33
Untuk pengukuran kurva polarisasi katodik spesimen di rendam seperti lampiran 7, selama 720 jam, setiap 240 jam dilakukan pengukuran sama seperti
pengukuran katodik diatas, pengukuran dimulai 0, 240, 480, dan 720 jam berurutan.
3.5. Prosedur Pengukuran, Pengolahan dan Analisa Data
3.5.1. Pengukuran Pergeseran Diameter Diameter luar spesimen terlebih dahulu diukur dengan menggunakan jangka
sorong sebagai OD, kemudian diberi efek tegangan dengan cara mengencangkan baut dan mur, bagian ujung dari kepala baut di tahan sehingga terjadi pergeseran
. Diameter setelah terjadi pergeseran di ukur kembali sebagai OD
f
Hasil pengukuran lengkap pergeseran diameter spesimen penelitian pada lampiran 5.
3.5.2. Simulasi Distribusi Tegangan dan Pergeseran Diameter Perhitungan pembebanan disimulasikan dengan metode elemen hingga FEM
menggunakan bantuan paket program Ansys 9.0 secara tiga dimensi didapat dihasilkan distribusi tegangan pada permukaan spesimen dan pergeseran diameter
sebagai verifikasi hasil pengukuran. Urutan pembuatan dimulai dari pembuatan geometri model, input data
material, pembuatan mesh, pembuatan beban dan syarat batas. a. Pembuatan geometri model dan input data material.
Untuk perhitungan distribusi tegangan permukaan C-ring spesimen dilakukan pemodelan dengan model tiga dimensi.
Universitas Sumatera Utara
34
Data teknis ukuran C-ring diambil dari lampiran 4 standar ASTM G38. Penggambaran model tiga dimensi dilakukan dengan menggambar lubang pada
batang pejal silindris sehingga terbentuk C-ring dan lubang tempat baut pada bagian permukaan, hasilnya seperti Gambar 3.6
a.
Data sifat mekanik material baja nirkarat AISI 304 yang diperlukan untuk analisis diperoleh dari hasil uji tarik.
b. Meshing.
Gambar 3.6. a. Model Geometris b Pembagian Meshing Meshing dilakukan untuk perhitungan tegangan digunakan tipe elemen untuk
struktur yaitu SOLID 186 tetrahedral structural solid, 20 node 186. Setelah dibagi terdapat 10790 nodal dan 7418 elemen. Hasil pembuatan mesh ditampilkan dalam
Gambar 3.6b. c. Beban dan syarat batas
Model pembebanan dan syarat batas untuk perhitungan agar diperoleh hasil berupa distribusi tegangan aplikasi dan regangan yang mengakibatkan pergeseran
a b
Universitas Sumatera Utara
35
diameter pada C-ring spesimen seperti Gambar 3.7
.
Gambar 3.7. Geometri, Meshing, Beban dan Syarat Batas
Gambar 3.8. Simulasi a Distribusi Kontur Tegangan b Pergeseran Diameter. Hasil simulasi pergeseran diameter dengan pendekatan coba-coba sampai
diperoleh hasil sama dengan pergeseran diameter hasil pengukuran, Gambar 3.8 pada benda uji. Dari verifikasi ini perhitungan distribusi tegangan metode elemen hingga
Universitas Sumatera Utara
36
dapat digunakan sebagai acuan perkiraan level tegangan yang terjadi di setiap titik permukaan spesimen
.
3.5.3. Potensial dan Densitas Arus Korosi. Pengukuran polarisasi, merupakan suatu teknik mengkarakterisisasi kelakuan
korosi suatu sampel logam dari kaitan antara arus dengan potensial dibawah kondisi terkontrol. Harga-harga potensial pengukuran dari ampere meter berupa kerapatan
arus amper per centimeter persegi dan voltmeter berupa data potensial dicatat dalam sebuah tabel. Kemudian buat sebuah grafik dalam skala log dengan E sebagai ordinat
dan log i sebagai absis, dengan bantuan Microsoft Excel, semua harga kerapatan arus sebagai harga-harga positif, sehingga diperoleh grafik Elog i yang tidak terlalu besar
sehingga dapat menonjolkan harga potensial pada saat pada saat kerapatan arus berubah dari positip ke negatip. Pengeplotan grafik seperti ini disebut metode
ekstrapolasi Tafel. Bagian grafik hasil pengukuran arus negatip, menyatakan spesimen sedang
berfungsi sebagai katoda. Sedangkan harga potensial yang semakin positip, spesimen sedang berperilaku sebagai anoda. Makna perubahan dari arus negatip ke positip
menggambarkan keadaan ketika spesimen dalam kondisi mengalami korosi secara bebas i
cor
dengan potensial E
cor
, pada potensial ini spesimen dapat dianggap berada dalam kondisi kesetimbangan semu, yang kurang lebih sama dengan
potensiostat di-off-kan. Besarnya densitas arus pertukaran tidak dapat diperoleh langsung dari percobaan, karena arus yang terukur pada saat potensial campuran
adalah nol.
Universitas Sumatera Utara
37
Potensial dan densitas arus pertukaran diperoleh dari grafik Gambar 3.9 dan 3.10, yaitu:
Gambar 3.9. Ekstrapolasi Tafel Kurva Polarisasi Anodik Katodik
Gambar 3.10. Ekstrapolasi Tafel Kurva Polarisasi Katodik
Universitas Sumatera Utara
38
1. Perpotongan perpanjangan garis interpolasi pada daerah grafik yang mengalami perubahan data linier kurva polarisasi katodik dan anodik pada
potensial campuran, Gambar 3.9. 2. Perpotongan perpanjangan interpolasi linier kurva polarisasi katodik
dengan garis potensial data yang masih linier ketika dimulai pengukuran pada kurva yang sama, Gambar 3.10 M.G. Fontana, 1979.
3.5.4. Kepekaan Korosi Tegangan Data-data berupa foto terjadinya pit korosi, dibuat dalam suatu tabel yang
menghubungkan level tegangan dan waktu terjadi pit korosi. Data level tegangan
terkecil dan waktu rendam terlama mulai terjadinya pit korosi merupakan batas nilai kepekaan SCC. Untuk potensial dan densitas arus korosi, di peroleh dari pengukuran
polarisasi elektrokimia pada nilai data tersebut.
3.6. Variabel yang Diamati.