Data uji tarik spesimen normalizing.

Nama SpesimenF max(kg) A (mm2)

UTS(kg/mm²) Ɛ (%)

1

P1

SpesimenAwal

603,6 7,07 85,37 18,95P2 588,1 8,05 73,06 17,86P3 516,2 7,07 73,01 20,92P4 491,3 7,8 62,99 16,32

Rerata 549,80 7,50 73,61 18,51

2

P5

Di pantai 1bulan

527,5 7,55 69,87 18,78P6 559,1 7,55 74,05 8,32P7 404,2 8,05 50,21 19,47P8 580,4 5,94 97,71 15,76

Rerata 517,80 7,27 72,96 15,58

3

P9

Di pantai 2bulan

384,4 6,16 62,40 5,87P10 427,6 5,73 74,62 5,94P11 432,2 6,16 70,16 7,56P12 451,2 6,16 73,25 7,14

Rerata 423,85 6,05 70,11 6,63

4

P13

Di pantai 3bulan

395,5 5,31 74,48 4,46P14 334,7 5,11 65,50 4,12P15 454,1 5,73 79,25 3,94P16 359,7 4,91 73,26 4,51

Rerata 386,00 5,27 73,12 4,26

5

P17Di pantai 4

bulan

276,3 3,8 72,71 3,73P18 267 3,8 70,26 3,24P19 217,8 3,14 69,36 2,89

Rerata 253,70 3,58 70,78 3,29

b. Kekuatan Tarik Maksimal (UTS)

Perhitungan kekuatan tarik maksimal pada tabel 4.1 dan 4.2 diperoleh

dari persamaan (1):

UTS =

dimana beban maksimum (F) maksimal dibagi luas penampang awal (Ao).


54

Untuk lebih jelas mengenai hasil uji tarik, akan disajikan dalam bentuk

grafik. Grafik UTS spesimen quenching normalizing disajikan pada

Gambar 4.1. Grafik UTS spesimen normalizing disajikan pada Gambar 4.2.

Grafik perbandingan UTS antara spesimen quenching normalizing dengan

spesimen normalizing disajikan pada Gambar 4.3.

Gambar 4.1 Grafik Kekuatan Tarik Maksimal Spesimen Quenching Normalizing.

Gambar 4.2 Grafik Kekuatan Tarik Maksimal Spesimen Normalizing.

Lama Terkorosi (Bulan)

01020304050607080

0 1 2 3 4

kg/m

m²

Lama Korosi (Bulan)

01020304050607080

0 1 2 3 4

kg/m

m²


55

Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Kekuatan Tarik Maksimal Spesimen Quenching

Normalizing dengan Spesimen Normalizing.

Dari tabel 4.1 dan 4.2 maupun Gambar 4.3 diketahui bahwa kekuatan tarik

spesimen quenching normalizing maupun spesimen normalizing tidak

menunjukkan kekuatan tarik yang signifikan. Spesimen quenching normalizing

hampir sebagian besar mengalami korosi merata mulai bulan pertama hingga

bulan keempat, hal ini ditegaskan dalam Gambar 4.15. Spesimen normalizing

hampir sebagian besar mengalami korosi merata mulai bulan pertama hingga

bulan keempat, hal ini ditegaskan dalam Gambar 4.19.

c. Regangan/ Elongation (Ɛ)

Perhitungan regangan/elongasi dari tabel diperoleh dari persamaan (2):

(%) = [ − ] × 100%

01020304050607080

0 1 2 3 4

kg/m

m²


Spesimen Normalising

Spesimen QuenchingNormalising


56

Gambar 4.4 Grafik Regangan Spesimen Normalizing

Gambar 4.5 Grafik Regangan Spesimen Quenching Normalizing

02468

101214161820

0 1 2 3 4

Reg

anga

n (%

)


0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4

Reg

anga

n (%

)



57

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Regangan Spesimen Quenching Normalizing

dengan Spesimen Normalizing.

Dari gambar 4.4 dan gambar 4.5 dapat kita ketahui bahwa regangan

dari spesimen quenching normalizing maupun spesimen normalizing

mengalami penurunan nilai regangan. Nilai regangan awal dari spesimen

quenching normalizing sebesar 21,30% dan nilai regangan pada spesimen

empat bulan terkorsi sebesar 5,30%. Spesimen normalizing juga mengalami

penurunan nilai regangan, nilai regangan awal spesimen sebesar 18,51%

dan nilai regangan pada spesimen empat bulan terkorosi sebesar 3,29%.

Nilai regangan ini menurun dikarenakan mengecilnya diameter dari

spesimen yang mengurangi luasanya untuk meregang serta dikarenakan

berkurangnya kualitas dari spesimen akibat terkorosi tiap bulannya.

4.2 Pehitungan Laju Korosi

Pehitungan laju korosi digunakan untuk mengetahui laju korosi dari

spesimen setiap bulannya. Perhitungan laju korosi juga membandingkan laju

korosi antara spesimen yang diberi perlakuan panas quenching normalizing

dengan spesimen yang diberi perlakuan panas normalizing.

a. Data perhitungan laju korosi disajikan pada tabel 4.3 dan 4.4

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5

Reg

anga

n%


Spesimen Normalizing

Spesimen QuenchingNormalizing


58

Tabel 4.3 Data Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing

Nama SpesimenPenurunan

berat (gram)A

Permukaan(dm²)

Penurunanberat per hari

(mg)

LajuKorosi(dm²)

1

N1

SpesimenAwal

0,00 0,37 0,00 0,00N2 0,00 0,38 0,00 0,00N3 0,00 0,37 0,00 0,00N4 0,00 0,37 0,00 0,00

Rerata 0,00 0,37 0,00 0,00

2

N5

Di pantai1 bulan

1,04 0,38 34,67 90,44N6 1,56 0,36 52,00 142,70N7 1,12 0,37 37,33 99,76N8 0,72 0,38 24,00 63,51

Rerata 1,11 0,37 37,00 99,10

3

N9

Di pantai2 bulan

2,35 0,39 39,17 100,93N10 3,07 0,37 51,17 139,67N11 2,45 0,37 40,83 111,65N12 4,08 0,38 68,00 179,14

Rerata 2,99 0,37 49,79 132,85

4

N13

Di pantai3 bulan

6,33 0,38 70,33 183,43N14 4,44 0,38 49,33 131,30N15 6,54 0,38 72,67 193,42N16 9,33 0,36 103,67 284,04

Rerata 6,66 0,37 75,22 198,05

5

N17

Di pantai4 bulan

9,37 0,38 78,08 206,98N18 7,33 0,37 61,08 164,24N19 8,79 0,37 73,25 196,92N20 11,24 0,37 93,67 250,97

Rerata 9,18 0,37 76,52 204,78


59

Tabel 4.4 Data Laju Korosi Spesimen Normalizing

Nama spesimenA

permukaan(dm2)

PenurunanBerat

(gram)

Penurunanberat perhari (mg)

LajuKorosi(mdd)

1

P1

SpesimenAwal

0,383 0 0,00 0,00P2 0,387 0 0,00 0,00P3 0,397 0 0,00 0,00P4 0,399 0 0,00 0,00

Rerata 0,392 0,00 0,00 0,00

2

P5

Di pantai 1bulan

0,400 1,39 46,33 115,90P6 0,400 1,21 40,33 100,94P7 0,397 1,16 38,67 97,28P8 0,397 1,28 42,67 107,51

Rerata 0,398 1,26 42,00 105,41

3

P9

Di pantai 2bulan

0,383 3,77 62,83 163,87P10 0,382 3,43 57,17 149,84P11 0,405 3,38 56,33 139,25P12 0,414 4,61 76,83 185,79

Rerata 0,396 3,80 63,29 159,69

4

P13

Di pantai 3bulan

0,392 7,41 82,33 209,92P14 0,406 7,36 81,78 201,65P15 0,390 5,76 64,00 164,14P16 0,389 7,35 81,67 209,76

Rerata 0,394 6,97 77,44 196,37

5

P17Di pantai 4

bulan

0,392 9,83 81,92 209,04P18 0,395 10,22 85,17 215,52P19 0,399 10,28 85,67 214,74

Rerata 0,395 10,11 84,25 213,10


60

b. Perhitungan laju korosi dari tabel diperoleh dengan menggunakan rumus:

[1/luas permukaan (dm²)] x pengurangan berat perhari (mg)

Gambar 4.7 Grafik Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing

Gambar 4.8 Grafik Laju Korosi Spesimen Normalizing

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4

Laj

u K

oros

i (m

g/dm

²/ha

ri)


0

50

100

150

200

250

1 2 3 4

Laj

u K

oros

i (m

g/dm

²/ha

ri)



61

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Laju Korosi Spesimen Quenching Normalizing

dengan Spesimen Normalizing

Dari hasil perhitungan yang dilakukan untuk spesimen quenching

normalizing maupun spesimen normalizing dengan satuan laju korosi 1 mg

dalam 1 dm² dan dalam 1 hari (mdd). Nilai laju korosi yang digunakan tiap

bulan adalah nilai laju korosi dari 4 spesimen dan diambil nilai rata-rata untuk

menentukan laju korosi tiap bulannya, bulan pertama, kedua, ketiga dan

keempat.

Dari tabel 4.3 untuk data laju korosi spesimen quenching normalizing dan

tabel 4.4 untuk spesimen normalizing, nilai laju korosi sama-sama mengalami

peningkatan nilai laju korosi tiap bulannya. Pada bulan pertama untuk

spesimen quenching normalizing laju korosinya sebesar 99,10 mdd lalu naik

pada bulan-bulan selanjutnya sebesar 132,85 mdd, 198,05 mdd dan pada bulan

keempat 204,78 mdd. Laju korosi pada bulan pertama hingga bulan keempat

mengalami kenaikan sebesar 106%. Adapun laju korosi pada spesimen

normalizing bulan pertama sebesar 105,41 mdd lalu naik menjadi 159,69 mdd,

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4

Laj

u K

oros

i (m

g/dm

²/ha

ri)


Spesimen QuenchingNormalizing

Spesimen Normalizing


62

196,37 dan pada bulan keempat sebesar 213,10 mdd. Laju korosi spesimen

normalizing juga mengalami kenaikan laju korosi sebesar 102,16 %.

4.3 Pengamatan Struktur Mikro

Pengambilan gambar struktur mikro dilakukan dengan cara pengamatan

spesimen pada mikroskop, kemudian dilakukan pemotretan. Pengamatan

struktur mikro dilakukan pada spesimen yang belum terkorosi untuk

membandingkan spesimen yang diberi perlakuan panas quenching normalizing

dan spesimen yang diberi perlakuan panas normalizing. Hal ini disajikan pada

gambar 4.10 dan 4.11.

Gambar 4.10 Struktur mikro dari spesimen quenching normalizing

Gambar 4.11 Struktur mikro dari spesimen normalizing

Gambar 4.10 menunjukan struktur mikro dari spesimen quenching

normalizing yang terdiri dari butir-butir ferit (berwarna putih), perlit (berwarna

hitam) dan bainit (agak keabuan). Apabila semakin luas dan besar warna putih

Ferit

Ferit

Perlit

Bainit

Perlit


63

pada suatu mikro baja, maka semakin banyak ferit yang terbentuk berarti

bahwa material tersebut semakin lunak dan ulet. Pada fasa perlit terdiri dari

lapisan-lapisan halus yang bersifat kuat dan keras (Haryadi, 2005). Dengan

pendinginan yang lambat saat proses normalizing maka karbon akan berdifusi

lama sehingga terbentuk perlit kasar. Pada gambar 4.11 pada spesimen

normalizing menunjukan struktur mikro awal dari spesimen baja yang terdiri

dari ferit dan perlit.

4.4 Pengamatan Korosi secara Makro

Dilihat dari pengamatan foto makro spesimen quenching normalizing pada

Gambar 4.12 sampai 4.15, korosi pada spesimen semakin bertambah banyak

dan bertambah buruk setiap bulannya. Begitu juga pada spesimen normalizing

pada Gambar 4.16 sampai Gambar 4.19 dengan korosi yang semakin buruk

setiap bulannya. Hal ini sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa laju

korosi dan waktu kontak saling berkaitan dimana semakin lama waktu logam

berinteraksi dengan lingkungan korosif maka semakin tinggi kontak

korosifnya.

a. Spesimen quenching normalizing yang terkorosi pada bulan pertama

disajikan pada Gambar 4.12. Korosi merata yang terjadi masih belum

terlihat begitu mengumpul meliputi permukaan.

Gambar 4.12 Spesimen quenching normalizing terkorosi 1 bulan.


64

b. Spesimen quenching normalizing yang terkorosi pada bulan kedua

disajikan pada Gambar 4.13. Korosi merata yang terjadi mulai terlihat

mengumpul meliputi permukaan.


c. Spesimen quenching normalizing yang terkorosi pada bulan ketiga





65

d. Spesimen quenching normalizing yang terkorosi pada bulan keempat




e. Spesimen normalizing yang terkorosi pada bulan pertama disajikan pada

Gambar 4.16. Korosi merata yang terjadi mulai terlihat mengumpul

meliputi permukaan.

Gambar 4.16 Spesimen normalizing terkorosi 1 bulan.


66

f. Spesimen normalizing yang terkorosi pada bulan kedua disajikan pada


meliputi permukaan.


g. Spesimen normalizing yang terkorosi pada bulan ketiga disajikan pada


meliputi permukaan.



67

h. Spesimen normalizing yang terkorosi pada bulan keempat disajikan pada


meliputi permukaan.


i. Spesimen quenching normalizing yang terkorosi di pantai setelah diuji

tarik membentuk patahan yang ulet, hal tersebut dapat dilihat pada

gambar 4.20

Gambar 4.20 Bentuk patahan spesimen quenching normalizing N17


68

j. Spesimen normalizing yang terkorosi di pantai setelah diuji tarik

membentuk patahan yang ulet, hal tersebut dapat dilihat pada gambar

4.21.

Gambar 4.22 Bentuk patahan spesimen quenching P16


69

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian, pengujian dan analisis yang telah dilakukan

mengahasilkan data pengamatan dan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan kekuatan tarik

maksimal maksimum spesimen yang diberi perlakuan panas quenching

normalising dengan spesimen yang diberi perlakuan panas normalising

tidak menunjukkan perubahan yang signifikan.

2. Hasil perhitungan laju korosi spesimen quenching normalizing pada bulan

pertama hingga bulan keempat mengalami kenaikan sebesar 106,47%,

pada bulan pertama untuk spesimen quenching normalising nilai laju

korosinya sebesar 99,10 mdd lalu naik pada bulan-bulan selanjutnya

sebesar 132,85 mdd, 198,05 mdd dan pada bulan keempat 204,78 mdd,

adapun hal yang sama nilai laju korosi pada spesimen normalising bulan

pertama sebesar 105,41 mdd lalu naik menjadi 159,69 mdd, 196,37 dan

pada bulan keempat sebesar 213,10 mdd. Laju korosi spesimen

normalising juga mengalami kenaikan laju korosi sebesar 102,16%.

3. Dari pengamatan struktur mikro, bahwa spesimen quenching normalizing

dengan media pendingin oli memiliki fasa ferit (putih), bainit (keabu-

abuan), perlit (hitam). Sedangkan struktur mikro pada spesimen

normalizing memiliki fasa ferit (putih) dan perlit (hitam).

5.2 Saran

Setelah melakukan proses penelitian dan pegambilan data penulis masih

banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu agar penelitian-penelitian

berikutnya mendapatkan hasil yang lebih baik, maka perlu diperhatikan hal-

hal sebagai berikut:

1. Dalam penelitian diperlukan percobaan yang tidak sebentar, maka akan

lebih baik jika dipersiapkan jumlah spesimen yang lebih untuk


70

mengantisipasi kekurangan spesimen dikemudian hari. Dikarenakan

perlunya suatu trail and eror.

2. Dalam proses peletakan spesimen di lingkungan pantai sebaiknya

dipersiapakan spesimen lebih sebagai cadangan untuk mengantisipasi

kemungkinan cacat atau hilangnya spesimen saat diletakan di lingkungan

pantai.

3. Selalu berusaha untuk mendokumentasikan segala kegiatan dan hasil dari

penelitian agar tidak kehilangan sebuah momen atau data tertentu.

4. Alat-alat pendukung tugas akhir, khususnya mesin uji tarik agar segera

dinaikkan kapsitasnya supaya dapat mendukung penelitian lebih lanjut dan

tidak perlu menguji diluar universitas.


71

DAFTAR PUSTAKA

Budi Utomo, Jenis Korosi Dan Penanggulangannya; KAPAL, Vol.6, No 2, 2009.

Diater, G.E., 1992, Metalurgi Mekanik, Jilid 2, edisi ketiga, alih bahasa oleh SriatiDjaprie, Erlangga, Jakarta.

Mersilia, Anggun., 2016,Pengaruh Heat Treatment Dengan Variasi MediaQuenching Air Garam Dan Oli Terhadap Struktur Mikro Dan NilaiKekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135, Universitas Lampung, Lampung.

Setyahandana, B., Materi Kuliah Bahan Teknik Manufaktur, Universitas SanataDharma, Yogyakarta.

Smallman, R.E., 1991, Metalurgi Fisik Modern, PT. Gramedia Pustaka Utama,Jakarta..

Sulistyo, A.B., 2007, Efek Lingkungan Pantai Dan Waktu Korosi Terhadap LajuKorosi Dan Karakteristik Baja, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Surdia, Tata.and Shinroku S., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, cetakan keempat,PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Tretheway, KR. dan Chamberlain, J., 1991, Korosi untuk mahasiswa danrekayasawan, edisi pertama, PT. Gramedia Utama, Jakarta.

Zuchry, Muhammad., 2011, Pengaruh Karburasi Dengan Variasi MediaPendingin Terhadap Micro Structur Baja Karbon, Palu:UniversitasTadulako Palu.

Van Vliet G.L.J. dan W.Both, Teknologi Untuk Bangunan Mesin (Bahan-Bahan)jilid 1, Erlangga, Jakarta, 1984.

Amstead, B.H, Phillip F. Ostwald, Myron L. Begemen, dan Sriati Djaprie,Teknologi Mekanik, Jilid 1, Edisi Ketujuh, Erlangga, Jakarta, 1993

Vlack van H. Lawrence, dan Djaprie, Sriati Ilmu dan Teknologi Bahan (IlmuLogam dan Bukan Logam ), Erlangga, Jakarta, 1995.

Avner, S.H., Introduction to Physical Metalurgy, McGraw Hill, Tokyo, Japan

http;//www.korosi.co.id

http;//www.substech.com

http;//www.corrosion doctor.org

http;//www.infometrik.com

http;//umum-pengertian.blogspot.com

http;//an-tika.blogspot.com

http;//www.bcscode.com


LAMPIRAN

72


Lampiran 1. Pengujian Komposisi

73


74

Lampiran 2. Grafik Uji Tarik Spesimen Quenching Normalising

Gambar 1 Spesimen N1 Gambar 2 Spesimen N2


P(kg)

∆𝐿

P(kg)

∆𝐿

∆𝐿

P(kg)

P(kg))

∆𝐿

62,91 kg/mm² 63,05 kg/mm²

73,63 kg/mm²

68,05 kg/mm²


75



P(kg)

∆𝐿

P(kg)

∆𝐿

∆𝐿 ∆𝐿

P(kg)

P(kg)

70,10 kg/mm²

70,78kg/mm² 73,59 kg/mm²

57,61kg/mm²


76



P(kg) P(kg)

P(kg) P(kg)

∆𝐿

∆𝐿

∆𝐿

71,74 kg/mm²

58,82 kg/mm²

72,37 kg/mm²

63,89 kg/mm²


77



P(kg)

P(kg)

P(kg)

P(kg)

∆𝐿 ∆𝐿

∆𝐿 ∆𝐿

85,77 kg/mm²

63,08 kg/mm²

60,75 kg/mm²

72,50 kg/mm²


78

Gambar 17 Spesimen N17

Gambar 18 Spesimen N18


P(kg)

P(kg)

P(kg)

P(kg)

∆𝐿

∆𝐿

∆𝐿 ∆𝐿

65,51 kg/mm²

71,64 kg/mm²

76,97 kg/mm²

57,25 kg/mm²


79

79

Lampiran 3. Grafik Uji Tarik Spesimen Normalising

Gambar 21 Spesimen P1 Gambar 22 Spesimen P2


P(Kg) P(kg)

∆𝐿

P(kg)

P(kg)

P (kg)

∆𝐿

∆𝐿

∆𝐿

85,37 kg/mm²

62,99 kg/mm² 73,01 kg/mm²

73,06 kg/mm²


81



P(kg)

P(kg)

∆𝐿

∆𝐿

∆𝐿

∆𝐿

P(kg) P(kg)

69,87 kg/mm²

97,71 kg/mm²

50,21 kg/mm²

74,05 kg/mm²

80


81



P(kg)

∆𝐿

∆𝐿 ∆𝐿

∆𝐿

P(kg) P(kg)

P(kg)

62,40 kg/mm² 74,62 kg/mm²

70,16 kg/mm² 73,25 kg/mm²


81



P(kg)

∆𝐿

P(kg)

P(kg) P(kg)

∆𝐿 ∆𝐿

∆𝐿

74,48 kg/mm²

65,51 kg/mm²

79,28 kg/mm² 73,25 kg/mm²

82


81


Gambar 39 Spesimen P19

P(kg)

∆𝐿

P(kg)

P(kg)

∆𝐿

∆𝐿

72,66 kg/mm² 70,21 kg/mm²

69,30 kg/mm²

83


PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP …1].pdfPENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN...

Documents

Transcript of PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP …1].pdfPENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN...