PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU...

93
i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Disusun Oleh: ALOYSIUS BAGUS CAHYADI NIM : 135214014 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Transcript of PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU...

Page 1: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

i

PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU

KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON

SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh:

ALOYSIUS BAGUS CAHYADI

NIM : 135214014

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

ii

EFFECT OF THE BEACH ENVIRONMENT TO CORROSION

RATE AND MECHANICAL PROPERTIES OF MEDIUM CARBON

STEEL WITH QUENCHING TREATMENT

FINAL PROJECT

Presented as partial fulfillment of the requirements

to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

By :

ALOYSIUS BAGUS CAHYADI

Student Number : 135214014

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

iii

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

iv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

v

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir dengan judul

“Pengaruh Lingkungan Pantai Terhadap Laju Korosi dan Sifat Mekanik pada Baja

Karbon Sedang dengan Perlakuan Panas Quenching” ini tidak terdapat karya yang

pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi,

dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 17 Juli 2017

Aloysius Bagus Cahyadi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Aloysius Bagus Cahyadi

Nomor Mahasiswa : 135214014

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN

SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN

PANAS QUENCHING

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan

data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau

media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya

maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya

sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 17 Juli 2017

Yang menyatakan,

(Aloysius Bagus Cahyadi)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

vii

INTISARI

Pantai di Indonesia kaya akan potensi energi terbarukan, namun pantai

merupakan lingkungan yang korosif untuk baja yang notabennya adalah salah satu

material yang digunakan untuk membangun kincir dan panel surya. Korosi tidak

bisa dihentikan hanya bisa dikendalikan. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah

untuk mengetahui efek lingkungan pantai pada spesimen yang sudah mendapat

perlakuan panas quenching terhadap laju korosi, kekuatan mekanik, dan bentuk

patahan yang akan dibandingkan dengan bahan yang mendapat perlakuan panas

normalizing.

Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan adalah baja karbon sedang

dengan kadar karbon 0,65% C. Proses korosi dilakukan dengan cara meletakkan

spesimen uji yang sudah diquenching dan dinormalizing pada lingkungan pantai

dan akan dilakukan pengambilan dan pengujian secara berkala 1 bulan, 2 bulan, 3

bulan dan 4 bulan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tarik spesimen dengan

perlakuan panas quenching lebih tinggi di setiap bulannya dibanding dengan

spesimen dengan perlakuan panas normalizing. Kekuatan tarik maksimal awal

spesimen quenching adalah 182,78 kg/mm2 dan menjadi 86,82 kg/mm2 pada

bulan keempat terkorosi. Kekuatan tarik maksimal awal spesimen normalizing

adalah 73,61 kg/mm2 dan menjadi 70,78 kg/mm2 pada bulan keempat terkorosi.

Jenis patahan pada pengujian tarik spesimen dengan perlakuan panas quenching

adalah getas sedangkan pada spesimen dengan perlakuan panas normalizing

adalah ulet. Laju korosi spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing lebih

tinggi dibanding dengan spesimen uji dengan perlakuan panas quenching setiap

bulannya. Spesimen dengan perlakuan panas quenching memiliki rata-rata 137,47

mdd dan spesimen dengan perlakuan panas normalizing adalah 168,64 mdd. Jenis

korosi yang menyerang spesimen dengan perlakuan panas normalizing adalah

korosi merata. Jenis korosi yang menyerang spesimen dengan perlakuan panas

quenching adalah korosi merata dan korosi sumuran.

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

viii

ABSTRACT

Indonesia beach are abundantly rich in renewable resources. In fact, it is a

corrosive environment for steel as a main material used to build windmills and

solar panels. Corrosion cannot be halted but it can be controlled. The purpose of

this study is to know the effect of coastal environment on specimens which

undergo quenching heat treatment towards the corrosion rate, the mechanical

strength, and the fractional form which will be compared to thematerials which

undergo normalizing heat treatment.

In this study, the researcher used medium carbon steel containing of 0.65%

C. The corrosion process was done by placing the test specimen which have

undergone quenching heat treatment and normalizing heat treatment on the coastal

environment. After that the researcher would take and test it periodically every

month for four months.

The result of the study showed that the ultimate tensile strength with

quenching heat treatment was higher compared to the ultimate tensile strength

with normalizing heat treatment in each month. The early maximum ultimate

tensile strength of the quenching specimen was 182.78 kg/mm2 and became 86.82

kg/mm2 in the fourth month of corrosion while the maximum ultimate tensile

strength of the normalizing specimen was 73.61 kg/mm2 and became 70.78

kg/mm2 in the fourth month of corrosion. The types of the fracture in the tensile

test specimen with quenching heat treatment was brittle fracture and the specimen

with normalizing heat treatment was ductile fracture. The corrosion rate of

specimen with normalizing heat treatment was higher than the specimen with

quenching heat treatment each month. Specimens with quenching heat treatment

had an average of 137.47 mdd and the specimens with normalizing heat treatment

was 168.64 mdd. The type of corrosion which attack the specimen with

normalizing heat treatment was the uniform corrosion and the type of corrosion

that attack specimens with quenching heat treatment was the uniform corrosion

and pitting corrosion.

Keywords : Corrosion, Carbon Steel, Beach, Quenching.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus yang selalu

melimpahkan rahmat-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan

penulisan skripsi ini.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi bagi

mahasiswa Teknik Mesin sebelum dinyatakan lulus sebagai Sarjana Teknik.

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

berupa materi, bimbingan, kerjasama serta dukungan moril. Dalam kesempatan ini

penulis mengucapakan terimakasih kepada :

1. Sudi Mungkasi S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., Dekan Fakultas Sains Dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

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

Universitas Sanata Dharma.

3. R. B. Dwiseno Wihadi, S.T., M.Si. Dosen Pembimbing Akademik.

4. Budi Setyahandana MT., Dosen Pembimbing Skripsi.

5. Seluruh Dosen dan Tenaga Kependidikan Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma.

6. Doddy Purwadianto, S.T., M.T., Kepala Laboratorium Program Studi Teknik

Mesin, Universitas Sanata Dharma.

7. Martono Dwiyaning Nugroho, Ag. Ronny Widaryawan, Intan Widanarko dan

semua Laboran yang lain.

8. Keluarga tercinta, Bapak, Ibu, Kakak, Adik, dan keponakan atas dukungan

moral, motivasi, dan financial.

9. Faustina Monika A.S. yang selalu memberikan semangat dan dukungan lewat

doa dan kasih sayang sampai studi ini selesai.

10. Teman-teman satu kelompok penelitian Silvester Taufan dan Yulius Bima.

11. Mas Tri, Tenaga Kependidikan Prodi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

12. Rekan-rekan dan semua pihak yang membantu dalam penulisan Skripsi ini.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

x

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga kritik

dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan guna penyempurnaan

Skripsi ini.

Yogyakarta, 17 Juli 2017

Penulis

Aloysius Bagus Cahyadi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xi

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL……………………………………………………………... i

LEMBAR JUDUL BAHASA INGGRIS……………………………………… ii

LEMBAR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING……………………..… iii

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PENGUJI DAN DEKAN…………..….. iv

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA……………………...….… v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA……….. vi

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

INTISARI…………………………………………………………………….. vii

ABSTRACT………………………………………………………………….. viii

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

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

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

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

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

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

2.1. Baja…………………………………………………………………. 5

2.1.1. Baja Karbon Sedang…………………………………………… 5

2.1.2. Sifat Mekanik Baja…………………………………………….. 5

2.1.3. Diagram Fasa Fe-C…………………………………………….. 7

2.1.4. Struktur Mikro Baja……………………………………………. 8

2.2. Perlakuan Panas…………………………………………………...... 9

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xii

2.2.1. Quenching…………………………………………………........ 10

2.2.2. Normalizing…………………………………………………..... 10

2.2.3. Media Pendingin……………………………………………….. 11

2.3. Korosi……………………………………………………………….. 12

2.3.1. Konsep Dasar Korosi…………………………………………... 13

2.3.2. Jenis-jenis Korosi………………………………………………. 15

2.3.3. Laju Korosi…………………………………………………….. 21

2.4. Pengujian dan Pengamatan………………………………………..... 23

2.4.1. Uji Tarik……………………………………………………...... 23

2.4.2. Pengamatan Bentuk Patahan…………………………………….... 28

2.5. Tinjauan Pustaka………………………………………………….... 30

BAB III METODOLOGI PENELITIAN……………………………………. 33

3.1. Skema Penelitian……………….………………………………….... 33

3.2. Persiapan Bahan………………….…………………………………. 34

3.3. Pembuatan Benda Uji…………….……………………..................... 34

3.4. Peralatan yang Digunakan…………….…………………………….. 35

3.5. Proses Perlakuan Panas……………….…………………….............. 39

3.5.1. Proses Normalizing……………….……………………………. 40

3.5.2. Proses Quenching………………….…………………………… 40

3.6. Penempatan Spesimen Uji di Pantai…….………………………….. 42

3.7. Pengujian Spesimen…………………….…………………………... 43

3.7.1. Uji Tarik…………………………....…………………………. 43

3.7.2. Pengamatan Makro………………….…………………………. 43

3.7.3. Perhitungan Laju Korosi………………………………………. 43

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN….…………………. 46

4.1. Hasil Uji Komposisi…………………………………………........... 46

4.2. Pengujian Tarik…………………………………………………….. 46

4.3. Pengamatan Makro Patahan………………………………………... 53

4.4. Perhitungan Laju Korosi…………………………………………… 58

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.…………………………………….. 67

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xiii

5.1. Kesimpulan…………………………………………………………. 67

5.2. Saran………………………………………………………………… 68

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………… 69

LAMPIRAN………………………………………………………………….. 71

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Uji komposisi bahan……………………………………………… 46

Tabel 4. 2 Tabel data uji tarik spesimen quenching…………………………. 47

Tabel 4. 3 Tabel data uji tarik spesimen dengan perlakuan panas normalizing. 48

Tabel 4. 4 Data laju korosi spesimen uji quenching…………………………. 58

Tabel 4. 5 Data laju korosi spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing. 59

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Diagram keseimbangan besi karbon…………………………….. 8

Gambar 2. 2 Komponen utama terjadinya korosi……………………………... 13

Gambar 2. 3 Proses terjadinya korosi…………………………………………. 14

Gambar 2. 4 Jenis-jenis korosi………………………………………………… 15

Gambar 2. 5 Contoh korosi merata……………………………………………. 16

Gambar 2. 6 Bentuk-bentuk korosi sumuran………………………………….. 16

Gambar 2. 7 Contoh korosi sumuran………………………………………….. 17

Gambar 2. 8 Contoh korosi erosi……………………………………………… 18

Gambar 2. 9 Contoh korosi galvanis………………………………………….. 18

Gambar 2. 10 Contoh korosi tegangan………………………………………... 19

Gambar 2. 11 Contoh korosi celah……………………………………………. 20

Gambar 2. 12 Contoh korosi lelah……………………………………………. 20

Gambar 2. 13 Korosi batas butir……………………………………………… 21

Gambar 2. 14 Kurva tegangan-regangan……………………………………... 24

Gambar 2. 15 Grafik uji tarik…………………………………………………. 26

Gambar 2. 16 Proses patahan Ulet……………………………………………. 29

Gambar 2. 17 Patahan getas…………………………………………………... 30

Gambar 3. 1 Skema Penelitian………………………………………………... 33

Gambar 3. 2 Standart ASTM A370-03a………………………………………. 34

Gambar 3. 3 Bentuk dan ukuran spesimen…………………………………… 34

Gambar 3. 4 Mesin Bubut…………………………………………………….. 35

Gambar 3. 5 Kikir…………………………………………………………….. 35

Gambar 3. 6 A mesin uji tarik di Laboratorium USD. B mesin uji tarik di …. 36

Laboratorium IST AKPRIND

Gambar 3. 7 Neraca digital…………………………………………………… 36

Gambar 3. 8 Jangka sorong…………………………………………………… 37

Gambar 3. 9 Oven…………………………………………………………….. 37

Gambar 3. 10 Stopwatch……………………………………………………… 38

Gambar 3. 11 Oli……………………………………………………………… 38

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xvi

Gambar 3. 12 Accu zuur………………………………………………………. 39

Gambar 3. 13 Thermometer………………………………………………….... 39

Gambar 3. 14 Spesimen dimasukkan ke dalam oven…………………………. 41

Gambar 3. 15 Oli yang dipanaskan…………………………………………… 41

Gambar 3. 16 Pencelupan spesimen ke dalam oli…………………………….. 42

Gambar 3. 17 Spesimen setelah diquenching dan dibersihkan……………….. 42

Gambar 3. 18 Penempatan spesimen di lingkungan pantai…………………... . 43

Gambar 3. 19 Penimbangan dengan neraca…………………………………… 44

Gambar 3. 20 Spesimen yang sebagian sudah dikelupas teraknya……………. 44

Gambar 3. 21 Perbandingan antara spesimen yang sudah dibersihkan dari …. 44

terak dan belum

Gambar 3. 22 Perendaman spesimen dengan accu zuur……………………… 45

Gambar 3. 23 Pencucian spesimen setelah direndam accu zuur……………… 45

Gambar 3. 24 Penimbangan kembali setelah spesimen bersih………………... 45

Gambar 4. 1 Grafik UTS spesimen uji quenching…………………………….. 49

Gambar 4. 2 Grafik UTS spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing… 49

Gambar 4. 3 Grafik UTS spesimen uji quenching dan dengan perlakuan ……. 50

panas normalizing

Gambar 4. 4 Grafik regangan spesimen uji quenching………………………… 52

Gambar 4. 5 Grafik regangan spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing 52

Gambar 4. 6 Grafik regangan spesimen uji quenching dan normalizing………. 53

Gambar 4. 7 Spesimen uji awal tanpa terkorosi dengan perlakuan quenching… 54

Gambar 4. 8 Spesimen uji 1 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching. 54

Gambar 4. 9 Spesimen uji 2 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching. 54

Gambar 4. 10 Spesimen uji 3 bulan terkorosi dengan perlakuan panas ……….. 55

quenching

Gambar 4. 11 Spesimen uji 4 bulan terkorosi dengan perlakuan panas ……….. 55

quenching

Gambar 4. 12 Spesimen uji awal tidak terkorosi dengan perlakuan panas ……. 55

normalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

xvii

Gambar 4. 13 Spesimen uji satu bulan terkorosi dengan perlakuan panas …… 56

normalizing

Gambar 4. 14 Spesimen uji dua bulan terkorosi dengan perlakuan panas …... 56

normalizing

Gambar 4. 15 Spesimen uji tiga bulan terkorosi dengan perlakuan panas …... 56

normalizing

Gambar 4. 16 Spesimen uji empat bulan terkorosi dengan perlakuan panas…. 57

normalizing.

Gmbar 4. 17 Foto makro terkorosi 1 bulan spesimen uji quenching………….. 61

Gambar 4. 18 Foto makro terkorosi 2 bulan spesimen uji quenching………… 61

Gambar 4. 19 Foto makro terkorosi 3 bulan spesimen uji quenching………… 62

Gambar 4. 20 Foto makro terkorosi 4 bulan spesimen uji quenching………… 62

Gambar 4. 21 Foto makro terkorosi 1 bulan spesimen uji normalizing……….. 63

Gambar 4. 22 Foto makro terkorosi 2 bulan spesimen uji normalizing……….. 63

Gambar 4. 23 Foto makro terkorosi 3 bulan spesimen uji normalizing……….. 64

Gambar 4. 24 Foto makro terkorosi 4 bulan spesimen uji normalizing……….. 64

Gambar 4. 25 Grafik laju korosi spesimen uji quenching……………………… 65

Gambar 4. 26 Grafik laju korosi spesimen uji dengan perlakuan panas……….. 65

normalizing.

Gambar 4. 27 Grafik perbandingan laju korosi………………………………… 66

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia memiliki garis pantai yang sangat panjang karena Indonesia

merupakan negara kepulauan. Badan Informasi Geospasial (BIG)

menyebutkan, total panjang garis pantai Indonesia adalah 99.093 kilometer.

(Dewanti Lestari, 2015).

Pantai merupakan daerah yang kaya akan potensi, baik potensi untuk

energi terbarukan seperti tenaga angin, tenaga surya dan juga tenaga ombak

maupun potensi wisata. Maka Indonesia adalah negara yang memiliki potensi

energi terbarukan dan juga wisata yang tinggi.

Dalam pemanfaatan tenaga angin dan surya, di wilayah Pantai Baru

Pandansimo, Bantul telah dibangun kincir angin dan juga panel surya sebagai

pembangkit listrik. Salah satu komponen utama yang digunakan dalam

pembangunan kincir angin dan panel surya adalah baja. Namun dibalik

potensi lingkungan pantai itu, pantai merupakan lingkungan yang sangat

korosif bagi baja.

Korosi adalah peristiwa rusaknya suatu bahan atau menurunya

kualitas bahan karena reaksi dengan lingkungannya. Korosi tidak dapat

dihentikan, hanya bisa dicegah atau dikontrol (Saludin Muis,2015).

Kerusakan yang terjadi dapat berupa penyusutan permukaan, timbulnya

lubang-lubang kecil (sumuran), dan lain-lain.

Korosi merupakan hal yang sangat merugikan. Pada tahun 1980 di

Amerika Serikat, Institut Battelle menaksir bahwa setiap tahun perekonomian

Amerika Serikat rugi 70 milyar dolar akibat korosi. Bukan hanya soal biaya,

bahkan korosi juga bisa mendatangkan maut. Pada tahun 1985, atap sebuah

kolam renang berusia 13 tahun di Swiss telah rubuh, menewaskan 12 orang

dan melukai banyak yang lainnya. Diperkirakan penyebabnya adalah korosi

pada baja nirkarat terbuka yang menopang 200 ton atap beton bertulang (John

Chamberlain, 1991:5).

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

2

Baja karbon sedang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Penggunaannya melingkupi berbagai bidang seperti pada pertanian ada

cangkul, parang, palu, dan lain-lain. Pada spare part kendaraan ada poros,

gear, sprocket, dan spare part lainnya.

Berdasarkan hal tersebut, penulis tertarik untuk melakukan penelitian

mengenai laju korosi baja karbon sedang dengan kadar karbon 0,65% yang

diberi perlakuan panas quench di lingkungan pantai sebagai Skripsi. Baja

karbon sedang dengan kadar karbon 0,65% dipilih penulis karena merupakan

baja yang cukup keras namun tidak segetas baja karbon tinggi dan juga

memiliki kadar karbon yang cukup untuk mendapat perlakuan panas

quenching.

1.2. Rumusan Masalah

Laju korosi akan berbeda untuk bahan yang berbeda, begitu juga

untuk lingkungan yang berbeda. Pada penelitian ini akan dianalisa hasil laju

korosi baja dengan kadar karbon 0,65% yang telah diberi perlakuan panas

quench maupun yang tidak diberi perlakuan panas. Lama waktu penempatan

dan perlakuan panas quench tersebut yang akan mempengaruhi laju korosi

yang nantinya akan diketahui pengaruhnya terhadap kekuatan benda uji

dengan dilakukan uji tarik.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai oleh penulis dalam penulisan skripsi ini

adalah:

1. Mengetahui laju korosi baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas

normalizing dan baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas quench

akibat pengaruh lingkungan pantai pada kurun waktu 1 sampai 4

bulan.

2. Mengetahui jenis korosi baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas

normalizing dan baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas quench

akibat pengaruh lingkungan pantai pada kurun waktu 1 sampai 4

bulan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

3

3. Mengetahui kekuatan tarik baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas

normalizing dan baja karbon 0,65% dengan perlakuan panas quench

akibat pengaruh lingkungan pantai pada kurun waktu 1 sampai 4

bulan.

4. Mengetahui jenis patahan spesimen uji tarik baja karbon 0,65% dengan

perlakuan panas normalizing dan baja karbon 0,65% dengan perlakuan

panas quench akibat pengaruh lingkungan pantai pada kurun waktu 1

sampai 4 bulan.

1.4. Manfaat Penelitian

Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi

perkembangan ilmu pengetahuan serta manfaat-manfaat lain, yaitu:

1. Dapat menjadi referensi pada penelitian berikutnya.

2. Dapat menentukan hasil dari uji tarik dan laju korosi untuk bahan

silinder pejal baja karbon sedang dari waktu ke waktu.

3. Memberi input atau data untuk pengembangan pembangunan di daerah

pantai.

1.5. Batasan Masalah

Batasan masalah yang ditentukan dalam penelitian ini adalah:

1. Spesimen yang digunakan adalah baja karbon sedang dengan kadar

karbon 0,65%.

2. Perlakuan panas yang digunakan adalah quench dengan suhu 850° C

dengan penahanan waktu 60 menit.

3. Lingkungan tempat meletakkan benda uji adalah lingkungan Pantai

Baru Pandansimo, Bantul.

4. Pengujian kekuatan benda uji dilakukan dengan pengujian tarik.

5. Pengujian dan pengamatan yang dilakukan: Laju korosi, kekuatan

tarik, pengamatan makro, dan bentuk patahan.

6. Spesimen diletakkan di pantai dalam waktu 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan,

dan 4 bulan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

4

7. Pengujian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta dan Laboratorium Metalurgi Institut Sains &

Teknologi AKPRIND.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1.Baja

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

besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya.

Kandungan karbon dalam baja berkisar antara 0,1% hingga 1,7% sesuai

tingkatannya. Dalam proses pembuatan baja terdapat unsur-unsur lain selain

karbon yang tertinggal di dalam baja seperti : mangan (Mn), silikon (Si),

kromium (Cr), vanadium (V), dan unsur lainnya. Berdasarkan komposisi

dalam prakteknya baja terdiri dari beberapa macam yaitu: Baja Karbon

(Carbon Steel) dan Baja Paduan (Alloy Steel). Baja karbon sendiri dapat

dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu baja karbon rendah (C < 0,3%), baja

karbon sedang (0,3% < C < 0,7%), dan baja karbon tinggi (0,7%< C < 1,7%)

(Smallman & Bishop, 1999)

2.1.1. Baja Karbon Sedang

Kandungan karbon pada baja ini antara 0.3% sampai 0.7%. Baja

jenis ini dapat dikeraskan dan dilunakkan, dapat dilas dan mudah

dikerjakan pada mesin dengan baik. Baja ini dapat ditempa secara mudah

tetapi tidak bisa dilas semudah baja kontruksi dan baja struktural.

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 spare

part lainnya.

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)

Kekuatan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan

tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah. Kekuatan ini ada

5

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

6

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)

Kekerasan dapat didefenisikan sebagai kemampuan bahan untuk

bertahan terhadap goresen, pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini

berkaitan erat dengan sifat keausan (wearresistance). 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. Kekenyalan 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)

Kekuan menyatakan kemampuan bahan untuk menerima

tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk

(deformasi) atau efleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih penting

daripada kekuatan.

5. Plastisitas (plasticity)

Plastisitas 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)

Ketangguhan menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah

energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

7

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)

Kelelahan 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 oleh

kelelahan. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting

tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang

mempengaruhinya.

8. Keretakan (creep)

Keretakan 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.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

8

Gambar 2. 1 Diagram keseimbangan besi karbon

(Sumber : http://www.calphad.com/iron-carbon.html)

2.1.4. Struktur Mikro Baja

Jika baja karbon dilihat di bawah mikroskop metallurgy, maka struktur

mikro dapat dikenali sebagai perlit, ferrit, sementit (karbida besi), austenit atau

bainit dengan beberapa variasi tergantung dari perlakuannya. Sementit atau

karbida besi merupakan struktur terkeras pada diagram karbon dengan kandungan

karbon 6,67% C diagram karbon terlihat bahwa karbida besi (Fe3C) berada pada

bagian sebelah kanan diagram. Baja yang mengalami perlakuan panas akan

mengalami perubahan karakter yang berbeda-beda sesuai dengan perlakuan

panasnya.

Fase-fase yang terjadi pada baja adalah:

1. Austenit atau Besi Austenit merupakan larutan pada sela antara karbon dan

besi dengan struktur FCC dan mampu melarutkan maksimum 2% karbon

secara intersitas pada temperatur 1129oC dalam bentuk larutan padat, austenit

bersifat liat dan lunak.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

9

2. Ferrit adalah besi dengan struktur BBC yang mampu melarutkan 0,008 % C

pada temperatur 723oC. Ferrit membentuk larutan padat intersiti dengan

karbon pada luasan yang sempit dengan struktur yang paling luas.

3. Perlit 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 723oC, 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.

4. Sementit atau karbida besi sementit adalah 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. Sementit memberikan kekerasan yang tinggi

pada baja.

5. Struktur martensit terbentuk karena adanya pemanasan kemudian didinginkan

dengan cepat (Quenching) yang terbentuk dibawah temperatur eutectoid tetapi

masih dibawah temperatur tuang, karena austenit tidak stabil pada

pendinginan diatas, sehingga terjadi secara serentak strukturnya berubah

menjadi kubus pusat ruang tetragonal (BBC). Pada keadaan ini tidak terjadi

difusi melainkan pengerasan sebab semua atom karbon tetap tertinggal dalam

lapisan padat karena strukturnya tidak berbentuk kubus maka karbon

terperangkap sehingga sulit terjadi slip sehingga dalam hal ini martensit

mempunyai sifat keras, rapuh, dan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi.

Sifat martensit yang tidak stabil harus ditemper untuk menghilangkan

tegangan dalam agar diperoleh sifat yang lebih liat dan kuat.

2.2. Perlakuan Panas

Perlakuan panas pada baja bertujuan untuk mengubah sifat logam yang

diinginkan dengan mengubah struktur mikro melalui pemanasan dan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

10

pengaturan kecepatan pendinginan dengan atau tanpa merubah komposisi

kimia baja.

2.2.1. Quenching

Quenching merupakan salah satu teknik perlakuan panas yang

diawali dengan proses pemanasan sampai temperatur austenit (austenisasi)

diikuti pendinginan secara cepat, sehingga fasa austenit langsung

bertransformasi secara parsial membentuk struktur martensit. Austenisasi

dimulai pada temperatur minimum ± 50°C di atas A3 dan ACM pada

gambar 2.1 yang merupakan temperatur aktual transformasi fasa ferit,

perlit, dan sementit menjadi austenit. Temperatur pemanasan hingga fasa

austenit untuk proses quenching disebut juga sebagai temperatur

pengerasan (hardening temperatur). Dan setelah mencapai temperatur

pengerasan, dilakukan penahanan selama beberapa menit untuk

menghomogenisasikan energi panas yang diserap selama pemanasan,

kemudian didinginkan secara cepat dalam media pendingin.

Tujuan utama quenching adalah menghasilkan baja dengan sifat

kekerasan tinggi. Sekaligus terakumulasi dengan kekuatan tarik dan

kekuatan luluh, melalui transformasi austenit ke martensit. Proses

quenching akan optimal jika selama proses transformasi, struktur austenit

dapat dikonversi secara keseluruhan membentuk struktur martensit.

Hal-hal penting untuk menjamin keberhasilan quenching dan

menunjang terbentuknya martensit khususnya, adalah: temperatur

pengerasan, waktu tahan, laju pemanasan, metode pendinginan, media

pendingin dan hardenability.

2.2.2. Normalizing

Proses normalizing termasuk dalam proses perlakuan panas (Heat

Treatment). Normalizing adalah suatu proses yang dilakukan dengan cara

memanaskan baja hingga mencapai temperatur austenit, kemudian pada

temperatur tersebut ditahan untuk beberapa saat, lalu didinginkan

perlahan-lahan dengan menggunakan media pendingin udara.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

11

Normalizing bertujuan untuk memperbaiki dan menghilangkan

struktur butiran kasar dan ketidak-seragaman struktur dalam baja menjadi

berstrukrur yang normal kembali yang otomatis mengembalikan keuletan

baja lagi. Struktur butiran kasar terbentuk karena waktu pemanasan

dengan temperatur tinggi atau di daerah austenit yang menyebabkan baja

berstruktur butiran kasar.

Sedangkan penyebab dari ketidak-seragaman struktur karena :

- pengerjaan rol atau tempa

- pengerjaan las atau potong las

- temperatur pengerasan yang terlalu tinggi

- menahan terlalu lama di daerah austenite

- pengepresan, pelubangan dengan punch, penarikan. Temperatur

pemanasan normalizing sekitar 50℃ diatas temperatur kritis atau

garis AC3 pada gambar 2.1 untuk baja hypoeutectoid agar diperoleh

Austenit yang homogen.

2.2.3. Media Pendingin

Media pendingin yang digunakan untuk mendinginkan baja

bermacam-macam, bergantung kepada karakteristik yang diinginkan.

Berbagai bahan pendingin yang digunakan dalam proses perlakuan panas

antara lain:

1. 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. Namun karena

pendinginan yang cepat memberi dampak yang lain, yaitu besar

kemungkinan terjadi distorsi dan retak.

2. Minyak/oli

Pendinginan minyak sering digunakan ketika bagian tipis benda atau

sifat yang diperlukan setelah perlakuan panas tidak tinggi. Minyak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

12

dapat meminimalisir retak dan sangat efektif dalam mengurangi

distorsi. Daripada media pendinginan air dan larutan garam,

minyak/oli cenderung untuk memberikan pendinginan lebih lambat

sedangkan air garam yang paling cepat. Selain minyak/oli yang

khusus digunakan sebagai bahan pendingin pada proses perlakuan

panas, dapat juga digunakan oli mesin, minyak bakar, atau solar.

3. Udara

Pendinginan udara dilakukan untuk perlakuan panas yang

membutuhkan pendinginan lambat. Untuk keperluan tersebut udara

yang disirkulasikan ke dalam ruangan pendingin 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. Adapun

pendinginan pada udara terbuka akan memberikan oksidasi oksigen

terhadap proses pendinginan.

4. Larutan Garam

Larutan garam dipakai sebagai bahan pendingin disebabkan memiliki

sifat mendinginkan yang teratur dan cepat. Bahan yang didinginkan

di dalam cairan garam yang akan mengakibatkan ikatannya menjadi

lebih keras karena pada permukaan benda kerja tersebut akan

meningkat zat arang. Kemampuan suatu jenis media dalam

mendinginkan spesimen bisa berbeda-beda, perbedaan kemampuan

media pendingin disebabkan oleh temperatur, kekentalan, kadar

larutan dan bahan dasar media pendingin.

2.3. Korosi

Korosi adalah peristiwa rusaknya suatu bahan atau menurunnya

kualitas bahan karena reaksi dengan lingkungannya. Proses korosi tidak dapat

dihindari oleh sebuah material, korosi hanya dapat dicegah. Pencegahan korosi

sejak awal sampai sekarang sudah banyak dilakukan karena korosi merusak.

Korosi juga sangat merugikan, seperti dalam hal:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

13

a. Biaya korosi yang sangat mahal, baik akibat korosi itu sendiri maupun

yang digunakan dalam pencegahannya.

b. Korosi sangat memboroskan sumber daya alam.

c. Korosi sangat membahayakan manusia, bahkan bisa mendatangkan

maut.

Kebanyakan proses korosi adalah melalui proses elektrokimia dan beberapa

secara kimiawi. Korosi yang terjadi pada logam, dikarenakan kebanyakan

logam ditemukan di alam dalam bentuk oksida. Logam juga memiliki

kecenderungan untuk kembali kekeadaan pada saat ditemukan di alam.

2.3.1. Konsep Dasar Korosi

Gambar 2. 2 Komponen utama terjadinya korosi

(Sumber : Saludin Muis. Teori Keandalan dan Mekanisme Korosi. Hal 61)

Pada Gambar 2.2 terlihat komponen utama terjadinya korosi. Korosi

berdasarkan proses elektro-kimia (electrochemical prosess) terdiri dari 4

komponen utama yaitu:

1. Anoda

Anoda biasanya terkorosi dengan melepaskan elektron-

elektron dari atom-atom logam netral untuk membentuk ion-ion yang

bersangkutan. Ion-ion ini mungkin tetap tinggal dalam larutan atau

bereaksi membentuk hasil korosi yang tidak larut. Contoh reaksi

pada anoda adalah

Fe → Fe2+ + 2e

Banyak elektron yang diambil dari masing-masing atom

ditentukan oleh valensi logam bersangkutan. Umumnya adalah 1, 2,

atau 3.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

14

2. Katoda

Katoda biasanya tidak mengalami korosi, walaupun mungkin

terjadi kerusakan. Reaksi yang terjadi pada katoda berupa reaksi

reduksi. Reaksi pada katoda tergantung pada pH larutan yang

bersangkutan, seperti:

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O

Persyaratan dalam reaksi katoda adalah bahwa reaksi harus

mengkonsumsi elektron-elektron yang dihasilkan oleh proses anoda.

3. Elektrolit

Elektrolit adalah larutan yang mempunyai sifat menghantar

listrik. Elektrolit dapat berupa larutan asam, larutan basa, dan larutan

garam. Larutan elektrolit mempunyai peranan penting dalam korosi

logam karena larutan ini dapat menjadikan kontak listrik antara

anoda dan katoda.

4. Lintasan logam

Anoda dan katoda harus terhubung secara elektris agar arus

dalam sel korosi dapat mengalir. Hubungan secara fisik tidak

diperlukan jika anoda dan katoda merupakan bagian dari logam yang

sama.

Agar korosi dapat terjadi, keempat komponen di atas harus ada,

maka dapat dikatakan bahwa menghilangkan salah satu dari keempat

komponen sel korosi basah sederhana akan menghentikan reaksi

korosi. Pada Gambar 2.3 memperlihatkan proses terjadinya korosi.

Gambar 2. 3 Proses terjadinya korosi

(Sumber : Saludin Muis. Teori Keandalan dan Mekanisme Korosi. Hal 68)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

15

2.3.2. Jenis-jenis Korosi

Jenis korosi yang terjadi pada logam dapat bermacam-macam

bergantung pada faktor-faktor berikut, yaitu jenis logam, lingkungan,

kehalusan permukaan, bentuk benda, dan sebagainya. Pada Gambar 2.4

ditunjukkan jenis-jenis korosi.

Gambar 2. 4 Jenis-jenis korosi

(Sumber: https://www.researchgate.net)

Berikut adalah jenis-jenis korosi:

1. Korosi Merata (Uniform attack)

Korosi merata adalah korosi yang terjadi pada permukaan logam

akibat reaksi kimia karena pH air yang rendah dan atau udara yang

lembab sehingga makin lama logam makin menipis. Biasanya korosi

ini terjadi pada pelat baja atau profil logam yang bersifat homogen.

Korosi merata dapat dilihat dengan kasat mata. Pada Gambar 2.5

merupakan contoh dari korosi merata.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

16

Gambar 2. 5 Contoh korosi merata.

(Sumber: https://corrosioncollege.com/)

2. Korosi Sumuran (Pitting corrosion)

Korosi sumuran adalah korosi lokal yang secara selektif

menyerang bagian tertentu pada permukaan logam. Permukaan yang

mudah terserang korosi sumuran adalah permukaan yang tidak rata,

retak atau tergores, bisa juga karena mempunyai tonjolan akibat

dislokasi atau slip yang disebabkan oleh tegangan tarik yang dialami

atau tersisa. Korosi sumuran sangat mirip dengan korosi celah.

Pembedanya adalah pemicunya. Korosi celah dipicu oleh beda

konsentrasi oksigen atau ion-ion elektrolit, sedangkan korosi sumuran

dipicu oleh faktor-faktor metalurgi. Gambar 2.6 menunjukkan bentuk-

bentuk dari korosi sumuran.

Gambar 2. 6 Bentuk-bentuk korosi sumuran

(Sumber: http://www.corrosionclinic.com)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

17

Korosi ini sangat berbahaya karena pada bagian permukaan

hanya lubang kecil saja, namun pada bagian dalamnya terjadi lubang

yang besar seperti sumuran. Pada Gambar 2.7 ditunjukkan contoh

korosi sumuran pada logam.

Gambar 2. 7 Contoh korosi sumuran.

(Sumber: http://pubs.rsc.org)

3. 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. Pada Gambar 2.8 ditunjukkan contoh

korosi erosi pada pipa.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

18

Gambar 2. 8 Contoh korosi erosi

(Sumber: Budi Utomo. Jenis Korosi dan Penanggulangannya. 2009)

4. Korosi Galvanis (Galvanis Corrosion)

Korosi ini terjadi saat adanya dua logam yang berbeda dalam

satu elektrolit sehingga logam yang lebih anodik akan terkorosi.

Korosi ini sering dijumpai pada sambungan sambungan pipa yang

berbeda jenis logamnya. Pemilihan logam yang sama jenisnya sangat

penting untuk menghindari korosi galvanis. Pada Gambar 2.9

ditunjukkan contoh korosi galvanis pada pipa.

Gambar 2. 9 Contoh korosi galvanis

(Sumber: Budi Utomo. Jenis Korosi dan Penanggulangannya. 2009)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

19

5. Korosi Tegangan (Stress corrosion)

Korosi tegangan terjadi karena butiran logam yang berubah

bentuk yang diakibatkan karena logam mengalami perlakuan khusus,

seperti diregang dan ditekuk. Sehingga butiran menjadi tegang dan

butiran ini sangat mudah bereaksi dengan lingkungan. Apabila logam

yang telah mengalami stress maka logam harus direlaksasi. Pada

Gambar 2.10 ditunjukkan contoh korosi tegangan.

Gambar 2. 10 Contoh korosi tegangan.

(Sumber: Budi Utomo. Jenis Korosi dan Penanggulangannya. 2009)

6. 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. Korosi ini

banyak terjadi dalam cairan, dan perancangan dan desain yang benar

dapat menanggulangi terbentuknya celah sehingga korosi celah dapat

dikurangi. Pada Gambar 2.11 ditunjukkan contoh korosi celah.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

20

Gambar 2. 11 Contoh korosi celah.

(Sumber: Budi Utomo. Jenis Korosi dan Penanggulangannya. 2009)

7. 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. Pada Gambar 2.12

ditunjukkan contoh korosi lelah.

Gambar 2. 12 Contoh korosi lelah

(Sumber: Budi Utomo. Jenis Korosi dan Penanggulangannya. 2009)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

21

8. Korosi Batas Butir (Korosi Intergranular)

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. Pada Gambar 2.13 ditunjukkan contoh korosi

batas butir.

Gambar 2. 13 Korosi batas butir

(Sumber: Chamberlain. KOROSI. Hal.124)

2.3.3. Laju Korosi

Laju korosi adalah banyaknya material yang hilang (teroksidasi)

tiap satuan waktu. 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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

22

suatu logam setelah 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 diuji maka dihasilkan suatu laju korosi.

Beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi proses

korosi antara lain, yaitu :

1. Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam proses terjadinya korosi,

dimana 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).

2. Kecepatan Alir Fluida atau Kecepatan Pengadukan

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).

3. 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 di dalam 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).

4. 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).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

23

5. 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.

2.4.Pengujian dan Pengamatan

Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang

harus dilakukan adalah pengujian terhadap material tersebut. Dalam penelitian

ini penulis melakukan uji tarik dan pengamatan makro untuk mengetahui sifat

mekanik dan perubahan fisik benda uji.

2.4.1. Uji Tarik

Uji tarik adalah pemberian gaya atau tegangan tarik kepada

material dengan maksud untuk mengetahui atau mendeteksi kekuatan dari

suatu material. Uji tarik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik

dan perubahannya dari suatu logam terhadap pembebanan tarik. Pada uji

tarik, ujung-ujung benda uji dijepit dengan kuat dan salah satu ujungnya

dihubungkan dengan alat pengukur beban, sedangkan ujung yang satunya

lagi dengan alat penarik. Regangan benda uji terlihat pada regangan

relatifnya. Tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan suatu regangan

diukur dengan menggunakan metode hidraulik, optik, atau

elektromekanik. Data yang didapat dari uji tarik ini berupa kurva tegangan

vs regangan. Gambar 2.14 menunjukkan hubungan antara tarikan dan

pertambahan panjang.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

24

Gambar 2. 14 Kurva tegangan-regangan

Data-data yang didapat dari hasil uji tarik adalah

1. Batas elastis 𝜎𝐸 (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. Secara umum,

batas elastis adalah tegangan yang besarnya tidak dapat

dipastikan secara presisi.

2. Batas Proporsional 𝜎𝑃 (proporsional limit)

Merupakan daerah batas dimana tegangan dan regangan

mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

25

dimana hokum Hook masih bisa ditolelir. Setiap penambahan

tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara

proporsional. Tidak ada standarisasi tentang nilai ini, biasanya

batas proporsional sama dengan batas elastis.

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

Titik ini merupakan suatu batas dimana matrial akan

terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban.

Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan

mekanisme luluh ini disebut tegangan 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 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 di bawah

ini 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.

Kekuatan luluh atau titik luluh merupakan suatu

gambaran kemampuan bahan menahan deformasi permanen bila

digunakan dalam penggunaan struktural yang melibatkan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

26

pembebanan 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. Gambar 2.15 Kurva tegangan-regangan untuk

menggambarkan titik luluh.

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)

Gambar 2. 15 Grafik uji tarik

4. Kekuatan tarik maksimum (ultimate tensile strength)

Merupakan tegangan maksimum yang dapat ditanggung

oleh material sebelum terjadinya perpatahan (fracture). Nilai

kekuatan tarik maksimum UTS ditentukan dari beban

maksimum F maks dibagi luas penampang awal Ao

UTS = 𝑭 𝒎𝒂𝒙

𝑨 (2.1)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

27

Pada bahan ulet tegangan maksimum ini ditunjukan oleh C

(Gambar 2.14) dan selanjutnya bahan akan terus berdeformasi

hingga titik D. Bahan yang bersifat getas memberikan perilaku

yang berbeda dimana tegangan maksimum sekaligus tegangan

perpatahan (titik D pada Gambar 2.14). Dalam kaitannya dengan

penggunaan struktural maupun dalam proses forming bahan,

kekuatan maksimum adalah batas tegangan yang sama sekali

tidak boleh dilewati.

5. 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 terlampaui dan bahan terus terdeformasi hingga titik

putus D maka terjadi mekanisme penciutan (necking) sebagai

akibat adanya suatu deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan

ulet kekuatan putus adalah lebih kecil daripada kekuatan

maksimum sementara pada bahan getas kekuatan putus adalah

sama dengan kekuatan maksimumnya.

6. 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, ε ( %) = [Lƒ-Lo)/Lo] x 100% (2.2)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

28

Dimana Lƒ adalah panjang akhir dan Lo panjang awal dari

benda uji

Persentase pengurangan/reduksi penampang (Area

Reduction)

Diukur sebagai pengurangan luas penampang (cross-

selection) setelah perpatahan terhadap luas penampang

awalnya

Rereduksi penampang, R (%) = [(Ao-Aƒ)/Ao] x 100% (2.3)

Dimana Aƒ adalah luas penampang akhir dan Ao luas

penampang awal

7. 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 semakin kaku (stiff). Pada grafik tegangan-regangan,

modulus kekakuan tersebut dapat dihitung dari slope kemiringan

garis elastis yang linier, diberikan oleh :

E = σ/ε (2.4)

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.

2.4.2. Pengamatan Bentuk Patahan

Bentuk patahan yang diamati adalah patahan hasil dari pengujian tarik. Dari

bentuk patahan dapat dilihat spesimen tersebut getas atau ulet.

1. Patahan Ulet

Patahan ulet memberikan karakteristik berserabut dan gelap.

Benda yang memiliki patahan ulet cenderung lebih disukai

karena bahan yang ulet umumnya lebih tangguh dan memberikan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

29

peringatan terlebih dahulu dengan tanda-tanda sebelum terjadi

kerusakan. Pengamatan patahan ulet dapat dilihat dengan mata

telanjang, namun untuk lebih jelasnya dapat menggunakan alat

stereoscan macroscope dan jika ingin lebih detail lagi dapat

dengan foto SEM (Scanning Electron Microscope). Pada Gambar

2.16 terlihat tahapan terjadinya patahan ulet pada sempel uji

tarik.

Gambar 2. 16 Proses patahan Ulet

(Sumber: Sriati Djaprie. Metalurgi Mekanik hal.262 Edisi 3)

2. Patahan Getas

Patah getas diawali dengan terjadinya retakan secara cepat

dibandingkan patah ulet, tanpa deformasi plastis terlebih dahulu

dan dalam waktu yang singkat. Retak/patahan merambat

sepanjang bidang-bidang kristalin membelah atom-atom material

(transgranular). Pada Gambar 2.17 terlihat contoh patah getas.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

30

Gambar 2. 17 Patahan getas

2.5.Tinjauan Pustaka

Penelitian dari PRAMUKO ILMU PURBOPUTO yang berjudul

“Peningkatan Kekakuan Pegas Daun dengan Cara Quenching”

menyatakan bahwa sifat fisis dan mekanis dari baja akan berbeda-beda

bergantung dari perlakuan panas dan variasi pendinginan. Salah satu metode

perlakuan tersebut adalah quenching. Quenching dilakukan dengan

memanaskan benda uji pada suhu austenit yaitu 950℃ dengan waktu

penahanan 30 menit kemudian didinginkan menggunakan tiga media

pendingin yang berbeda, yaitu air, air garam, dan oli. Hasil pengujian

memperlihatkan bahwa quenching oli jika dilihat secara struktur mikro

didapatkan sedikit fasa martensit dan banyak endapan karbida pada batas

butir serta austenite sisa, quenching air garam didapatkan fasa martensit halus

dan merata, quenching air didapatkan fasa martensit kasar dan endapan

karbida pada batas butir. Hasil pengujian kekerasan didapat bahwa spesimen

quenching air garam memiliki nilai tertinggi yaitu 598,75 VHN dan

selanjutnya adalah spesimen quenching air sebesar 592,98 VHN serta

spesimen quenching oli sebesar 569,63 VHN. Pada pengujian impact

didapatkan data spesimen quenching oli sebesar 0,193 J/mm2, selanjutnya

adalah spesimen quenching air yaitu sebesar 0,04 J/mm2, dan yang paling

getas adalah quenching air garam yaitu sebesar 0,28 J/mm2. Dari penelitian

ini dapat disimpulkan bahwa quenching dengan media pendinginan air garam

memiliki kekerasan tertinggi, namun getas, sedangkan quenching dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

31

media pendinginan oli memiliki nilai kekerasan terendah, namun memiliki

hasil pengujian impact yang paling tinggi.

Penelitian dari RINALDO STEFANUS yang berjudul “Korosi Plat

Baja Terelektroplating Nikel pada Lingkungan Pantai” menyatakan bahwa

penulis ingin mengetahui penurunan ketebalan dan kekuatan tarik spesimen

baik yang terelektroplating nikel maupun yang tidak terelektroplating nikel

pada kondisi korosi di lingkungan pantai. Hasil pengujian menunjukkan

bahwa nilai kekuatan tarik dari bulan pertama sampai ke empat selalu turun

akibat dari korosi. Penurunan yang paling besar dialami oleh spesimen tanpa

perlakuan dengan kekuatan tarik rata-rata awal adalah 30,84 kg/mm2, pada

bulan pertama turun menjadi 27,21 kg/mm2, pada bulan kedua turun menjadi

24,05 kg/mm2, pada bulan ketiga turun menjadi 19,56 kg/mm2, dan pada

bulan keempat kembali turun menjadi 19,55 kg/mm2. Penurunan juga terjadi

pada spesimen yang dilapisi nikel dengan kekuatan tarik rata-rata awal 31,80

kg/mm2, pada bulan pertama turun menjadi 31,23 kg/mm2, pada bulan kedua

naik menjadi 31,73 kg/mm2, pada bulan ketiga turun menjadi 29,06 kg/mm2,

dan pada bulan keempat kembali turun menjadi 26,26 kg/mm2. Dari

penelitian ini dapat disimpulkan bahwa lapisan nikel dapat menghambat laju

korosi logam oleh lingkungan pantai.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

33

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1.Skema Penelitian

Gambar 3. 1 Skema Penelitian

PEMBUATAN BENDA UJI

UJI KOMPOSISI

QUENCHING

NORMALIZING

Spesimen tanpa

terkorosi

Spesimen

terkorosi 1

bulan

PENGUJIAN BAHAN:

1. PENIMBANGAN

2. PENGHITUNGAN LAJU KOROSI

3. UJI TARIK

4. PENGAMATAN MAKRO

ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

KESIMPULAN

Spesimen

terkorosi 2

bulan

Spesimen

terkorosi 3

bulan

Spesimen

terkorosi 4

bulan

PERSIAPAN BAHAN

33

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

34

3.2.Persiapan Bahan

Penelitian ini menggunakan baja berbentuk silinder dengan kadar

karbon 0,65% yang dibentuk menjadi spesimen uji tarik. Pada penelitian ini

juga akan dilakukan uji komposisi untuk mengetahui kandungan dalam

spesimen.

3.3.Pembuatan Benda Uji

Sebelum penelitian dimulai, baja silinder dibentuk menjadi spesimen

uji tarik dengan ukuran mengacu kepada standart ASTM (American Society

for Testing and Materials) A370-03a seperti pada Gambar 3.2. Spesimen

dibentuk menggunakan mesin bubut.

Gambar 3. 2 Standart ASTM A370-03a

Langkah-langkah pembuatan spesimen uji tarik:

1. Pemilihan baja karbon sedang 0,65% dengan diameter 14 mm.

2. Penentuan ukuran yang mengacu dengan standart ASTM A370-03a.

3. Pemotongan dan pembentukan spesimen sesuai dengan ukuran yang

telah ditentukan. Pada Gambar 3.3 terlihat ukuran spesimen.

Gambar 3. 3 Bentuk dan ukuran spesimen

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

35

3.4. Peralatan yang Digunakan

Peralatan dan perlengkapan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Peralatan yang digunakan dalam pembuatan spesimen uji:

a. Mesin bubut

Gambar 3. 4 Mesin Bubut.

b. Kikir

Gambar 3. 5 Kikir.

2. Peralatan dan perlengkapan yang digunakan dalam pengujian spesimen

uji:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

36

a. Mesin uji tarik

A B

Gambar 3. 6 A mesin uji tarik di Laboratorium USD. B mesin uji tarik di

Laboratorium IST AKPRIND

b. Neraca digital

Gambar 3. 7 Neraca digital

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

37

c. Jangka sorong

Gambar 3. 8 Jangka sorong

d. Oven listrik

Gambar 3. 9 Oven

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

38

e. Stopwatch

Gambar 3. 10 Stopwatch

f. Oli

Gambar 3. 11 Oli

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

39

g. Accu zuur

Gambar 3. 12 Accu zuur.

h. Thermometer

Gambar 3. 13 Thermometer.

3.5. Proses Perlakuan Panas

Perlakuan panas (heat treatment) pada baja digunakan untuk memodifikasi

struktur mikro baja sehingga dapat mengubah karakteristik mekanik baja.

Perubahan struktur mikro baja dengan perlakuan panas sangat bergantung

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

40

pada kombinasi proses pemanasan dengan suhu tertentu dan pendinginan

dengan kecepatan tertentu.

Sebelum diberi perlakuan panas quenching, spesimen uji diberi perlakuan

panas normalizing untuk menghilangkan tegangan-tegangan yang ada di

dalam spesimen uji dan mengembalikan sifat baja ke sifat awalnya.

3.5.1. Proses Normalizing

Proses normalizing diawali dengan memanaskan spesimen uji di dalam

oven dengan suhu diatas austenite yaitu 830℃. Setelah mencapai suhu

830℃, dilakukan penahanan suhu hingga satu jam supaya seluruh bagian

dari spesimen uji bersuhu sama. Benda uji dikeluarkan dari oven dan

didinginkan menggunakan udara dengan suhu ruangan.

3.5.2. Proses Quenching

Dalam proses quenching media pendingin merupakan salah satu hal

penting. Terdapat banyak pilihan yang dapat digunakan sebagai media

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

merupakan media pendingin yang paling sering digunakan karena mudah

didapat dan mudah dalam proses pencelupannya. Pendinginan dengan

media air akan lebih cepat dingin jika dibandingkan dengan oli, namun

pendinginan yang cepat dapat menimbulkan distorsi dan retak. Berbeda

dengan media pendingin oli, tidak begitu cepat sehingga tidak

menimbulkan distorsi dan retak. Namun karena pendinginan tidak begitu

cepat terkadang kekerasan yang diinginkan tidak tercapai, untuk itu perlu

dilakukan riset dan percobaan agar mendapatkan hasil yang diinginkan.

Maka dari itu pada penelitian ini dipilih oli dengan suhu 100℃ sebagai

media pendinginnya.

Selain media pendingin, suhu pemanasan benda uji juga sangat penting

dalam proses quenching. Pada penelitian ini dipilih suhu 850℃. Pemilihan

suhu tersebut didasarkan diagram Fe-C yang bergantung pada komposisi

karbon yang terkandung di dalam baja.

Langkah-langkah quenching spesimen uji adalah sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

41

1. Spesimen uji dibersihkan setelah selesai dinormalizing,

masukkan ke dalam oven, dan panaskan hingga suhu 850℃ yang

ditahan hingga 60 menit.

Gambar 3. 14 Spesimen dimasukkan ke dalam oven.

2. Oli dipanaskan hingga mencapai suhu 100℃.

Gambar 3. 15 Oli yang dipanaskan.

3. Setelah mencapai 60 menit, spesimen uji dengan cepat

dicelupkan ke dalam oli yang bersuhu 100℃.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

42

Gambar 3. 16 Pencelupan spesimen ke dalam oli.

4. Setelah spesimen uji benar-benar dingin/mencapai suhu ruangan,

spesimen uji dibersihkan dari oli.

Gambar 3. 17 Spesimen setelah diquenching dan dibersihkan

3.6. Penempatan Spesimen Uji di Pantai

Untuk mengetahui pengaruh lingkungan pantai terhadap laju korosi dan

sifat mekanik pada baja karbon sedang dengan perlakuan panas quenching,

maka spesimen uji diletakkan di Pantai Baru Pandansimo, Bantul. Lama

penempatan adalah 4 bulan dengan setiap satu bulan di ambil 3 spesimen

dengan perlakuan panas normalizing dan 3 spesimen dengan perlakuan panas

quenching.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

43

Gambar 3. 18 Penempatan spesimen di lingkungan pantai

3.7.Pengujian Spesimen

Pada penelitian ini dilakukan pengujian tarik, pengamatan makro, dan

juga perhitungan laju korosi untuk mengetahui sifat mekanik, sifat fisis, dan

laju korosi. Dari data yang didapat akan dibandingkan antara spesimen yang

mendapat perlakuan panas dan yang tidak mendapat perlakuan panas, mulai

dari yang tanpa terkorosi, terkorosi 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan, dan 4 bulan.

3.7.1. Uji Tarik

Mesin yang digunakan dalam pengujian tarik ini adalah jenis Universal

Testing Machine dengan kemampuan Tarik maksimum 1000 kgf yang ada

di Laboratorium Universitas Sanata Dharma dan Universal Testing

Machine dengan kemampuan Tarik maksimum 30.000 kgf yang ada di

Laboratorium Logam IST AKPRIND.

3.7.2. Pengamatan Makro

Pengamatan makro dilakukan untuk melihat bentuk patahan setelah diuji

tarik dan korosi yang terjadi. Pengamatan makro dilakukan menggunakan

mikroskop optik di Laboratorium Logam IST AKPRIND dan kamera

handphone.

3.7.3. Perhitungan Laju Korosi

Perhitungan laju korosi ini menggunakan metode menimbang pengurangan

berat pada spesimen uji dengan satuan mdd (milligram per square

decimeter per day). Langkah-langkah perhitungan laju korosi adalah

sebagai berikut:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

44

1. Spesimen ditimbang setelah diambil dari pantai untuk mengetahui

perubahan massa yang diakibatkan oleh korosi.

Gambar 3.19 Penimbangan dengan neraca

2. Spesimen uji dibersihkan dari terak-terak korosi yang melekat.

Gambar 3.20 Spesimen yang sebagian sudah dikelupas teraknya.

Gambar 3.21 Perbandingan antara spesimen yang sudah dibersihkan

dari terak dan belum.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

45

3. Spesimen uji direndam dalam accu zuur selama 15 menit untuk

menghilangkan sisa-sisa karat yang masih menempel.

Gambar 3. 22 Perendaman spesimen dengan accu zuur

4. Spesimen uji dicuci menggunakan sabun untuk menghilangkan

sisa-sisa accu zuur yang bersifat asam

Gambar 3. 23 Pencucian spesimen setelah direndam accu zuur

5. Spesimen uji ditimbang kembali untuk mengetahui massanya

setelah dibersihkan karatnya.

Gambar 3. 24 Penimbangan kembali setelah spesimen bersih.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

46

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diambil dalam penelitian ini meliputi data uji komposisi, uji

tarik, data laju korosi, dan pengamatan visual secara makro. Setelah mendapatkan

data, data akan diolah dan dibahas untuk membandingkan antara spesimen uji

dengan perlakuan panas quenching dan spesimen dengan perlakuan panas

normalizing.

4.1.Hasil Uji Komposisi

Hasil uji komposisi yang dilakukan di PT. ITOKOH CEPERINDO

menunjukkan bahwa bahan spesimen mengandung:

Tabel 4. 1 Uji komposisi bahan.

Fe C Si Cr Mn Cu

96,11% 0,65% 1,18% 0,48% 1,01% 0,32%

Dalam bahan spesimen tersebut juga masih mengandung unsur lain

yang berdasarkan prosentasenya dapat diabaikan. Untuk lebih lengkapnya

hasil uji komposisi disajikan dalam lampiran.

4.2. Pengujian Tarik

Pengujian tarik dilakukan di dua tempat yang berbeda yaitu

Laboratorium Logam Universitas Sanata Dharma dan Laboratorium Metalurgi

Institut Sains dan Teknologi AKPRIND. Pengujian tarik dilakukan di dua

tempat yang berbeda karena spesimen uji dengan perlakuan quenching

mengalami peningkatan kekuatan yang signifikan hingga diluar dari batas

kemampuan mesin uji tarik Laboratorium Logam Universitas Sanata Dharma

yaitu 1000 kg. Mesin uji tarik di Laboratorium Metalurgi Institut Sains dan

Teknologi AKPRIND berkapasitas 30.000 kg sehingga mampu untuk

melakukan uji tarik spesimen quenching, sedangkan spesimen uji dengan

perlakuan panas normalizing diuji tarik di Laboratorium Logam Universitas

Sanata Dharma karena beban maksimalnya tidak sampai 1000 kg.

46

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

47

Hasil pengujian tarik pada spesimen uji awal dan yang sudah terkorosi

di lingkungan pantai dalam waktu 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan, dan 4 bulan

disajikan dalam tabel dan dan grafik berikut.

1. Data uji tarik disajikan pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3

Tabel 4. 2 Tabel data uji tarik spesimen quenching

Nama spesimen Fmax

(kg)

A

(mm2)

Kekuatan Tarik

(Kg/mm2) 𝜀 (%)

Q1

Tanpa

dikorosikan

1234,00 7,07 174,54 2,62

Q2 1308,00 7,07 185,01 4,15

Q3 1314,00 7,07 185,86 8,84

Q4 1313,00 7,07 185,71 3,06

Rata-rata 1292,00 7.07 182,78 4,67

Q5

Di pantai 1

bulan

1442,00 7,79 185,11 4,00

Q6 1211,00 7,07 171,29 3,19

Q7 1236,00 6,83 180,97 1,50

Q8 1132,00 6,61 171,26 2,31

Rata-rata 1276,00 7.07 177,15 2,75

Q9

Di pantai 2

bulan

590,00 7,07 83,45 1,55

Q10 1304,00 7,07 184,44 3,74

Q11 1295,00 6,83 189,60 2,75

Q12 1368,00 7,07 193,49 2,49

Rata-rata 1237,00 7.05 162,75 2,63

Q13 Di pantai 3

bulan

762,00 4,34 175,58 1.98

Q14 561,00 4,71 119,11 1.49

Q15 399,00 4,15 96,14 2.08

Rata-rata 574.00 4.40 130,28 1,85

Q16 Di pantai 4

bulan

402,00 5,40 74,44 1,58

Q17 347,00 3,80 91,32 1,45

Q18 428,00 4,52 94,69 1,55

Rata-rata 387,50 4,16 86,82 1,52

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

48

Tabel 4. 3 Tabel data uji tarik spesimen dengan perlakuan panas normalizing

Nama spesimen F max (Kg) A (mm2)

Kekuatan

Tarik

(Kg/mm2)

𝜀 (%)

P1

Tanpa

dikorosikan

603,60 7,07 85,37 18,95

P2 588,10 8,05 73,06 17,86

P3 516,20 7,07 73,01 20,92

P4 491,30 7,80 62,99 16,32

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

P5

Di pantai 1

bulan

527,50 7,55 69,87 18,78

P6 559,10 7,55 74,05 8,32

P7 404,20 8,05 50,21 19,47

P8 580,40 5,94 97,71 15,76

Rerata 517,80 7,27 72.96 15,58

P9

Di pantai 2

bulan

384,40 6,16 62,40 5,87

P10 427,60 5,73 74,62 5,94

P11 432,20 6,16 70,16 7,56

P12 451,20 6,16 73,25 7,14

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

P13

Di pantai 3

bulan

395,50 5,31 74,48 4,46

P14 334,70 5,11 65,50 4,12

P15 454,10 5,73 79,25 3,94

P16 359,70 4,91 73,26 4,51

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

P17 Di pantai 4

bulan

276,30 3,80 72,71 3,73

P18 267,00 3,80 70,26 3,24

P19 217,80 3,14 69,36 2,89

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

2. Kekuatan Tarik Maksimal/Ultimate Tensile Strength (UTS)

Kekuatan tarik maksimal pada tabel 4.2 dan 4.3 diperoleh dari

beban maksimum dibagi dengan luas penampang awal spesimen uji.

Gambar 4.1 grafik menunjukkan kekuatan tarik spesimen uji quenching.

Gambar 4.2 menunjukkan grafik kekuatan tarik spesimen uji dengan

perlakuan panas normalizing. Gambar 4.3 menunjukkan kekuatan tarik

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

49

spesimen uji quenching dan dengan perlakuan panas normalizing dalam

satu grafik.

Gambar 4. 1 Grafik kekuatan tarik spesimen uji quenching

Gambar 4. 2 Grafik kekuatan tarik spesimen uji dengan perlakuan panas

normalizing.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4

UTS

(kg

/mm

2 )

Lama Korosi (bulan)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4

UTS

(kg

/mm

2 )

Lama Korosi (bulan)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

50

Gambar 4. 3 Grafik UTS spesimen uji quenching dan dengan perlakuan

panas normalizing.

Dari Tabel 4.2 tampak bahwa kekuatan tarik maksimal spesimen

uji dengan perlakuan panas quenching mengalami penurunan pada setiap

bulan yang cukup signifikan. Kekuatan tarik maksimal rata-rata awal

spesimen uji quenching sebesar 182,78 kg/mm2. Kekuatan tarik maksimal

rata-rata spesimen uji quenching bulan pertama di pantai sebesar 177,15

kg/mm2.

Pada bulan kedua terkorosi di pantai spesimen uji quenching

terdapat range data yang cukup lebar yaitu antara Q9 dengan Q10, Q11,

dan Q12. Pada spesimen Q9 memiliki kekuatan tarik maksimal sebesar

83,45 kg/mm2, spesimen Q10 memiliki kekuatan tarik maksimal sebesar

184,44 kg/mm2, spesimen Q11 memiliki kekuatan tarik maksimal sebesar

189,60 kg/mm2, dan spesimen Q12 yang memiliki kekuatan maksimal

sebesar 193,49 kg/mm2. Dari data tersebut terlihat bahwa kekuatan tarik

maksimal dari spesimen Q9 berbeda sangat jauh dibanding ketiga data

lainnya dibulan yang sama. Kekuatan tarik maksimal Q9 sangat rendah

karena korosi sudah mulai masuk ke dalam bukan hanya pada permukaan

spesimen saja, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.9.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4 5

Ke

kuat

an T

arik

(kg

/mm

2 )

Lama Korosi (bulan)

Kekuatan TarikQuenching

Kekuatan TarikNormalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

51

Pada bulan ketiga terkorosi di pantai spesimen uji quenching juga

terjadi penurunan kekuatan tarik maksimal yang cukup signifikan

dibanding bulan kedua. Penurunan yang sangat signifikan terjadi pada

spesimen Q14 dan Q15. Pada spesimen Q14 dan Q15 masing-masing

memiliki kekuatan tarik maksimal 119,11 kg/mm2 dan 96,14 kg/mm2.

Kekuatan tarik maksimal Q14 dan Q15 turun drastis disebabkan oleh

korosi yang sudah masuk ke dalam bukan hanya pada permukaan

spesimen saja, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.10.

Pada bulan keempat terkorosi di pantai spesimen uji quenching

juga terjadi penurunan kekuatan tarik maksimal yang cukup signifikan

dibanding bulan ketiga. Namun pada bulan keempat tidak mempunyai

range data yang sangat jauh. Pada spesimen uji Q16, Q17, dan Q18

masing-masing memiliki kekuatan tarik maksimal 74,44 kg/mm2, 91,32

kg/mm2, dan 94,69 kg/mm2. Kekuatan tarik maksimal Q16, Q17, dan Q18

turun drastis disebabkan oleh korosi yang sudah masuk ke dalam lebih

jauh daripada bulan ketiga bukan hanya pada permukaan spesimen saja,

untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Sementara itu spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing

menunjukkan kekuatan tarik maksimal yang fluktuatif dengan rata-rata

perbulannya antara 70,12-73,25 kg/mm2. Data yang fluktuatif tersebut

disebabkan oleh korosi yang sama dari bulan pertama sampai bulan

keempat, yaitu korosi merata. Untuk lebih lengkapnya akan dijelaskan

pada pengamatan makro dan dapat dilihat pada Gambar 4.13.

Walaupun spesimen uji quenching mengalami penurunan kekuatan

maksimal yang sangat signifikan namun spesimen uji quenching pada

Gambar 4.3 terlihat tetap lebih tinggi disemua titik dibanding spesimen

uji dengan perlakuan panas normalizing.

3. Regangan/Elongation (𝜀)

Nilai regangan pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 didapat dari Persamaan 2.2

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

52

Gambar 4. 4 Grafik regangan spesimen uji quenching

Gambar 4. 5 Grafik regangan spesimen uji dengan perlakuan panas

normalizing

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4

Re

gan

gan

%

Lama Korosi (Bulan)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 2 3 4

Re

gan

gan

%

Lama Korosi (Bulan)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

53

Gambar 4. 6 Grafik regangan spesimen uji quenching dan normalizing

Dari gambar 4.4, 4.5 dan 4.6 nampak bahwa regangan dari

spesimen uji quenching dan spesimen uji dengan perlakuan panas

normalizing mengalami penurunan. Namun pada spesimen uji

normalizing pada bulan ketiga dan keempat mengalami kenaikan yaitu

dari bulan kedua 3,66% menjadi 4,29%, kemudian melonjak lagi menjadi

11,03%. Lonjakkan regangan pada bulan keempat terjadi karena ada salah

satu nilai regangan yang sangat tinggi yaitu sebesar 21.43%.

Pada spesimen uji quenching dari bulan nol sampai bulan keempat

selalu mengalami penurunan. Penurunan tertinggi terjadi pada spesimen

uji awal sampai bulan pertama di pantai yaitu dari 4,67% menjadi 2,75%.

Penurunan terendah terjadi pada bulan pertama di pantai dan bulan kedua

di pantai yaitu dari 2,75% menjadi 2,63%.

Penurunan regangan yang terjadi baik pada spesimen uji quenching

maupun normalizing disebabkan oleh pengecilan diameter ukur dan mulai

berkurangnya kualitas spesimen uji yang disebabkan oleh korosi.

4.3. Pengamatan Makro Patahan

Hasil pengamatan memperlihatkan bagaimana korosi menyerang

spesimen uji pada setiap bulannya, baik spesimen uji dengan perlakuan panas

quenching maupun dengan perlakuan panas normalizing. Gambar 4.7 sampai

Gambar 4.11 merupakan foto makro spesimen dengan perlakuan panas

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 2 4 6

Re

gan

gan

%

Lama Korosi (Bulan)

SpesimenQuenching

SpesimenNormalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

54

quenching dan Gambar 4.12 sampai Gambar 4.16 merupakan foto makro

spesimen dengan perlakuan panas normalizing.

Gambar 4. 7 Spesimen uji awal tanpa terkorosi dengan perlakuan quenching.

Gambar 4. 8 Spesimen uji 1 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching.

Gambar 4. 9 Spesimen uji 2 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

55

Gambar 4. 10 Spesimen uji 3 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching.

Gambar 4. 11 Spesimen uji 4 bulan terkorosi dengan perlakuan panas quenching.

Gambar 4. 12 Spesimen uji awal tidak terkorosi dengan perlakuan panas

normalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 72: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

56

Gambar 4. 13 Spesimen uji satu bulan terkorosi dengan perlakuan panas

normalizing.

Gambar 4. 14 Spesimen uji dua bulan terkorosi dengan perlakuan panas

normalizing.

Gambar 4. 15 Spesimen uji tiga bulan terkorosi dengan perlakuan panas

normalizing.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 73: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

57

Gambar 4. 16 Spesimen uji empat bulan terkorosi dengan perlakuan panas

normalizing.

Dari bentuk patahan spesimen uji quenching yang tidak terkorosi

sampai terkorosi di pantai empat bulan terlihat mengalami patah getas karena

tidak mengalami pengecilan diameter yang ekstrim. Sedangkan bentuk

patahan spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing yang tidak

terkorosi sampai terkorosi di pantai empat bulan terlihat mengalami patah

ulet/liat karena terlihat mengalami pengecilan diameter. Sebagai data

pendukung pada lampiran terdapat grafik uji tarik masing-masing spesimen

uji, spesimen uji quenching tidak mengalami necking sedangkan pada

spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing seluruhnya mengalami

necking.

Gambar 4.7 sebelah kiri memperlihatkan patahan spesimen uji awal

tanpa terkorosi di pantai dengan perlakuan panas quenching membentuk

seperti kubah dengan terbentuknya dinding pada kulit dan butiran pada

tengahnya. Pada Gambar 4.8 sebelah kiri terlihat korosi mulai menyerang

spesimen uji terkorosi di pantai satu bulan dengan perlakuan panas quenching.

Jenis korosi yang menyerang pada spesimen uji ini adalah korosi merata.

Gambar 4.9 sebelah kiri terlihat korosi juga menyerang spesimen uji terkorosi

di pantai dua bulan dengan perlakuan panas quenching. Korosi pada spesimen

uji ini adalah merata dan mulai merambat masuk, terlihat bibit-bibit korosi

sumuran yang menyerang. Gambar 4.10 sebelah kiri terlihat korosi menyerang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 74: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

58

spesimen uji terkorosi tiga bulan di pantai dengan perlakuan panas quenching.

Jenis korosi yang menyerang spesimen uji ini adalah korosi merata dan

sumuran yang mulai terlihat sudah sampai setengah dari diameter spesimen

uji. Gambar 4.11 sebelah kiri terlihat korosi juga menyerang spesimen uji

terkorosi empat bulan di pantai dengan perlakuan panas quenching. Jenis

korosi yang menyerang spesimen ini adalah korosi merata dan korosi sumuran

yang sudah menyerang hingga lebih dari setengah diameter spesimen uji.

Pada spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing terlihat dari

satu bulan hingga empat bulan terkorosi di pantai tidak mengalami banyak

perubahan, hanya pengecilan diameter saja. Jenis korosi yang menyerang

spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing sama yaitu korosi merata.

4.4. Perhitungan Laju Korosi

Laju korosi digunakan untuk mengetahui kecepatan spesimen uji terkorosi

pada setiap bulannya. Perhitungan laju korosi juga untuk membandingkan laju

korosi antara spesimen uji yang diberi perlakuan panas quenching dan

spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing.

A. Data perhitungan laju korosi disajikan pada tabel dan grafik berikut

Tabel 4. 4 Data laju korosi spesimen uji quenching.

Nama spesimen

A

permukaan

(dm2)

Penurunan

Berat (gram)

Penurunan

berat per hari

(mg)

Laju

Korosi

(mdd)

Q1

Tanpa

dikorosikan

0,402 0,00 0,00 0,00

Q2 0,399 0,00 0,00 0,00

Q3 0,383 0,00 0,00 0,00

Q4 0,414 0,00 0,00 0,00

Rata-rata 0,400 0,00 0,00 0,00

Q5 Korosi di

pantai 1

bulan

0,386 0,93 31,00 80,25

Q6 0,414 1,25 41,67 100,69

Q7 0,413 1,11 37,00 89,51

Q8 0,392 1,04 34,67 88,45

Rata-rata 0,401 1,08 36,08 89,72

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 75: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

59

Q9 Korosi di

pantai 2

bulan

0,379 2,60 43,33 114,41

Q10 0,393 2,04 34,00 86,48

Q11 0,393 2,23 37,17 94,58

Q12 0,396 1,38 23,00 58,11

Rata-rata 0,390 2,06 34,38 88,39

Q13 Korosi di

pantai 3

bulan

0,384 5,38 59,78 155,67

Q14 0,406 5,68 63,11 155,26

Q15 0,404 8,90 98,89 245,03

Rata-rata 0,398 6,65 73,93 185,32

Q16 Korosi di

pantai 4

bulan

0,399 9,56 79,67 199,90

Q17 0,400 8,29 69,08 172,72

Q18 0,400 8,97 74,75 186,78

Rata-rata 0,400 8,94 74,50 186,47

Tabel 4. 5 Data laju korosi spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing.

Nama spesimen

A

permukaan

(dm2)

Penurunan

Berat (gram)

Penurunan

berat per hari

(mg)

Laju

Korosi

(mdd)

P1

Tanpa

dikorosikan

0,383 0,00 0,00 0,00

P2 0,387 0,00 0,00 0,00

P3 0,397 0,00 0,00 0,00

P4 0,399 0,00 0,00 0,00

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

P5 Korosi di

pantai 1

bulan

0,400 1,39 46,33 115,90

P6 0,400 1,21 40,33 100,94

P7 0,397 1,16 38,67 97,28

P8 0,397 1,28 42,67 107,51

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

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 76: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

60

P9 Korosi di

pantai 2

bulan

0,383 3,77 62,83 163,87

P10 0,382 3,43 57,17 149,84

P11 0,405 3,38 56,33 139,25

P12 0,414 4,61 76,83 185,79

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

P13 Korosi di

pantai 3

bulan

0,392 7,41 82,33 209,92

P14 0,406 7,36 81,78 201,65

P15 0,390 5,76 64,00 164,14

P16 0,389 7,35 81,67 209,76

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

P17 Korosi di

pantai 4

bulan

0,392 9,83 81,92 209,04

P18 0,395 10,22 85,17 215,52

P19 0,399 10,28 85,67 214,74

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

B. Pengamatan korosi secara makro.

Dilihat dari pengamatan foto makro spesimen uji quenching pada

Gambar 4.17 sampai Gambar 4.20, korosi pada spesimen uji semakin

bertambah banyak dan bertambah buruk pada setiap bulannya. Terlihat

pada Gambar 4.20 mulai terjadi retak-retak pada spesimen uji. Pada

spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing juga mengalami hal

yang sama, terlihat pada Gambar 4.21 sampai Gambar 4.24. Hal ini

mununjukkan bahwa laju korosi dan waktu kontak dengan lingkungan

saling berkaitan, semakin lama waktu logam berinteraksi dengan

lingkungan korosif maka semakin banyak logam tersebut terkorosi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 77: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

61

Gambar 4. 17 Foto makro terkorosi 1 bulan spesimen uji quenching

Gambar 4. 18 Foto makro terkorosi 2 bulan spesimen uji quenching

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 78: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

62

Gambar 4. 19 Foto makro terkorosi 3 bulan spesimen uji quenching

Gambar 4. 20 Foto makro terkorosi 4 bulan spesimen uji quenching

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 79: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

63

Gambar 4. 21 Foto makro terkorosi 1 bulan spesimen uji normalizing

Gambar 4. 22 Foto makro terkorosi 2 bulan spesimen uji normalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 80: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

64

Gambar 4. 23 Foto makro terkorosi 3 bulan spesimen uji normalizing

Gambar 4. 24 Foto makro terkorosi 4 bulan spesimen uji normalizing

C. Grafik dan Pembahasan

Perhitungan laju korosi dilakukan dengan satuan mg dalam 1 dm2

dalam satu hari (mdd). Nilai laju korosi yang didapat pada setiap bulannya

adalah rata-rata nilai laju korosi dari 4 spesimen.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 81: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

65

Gambar 4. 25 Grafik laju korosi spesimen uji quenching.

Gambar 4. 26 Grafik laju korosi spesimen uji dengan perlakuan panas

normalizing.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1 2 3 4

Laju

Ko

rosi

(m

dd

)

Lama Terkorosi (bulan)

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4

Laju

Ko

rosi

(m

dd

)

Lama Terkorosi (bulan)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 82: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

66

Gambar 4. 27 Grafik perbandingan laju korosi.

Dari Tabel 4.4 untuk data laju korosi spesimen uji quenching dan

Tabel 4.5 untuk spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing, terlihat

nilai laju korosi sama-sama mengalami peningkatan nilai laju korosi pada

tiap bulannya kecuali pada bulan pertama ke kedua spesimen uji dengan

perlakuan panas quenching mengalami penurunan 1,33 mdd.

Pada Gambar 4.27 terlihat laju korosi untuk spesimen uji dengan

perlakuan panas normalizing lebih tinggi daripada laju korosi spesimen uji

dengan perlakuan panas quenching disetiap bulannya. Laju korosi untuk

spesimen uji dengan perlakuan panas normalizing terlihat lebih konstan

dalam kenaikannya, berbeda dengan laju korosi pada spesimen uji dengan

perlakuan panas yang kenaikannya tidak konstan. Bulan pertama ke bulan

kedua turun 1,33 mdd, pada bulan ketiga melonjak 96,93 mdd menjadi

185,32 mdd, pada bulan keempat naik lagi namun tidak signifikan menjadi

186,47 mdd.

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5

Laju

Ko

rosi

(m

dd

)

Lama Terkorosi (bulan)

Spesimen UjiQuenching

Spesimen UjiTanpa Perlakuan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 83: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

67

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian, pengujian, dan analisis yang telah dilakukan dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi spesimen uji dengan

perlakuan panas normalizing lebih tinggi dibanding dengan spesimen

uji dengan perlakuan panas quenching setiap bulannya. Spesimen

dengan perlakuan panas quenching memiliki rata-rata 137,47 mdd dan

spesimen dengan perlakuan panas normalizing adalah 168,64 mdd.

2. Jenis korosi yang menyerang spesimen dengan perlakuan panas

normalizing adalah korosi merata. Jenis korosi yang menyerang

spesimen dengan perlakuan panas quenching adalah korosi merata dan

korosi sumuran.

3. Spesimen dengan perlakuan panas quenching mengalami lebih banyak

penurunan kekuatan tarik maksimal dibanding spesimen dengan

perlakuan panas normalizing yaitu sebesar 52,5% dan spesimen

dengan perlakuan panas normalizing sebesar 3,45%. Kekuatan tarik

maksimal spesimen dengan perlakuan panas quenching lebih tinggi di

setiap bulannya dibanding dengan spesimen dengan perlakuan panas

normalizing. Kekuatan tarik maksimal awal spesimen quenching

adalah 182,78 kg/mm2 dan menjadi 86,82 kg/mm2 pada bulan keempat

terkorosi. Kekuatan tarik maksimal awal spesimen normalizing adalah

73,61 kg/mm2 dan menjadi 70,78 kg/mm2 pada bulan keempat

terkorosi.

4. Jenis patahan pada pengujian tarik spesimen dengan perlakuan panas

quenching adalah getas sedangkan pada spesimen dengan perlakuan

panas normalizing adalah ulet.

67

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 84: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

68

5.2. Saran

Agar penelitian-penelitian berikutnya mendapatkan hasil yang lebih baik,

maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

1. Pemasangan spesimen uji di lingkungan pantai sebaiknya dipersiapkan

benda uji lebih sebagai cadangan untuk mengantisipasi kemungkinan

cacat atau hilangnya spesimen uji saat di pantai.

2. Bentuk spesimen uji tarik dengan perlakuan quenching perlu

dipikirkan supaya mudah dicekam, karena setelah diquenching akan

sangat keras dan licin.

3. Pemilihan dimensi bahan spesimen uji sebaiknya disesuaikan dengan

dimensi spesimen, sehingga tidak terlalu banyak mengurangi dalam

pengerjaannya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 85: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

69

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 Sriati

Djaprie, Erlangga, Jakarta.

https://corrosioncollege.com/white-paper.cfm. Diakses pada tanggal 19 April

2017.

https://www.researchgate.net/post/What_are_the_most_dangerous_types_of_corr

osion_and_does_the_dangerous_vary_depending_on_the_type_of_metal.

Diakses pada tanggal 19 April 2017.

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2006/dt/b602834a/unauth#!divAbstra

ct. Diakses pada tanggal 19 April 2017.

http://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/pitting_corrosion.htm.

Diakses pada tanggal 19 April 2017.

http://www.calphad.com/iron-carbon.html. Diakses pada tanggal 19 April 2017.

Lestari, D., (2015, Maret 27). Garis pantai Indonesia terpanjang kedua di dunia.

antaranews.com. http://www.antaranews.com/berita/487732/garis-pantai-

indonesia-terpanjang-kedua-di-dunia. Diakses pada tanggal 19 April 2017.

Mersilia, Anggun., 2016,Pengaruh Heat Treatment Dengan Variasi Media

Quenching Air Garam Dan Oli Terhadap Struktur Mikro Dan Nilai

Kekerasan Baja Pegas Daun AISI 6135, Universitas Lampung, Lampung.

Muis, S., 2015, Teknik Pembuatan Sensor Layar Sentuh, Graha Ilmu, Yogyakarta.

Purboputro, Pramuko Ilmu., 2009, Peningkatan Kekakuan Pegas Daun dengan

Cara Quenching, Surakarta: Teknik Mesin UMS. Vol. 10, No.1.

Setyahandana, B., Materi Kuliah Bahan Teknik Manufaktur, Universitas Sanata

Dharma, Yogyakarta.

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

Jakarta.

Stefanus, Rinaldo., 2011, Korosi Plat Baja Terelektroplating Nikel pada

Lingkungan Pantai, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Sulistyo, A.B., 2007, Efek Lingkungan Pantai Dan Waktu Korosi Terhadap Laju

Korosi Dan Karakteristik Baja, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 86: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

70

Surdia, Tata.and Shinroku S., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, cetakan keempat,

PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Tretheway, KR. dan Chamberlain, J., 1991, Korosi untuk mahasiswa dan

rekayasawan, edisi pertama, PT. Gramedia Utama, Jakarta.

Zuchry, Muhammad., 2011, Pengaruh Karburasi Dengan Variasi Media

Pendingin Terhadap Micro Structur Baja Karbon, Palu:Universitas

Tadulako Palu.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 87: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

71

LAMPIRAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 88: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

72

Lampiran 1. Pengujian Komposisi

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 89: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

73

Lampiran 2. Grafik Uji Tarik Spesimen Uji Perlakuan Normalizing

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 90: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

74

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 91: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

75

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 92: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

76

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 93: PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI … · i PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI DAN SIFAT MEKANIK PADA BAJA KARBON SEDANG DENGAN PERLAKUAN QUENCHING …

77

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI