PERILAKU OKSIDASI BAJA AISI 4130 PADA TEMPERATUR 850°C

ABSTRAK

PERILAKU OKSIDASI BAJA AISI 4130 PADA TEMPERATUR 850 °C
Oleh
INDRA IRAWAN

Baja AISI 4130 merupakan baja karbon rendah yang memiliki keuletan tinggi dan
mudah dibentuk, namun kekerasannya rendah. Produk baja ini biasanya berbentuk
pipa dengan permukaan halus (seamless steel). Pemilihan baja AISI 4130 untuk
sistem perpipaan pada pembangkit tenaga panas bumi, pembuatan kapal dan
sistem perpipaan pada boiler merupakan aspek yang sangat penting dan perlu
mendapatkan perhatian khusus. Baja ini rentan terhadap korosi terutama bila
berada pada temperatur tinggi, dan lingkungan yang mengandung unsur-unsur
kimia seperti klor dan sulfur. Untuk menunjang kemampuan material baja AISI
4130 penting dilakukan penelitian terhadap perilaku oksidasi baja AISI 4130 pada
temperatur 850 °C.
Pengujian dilakukan untuk melihat pertambahan berat terhadap waktu lamanya
oksidasi, dan menganalisa produk oksidasi yang dilakukan dengan metode X-RD,
SEM/EDS, dan OM. Proses pengujian spesimen diuji dengan dioksidasi pada
temperatur 850 °C dengan periode waktu yang digunakan 1, 4, 9, 25, 49, dan 72
jam.

Dari hasil pengujian laju oksidasi baja AISI 4130 yang dioksidasi pada temperatur
850 °C menunjukan bahwa temperatur tinggi dapat meningkatkan laju korosi
lebih cepat dibandingkan dengan udara biasa, karakteristik pembentukan oksida
besi yang tumbuh pada permukaan logam, serta fasa yang terbentuk berupa
lapisan hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), dan lapisan wustite (FeO).

Kata Kunci : Baja AISI 4130, oksidasi temperatur tinggi, FeO

ABSTRACT

OXIDATION BEHAVIOR OF AISI 4130 STEEL AT A TEMPERATURE
850 °C
By
INDRA IRAWAN

A

✁

4130 ✂✄☎☎✆

✝✂ ✞ ✆✟✠ ✡✞☛☞✟✌ ✂✄☎☎✆ ✠✍✝✡✍ ✍✞✂ ✍✝✎✍ ✄☎✌✞✡✝✄✏ ✞✌✑ ☎✞✂ ✏ ✄✟ ✂☎✄ ✒✓ ,

☞✒✄ ✆✟✠ ✍✞☛✑✌☎✂✂ . ✔☛✟✑✒✡✄✂ ✞☛☎ ✒✂✒✞✆✆✏ ✄✒☞✒✆✞ ☛ ✂✄☎☎✆ ✠✝✄✍ ✞ ✂☎✞✕✆☎✂✂ ✂✄☎☎✆.
✁☎✆☎✡✄✝✟✌ ✟✖

A

✁

4130

✂✄☎☎✆ ✖✟☛ ✓✝✓✝✌✎ ✂✏✂✄☎✕✂ ✝✌ ✎☎✟✄✍☎☛✕✞✆ ✓✟✠☎☛ ✓✆✞✌✄✂ ,

very important and
needs special attention. Steel is susceptible to corrosion, especially when it is at
high temperature, and environment containing chemical elements such as chlorine
and sulfur. To support the ability of AISI 4130 steel material, important to study
the oxidation behavior of AISI 4130 steel at a temperature of 850 ° C.

✂✍✝✓☞✒✝✆✑✝✌✎ ✞✌✑ ✓✝✓✝✌✎ ✂✏✂✄☎✕✂ ✟✌ ☞✟✝✆☎☛✂ ✞✌ ✞✂✓☎✡✄ ✄✍✞✄ ✝✂

Tests performed to show the weight of the time duration of oxidation, and the
oxidation product analyzes performed by the method of X-RD, SEM / EDS, and
OM. The process of testing the specimens tested with oxidized at a temperature of
850 ° C with the time period used 1, 4, 9, 25, 49, and 72 hours.
From the test results of AISI 4130 steel oxidation rate is oxidized at a temperature
of 850 ° C showed that high temperatures can increase the rate of corrosion faster
than normal air, the characteristics of the formation of iron oxide that grows on
the surface of the metal, as well as the phase that forms a layer of hematite
(Fe2O3) , magnetite (Fe3O4), and a layer of wustite (FeO).
Keywords: Steel AISI 4130, high temperature oxidation, FeO

P✗✘IL✙KU OKSI✚✙SI ✛✙J✙ ✙ISI 4✜ 3✢
P✙✚✙ T✗✣P✗✘✙TUR 85✢ °✤
O✥✦✧

IN★R✩ IR✩✪✩ N
S✫r✬ps✬
S✦bagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK
Pada
JurusanTeknikMesin
FakultasTeknikUniversitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2014

✭✮✯✰✱✰✲ ✳✮✴✵✶

✷✸✹✺✻✼✽ ✾✼✻✿❀✼❁❂✿✹ ✾✼ ✷❁✼✹❃✽✸❄✺ ❅✿✾✿ ❆✿✹❃❃✿✻ ❇❈ ❉✿❁✸❆
❇❊❊❋ ✽✸●✿❃✿✼ ✿✹✿❂ ❅✸❁❆✿❍✿ ✾✿❁✼ ❆✼❃✿ ●✸❁✽✿✺✾✿❁✿, ✾✿❁✼
❅✿✽✿✹❃✿✹ ✷✺■✼ ❏✿❁❆❑✹❑ ✾✿✹ ▲✼❆✼ ▲✿✻✿❍✿❀▼
✷✸✹✾✼✾✼❂✿✹ ▲✸❂❑✻✿❀ ◆✿✽✿❁ ❖✸❃✸❁✼ ❇ P✺✻✺✹❃✿❃✺✹❃
✾✼✽✸✻✸✽✿✼❂✿✹ ❅✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❋❇, ▲✸❂❑✻✿❀ ❘✿✹■✺❆✿✹ P✼✹❃❂✿❆
✷✸❁❆✿❍✿ ❖✸❃✸❁✼ ❇ ❙✿✾✼✹❃ ❚✸■❑ ✾✼✽✸✻✸✽✿✼❂✿✹ ❅✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❋❈ , ▲✸❂❑✻✿❀ ❉✸✹✸✹❃✿❀
❯❆✿✽ ❖✸❃✸❁✼ ❇ ❙✿✾✼✹❃ ❚✸■❑ ✾✼✽✸✻✸✽✿✼❂✿✹ ❅✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❋❱, ✾✿✹ ❅✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❋❱
❅✸✹✺✻✼✽ ❆✸❁✾✿❲❆✿❁ ✽✸●✿❃✿✼ ❉✿❀✿✽✼✽❄✿ P✸❂✹✼❂ ❉✸✽✼✹ ❳✿❂✺✻❆✿✽ P✸❂✹✼❂ ❨✹✼❩✸❁✽✼❆✿✽

❘✿❍❅✺✹❃ ❍✸✻✿✻✺✼ ■✿✻✺❁ ▲✸✻✸❂✽✼ ✷✸✹✸❁✼❍✿✿✹ ❉✿❀✿✽✼✽❄✿ ❬✿❁✺ (▲✷❉❬ )▼
▲✸✻✿❍✿ ❍✸✹■✿✾✼ ❍✿❀✿✽✼✽❄✿, ❅✸✹✺✻✼✽ ✿❂❆✼❲ ✾✼ ❑❁❃✿✹✼✽✿✽✼ ❏✼❍❅✺✹✿✹ ❉✿❀✿✽✼✽❄✿
P✸❂✹✼❂ ❉✸✽✼✹ (❏❭❉❯P❪❉)▼ ✷✸✹✺✻✼✽ ■✺❃✿ ❅✸❁✹✿❀ ❍✸✻✿❂✺❂✿✹ ❂✸❁■✿ ❅❁✿❂❆✸❂ ✾✼ ✷P▼
✷✸❁❆✿❍✼✹✿ ✷✸❁✽✸❁❑ ◆✸❅❑❆ ✷✿✹■✿✹❃ ❅✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❇❇▼ ✷✿✾✿ ❆✿❀✺✹ ◗❋❇◗ ❅✸✹✺✻✼✽
❍✸✻✿❂✺❂✿✹ ❅✸✹✸✻✼❆✼✿✹ ✾✸✹❃✿✹ ■✺✾✺✻

Perilaku Oksidasi Baja AISI 4130 Pada

Temperatur 8500C ✾✼ ●✿❄✿❀ ●✼❍●✼✹❃✿✹ ❬✿❅✿❂ ◆❁▼ ❉❑❀✿❍❍✿✾ ❬✿✾✿❁✺✾✾✼✹▼

❫❴❵❛❴❜❝❞❡❞❢
Dengan kerendahan hati meraih Ridho Illahi Robbi
Kupersembahkan karya kecilku ini untuk Orang-Orang
Yang Aku Sayangi

Ibunda dan Ayahandaku
Atas segala pengorbanan yang tak terbalaskan, doa, kesabaran,
keikhlasan, cinta dan kasih sayangnya

Kedua Adinda Ku

Sumber inspirasi, semangat dan kebanggaan dalam hidupku

Keluarga Besar
Penyemangat, pemberi motivasi dan seluruh dukungan
baik moril dan materil serta banyak wejangan bermanfaat

Sahabat Mesin 07
Yang turut memberikan dukungan moril untuk terus ada disampingku
ketika harapan mulai redup

Almamater tercinta Universitas Lampung

MOTTO
Gelar tidak menentukan masa depan. Tujuan hidup pun tidak berawal
dari gelar. Tapi gelar menjadi identitas, agar rizki tidak salah tujuan
(Penulis)
Seseorang bisa hidup menjadi baik atau tidak baik, dan seseorang bisa
memilih untuk menjadi baik.
(Spiderman)
Kepedihan tidak pasti berawal dari hal menyakitkan, tapi kesuksesan

bisa datang setalah kepedihan yang menyakitkan
(Penulis)

❣❤✐❥❤❦❤✐❤

Assalamu alaikum Wr. Wb.
Dengan mengucapkan lafas ❧h
m♠♥♠♦
a

penulis panjatkan puji syukur kehadirat

Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufik, dan hidayah-Nya. Shalawat
serta salam tidak lupa penulis panjatkan kepada junjungan nabi besar Muhammad
SAW yang telah membimbing dan mengantarkan kita menuju zaman yang lebih
baik seperti sekarang, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang
berjudul Perilaku Oksidasi Baja AISI 4130 Pada Temperatur 850°C . Skripsi
ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Dalam pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini, penulis banyak mendapatkan

bantuan dan sumbangan pikiran dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
2. Ibu Dr. Eng. Shirley Savetlana, S.T., M.Met., selaku Ketua Jurusan Teknik
Mesin Univeristas Lampung.

3. Bapak Dr. Mohammad Badaruddin selaku Pembimbing Utama Tugas Akhir
atas kesediaan dan keikhlasannya untuk memberikan dukungan, bimbingan,
saran, dan kritik dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak Harnowo Supriadi, S.T., M.T. selaku Pembimbing Pendamping atas
kesediaan dan keikhlasannya untuk memberikan bimbingan, motivasi dan
saran untuk penyelesaian skripsi ini.
5. Bapak Zulhanif, S.T., M.T. selaku dosen Pembahas yang telah memberikan
masukan dalam penulisan laporan ini.
6. Ibu Novri Tanti, S.T., M.T., selaku dosen Pembimbing Akademik.
7. Seluruh Dosen Pengajar Jurusan Teknik Mesin yang banyak memberikan ilmu
selama penulis melaksanakan studi, baik berupa materi perkuliahan maupun
tauladan dan motivasi sehingga dapat kami jadikan bekal untuk terjun ke
tengah-tengah masyarakat.

8. Bapak, ibu, adik-adikku, dan seluruh saudara ku yang terus menerus tiada
hentinya memberikan kasih sayang serta doa dan dorongan selalu, dengan
ikhlas mensupport dan mendukung penulis baik materi maupun non materi
yang merupakan kekuatan yang tiada batas dari arti cinta yang luhur.
9. Teman seperjuangan Joni Yanto

yang telah bersama-sama jatuh bangun

dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Rekan-rekan Teknik Mesin angkatan 2007 : Nain, Asep Komti, Agus Kempol,
Adhan, Jefri, Jack Kristoper serta angkatan 2007 lainnya yang tidak bisa
disebutkan satu persatu, terimakasih atas persahabatannya dan juga
bantuannya salam SOLIDARITY FOREVER .

11. Sahabat-sahabat terbaikku Khoirul Hidayat, Wisnu Virgiawan, Ryan
Septiawan dan Ali Rasyid yang terus memberikan motivasi untuk terus
memupuk semangat juang ku dalam mengejar cita-cita.
12. Ucapan yang mendalam atas banyaknya jerih susah payah untuk mendukung
setiap langkah ku dalam menyelesaikan skripsi ini yaitu untuk seluruh teman
yang kompak di Himpunan Pemuda Tulung Rejo (HaPeTuo).

13. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu,
yang telah ikut serta membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
Penulis telah berusaha semaksimal mungkin dalam penulisan laporan Tugas Akhir
ini untuk mencapai suatu kelengkapan dan kesempurnaan. Penulis juga
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati penulis berharap laporan ini memberi
manfaat, baik kepada penulis khususnya maupun kepada pembaca pada
umumnya.
Bandar Lampung, 30 September 2014
Penulis

Indra Irawan

♣qrsqt ✉✈✉
✇①②①③①④
✉⑤

⑥⑦⑧♣q✇⑨⑩⑨q⑧
❶❷❶ ❸❹❺❹❻ ❼❽❾❹❿❹➀➁ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

❶

❶❷➂ ➃➄➅➄❹➀ ➆❽➀❽❾➇❺➇❹➀ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➂

❶❷➈ ❼❹❺❹➉❹➀ ➊❹➉❹❾❹➋ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➂

❶❷➌ ➍➇➉❺❽➎❹❺➇❿❹ ➆❽➀➄❾➇➉❹➀ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➈

✉✉⑤ s✉⑧➏q⑨q⑧ ⑥⑨✈sq➐q
➂❷❶ ❼❹➅❹❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➑

➂❷➂ ❼❹➅❹ ➒➓➍➓ ➌❶➈➔ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

❶❶

➂❷➈ →➣❻➣➉➇ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

❶➂

➂❷➌ ↔❿➉➇↕❹➉➇ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

❶➙

➂❷➑ ↔❿➉➇↕❹➉➇ ➆❹↕❹ ➃❽➎➛❽❻❹❺➄❻ ➃➇➀➁➁➇ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➂➂

➂❷➜ →➇➀❽❺➇❿❹ ↔❿➉➇↕❹➉➇ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➂➈

➂❷➝ ➍➞➊ ➟➠➡➢➤➤➥➤➦ ➧➨➩➡➫➭➯➤ ➲➥➡➭➯➳➡➯➵➸➺ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➂➙

➂❷➙ ➻➼➽ ➟➾➚➭➢➸ ➪➥➶➭➢➡➫➥➯➤➺❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷

➈➔

✉✉✉⑤ ➹⑦s➘♣➘⑩➘➴✉ ⑥⑦⑧⑦⑩✉s✉q⑧
➈❷❶ ➃❽➎➛❹❺ ➆❽➀❽❾➇❺➇❹➀ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷ ➈➂
➈❷➂ ➒❾❹❺ ↕❹➀ ❼❹➋❹➀ ❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷❷ ➈➂

ÚÛÜ

ÛÜ

➷➬➷

➮➱✃❐❒❮❰➱ ➮❒Ï❒ÐÑÒÑÓÏ ➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬

➷Ô

➷➬Ô

ÕÑÓÖ➱Ó× ØÐÑ➱ ➮❒Ï❒ÐÑÒÑÓÏ ➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬

➷Ù

ÝÞßÚà áÞâ ãäåæÞÝÞßÞâ
Ô➬ç

èÓ❐ÑÐ éê❐Ñ❮Ó❐Ñ ëÓìÓ Øíîí Ôç➷ï ➮Ó❮Ó ð❒×ñ❒➱ÓÒ❰➱ òóï ôõ➬➬➬➬➬➬➬

➷ò

Ô➬ö

÷ÑÏ❒ÒÑêÓ éê❐Ñ❮Ó❐Ñ ëÓìÓ Øíîí Ôç➷ï ➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬

Ôï

Ô➬➷

÷Ó➱ÓêÒ❒➱Ñ❐Ó❐Ñ îñ❒❐Ñ×❒Ï ëÓìÓ ØÑ❐Ñ Ôç➷ï î❒Ò❒ÐÓø ÕÑ✃ê❐Ñ❮Ó❐Ñ ➬➬➬

Ôö

ßÚåãùàÞâ áÞâ ßÞúÞâ
ó➬ç

îÑ×ñ❰ÐÓÏ ➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬

óö

ó➬ö

îÓ➱ÓÏ ➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬➬

ó➷

áÞûüÞú ãùßüÞýÞ
àÞåãÚúÞâ

þÿ ✁ÿ✂ ✁ÿ✄☎✆

✁✝✞✟✠

✡✝✠✝☛✝☞

✌✍

✎✏✑✒✓✔ ✕✖✗✘✙✑✗✚ ✛✜✙ ✢✓✚✣ ✤✥✓✚ ✦✙✣✏✚✓✥✓✚ ✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍

✩✍

✎✏✑✒✓✔ ✕✖✗✘✙✑✗✚ ✢✓✚✣ ✦✙✣✏✚✓✥✓✚ ✛✚✪✏✥ ✫✓✘✙✚✣✬✫✓✘✙✚✣
✭✗✚✣✏✜✙✓✚ ✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍✍

3.

✧★
✧★

✭✮✗✘✗✚✪✓✘✗ ✯✏✓✚✪✙✪✓✪✙✰✗ ✱✒✗✑✗✚ ✢✓✚✣ ✲✗✮✥✓✚✳✏✚✣ ✭✓✳✓ ✴✓✜✓ ✤✵✕✵
✶✌✧✷ ✢✓✚✣ ✦✙✸✥✘✙✳✓✘✙ ✭✓✳✓ ✲✗✑✖✗✮✓✪✏✮ ✹★✷ ✺. .................................

50

✻✼✽✾✼✿ ❀✼❁❂✼✿
❀❃❄❅❃❆

H❃❇❃❄❃❈

1.

❉❊❋❊●❍ ■❊❏❑▲ F▼ D❑◆ ❖▼❋P◗❑❘ ❙▼◆❚❑❯❍ O❱●❍❯❑◆❲❑

.......................

13

2.

■❑❳❍●❑◆ ❨❱●❍❯❑ ❖▼❋❳❊❋❍ ....................................................................

19

3.

■❑❳❍●❑◆ ❨❱●❍❯❑ T❍❯❑❱ ❖▼❋❳❊❋❍ ..........................................................

20

4.

■❑❳❍●❑◆ ❨❱●❍❯❑ T❍❯❑❱ ❖▼❋❳❊❋❍ ..........................................................

21

5.

❉P❋❩❑ P▼◆❑▲◗❑❘❑◆ ❖▼❋❑❬ T▼❋❘❑❯❑❳ ❭❑❱❬P ❪❑❯❑ ❫P❱P▲ ❉❍◆▼❬❍❱❑
U◆❬P❱

❨❱●❍❯❑ ■❊❏❑▲ ........................................................................

23

6.

❴❵❑❬ U❚❍ SE❙ ❛❜❝❞❡❡❢❡❣ ❤✐❥❝❦❧♠❡ ♥❢❝❧♠♦❝♠♣qr ................................

28

7.

S❱▼▲❑ ❴❵❑❬ U❚❍ SE❙ .........................................................................

33

8.

❖❑❚❑ ❴sSs 4130 .................................................................................

32

9.

TP◆❏❱P ❛t✉❧❡❞❝❥r .............................................................................

33

10.

❙▼●❍◆ ✈▼❋❍◆❯❑

33

11.

❙❍●❬❑❋ ❯❑◆ ✇❑◆❏❱❑ S❊❋❊◆❏

12.

❙▼●❍◆ ❖❊❋

..................................................................................
................................................................

33

.........................................................................................

34

13.

❉❑①❑❬ S❬❑❍◆❵▼●● .................................................................................

34

14.

D❍❑❏❋❑▲

❴❵❍❋ P▼◆▼❵❍❬❍❑◆ ....................................................................

37

15.

S❳▼●❍▲▼◆ ②▼◗▼❵P▲ D❍❊❱●❍❯❑●❍ ...........................................................

38

16.

S❳▼●❍▲▼◆ ②▼❬▼❵❑❘ ③❍❊❱●❍❯❑●❍ ............................................................

39

17.

P❵❊❬ ❉P❋❩❑ ❭▼❍❏❘❬ ✈❑❍◆ ...................................................................

④⑤

18.

P⑥⑦⑧⑨⑩⑧⑦❶ P⑥❷⑨❸❹⑧⑧⑦ T⑥❷❺⑥⑦❻❸❹⑦❼⑧ O❹❽❾❿⑧ ➀⑥❽❾ P⑧❿⑧ ➀⑧➁⑧ ➂➃S➃
4130 S⑥❻⑥➄⑧➅ ➆❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ P⑧❿⑧ T⑥⑨⑩⑥❷⑧❻❸❷ 850 OC ..........................

➊➋➌

r ❸❹⑧⑧⑦ B⑧➁⑧ A➃➒➃ ➈➊➓➔ →⑧⑦❶
➍➇➄⑧ D❾➎⑧r ❹❽❾ ➏⑧❽❾➄ ➐➑D ➍⑧❿⑧ ➍⑥⑨
D❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ ➍⑧❿⑧ T⑥⑨⑩⑥❷⑧❻❸❷ 850 C .................................................

➉➔➌

➈➉

➈➓

r ❸❹⑧⑧⑦ ➀⑧➁⑧ A➃➒➃ ➈➊➓➔ →⑧⑦❶ D❾➇❹❽❾❿⑧❽❾
➒ E➣ ➍⑥⑦⑧⑨⑩⑧⑦❶ ➍⑥⑨
➒⑥➄⑧⑨⑧ ↔ ➣⑥⑦❾ tD⑧⑦ ➍⑥⑨⑥⑧t ⑧⑦ ↕➆➒ ➐ -r⑧ yE➄⑥⑨⑥⑦❻ ➙ , Cr, F⑥ D⑧⑦
➣➇ ➍⑧❿⑧ ➙❹❽❾❿⑧ Y⑧⑦❶ T⑥❷❺⑥⑦❻❸❹ ....................................................

21.

44

SE➣ S❻❷❸❹❻❸❷ O❹❽❾❿⑧ Y⑧⑦❶ T⑥❷❺⑥⑦❻❸❹ ➍⑧❿⑧ ➀⑧➁⑧ ➂➃S➃ 4130 Y⑧⑦❶
D❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ S⑥➄⑧⑨⑧ 60 ➣⑥⑦❾❻ D⑧⑦ ➍⑥⑨⑥❻⑧⑧⑦ ↕ DS ➐-r⑧ yE➄⑥⑨⑥⑦❻ ➙ ,
F⑥ ❿⑧⑦ ➛r ...........................................................................................

➉➉➌

r ❸❹⑧⑧⑦ ➀⑧➁⑧ A➃➒➃ ➈➊➓➔ →⑧⑦❶ D❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ ➍⑧❿⑧
➒ E➣ ➜➇⑩➇❶⑧r ➎❾ ➍⑥⑨
T⑥⑨⑩⑥❷⑧❻❸❷ 850 C (⑧ ) ❽⑥➄⑧⑨⑧ ➊ ➁⑧⑨ , (❺) ➉↔ ➁⑧⑨ ❿⑧⑦ (➝) ➈➋ ➁⑧⑨ .....

➉➓➌

➟⑧r ➎❾❹ ➂⑦⑧➄❾❽❾s➠❸⑧➄❾⑧t ❾t➎
➜⑥⑨p⑥⑧r tu
r8↔➔

➉➈➌

➈↔

➈➞

➀⑧➁⑧ A➃➒➃ ➈➊➓➔ →⑧⑦❶ ➆❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ ➍⑧❿⑧

➛ (⑧ ) ❽⑥➄⑧⑨⑧ ↔ ⑨⑥⑦❾ t, (❺) ➓➔ ⑨⑥⑦❾ t ❿⑧⑦ (➝ ) 7➉ ➁⑧⑨

➈➋

r ❸❹⑧⑧⑦ ➀⑧➁⑧ A➃➒➃ ➈➊➓➔ →⑧⑦❶ ➆❾➇❹❽❾❿⑧❽❾ ➍⑧❿⑧ ➜⑥⑨⑩⑥⑧r tu
r
➒↕➣ ➍⑥⑨
8↔➔ ➛ (⑧ ) ❽⑥➄⑧⑨⑧ ↔ ⑨⑥⑦❾ t, (❺) ➓➔ ⑨⑥⑦❾ t❿⑧⑦ (➝ ) 7➉ ➁⑧⑨ ...................

↔➔

BAB ➡
➢E➤ DA➥➦➧➦A➤

1➨➩

➧➫➭➫➯ ➲➳➵➫➸➫➺➻

Baja AISI 4130 merupakan baja paduan rendah

➼➽➾➚➪➶➹➘➴➼

yang

mengandung kromium dengan kandungan karbon 0,30%. Sedangkan unsur
pembentuk lain dari baja AISI 4130 yaitu (0,28-0,33)% C; (0,40-0,60)% Mn;
0,035% P; 0,04% S;(0,15-0,30)% Si; (0,80-1,10)% Cr; (0,15-0,25)% Mo.
Baja paduan rendah merupakan baja paduan yang memiliki kadar karbon
sama seperti baja karbon, tetapi ada sedikit unsur paduan. Dengan
penambahan unsur paduan, kekuatan dapat dinaikkan tanpa mengurangi
keuletannya, kekuatanfatik, daya tahan terhadap korosi, aus dan panas.

Aplikasi baja AISI 4130 banyak digunakan pada kapal, jembatan, roda kereta
api, ketel uap, tangki gas, pipa gas dan sebagainya. Korosi merupakan
penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya.
Dalam penggunaanya baja paduan ini akan mengalami degredasi atau
kerusakan akibat korosi, terutama pada temperatur tinggi.

2

Proses oksidasi temperatur tinggi berawal dari adsorpsi oksigen yang
kemudian membentuk oksida pada permukaan bahan. Selanjutnya, terjadi
proses nukleasi oksida dan pertumbuhan lapisan untuk membentuk proteksi.
Dengan terjadinya oksidasi temperatur tinggi maka akan didapatkan laju
korosi sehingga dapat dilakukan perkiraan masa pakai atau umur baja
tersebut.

Sehubungan dengan uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang
baja AISI 4130 terhadap temperatur tinggi.

Oleh karena itu penulis

mengambil sebuah judul untuk penelitian yaitu ➷➬➮➱✃❐❒❮❰ Ï❮Ð✃Ñ❒Ð✃
Ò❒Ó❒ ❒✃Ð✃ ÔÕÖ× ➬❒Ñ❒ Ø➮Ù➬➮➱❒Ø❰➱ ÚÛ× ÜÝ Þ.

Õßà Øáâáãä ➬åäåæçèçãä

Adapun tujuan dari pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir ini adalah :
a. Menentukan laju oksidasi (kp) baja AISI 4130 pada temperature 850 C
b. Mengetahui karakteristik baja setelah dioksidasi

ÕßÖ Òãèãéãä Ùãéãæãê

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah di atas agar proses yang
dilakukan bisa berjalan dengan sesuai maka peneliti membatasi masalah
penelitiannya sebagai berikut :
1. Spesimen uji adalah baja pa
2. duan rendah (AISI 4130) dengan dimensi panjang 20 mm, lebar 10 mm,
dan tebal 1 mm.

3

3. Korosi oksidasi dilakukan pada temperatur 850 C dengan variasi waktu
oksidasi adalah 1 sampai 72 jam.
4. Pengujian foto mikro, makro, SEM, EDS, dan X-RD dilakukan untuk
mengetahui karakteristik baja AISI 4130 setelah dioksidasi.

1ëì

íîïðñòóðîôó õñö÷øîï óö

Penulisan Tugas Akhir ini disusun menjadi lima Bab. Adapun sistematika
penulisannya adalah sebagai berikut :

ùúù û õüýþúÿ

✁

úý

Pada bab ini menguraikan latar belakang penelitian tugas akhir, tujuan
penelitian tugas akhir, batasan masalah dan sistematika penulisan.

ùúù ûû

✂ ✄

ûý ú

úý õ

í

✂ ☎
ú

ú

Pada bab ini menguraikan tinjauan pustaka yang dijadikan sebagai landasan
teori untuk mendukung penelitian ini.

ùúù ûûû

✆ ✂✝ ✝✁✝✞
ü

þ

✁✂

û õüýü

û

ûúý

Pada bab ini menjelaskan metode tentang langkah-langkah, Alat dan bahan
yang dilakukan untuk mencapai hasil yang diharapkan dalam penelitian ini.

ùúù û

✟

✁

ÿúíû

✁

þúý úýú

ûíú

Pada bab ini menguraikan hasil dan membahas yang diperoleh dari penelitian
yang telah dilakukan.

4

BAB ✠ ✡☛☞✌✍✎ A✏ DA✏ ✡ A✑A✏
Pada bab ini menyimpulkan dari hasil dan pembahasan sekaligus memberikan
saran yang dapat menyempurnakan penelitian ini.

DAF✒ A✑ ✌✍✡✒ A✓ A
Berisikan literatur-literatur atau referensi yang diperoleh penulis untuk
mendukung penyusunan laporan ini.

✎A☞✌☛✑A✏
Berisikan beberapa hal yang mendukung penelitian.

✔✕✔ ✖✖
✗✖✘✙✕✚✕✘ ✛✚✜✗✕✢✕
✣✤✥ ✔✦✧✦
★✩✩j ✩✪✩l✩h l✫✬✩m ✭✩✪✮✩n ✪✯✰✬✩n ✱✯ si ✲✯✱✩✬✩i unsr ✪✩✲✩r ✪✩n
✲✯✱✩✬✩i unsr ✭✩✪✮✩n ✩ut✩m✩ny✴
✩nt✩r✩ ✶✴✷✸ ✬hin✬✩ ✷

✳✩✱r ✫✰

✵✩✰✪✮✰✬✩n✳✩✱r ✫✰ ✪✩l✩m✱✩j✩ ✱✯✲rki✩r
✴✹% ✱✯✩r t✲✯✲✮✩i ✺✻✼✽✾✿✩ny✴

Fungsi karbon dalam baja

adalah sebagai unsur pengeras. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan
selain karbon adalah mangan (❀✼❁✺✼❁✾❂✾ ), krom (❃❄✻❅❀❆❇❀ ), vanadium, dan
nikel. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya,
berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon
pada baja dapat meningkatkan kekerasan (❄✼✻✽❁✾ s ) dan kekuatan tariknya
(t✾❁❂❆❈✾ ✻st✾❁✺❉❄ ), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (❊✻❆ t❈✾ ) serta
menurunkan keuletannya (✽❇❃❆t❈❆ ty ).

Pengaruh utama dari kandungan karbon dalam baja adalah pada kekuatan,
kekerasan, dan sifat mudah dibentuk. Kandungan karbon yang besar dalam
baja mengakibatkan meningkatnya kekerasan tetapi baja tersebut akan rapuh
dan tidak mudah dibentuk [Davis, 1982].

6

❋●❍●❍ ■❏l ❑si▲i ❏si▼❏ ❏j

tn
rP◗◆ ❘❏❙❚❯❱❱▲ v
l●❍❲❳❋❨ (❍❨❨❳)❩ ❯❏❏j ❚❏❬❏ t❚❭❏k
o
l ❑si▲i ❏si▲❏ n
◆❖ u
m
o
si❏k
p
im❏ny ❖s❬❖tir▲❏❚❏ r
❯❖❚r ❏❪❏ r▲❏ nk

▲❏ ❯r ❱❙ ❚❏n❬❏❚❫❏ n❏yn❴

n❏k
u
l ❑si▲i ❏si❯❏❏j ❯❖❚r ❏❪❏❏kr nko
m
si❏k
p
im❏ny
❚❭❴❫❙❏ ❏k❙● P❚❏ p
tr❲
u
❏❚❏❏l h❪❖❯❏❴❏ i❯❖ ik
❵❛❜❛❜❛❜ ❝❞❡❞ ❢❞❣❤✐❥

t ❏r ❯❖si ❚❏ n▲❏r❯❱❙ ❚❖❙❴❏n
▼❏❏j ▲❏ ❯r ❱❙ ❏❚❏❏l h❬❏❚❫❏ n❏❏n
❪❖❚❭ k
it ◗❩i ◆❙❩ ❦❩ ◗❩ ❚❏ n ❧❫● ◗❑i❏ t ❯❏❏j ▲❏❯r ❱❙ ❪❏ ❴n❏ t

tu❴ ❬❏❚❏
❖t ❴r ❏n

n❙❏ ik❏m▲❏
❏k❚❏ r ▲❏ ❯r ❱❙❩ ❯❭❏l ▲❏❚❏ r ▲❏ r❯o

▲❖▲❫❏❏t n❚❏ n▲❖▲❖❏r ❪❏ n❫j ❴❏ ❏▲❏n❯❖❏tr ❯m❏hti❙❴❴●i ■❏ ❖r ❙❏

itu❯❏❏j ▲❏ ❯r ❱❙ ❚❭▲❖❬lo
m❱▲▲❏ n❯❖❚r ❏❪❏❏kr n▲❏❚

❏ r ▲❏r❯❱❙❙❏y

[Wiryosumarto, 2004].
a. Baja Karbon Rendah
Baja karbon rendah memiliki kandungan karbon dibawah
0,3%. Baja karbon rendah sering disebut dengan baja ringan
(♠♥♦♣ qst q♦ ) atau baja perkakas. Jenis baja yang umum dan
banyak digunakan adalah jenis r✐♦♣ ❣✐♦♦ tsqq♦
kandungan karbon 0,08%

dengan

0,30% yang biasa digunakan

untuk ❤✐♣s kendaraan [Sack, 1997].

b. Baja Karbon Sedang
Baja karbon sedang merupakan baja yang memiliki
kandungan karbon 0,30% - 0,60%. Baja karbon sedang
mempunyai kekuatan yang lebih dari baja karbon rendah

7

nyi k
u
p
u✉✉lit s✇✈lr✉①②✉n✇✉③✉s✉y④n ④tin④i
t✉nm
✈✉m
②t✉ht⑥⑦✈n
m
tu
k✈o
l h✈m③si ⑤ l

⑤ tti ✉k
✈⑦⑥hsu
lit t⑥ ✉l ②k①✉nu
tk
n

✇✈③④✈✉l ⑧✉③⑤ t✉n t✉p✉t t⑥①✈✉r ⑧①✉n (t⑥

⑨⑩❶❷❸❹❺❷❻) t✈③④✉n

tkp
n
r❾⑧⑤
o
⑦✉①i ❼ ❽✉j✉ ①✉⑦r ❾③ ⑧✈t✉④n ⑦✉n✉ykt⑥④②③✉k✉nu
r✈l①✈r✈t✉ ✉⑤p
i ❾r t✉ ④④i ⑤i ✇✈④✉⑧⑤ ⑦✉⑤u
tk
m
o
✇❾③✈nm
✈sin✉y④n
✈⑦m②❿②➀①✉n①✈①②✉✉t nti③④④⑤i t✉n✉l in
m

➁✉l ③i ❼

➂❼ ❽✉✉j ➃✉⑦r ❾③ ➄⑥n ④④ i

ilk ①✉③t②③④✉n ①✉⑦r o
n ✇✉li③④
❽✉✉j ①✉⑦r ❾③ ti③④④i ✈mm
ti③④④i ①ji ✉ t⑥⑦✉③t⑥④nk✉n t✈④n✉n ⑦✉✉j ①✉⑦r ❾
i ➅⑤➆➅ %
n
✉yk

n ✉y④n l✉in

ilk✉t ➀✉n p✉③✉s ✉y④n
✈m
➁ ➇⑤➈➉ ➊ t✉n m

ti③④④⑤i ①✈①✈✉r ⑧✉n④tin④⑤i ③✉m
n①✈u
u
l✈t✉n✉y l✈⑦ ihr✈③t✉➀❼
nyi k
u
u✉t ✉t r
✈m
✉p
❽✉✉j k✉⑦r ❾③ ti③④④i m
tkm
n
✉t✈ir✉l
⑦✉✉nykt⑥④②③✉k✉nu

ik✇✉④lin ③ti ④④ it✉n
➋t ➋➌s ❼ ➍✉l✉hs✉tu✉①p
li ✉si

t✉ir⑦✉j✉ in✉t✉✉l ht✉l✉m✇✈⑦m②✉✉t n①✉w
✉t⑦✉✉j t✉nk✉⑦✈l
⑦✉✉j ❼

➎➏➐➏➐➏➎ ➑➒➓➒ ➔➒→⑩➒❷
✉t ↔ m
tn
r ➣②➀✉m
inNasution (Amanto, 1999), baja
➣✈u

paduan didefinisikan sebagai suatu baja yang dicampur dengan
satu atau lebih unsur campuran seperti nikel, mangan,
molybdenum, kromium, vanadium dan wolfram yang berguna
untuk memperoleh sifat-sifat baja yang dikehendaki seperti
sifat kekuatan, kekerasan dan keuletannya. Paduan dari

8

sr➛y➜n ↕➙ ↕r ➙➝➛ ➙mm
n
↕➙↕➙ ➛r ➛p u
↕➙➞ir ➛n➟si➛t➠k➛s➝➛ir↕➛j➛➡
➢➤➥➛➛lny ↕➛j➛ ➛y➜n ➝➤➦➛➝➧ ➝➙➜n➛n Ni dan Cr akan

menghasilkan baja yang mempunyai sifat keras dan ulet.
Berdasarkan kadar paduannya baja paduan dibagi menjadi tiga
macam yaitu:
y
a. Baja Paduan Rendah (➨ow
➩➫➫o
➭➯➲➲➫

)

Baja paduan rendah merupakan baja paduan yang elemen
paduannya kurang dari 2,5% wt misalnya unsur Cr, Mn, Ni,
S, Si, P, dan lain-lain. Memiliki kadar karbon sama seperti
baja karbon, tetapi ada sedikit unsur paduan. Dengan
penambahan unsur paduan, kekuatan dapat dinaikkan tanpa
mengurangi keuletannya, kekuatan fatik, daya tahan
terhadap korosi, aus dan panas. Aplikasinya banyak
digunakan pada kapal, jembatan, roda kereta api, ketel uap,
tangki gas, pipa gas dan sebagainya.
y
b. Baja Paduan Menengah (➳➲➵➸➺➻ ➩➫➫o
➭➯➲➲➫ )
Baja paduan menengah merupakan baja paduan yang
elemen paduannya 2,5%-10% wt misalnya unsur Cr, Mn,
Ni, S, Si, P, dan lain-lain.
c. Baja Paduan Tinggi (➼➸➽➾ ➩➫➫o
y
➭➯➲➲➫ )
Baja paduan tinggi merupakan baja paduan yang elemen
paduannya lebih dari 10% wt misalnya unsur Cr, Mn, Ni, S,
Si, P, dan lain-lain. Contohnya baja tahan karat, baja
perkakas dan baja mangan. Aplikasinya digunakan pada

9

➚➪➶➹inr ➘ ➚

➪j➶➶n t➪➴➶➷➘ ➚➶j➶ ➬➪➹➶➮➘

t❐❒ ❮t ❮❰s
➱✃u

➘ ÏÐr ➹ ➪r l

➴➪➪r ➶t ➶p
iÑ➶nl➶in➮➪➚➶➹➶➶inyÒ

m
ny➘ ➚➶➶j ➬➶ÑÔ➶n ➪m➶m
nyi siÏ➶t ➶yn➹
u
p
Ó➶Ñ➶ ➶u

u➹➹u
n
l

t➶➶r ➶ny ÖÔ×ÑÒ Ø m
in
ÑÕ➚➶➷ÑÕ➷➹➴➶n Ñ➪➹n➶n ➚➶j➶ ➴➶➚r Ð➷ ➚Õ➶➮➶ ÑÕ➶n
Nasution (Amstead, 1993):
1. Keuletan yang tinggi tanpa pengurangan kekuatan tarik
2. Tahan terhadap korosi dan keausan yang tergantung pada jenis
paduannya
3. Tahan terhadap perubahan suhu, ini berarti bahwa sifat fisisnya tidak
banyak berubah
4. Memiliki butiran yang halus dan homogen

Menurut Muhd. Amin Nasution (2008), pengaruh unsur-unsur paduan
dalam baja adalah sebagai berikut:
1. Unsur karbon (C)
Karbon merupakan unsur terpenting yang dapat meningkatkan
kekerasan dan kekuatan baja. Kandungan karbon di dalam baja
sekitar 0,1%-1,7%, sedangkan unsur lainnya dibatasi sesuai dengan
kegunaan baja. Unsur paduan yang bercampur di dalam lapisan baja
adalah untuk membuat baja bereaksi terhadap pengerjaan panas dan
menghasilkan sifat-sifat yang khusus.

Karbon dalam baja dapat

meningkatkan kekuatan dan kekerasan tetapi jika berlebihan akan
menurunkan ketangguhan.

10

ÙÚ Unsur Mangan (Mn)

Semua baja mengandung mangan karena sangat dibutuhkan dalam
proses pembuatan baja. Kandungan mangan kurang lebih 0,6% tidak
mempengaruhi sifat baja, dengan kata lain mangan tidak
memberikan pengaruh besar pada struktur baja dalam jumlah yang
rendah. Penambahan unsur mangan dalam baja dapat menaikkan
kuat tarik tanpa mengurangi atau sedikit mengurangi regangan,
sehingga baja dengan penambahan mangan memiliki sifat kuat dan
ulet.

3. Unsur Silikon (Si)
Silikon merupakan unsur paduan yang ada pada setiap baja dengan
kandungan lebih dari 0,4% yang mempunyai pengaruh untuk
menaikkan tegangan tarik dan menurunkan laju pendinginan kritis.
Silikon dalam baja dapat meningkatkan kekuatan, kekerasan,
kekenyalan, ketahanan aus, dan ketahanan terhadap panas dan karat.
Unsur silikon menyebabkan sementit tidak stabil, sehingga
memisahkan dan membentuk grafit. Unsur silikon juga merupakan
pembentuk ferit, tetapi bukan pembentuk karbida, silikon juga
cenderung membentuk partikel oksida sehingga memperbanyak
pengintian kristal dan mengurangi pertumbuhan akibatnya struktur
butir semakin halus.

11

ÛÜ Unsur Nikel (Ni)

Nikel mempunyai pengaruh yang sama seperti mangan, yaitu
memperbaiki kekuatan tarik dan menaikkan sifat ulet, tahan panas,
jika pada baja paduan terdapat unsur nikel sekitar 25% maka baja
dapat tahan terhadap korosi. Unsur nikel yang bertindak sebagai
tahan karat (korosi) disebabkan nikel bertindak sebagai lapisan
penghalang yang melindungi permukaan baja.

5. Unsur Kromium (Cr)
Sifat unsur kromium dapat menurunkan laju pendinginan kritis
(kromium sejumlah 1,5% cukup meningkatkan kekerasan dalam
minyak). Penambahan kromium pada baja menghasilkan struktur
yang lebih halus dan membuat sifat baja dikeraskan lebih baik
karena kromium dan karbon dapat membentuk karbida. Kromium
dapat menambah kekuatan tarik dan keplastisan serta berguna juga
dalam membentuk lapisan pasif untuk melindungi baja dari korosi
serta tahan terhadap suhu tinggi.

ÝÞÝ ßàáà âãäã åæçè

Dalam penelitian ini jenis material yang digunakan yaitu baja AISI 4130 yang
merupakan baja paduan rendah éêëìyíîïðé yang mengandung kromium
dengan kandungan karbon 0,30%. Baja AISI 4130 mempunyai komposisi
kimia (0,28-0,33)% C; (0,40-0,60)% Mn; 0,035% P; 0,04% S; (0,15-0,30)%
Si; (0,80-1,10)% Cr; (0,15-0,25)% Mo.

12

ñòó ôõöõ÷ø

sir úûúúl hüýúu
sr üúnúút uûýþÿúûúsiþloúmúk
i ú t ýr ú k
siýr û✁ü✂ úúntúr
ùo
✂✄ú tu ✁l þú mûýþnú n ý r úþú i zat di lingkungannya yang menghasilkan

senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari korosi
disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.
Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara)
mengalami reduksi. Karat logam umumnya adalah berupa oksida atau
karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2O, suatu zat padat yang
berwarna coklat-merah.

Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena
logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada
definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses
ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di
alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfide, setelah
diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan
baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan
lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi
oksida). Ilustrasi proses korosi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

13

Gambar 1. Korosi logam Fe dan berubah menjadi oksidanya

Korosi dapat terjadi oleh air yang mengandung garam, karena logam akan
bereaksi secara elektrokimia dalam larutan garam (elektrolit). Faktor yang
mempengaruhi proses korosi meliputi potensial elektrodanya yang negative
lebih mudah mengalami korosi. Demikian pula dengan logam yang potensial
elektrodanya positif sukar mengalami korosi.

Untuk mencegah terjadinya korosi, beberapa teknik atau cara diusahakan.
Dalam industri logam, biasanya zat pengisi (campuran) atau

t s

☎✆✝✞✟☎ ☎✠

diusahakan tersebar merata di dalam logam. Logam diusahakan agar tidak
kontak langsung dengan oksigen atau air, dengan cara mengecat permukaan
logam dan dapat pula dengan melapisi permukaan logam tersebut dengan
logam lain yang lebih mudah mengalami oksidasi. Cara lain yang juga sering
dipergunakan adalah galvanisasi atau perlindungan katoda. Proses ini
digunakan pada pelapisan besi dengan seng. Seng amat mudah teroksidasi

14

m✡ n
tu
k☞l ✌p
i ☞nZnO. Lapisan inilah yang akan melindungi besi dari
✡m☛
oksidator.
r ✕✖✓✔ to
r✓y✗✘ ✙✚✙✛✚✗✘✓✜✢✣✤ ✔✥✜✥✦✤
✍✎✏✎✑ ✒✓✔to
Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi korosi dibagi menjadi
dua yaitu, faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal meliputi
keragaman struktur, perlakuan panas, pendinginan dan perlakuan
permukaan. Sedangkan yang termasuk faktor eksternal ialah fenomena
korosi yang merupakan interaksi elektrokimia antara logam dengan
lingkungannya. Adapun kondisi lingkungan yang mempengaruhi
korosi logam yaitu:
a. Keberadaan gas terlarut
Adanya gas terlarut seperti CO2, O2 dan H2S merupakan beberapa
gas yang mempengaruhi laju korosi logam. Gas tersebut ikut
berperan dalam transfer muatan di dalam larutan.

b. Temperatur
Temperatur berperan mempercepat seluruh proses yang terlibat
selama korosi terjadi. Titik optimum dari temperatur yang
menyebabkan korosi adalah sekitar rentang 328-353 K.

c. pH larutan
Faktor lain yang mempengaruhi laju korasi di dalam media larutan
adalah pH, pH dapat mempengaruhi laju korosi suatu logam
bergantung pada jenis logamnya. Pada besi, laju korosi relative

15

t ✪r pH 7 sampai 12. Sedangkan pada pH 12
✧r ★✩✪ h✪✪n
laju korosinya meningkat.

d. Padatan terlarut
Garam klorida, khususnya ion-ion klorida menyerang lapisan ✫✬✭✮
st✯✯✭

dan ✰st ✬✱✭✯s st✯✯✭✲

Ion-ion ini menyebabkan terjadinya

✳✬t ✬✱✴✵ ✶✷✯v
✬✶✯ ✶✸✷✷✸✹✬✸✱ dan pecahnya paduan logam.

✺✲✻✲✺

✼✭✰✹✬✽✬✾✰✹✬ ✾✸✷✸✹✬

Korosi diklasifikasikan melalui banyak cara. Ada metode yang
membagi korosi menjadi korosi pada temperatur rendah dan
temperatur tinggi. Metode lainnya memisahkan korosi menjadi
kombinasi langsung (atau oksidasi) dan korosi elektrokimia [M.G.
Fontana, 1986]. Klasifikassi yang lebih disukai adalah korosi basah
✿✯wt ✶✸✷✷✸✹✬✸✱❀

dan korosi kering ✿✮✷❁ ✶ ✬o
rs✸✱❀✲

Korosi basah

terjadi ketika adanya cairan, biasanya melibatkan larutan yang
mengandung air atau elektrolit. Contoh yang paling umum adalah
korosi pada baja yang disebabkan oleh air. Korosi kering terjadi ketika
tidak adanya fasa cair atau ketika di atas titik embun lingkungan.
Korosi kering paling sering dihubungkan dengan temperatur tinggi.
Contohnya korosi baja pada tungku perapian gas.

✺✲✻✲✻

rt✬✱✴✴✬
❂✯✱❁✯❃✰❃ ✾✸✷✸✹✬ t✯✫✳✯✷✰tu
Adapun penyebab korosi temperatur tinggi yaitu:

16

si❇❄si
❄❅ ❆ k
si
❈❉❄k

❄y❊
n p❄❋li ❊ ❉pn
ti❋❊ p❄❇❄ o
sik
r ❉t ●m❉ ❄r tu
r ❊tin❊❍i

n ❏❉ r❄n❊❄n ❇❄ir

m❉n
tu
k l❄❏p
i ❄n ❇o
si ❄ ❄yn❊ ❇❄p❄t ❉m❋❄❑❄
k
❉m■
❄ o
sik
r ❄yn❊ ❄l in■▲ l❄ ju
m
l❄ho
si❊❉ n❇▲ ❋li ❊▼◆❋❊❄n❄y
k
●❉istrw

p (ju
k
m
l❄h k
sio❊❉ n ❇❄❄l m li❋❊▼◆❋❊❄n ❇▲❏❉■◆P
❖u

si❊❉ n
k
o

si l)❅ ◗❉ t❄p
i h❄u
sr❉t o
lk
tr ❇❄no
n
si❇❄❄siny ❉t
k
t ❄n
o
❉p
yw
sr
n
❏❉❄n
❄ ❇❄iru

r■❉ n
tu
k❇❄ir

sr❄yn❊ ❉m❊nu
n
t❊▼❄❋❅
n
❘u

■❅ ❙❄r■◆❚❄s i❇❄n❉mt❄l❇◆❏P i❋❊

n❊❄n❄yn❊ ❉m❊n❄❋❇◆❋❊ ❯❆❍ ❯H
u
❊k
◗❉ ❄jr ❇▲ ❇❄l❄mlin
hidrokarbon

lainnya.

Penguraian

C

4

ke

permukaan

dan gas
logam

mengakibatkan penggetasan dan degradasi sifat mekanik lainnya.

c. Nitridasi
Terjadi pada lingkungan yang mengandung ammonia, terutama
pada potensial oksigen yang rendah. Penyerapan nitrogen yang
berlebihan akan membentuk presipitat nitride di batas butir dan
menyebabkan penggetasan.

d. Korosi oleh halogen
Senyawa halide akibat penyerapan halogen oleh logam, dapat
bersifat mudah menguap atau mencair pada temperatur rendah.
Kenyataan ini menyebabkan perusakan yang sangat parah.

17

l❨❩i ❬si
❱❲ ❳ u
li ❴❴k
n❬ n❬y❴n ❱m❴n❬❫❩❵❫❴ ❛❬ ❬hn❛❬❜❬ r❬❬t u❝❬sil
u
❭❱❬jr ❩❪ ❩❬❬l m
❫
m❬❜❬❬r n❬y❴n m
n❬❫❩❵❫❴ su
l❨❲ur❡❱❴n❬ n❴o
ksi❱n❱m❛m❱n
tu
k
❞❱❛
❱❴
❳❢❣ ❩❬ n ❳❢ ❤ ❬y❴
n ❛❱r

❨si❬t ❞❱❴
no
si❩❬ si ❬y❴n ❬k
k
r ❴n ❬❴✐❱❨si
u

❩❪❛❬❫❩❪❫❴❜❬ nH 2S yang bersifat pereduksi, tetapi dapat terjadi efek

penguatan dengan adanya Na dan K yang akan membentuk uap
yang kemudian akan mengendap ke permukaan logam pada
temperatur yang lebih rendah dan merusak permukaan.

f. Korosi deposit abu dan garam
Deposit dapat mengakibatkan turunnya aktifitas oksigen dan
menaikkan aktifitas sulfur, sehingga merusak lapisan pasif dan
mempersulit

pembentukannya

kembali.

Deposit

biasanya

mengandung S, Cl, Zn, Pb dan K.

g. Korosi karena logam cair
Terjadi pada proses yang mempergunakan logam cair, misalnya
❥❦❧♠ ♥t ❦❧♠♦❦♣♠ dan ♥❦qr♣r♣s t♥✉✈❦s . Korosi terjadi dalam bentuk

pelarutan logam dan oksidanya akan semakin hebat dengan adanya
uap air dan oksigen.

18

✇①② ③④⑤⑥d⑦⑤i
⑧⑨⑩⑨❶ ❷❸❹❺❸❻rt❼❹ ❽❾❿❻➀❼❿❻

si ➃si ➃➂➃l➃h➄➅istrw
➃ ➃y➆n ➇➈➃➉➃ ➅t jr➃➂➈ j➊i ➃
➁➂k
➂➅➍➆➃n➆o
si ➅➍➎
k

t ➌➃n
➅m➃t l ➇➅r➉➅ ➋n

➃➍➃ ➆o
si ➃k
im ➂➈ m
si ➅ n➅t ➃tr ➇m➃h
k
k➃n
➏➃l➃m➅r ➃k

sr ➃l in
n
➄➃➂➃ u

t ➂o
si ➃si
k
➂➈➉➅➇ u

➅t jr➃➂➈➃ny ➂o
si ➃si
k

➂➈➉➅➇➋➐ u
sr
n

si ➅ n➂➈➅l p➃➉➊➃n
k
➆o

si
➂➃ir ➉➋➃tu➉➅ ➃ny➃w ➅m➋r ➄➃k➃n➅r ➃k

r➃y➆n
su
n

sr ➃y➆n ➅m➅ny➇➃➇➊➃n
n
➂➃n u
➄➅➍➆➂o
si ➃si
k

si➂➈ ➃m➍➃
➎ ➑➅ t➃i p➅r ➃k

➅m➅ny➇➃➇➊➃n➅t jr➃➂➈n➃y ➅r ➂➋➊➉➈ ➂➈➉➅➇➋➐ u
sr
n

➒❸➀➓❾❿❻ ➂➃n
➄➅➅r ➂➋➊➉➈ ➎

Jika satu materi teroksidasi dan materi yang lain tereduksi maka reaksi
demikian disebut reaksi reduksi-oksidasi, disingkat reaksi redoks (➒❸➀❽ x
➒❸❼➔ t❻❽❹ ). Reaksi redoks terjadi melalui tranfer elektron. Tidak semua

reaksi redoks melibatkan oksigen. Akan tetapi semua reaksi redoks
melibatkan transfer elektron dari materi yang bereaksi. Jika satu materi
kehilangan elektron, materi ini disebut teroksidasi⑨ Jika satu materi
memperoleh elektron, materi ini disebut tereduksi.

Dalam reaksi redoks, satu reagen teroksidasi yang berarti menjadi
reagen pereduksi dan reagen lawannya terreduksi yang berarti menjadi
reagen pengoksidasi. Kecenderungan metal untuk bereaksi dengan
oksigen didorong oleh penurunan energi bebas yang mengikuti
pembentukan oksidanya. Lapisan oksida di permukaan metal bisa
berpori (dalam kasus natrium, kalium, magnesium) bisa pula rapat tidak
berpori (dalam kasus besi, tembaga, nikel).

19

→➣↔➣→ ↕➙➛➙➜➝➞➝➛ ➞➝➟➠➡➝➛ ➢➤➡➠➥➝

m
ny ➧l ➩p
i ➧ n ➨o
si ➧ ➧y➫n ➭t ➧jr ➨➯ ➨➯ ➲➭➳m
k
r ➵➧➧n ➭m➧t l
➦➧➨➧ ➧u
nr ➭m➺➭➻➧➼l
➸➭➺➨➭➫u

t in➻➭➻➭➧r ➲➧ ➭m➵➧➭n
u
ism ➧y➫n ➫m
nk
u
in
➽➭rik

t ➧r ➧l in➚
➭t ➧jr ➨➯➾ ➧➧n
➧➼ Jika lapisan oksida yang pertama terbentuk adalah berpori, maka

molekul oksigen bisa masuk melalui pori-pori tersebut dan kemudian
bereaksi dengan metal di perbatasan metaloksida. Lapisan oksida
t➙➤➠t➶➹
ro
bertambah tebal. Lapisan oksida ini bersifat ➛➢➛➪p

tidak

memberikan perlindungan pada metal yang dilapisinya terhadap
proses oksidasi lebih lanjut.

Gambar 2. Lapisan oksida berpori.

b. Jika lapisan oksida tidak berpori, ion metal bisa berdifusi menembus
lapisan oksida menuju bidang batas oksida-udara, dan di perbatasan
oksida-udara ini metal bereaksi dengan oksigen dan menambah tebal

20

i ➘n ➷o
si ➘ ➘y➬n ➮t l➘h ➘➷➘➱ ✃❐r ➴➮ s ➷o
k
si ➘si ❒➮ ➘lr n
k
ju
t ➷❮
➘l ➴p
m
r Ð➘➘Ñ➱ Ò➘➘l m
nk
tr❒➮➬r ➮ r➘k➷➮➬n➘n➘➘r h➘y➬n s➘➘m
❰➮Ï
Ó➘lin➮➮l o
kr➘r➘n➮➮l o
nk
tr ➷➘l➘m➮r ➘k
si
➘➬➘r ❰➮tu

in❒❮➴➘

➮t j➘r ➷❮ ➱ Jika lapisan

oksida tidak berpori, ion metal bisa berdifusi menembus lapisan
oksida menuju bidang batas oksida-udara, dan di perbatasan oksidaudara ini metal bereaksi dengan oksigen dan menambah tebal lapisan
oksida yang telah ada. Proses oksidasi berlanjut di permukaan.
Dalam hal ini elektron bergerak dengan arah yang sama agar
pertukaran elektron dalam reaksi ini bisa terjadi. Ion logam berdifusi
menembus menembus oksida,elektron bermigrasi dari metal ke
permukaan oksida.

Gambar 3. Lapisan oksida tidak berpori

Jika lapisan oksida tidak berpori, ion oksigen dapat berdifusi menuju
bidang batas metal-oksida dan bereaksi dengan metal dibidang batas
metal-oksida. Elektron yang dibebaskan dari permukaan logam tetap

21

siÙ×
k
ÔÕÖr Õ×r kÕk × ×r hÔØÙ×nÖ Ô××t so
Õ×t l
ÝÕÔr ××t ×s n m

nk
tr
ÕlÕo

sr so
siÙ× siÔÕ×lr n
k
ju
t ÙØ
ÚÙ××r Û ÜÕo

siÙ×Û ßo
k
no
siÖÕn ÔÕrÙØàusi ÕmáÕÔmÚâ k
k
sioÙ×ã
Þo

Ù× irm
Õ×t lkÕ ÝÕm
Úr ä×× nÙo
si ×
k

Gambar 4. Lapisan oksida tidak berpori

Mekanisme lain yang mungkin terjadi adalah gabungan antara reaksi di
mana ion metal dan elektron bergerak ke arah luar sedang ion oksigen
bergerak ke arah dalam. Reaksi oksidasi bisa terjadi di dalam lapisan
oksida. Terjadinya difusi ion, baik ion metal maupun ion oksigen,
memerlukan koefisien difusi yang cukup tinggi. Sementara itu gerakan
elektron menembus lapisan oksida memerlukan konduktivitas listrik
oksida yang cukup tinggi pula. Oleh karena itu jika lapisan oksida
memiliki konduktivitas listrik rendah, laju penambahan ketebalan lapisan
juga rendah karena terlalu sedikitnya elektron yang bermigrasi dari metal

22

m
j æåçr èèt éèn o
u
sêi è
k
ån

n êîæåïlur èn u
tk æåtìr ïèrèn
n
ëìêèèr èyí

ålåo
år èðk
nk
trêèlèm
si

ñòó ôõö÷døöi ùøúø ûemùeüøûýü û inþþ÷

Logam yang bereaksi dengan oksigen atau gas lainnya pada suhu tinggi akan
mengalami reaksi kimia. Pada tingkat oksidasi, hukum kinetika parabola,
linier, dan logaritma menggambarkan tingkat oksidasi untuk logam umum
dan paduan. Dalam hal ini oksigen bereaksi untuk membentuk oksida pada
permukaan logam, diukur dengan penambahan berat. Penambahan berat
pada setiap waktu (t) selama oksidasi sebanding dengan ketebalan oksida (x).
Logam tertentu, seperti baja, harus dilapisi untuk pencegahan korosi, karena
memiliki tingkat oksidasi yang tinggi.

Pada tingkat hukum parabola, laju oksidasi temperatur tinggi pada logam
sering mengikuti hukum laju parabolik, yang memerlukan ketebalan (x),
propotional ke waktu (t) yaitu,
xÿ

✁ pt

Di mana ✁p dikenal sebagai konstanta laju parabolik.

Penambahan berat (gr/cm2)

23

Waktu

Gambar 5. Kurva penambahan berat terhadap waktu pada hukum kinetika
untuk oksidasi logam.

✂✄☎ ✆ ine✝i✞✟ ✠✞✡☛d✟✡☛

Perubahan energi bebas menunjukkan kemungkinan produk reaksi stabil,
tetapi tidak meramalkan laju pembentukan produk. Selama oksidasi, molekul
oksigen pertama yang diabsorpsi permukaan loga