Sidang TUGAS AKHIRdigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-24126-2708100088... · 2013-03-21 ·...

Sidang TUGAS AKHIR

Dosen Pembimbing : Prof. Dr .Ir .Sulistijono,DEA

Abdul Latif Murabbi / 2708.100.088

Latar Belakang


Batasan Masalah

PERMASALAHAN

Abdul Latif Mrabbi / 2708.100.088


TUJUAN


Material Body Mobil

Natrium Klorida (NaCl)

NaCl + H2O → HCl + Na(OH)Larutan yang mengandung klorida akan memberikan efek korosif yang sangatagresif pada logam. Sifat dari ion klorida adalah sangat kuat dalam mencegahterjadinya proses pasifasi. Pada logam yang berada di dalam lingkunganmengandung klorida akan terurai dengan cepat dalam larutan yang mengandungklorida. Ion klorida akan terabsorbsi ke permukaan logam yang akan menyebabkanikatan antara oksida-oksida logam yang berikatan akan tersaingi akibat masuknyaion ini ke dalam sela-sela ikatannya, sehingga akan memperlemah struktur ikatanlogam yang bersangkutan (Widharto, 1999).

Ion klorida selain akan mencegah proses pasifasi juga akan mencegah prosespengendapan lapisan oksida pelindung. Karena Ion Klorida dapat membentuksenyawa dengan Fe(III) yang ada pada permukaan logam besi, sehingga lapisanpelindung sukar dipertahankan keberadaannya (Dalimunthe, 2004). Dengandemikian, jika suatu logam berada pada lingkungan yang mengandung klorida,akan menyebabkan terjadinya proses depasifasi (tidak berlangsungnya prosespasifasi pada logam yang terkorosi), sehingga akan menimbulkan proses korosipada logam terus berlanjut.

JURUSAN TEKNIK MATERIAL & METALURGI ITS

Korosi dapat diartikan sebagai penurunan mutu atau

perusakan suatu logam karena bereaksi dengan

lingkungannya. Reaksi ini menghasilkan oksida logam,

sulfida logam atau hasil reaksi lainnya. Dengan bereaksi ini

sebagian logam akan “hilang” dan menjadi suatu senyawa

yang lebih stabil. (Fontana.1967)

1. Uniform Corrosion

Jenis – Jenis Korosi

2. Galvanic Corrosion

merupakan korosi yang terjadi padaseluruh permukaan logam (material)secara merata akibat kontak langsungdengan lingkungan pada intensitas kontakdan laju yang sama.

disebut juga sebagai korosi logam taksejenis atau korosi dwilogam. Korosi initerjadi jika 2 buah logam atau logampaduan yang berbeda dalam suatulingkungan yang sama dan salingberhubungan. Hal ini terjadi karenadihasilkan suatu beda potensial diantaralogam tesebut.

3. Crevice Corrosion

4. Pitting Corrosion

merupakan korosi yang terjadi pada celah yang mengakibatkan akses fluida dari lingkungan menjadi terbatas

korosi ini adalah bentuk korosi yang paling merusak karena dapat menyebabkan lubang pada peralatan.Korosi bentuk sumur terjadi karena suatu serangan yang intensif setempat


5. Intergranular CorrosionKorosi batas butir merupakan bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya disebabkan karena susunan kristal pada suatu atom material mengalamai kekosongan maka akan berakibat mudahnya material mengalami korosi

6. Stres Corrosion Crackingkorosi yang terjadi sebagai akibat bekerjanya tegangan pada suatu benda yang berada pada media korosif.


Korosi Pada Autombile

Bagian automobile yang sering kelihatan adalah struktur bodi bagianluar. Degradasi korosi secara umum diklasifikasikan menurut korosistructural dan korosi kosmetik. Korosi structural dalam autobodiberperan penting pada lubang kecil, secara umum dari dalam ke luar.Korosi ini terjadi pada celah dan daerah lekukan di mana tapal dapatterjadi dan pelapisan gagal. Korosi kosmetik biasanya di hubungkandengan pengecatan bagian autobodi

Faktor – faktor Penyebab Korosi pada Otomotif

Proses desain :

Beberapa faktor yang menyebabkan variasi tipe korosi pada mobil antara lain :

Proses Manufaktur :

Kondisi operasi :

Desainer mobil membuat banyak pilihan yang memungkinkan mobil untuk mengalami korosi.

Proses manufaktur sanagatlah pentingseperti kualitas welding akan mempengaruhikehadiran celah-celah dimana korosi dapatterjadi

Kondisi operasi sangat mempengaruhi dayatahan suatu mobil terhadap korosi,lingkunganIndonesia yang wilayahnya maritime sepertiini kecenderungan kegagalan akibat korosisangatlah besar

Pengaruh Lingkungan Terhadap Laju Korosi

Temperatur Secara umum kenaikan temperatur menyebabkan kenaikanlaju korosi, biasanya tiap kenaikan 100 C laju reaksimeningkat hampir dua kali lipat. Oleh karena itu temperaturharus dikendalikan serendah mungkin relatif terhadap kondisiyang ada dengan sistem pengkondisian.(Sulistijono.1999)

pH pH mempengaruhi laju korosi. Pengaruh pH terhadap korosibaja bergantung pada komposisi logam, tegangan,konsentrasi O2, dan tipe asam yang mengontrol pH

Kecepatan elektrolit

Laju korosi dipengaruhi oleh laju media korosif. Secaraumum laju korosi meningkat seiring dengan kenaikankecepatan media korosif kecuali untuk beberapa kondisimedia korosif yang dikontrol oleh polarisasi aktivasi(media korosi yang spesies aktifnya tinggi).(Sulistijono.1999)

Pengaruh konsentrasi elektrolit

Konsentrasi media korosif berpengaruh terhadap laju korosibergantung dari jenis media tersebut dan jenis logam yangberada dimedia tersebut. Seperti tampak pada gambar, kurva Abagian 2 beberapa jenis logam terkorosi dengan hebat padakonsentrasi tinggi media, sebaliknya pada kurva B bagian 2 lajukorsi rendah pada konsentrasi media yang tinggi.(Sulistijono.1999)

terlihat bahwa semakin pekat konsentrasi HNO3 laju korosisemakin naik sedangkan pada H2SO4 terjadi sebaliknya yaitusemakin pekat laju korosi semakin turun

Polarisasi

Polarisasi adalah penyimpangan potensial dari nilai potensialkorosi bebas.Besar polarisasi dinyatakan dengan satuanovervoltage( η).

Polarisasi merupakan parameter korosi yang sangat pentingsehingga memungkinkan kita membuat pernyataan pernyataanmengenai lajukorosi (Trethewey,1991).

Hubungan Polarisasi dan Laju Korosi Perbedaan potensial antara katoda dan anoda sangat penting untuk

menggambarkan terjadinya korosi.Tetapi hal ini belum dapat menggambarkanlajukorosi sebenarnya.

Lajukorosi dalam kurva polarisasi dinyatakan dengan adanya Ecorr dan Icorr.Ecorr dan Icorr tidak bisa langsung didapatkan dalam kurva polarisasi.

Tafel Analysis yaitu ekstrapolasi garis lurus pada daerah katodik dan anodiksehingga bertemu pada suatu titik

Perhitungan laju korosi dari Icorr dalam kurva polarisasi dihitung dengan cara (ASTM G102,1999)

dimana:CR = Laju Korosi (mm/yr) untuk Icorr (μA/Cm2)K1 = 3.27 x 10-3mm g/μACmIcorr = Rapat arus saat Ecorr (exchange current density)ρ = density (g/cm3)EW = Equivalent Weight

METODOLOGI

Cara kerja

Preparasi spesimen uji polarisasi:Mercy (M) : d= 1,5 cm

t= 1 mmCRV (C) & Innova (T) : d= 1,5 cm

t= 0,8mm

M

1,5 mm

1 m

m

C & T

1,5 mm

0,8

mm

Uji Polarisasi

sel tiga elektrodaPotensiostatVersaStat 4

Uji Micro HardnessPada Micro Vikers Indentation Hardness test, digunakan indentor piramid intan dengan alas berbentuk belah ketupat.Spesifikasi pengujian Mikro Indetation Hardness:

Bentuk Indentor : piramida dengan ے A =172°30´ dan ے B = 130°0´

Material Indentor : piramida intan

Diameter Indentor : 2,5 mm

Beban : 1-1000gf

Temperatur pengujian : 25°CKondisi material : bersih dan halus

Micro Hardness test

Uji Bending

Pengujian bending dilakukan di laboratoriummetalurgi teknik mesin ITS, pengujian bendingdilakukan untuk mngetahui tegangan bendingdari material plat bodi mobil. Standar pengujianyang digunakan adalah JIS Z 2248, sedangkanuntuk bentuk spesimen bending berdasarkanstandar JIS Z 2204

Gambar 3.9 Sketsa Uji bending

Gambar Sketsa Uji bending

Untuk menghitung tegangan bending spesimenyaitu suatu parameter kekuatan yang dapatditerima oleh material sebelum ia mengalamipatah/bengkok sempurna

dengan P = beban yang bekerjaL = panjang specimenb = lebar specimenh = tebal specimen

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Spesimen Plat M Plat C Plat T

Kekerasan 1 114 123 154

Kekerasan 2 122 127 163

Kekerasan 3 121 125 156

Kekerasan 4 119 131 159

Kekerasan 5 125 120 151

Rata - rata 120,2 125,2 156,6

JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

Pada ketiga baja tersebut, spesimen T memiliki kekerasan yang paling tinggi. Jika dilihatpada tabel tipe standart SAE J2340 (pada lampiran), spesimen T memiliki kekerasan rata-rata 156,6 HV jika dikonversikan ke kekerasan Rockwell B maka didapatkan angka 81,7HRb, sedangkan specimen C didapatkan angka 71,2 HRb dan specimen M didapatkanangka kekerasan sebesar 66,7 HRb. Berdasarkan hal tersebut kemudian dibandingkandengan karakteristik sifat mekanik yang terstandart oleh SAE (Standardization of

Automotive Engineering), SAE J2340 maka specimen T secara Rockwell Hardness numberdapat dikategorikan sebagai material HSLA SAE J2340 380X atau 380Y, sedangkan untukspecimen C dapat dikategorikan sebagai material HSLA SAE J2340 300X atau 300Y danspecimen M secara Rockwell hardness number dapat dikategorikan sebagai materialBAKE HARD SAE J2340 280B.

Pengujian Kekerasan

Pengujian Bending


Spesimen MDiketahui :Tebal spesimen (d) : 1 mmLebar spesimen (b) : 41,2 mmPanjang span (L) : 58,8 mmGaya (P) : 0,15 kN = 150 N

Spesimen CDiketahui :Tebal spesimen (d) : 0,8 mmLebar spesimen (b) : 36 mmPanjang span (L) : 58,8 mmGaya (P) : 0,05 kN = 50 N

Spesimen TDiketahui :Tebal spesimen (d) : 0,8 mmLebar spesimen (b) : 42,1 mmPanjang span (L) : 58,8 mmGaya (P) : 0,15 kN = 150 N

Hasil Perhitungan Bending

Spesimen Plat M Plat C Plat T

Bending

N/mm2

321,116 239,257 613,750


Pengujian dilakukan dengan jalan memberi beban lentur secara perlahan-lahan sampai spesimen mencapai titik lelah. Pada perlakuan uji bendingbagian atas specimen mengalami proses penekanan dan bagian bawahmengalami proses tarik.

dapat kita ketahui bahwa tegangan bending terbesar dimiliki oleh specimenT yakni sebesar 613,750 N/mm2, kemudian specimen M sebesar 321,116N/mm2 dan yang terkecil yaitu specimen C sebesar 239,257 N/mm2 .Semakin tinggi nilainya maka semakin sedikit perubahan bentuk padasuatu benda jika diberi gaya.

Kurva Polarisasi Potensiostat Plat M, C dan T


Kurva bergeser kekiri, berarti besar arus yang terbaca oleh potensiostat semakinkecil dengan perubahan potensial yang sama.Hal ini akan berpengaruh pulapada besar laju korosi yang didapatkan menggunakan persamaan laju korosidengan masukan data Icorr dari kurva polarisasi potensiostat.

Hasil Uji Polarisasi Plat M


Log Icorr = -4,71 (A/cm2)Icorr = 1,94 x 10-5 (A/cm2)

= 19,4 (A/cm2)

CR = 0,22534 mm/y

Laju Korosi Plat M, C dan T

Spesimen Icorr Laju Korosi

Plat M 19,4 A/cm2 0,2253 mm/y

Plat C 27 A/cm2 0,3134 mm/y

Plat T 50,01 A/cm2 0,5819 mm/y


Berdasarkan Tabel diatas hasil pengujian polarisasi potensiostat didapatkan bahwabesarnya laju korosi sebanding dengan Icorr. Laju korosi terendah diketahui terdapatpada specimen (M) yaitu 0,2253 mm/y lalu diikuti specimen (C) 0,3134 mm/y danyang paling besar yakni specimen (T) 0,5819 mm/y.

Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan :

1. Dari hasil pengujian mekanik yakni microhardness vickers dapat diketahuibahwa kekerasan terbesar dimiliki oleh specimen T sebesar 156,6 HV (81,7 HRb), kemudian specimen C sebesar 125,2 HV (71,2 HRb) dan yang paling kecil dimiliki oleh specimen M sebesar 120,2 HV (66,7 HRb). Sedangkan padapengujian bending didapatkan tegangan bending terbesar dimiliki olehspecimen T sebesar 613,750 N/mm2 , kemudian specimen M sebesar 316,507 N/mm2 dan yang paling kecil dimiliki specimen C yakni sebesar 239,257 N/mm2.

2. Dari hasil pengujian polarisasi potensiostat menggunakan media larutanNaCl 5% diketahui laju korosi terbesar dimiliki oleh specimen T sebesar0,5819 mm/y, kemudian specimen C sebesar 0,3134 mm/y dan yang paling rendah memiliki laju korosi adalah specimen M sebesar 0,2253 mm/y.


Saran

1. Produsen diharapkan untuk mempertimbangkan kualitas material dengan carapenambahan unsur paduan , proses pengerjaan dan perlakuan yang tepat untukmemperoleh material dengan sifat mekanik dan ketahanan korosi yang baik.

2. Hendaknya dilakukan pengujian korosi atmosferik agar lebih merepresentasikankondisi sesungguhnya dan juga sebagai pembanding dari metode – metode

sebelumnya.


Terima kasih AtasPerhatiannya


Sidang TUGAS AKHIRdigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-24126-2708100088... · 2013-03-21 ·...

Documents

Transcript of Sidang TUGAS AKHIRdigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-24126-2708100088... · 2013-03-21 ·...