KARAKTERISASI BAJA KARBON TINGGI AISI 1090 YANG DILAPISI ALUMINIUM DENGAN METODE CELUP PANAS (HOT DIPPING)

CHRACTERISATION ALUMINIUM COATED AISI 1090 HIGH CARBON STEEL WITH HOT DIPPING METHODE

By

YUSFIUL HILAL

AISI 1090 High carbon steel coated with aluminium using hot dipping methode on 700 °C dipping time variation on 9, 16 and 25 second. High carbon steel hot dip result analysis on liquid aluminium done with OM, SEM, XRD and Hardness test. From research result and test that already done to high carbon steel which using hot dipping aluminizing coating temperature on 700 °C gained intermetalic layer that is FeAl₃ and Fe₂Al₅. Thickness Aluminium layer increase on stell substrate surface along with dipping duration time. But after 16 second dipping the aluminium thickness relatively constan it caused by solubed silicon inside aluminium matrix Keyword: High carbon steel, Hot dip, Intermetalic phase

KARAKTERISASI BAJA KARBON TINGGI AISI 1090 YANG DILAPISI ALUMINIUM DENGAN METODE CELUP PANAS (HOT DIPPING)

Oleh

YUSFIUL HILAL

Baja karbon tinggi AISI 1090 dilapisi dengan Al dengan metode celup panas pada temperatur 700 °C dengan variasi waktu pencelupan 9, 16 dan 25 detik. Analisa hasil celup panas baja karbon tinggi pada Al cair dilakukan dengan OM, SEM, XRD dan uji kekerasan. Dari hasil penelitian dan pengujian yang dilakukan tehadap baja karbon tinggi yang di hot dipping aluminizing coating dengan temperatur 700 °C diperoleh lapisan intermetalik yaitu FeAl3dan Fe2Al5.Ketebalan lapisan Al meningkat pada permukaan substrat baja seiring dengan lamanya waktu pencelupan. Namun setelah pencelupan 16 detik ketebalan Al konstan hal ini dikarenakan adanya silikon yang terlarut dalam matriks Al.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini berkembang dengan sangat pesat, begitu juga dengan material baja yang di zaman modern ini banyak digunakan di dunia industri. penggunaan baja karbon tinggi banyak digunakan, karena bahannya lebih keras dan kuat bila bandingkan dengan baja paduan. Namun seiring luasnya penggunaan baja karbon tinggi, maka banyak sekali dibutuhkan inovasi baru guna menunjang kebutuhan baja yang berkualitas yaitu yang dapat bertahan lama dan mempunyai nilai kekuatan (strength) dan ketangguhan (toughness) serta ketahanan terhadap korosi yang tinggi.

Karena baja karbon tinggi banyak digunakan di lingkungan industri, seperti pada kawat baja, kabel baja, tool, roda gigi, turbin dan alat lainnya yang membutuhkan bahan yang keras maka baja karbon tinggi akan mengalami degradasi akibat dari korosi. Maka untuk mengurangi degradasi diperlukan tindakan untuk melindungi baja karbon tinggi dari korosi yaitu dengan cara surface treatment. Dengan tujuan yaitu untuk menghasilkan tampilan yang lebih menarik, lebih halus (smooth), bertekstur atau berwarna, tahan terhadap gesekan atau korosi.

Surface treatment yang digunakan adalah dengan metodehot dipping alumunizing coating. yaitu proses pelapisan dengan alumunium dan baja sebagai substrate. Dengan mencairkan alumunium lalu mencelupkan baja ke dalam aluminium cair tersebut. Aluminium dipilih karena memiliki kelebihan dibandingkan dengan logam lainnya seperti seng dan timah. Kelebihan dari aluminium adalah lebih ringan, mempunyai bentuk baik, konduktivitas baik, dan mempunyai ketahanan korosi yang sangat baik. Proses hot dipping banyak sekali di aplikasi dikehidupan sehari-hari baik dalam bentuk lembaran, kawat dan pipa yang di gunakan dalam industri pembuatan mobil, kerajinan logam, untuk material pabrik dan lain lain. Sehubungan dengan uraian di atas maka penulis akan meneliti tentang

“KARAKTERISASI BAJA KARBON TINGGI AISI 1090 YANG DILAPISI ALUMINIUM DENGAN METODE CELUP PANAS (HOT DIPPING)

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari pelaksanaan dan penulisan laporan tugas akhir ini adalah mengetahui perubahan struktur mikro dan kekerasan baja karbon tinggi yang dilapisi alumunium dengan metode celup panas

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas agar proses yang dilakukan bisa berjalan dengan sesuai maka peneliti membatasi masalah penelitiannya sebagai berikut:

1. Alumunium dilelehkan dalam bakfurnacepada temperatur 700℃_.

2. Bahan yang diuji adalah baja karbon tinggi dengan dimensi: panjang 2 cm, lebar 1 cm, dan tebal 0,8cm.

3. Waktu proseshot dippingadalah 9 detik, 16 detik, dan 25 detik. 4. Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat mikro Vickers.

5. Pengujian foto mikro dilakukan untuk mengetahui fase intermetalik yang terbentuk dan ketebelan lapisan pelindung Al dan Fe-Al.

1.3 Sistematika Penulisan

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

BAB I PENDAHULUAN

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

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

BAB IV HASIL DAN ANALISA

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

BAB V SIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini menyimpulkan dari hasil dan pembahasan sekaligus memberikan saran yang dapat menyempurnakan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Berisikan literatur-literatur atau referensi yang diperoleh penulis untuk mendukung penyusunan laporan ini.

LAMPIRAN

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Baja

Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium,cobalt dan tungsten (wolfram). Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility). Pertambahan kekuatannya semata –mata karena unsur tersebut memperbaiki struktur mikro baja. Untuk memahami pengaruh komposisi kimia dan heat treatment terhadap sifat akhir baja, maka kita perlu menganal faktor

–faktor sebagai berikut: • Struktur mikro, • Ukuran butiran, • Kandungan nonlogam.

• Endapan dipermukaan antar butiran.

• Keberadaan gas–gas yang terserap atau terlarut

2.1.1 Struktur Mikro

Unsur Fe dan C menyususn diri dalam suatu struktur berulang dalam pola tiga dimensi yang dinamakan dengan kristal. Kristal –kristal yang berorientasi (arah pengulangan / susunan) sama disebut sebagai butir. Susunan kumpulan butir satu dengan yang lain pada suatu fasa tertentu dinamakan struktur mikro, contoh struktur mikro antara lain: ferit, perlit dan sementit.

2.1.2 Ukuran Butir

Penghalusan butir baja akan menghasilkan: 1. Peningkatan kuat leleh (yield strength),

2. Perbaikan sifat keuletan(toughness) dan keliatan (ductility),

Penghalusan butiran dapat dilakukan dengan penambahan unsur niobium, vanadium dan aluminium dengan jumlah maksimal 0.05% atau dengan heat treatment.

2.1.3 Kandungan Unsur-unsur Non Logan

Unsur–unsur non-logam yang umumnya dibatasi jumlahnya didalam produk baja adalah Sulfur (S) dan Fosfor (P). Tinggi kadar kedua unsur tersebut bisa menurunkan keliatan (ductility) baja dan meningkatkan kemungkinan retak pada sambungan las. Pada baja khusus mampu las, kandungan kedua unsur diatas dibatasi kurang dari 0.05%.

2.1.4 Endapan Di Permukaan Antar Butiran

Unsur – unsur lain yang juga dapat menurunkan keuletan baja baja anatar lain: timah (Sn), antimon (Sb) dan arsen (As) hingga baja menjadi getas. Sifat getas ini ditimbulkan oleh pengendapan atau berkumpulnya unsur – unsur diatas dibidang batas antar butir baja pada suhu 500–600 oC

2.1.5 Kandungan Unsur-Unsur Non Logam

Baja yang mengandung gas –gas terlarut dalam kadar yang tinggi terutama: Oksigen (O) dan Nitrogen (N) dapat menimbulkan sifat getas. Untuk mengurangi kadar gas tersebut biasa digunakan unsur - unsur yang dapat mengikat kedua unsur gas diatas menjadi senyawa yang cukup ringan sehinggan senyawa tersebut akan mengapung ke permukaan baja yang masih panas dan cair. Unsur - unsur pengikat gas N dan O biasanya digunakan unsur silicon (Si) dan atau aluminium (Al) yang fungsinya disebut sebagai Deoxidant.

2.1.6 Sifat Tahan Panas Dan Tahan Korosi

Sifat – sifat khusus baja seperti yang dibahas pada bab 1 paragraf 2, dapat dicapai dengan penambahan unsur – unsur utama sebagai berikut: Chrom (Cr), Nikel (Ni) dan molybdenum (Mo). Baja tahan karat umumnya mengandung unsur Chrom lebih dari 12%, dimana pada kondisi seperti itu baja akan bersifat pasif terhadap proses oksidasi. Baja tahan karat dapat dibedakan sesuai struktur mikronya yaitu: baja tahan panas martensit, baja tahan panas ferit dan baja tahan panas austenit. Baja tahan karat martensit mengandung chrom 13% kuat leleh dan tariknya diperoleh dari proses pendinginan pada kondisi udara luar, sesuai untuk lingkungan korosif ringan, serta biasanya digunakan untuk saluran dan rumah –

lingkungan korosif terutama terhadap bahan kimia asam nitrat, serta biasanya digunakan untuk komponen – komponen dalam industri kimia. Baja karat austenit mengandung chrom-nikel 18%, dimana sifat tahan karatnya didapat melalui pemanasan pada suhu 1000 –1100 0C lalu didinginkan dengan direndam kedalam air, sesuai untuk lingkungan yang mengandung garam, serta biasanya digunakan untuk baling–baling kapal. Baja tahan panas biasanya dinamakan untuk baja yang tahan pada suhu 6500C, dimana sifat itu didapat pada kodisi kadar chrom dan nikel yang cukup tinggi. Berbeda dengan baja tahan karat adalah umunya kandungan karbonnya lebih tinggi. Umumnya digunakan pada ketel uap, boiler, tungku dan lain–lain.

2.2 Baja karbon

Baja dengan kadar mangan kurang dari 0,8 % silikon kurang dari 0.5 % dan unsur lain sangat sedikit, dapat dianggap sebagai baja karbon. Mangan dan silikon sengaja di tambahkan dalam proses pembuatan baja sebagai deoxidizer / mengurangi pengaruh buruk dari beberapa unsur pengotoran. Baja karbon diproduksi dalam bentuk balok, profil, lembaran dan kawat. Baja karbon dapat di golongkan menjadi tiga bagian berdasarkan jumlah kandungan karbon yang terdapat di dalam baja tersebut, penggolangan yang dimaksud adalah sebagai berikut :

1. Baja karbon rendah

Baja karbon rendah yang mengandung 0,022 – 0,3 % C yang dibagi menjadi empat bagian menurut kandungannya yaitu :

a. Baja karbon rendah mengandung 0,04 % C digunakan untuk pelat-pelat strip.

b. Baja karbon rendah mengandung 0,05 % C digunakan untuk badan kendaraan.

c. Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,25 % C digunakan untuk konstruksi jembatan dan bangunan

d. Baja karbon rendah mengandung 0,05 – 0,3 % digunakan untuk baut paku keling, karena kepalanya harus di bentuk.

2. Baja karbon menengah

Baja karbon ini memiliki sifat –sifat mekanik yang lebih baik dari pada baja karbon rendah. Baja karbon menengah mengandung 0,25–0,55 % C dan memiliki ciri khas sebagai berikut :

a. Lebih kuat dan keras dari pada baja karbon rendah.

b. Tidak mudah di bentuk dengan mesin.

c. Lebih sulit di lakukan untuk pengelasan.

d. Dapat dikeraskan (quenching) dengan baik.

Baja karbon menengah ini digunakan untuk bahan berdasarkan kandungan karbonnya yaitu :

a. Baja karbon menengah mengandung 0,35 – 0,45 % C digunakan untuk roda gigi, poros.

b. Baja karbon menengah mengandung 0,4 % C di gunakan untuk keperlukan industri kenderaan seperti baut dan mur, poros engkol dan batang torak.

c. Baja karbon menengah mengandung 0,5 % C di gunakan untuk roda gigi dan clamp.

d. Baja karbon menengah mengandung 0,5–0,6 % C di gunakan untuk pegas.

3. Baja karbon tinggi.

Baja karbon tinggi memeiliki kandungan antara karbon antara > 0,55 % karbon memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

a. Kuat sekali.

b. Sangat keras dan getas/rapuh.

c. Sulit dibentuk mesin.

d. Mengandung unsur sulfur ( S ) dan posfor ( P ).

e. Mengakibatkan kurangnya sifat liat.

f. Dapat dilakukan prosesheat treatmentdengan baik.

Tabel 1. Klasifikasi baja karbon berdasar kandungan karbon

Jenis baja karbon Prosentase unsur karbon (% C)

1 Baja karbon rendah < 0,25 %

2 Baja karbon medium 0,25 % - 0,55 % 3 Baja karbon tinggi > 0,55 %-1,7%

2.2.1 Prinsip dasarhot dipping

Sebelum dilapisi dalam proses hot dipping permukaan benda kerja harus bersih dari kotoran seperti lemak, oksida dan kotoran lain. Lapisan yang terbentuk relatif tipis. Dalam pelaksanaan proses ini haruslah dipenuhi persyaratan antara lain:

1. Permukaan benda kerja yang dilapisi harus bersih dan bebas dari kotoran. Oleh karena itu harus dibersihkan terlebih dahulu dengan larutan pembersih yang digunakan untukhot dipping.

2. Logam yang akan dilapisi harus mempunyai titik lebur yang lebih tinggi dan untuk logam pelapis (timah, seng atau aluminum) mempunyai titik lebur yang lebih rendah

3. Jumlah deposit logam yang akan melapisi permukaan benda hendaknya proposional.

2.3 Perencanaanhot dipping

Penentuan ketebalan suatu lapisan hot dipping tergantung pada lingkungan operasi yang diinginkan. Beberapa aplikasi tentu telah ditentukan spesifikasi yang diijinkan. Dalam pelapisan dengan hot dipping ketebalan yang benar - benar merata sulit dicapai. Ketebalan yang diperoleh satuan waktu tertentu sangat ditentukan oleh kemampuan logam yang akan dilapisi untuk mengikat logam cair yang akan melapisi. Hal ini disebabkan oleh rancangan benda berbagai bentuk dan juga pengaruh logam pelapis dan logam yang dilindungi untuk membentuk ikatan metalurgi yang baik karenaterjadinya perpaduan proses antarmuka (interface alloying).

2.4 Tahap persiapan pelapisan

Sebelum melakukan pelapisan terlebih dulu harus dipastikan bahwa permukaan benda yang dilapisi sudah bersih dan bebas dari kotoran. Dalam tahap persiapan ini selain dimaksudkan untuk menghilangkan pengotor juga mendapatkan keadaan fisik yang baik. Bila tahap persiapan dikerjakan dengan baik dan benar, biasanya akan menghasilkan proses hot dipping dengan kualitas baik. Oleh karena itu tahap persiapan penting untuk diperhatikan dalam proses hot dipping.

Zat pengotor yang dianggap mempengaruhi proses pelapisan hot dipping antara lain :

. Senyawa organik, minyak, gemuk dan lapisan polimer.

. Partikel-partikel halus yang tersuspensi didalam senyawa organik tersebut diatas.

. Senyawa oksida atau produk korosi lainnya.

2.4.1 Hot DippingAluminum

Townsend (1994), dalam pemanfaatan logam terutama aluminum untuk pelapisan, ada dua jenis pelapisan hot dipping aluminum, yaitu:

(a) Pelapisan Aluminum Type 1 (Pelapisan Al–Si) Lapisan tipe ini adalah lapisan yang tipis yaitu dengan ketebalan menurut kelasnya. Untuk kelas 40 tebal lapisannya adalah 20– 25 μ m dan untuk kelas 25 biasanya untuk kepentingan tertentu yaitu tebal pelapisan 12 μ m. Silicon yang dicampurkan pada pelapisan

tipe 1 ini rata–rata adalah 5 – 11% untuk perintah mencegah pembentukan lapisan tebal antara logam besi–aluminum, dimana akan merusak pelekatan lapisan dan kemampuan untuk membentuk.

(b) Pelapisan Aluminum Type 2 (Al Murni) Lapisan ini adalah lapisan yang tebal dengan ketebalan pelapisan adalah 30–50 μ m. Aluminum yang digunakan

adalah aluminum murni. Produk yang dihasilkan biasanya digunakan pada konstruksi luar ruangan yaitu atap rumah, pipa air bawah tanah,menara yang memerlukan perlindungan terhadap ketahanan korosi udara. Pada lingkungan perairan laut, pelapisan ini sangat baik ketahanannya terhadap korosi celah.

2.5 Proses Pelapisan alumunium pada Baja Karbon Tinggi

Gambreel (2009), metode dasar pelapisan hot dipping adalah cleaning, pickling (acid), fluxing dan dipping. Untuk metode dasar pelapisan dengan hot dippingadalah sebagai berikut :

2.5.1Cleaning

Yang dimaksud dengan cleaning yaitu pembersihan permukaan logam yang dimaksudkan untuk menghilangkan kontaminasi, kotoran dan membentuk struktur permukaan logam yang baik. Dalam hal ini ada beberapa proses yang dilakukan antara lain :

a. ProsesPolishing

Pada logam menyangkut proses penggosokan pada logam yang menggunakan material abrasive yang kasar pada permukaan anoda yang kasar. Dalam proses perindustrian pengerjaan polishing juga dikenal sebagai proses penggosokan setelah digerinda atau diamplas.

b. Proses Pencucian Lemak

Pencucian lemak dengan menggunakan bensin dimaksudkan agar benda kerja bebas dari lemak atau minyak yang dapat mengganggu daya rekat hasil pelapisan.

c. Proses Pembilasan

Proses pembilasan dengan menggunakan aquades yang berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa bensin yang masih ada pada permukaan benda kerja. Digunakannya Aquades karena mempunyai daya hantar listrik yang kecil daripada air biasa dan mengandung Anion dan Kation rendah (bebasChlor).

2.5.2Pickling

Proses pickling adalah proses pembersihan material setelah proses claeaning dengan menggunakan bahan kimia yang mengandung asam. Dalam hal ini ada beberapa proses yang dilakukan antara lain :

a. Pencucian denganHCl

Proses pencucian HCl dilakukan pada permukaan benda kerja yang masih mengandung lemak atau minyak. Merendam benda kerja kedalam larutan HCl 12 % selama 5 menit sampai lemak atau minyak hilang yang ditandai dengan seluruh permukaan benda kerja terbasahi oleh larutan.

b. Proses Pembilasan

Proses pembilasan dengan menggunakan aquades atau air bersih yang berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa larutan HCl yang masih ada pada permukaan benda kerja.

2.5.3 Fluxing

Proses ini dilakukan baja difluxing dengan zinc amonium cloride (seng amonium klorit) 35% panas bertemperatur kamar atau maksimal 40°C untuk waktu 3 menit bertujuan untuk melarutkan lapisan oksida tipis. Tahap akhir perlakuan awal ini adalah pengeringan baja tersebut di dalam udara dengan temperatur kamar untuk waktu 10 menit.

2.5.4Dipping

Proses dipping adalah proses galvanis akhir dilaksanakan dengan mencelup baja dalam Al cair. Untuk waktu pencelupan yang akan dilakukan dalam proses pelapisan ini adalah dengan 3 variasi waktu tahan berbeda yaitu 1 menit, 3 menit dan 5 menit. Dalam gambar 2.1 dapat dilihat dasar proses yang dilakukan dalam melaksanakan pelapisan denganhot dipping

pada profil logam kontruksi

Gambar 2.1 Proses Hot dipping profil logam (sumber :www.kaskus.us)

2.6 Pelapisan alumunium pada Baja Karbon Tinggi

Baja karbon tinggi yang mengalami pelapisan dengan cara pencelupan dengan mengunakan alumunuim yang telah dicairkan dengan mengunakan berbagai waktu pencelupan dengan titik lebur alumunium 660 ºC akan menambah pelapisan pada baja karbon tinggi. Hasil penelitian dari Chaur-Jeng Wang (2009) menunjukan bahwa lapisan alumunium terdiri atas lapisan luar alumunium yaiitu FeAl3 dan laipsan utamanya FeAl5. Baja karbon tinggi yang mengalami proses hot dipping dengan mengunakan alumunium umumnya mengunakan tungku pada temeratur lingkungan, yang berkaitan dengan pembentukan Al2O3 yang baik sebagai lapisan permukaan pada baja karbon tinggi. Hal ini berguna untuk mencegah proses oksidasi ketika baja digunakan pada temperatur yang tinggi .

Struktur mikro yang terbentuk melindungi baja karbon tinggi yang terdiri dari komposisi pada saat pencelupan lapisan alumunium yang dibentuk loleh baja dan alumunium yang mengalami proses interdifusi sepanjang proses pencelupan. Dalam pengujian pelapisan alumunium pada baja karbon tinggi bertujuan untuk mengetahui ketebalan lapisan dari proses hot dipping dengan waktu tahan yang telah ditentukan akan didapat tebal lapisan oksida, yang menunjukan dimana untuk tiap stripnya mewakili 5 μ m. Dari ketebalan yang akan diperoleh akan

BAB III

METDOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Dalam penelitian ini akan dilakukan percobaan untuk menganalisa pengaruh ketebalan lapisan hot dipping Al yang dihasilkan dari proses pelapisan dari baja karbon tinggi, sebelum dan sesudah pengaruh waktu tahan proses pelapisan hot dippingAl dengan pengaruh variasi waktu tahan 9 detik, 16 detik dan 25 detik.

3.2 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboraturium Metrologi Industri Teknik Mesin Universitas Lampung.

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Persiapan Benda Uji

Material yang akan diuji pada penelitian ini adalah baja karbon tinggi. Sedangkan banyaknya benda uji adalah 12 buah, yaitu 4 untuk uji kekerasan, 4 untuk uji struktur mikro, dan 4 adalah untuk uji ketebalan untuk setiap masing-masing perlakuan waktu hot dipping. Adapun yang dilakukan dalam proses persiapan adalah:

a. Pemotongan Spesimen Uji

Pemotongan spesimen uji ini dilakukan dengan menggunakan gergaji besi. Dengan ukuran spesimen 1 cm x 2 cm.

b. Cleaning

Yang dimaksud dengan cleaning yaitu pembersihan permukaan logam yang dimaksudkan untuk menghilangkan kontaminasi, kotoran dan membentuk struktur permukaan spesimen yang baik.

c. ProsesPolishing

Pada logam menyangkut proses penggosokan pada logam yang menggunakan amplas 1000.

d. Proses Pencucian Lemak

Pencucian lemak dengan menggunakan etanol dimaksudkan agar benda kerja bebas dari lemak atau minyak yang dapat mengganggu daya rekat hasil pelapisan.

e. Proses Pembilasan

Proses pembilasan dengan menggunakan air yang berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa etanol yang masih ada pada permukaan benda kerja.

f.Pickling

Proses pickling adalah proses pembersihan material setelah proses claeaning dengan menggunakan bahan kimia yang mengandung asam.

- Pencucian denganNaOH dan HPO3

Proses pencucian dilakukan pada permukaan benda kerja yang masih mengandung lemak atau minyak. Merendam benda kerja kedalam larutan NaOH+HPO3+air dengan perbanding 1 : 1 : 1.

g.Fluxing

Proses ini dilakukan baja difluxing dengan alumunium flux tujuan dari proses fluxing ini adalah agar logam dapat tertutupi semua bagian luarnya sehingga oksidasi dengan udara luar tidak terjadi dan sebagai katalisator. Tahap akhir perlakuan awal ini adalah pengeringan baja tersebut di dalam udara dengan temperatur kamar.

3.3.2 Celup Panas

Proses dipping adalah proses akhir dilaksanakan dengan mencelup baja dalam Al cair. Untuk waktu pencelupan yang akandilakukan dalam proses pelapisan ini adalah dengan 3 variasi waktu tahan berbeda yaitu 9 detik, 16 detik dan 25 detik. Lalu setelah dicelup material didinginkan. Proses ini adalah proses pendinginan material yang telah melalui proses celup panas dengan menggunakan suhu ruangan.

3.3.3 Pengujian Material

Proses pengujian material merupakan proses yang sangat penting pada proses pelapisan ini. Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data hasil dari pengujian yang dilakukan yang selanjutnya dianalisa dan diperoleh

a. Pengujian Kekerasan

Tujuan dari pengujian kekerasan adalah untuk mengetahui tingkat kekerasan dari logam yang dilapisi. Pengujian kekerasan dilakukan dengan alat mikro Vickers

b. Pengujian Struktur Mikro

Tujuan dari proses ini adalah untuk mengetahui struktur mikro dari logam yang telah dilapisi

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

3.3 KESIMPULAN

Proses pelapisan baja karbon tinggi telah dilakukan dengan proses celup panas kedalam bak Al cair. Beberapa kesimpulan dapat diambil dari penelitian ini yaitu.

1. Ketebalan lapisan Al meningkat pada permukaan substrat baja seiring dengan lamanya dengan lamanya waktu pencelupan. Namun setelah pencelupan 16 detik ketebalan Al konstan hal ini dikarenakan adanya silikon yang terlarut dalam matriks Al.

2. Tiga puncak intensitas tertinggi dari hasil XRD adalah Al, Fe2Al5dan FeAl3. Dan dua puncak intensitas tertinggi FeAl3

3. Hasil EDS menunjukkan bahwa konsentrasi silikon 17,89% dalam fase FeAl3

5.2 SARAN

Setelah melakukan penelitian ini, ada beberapa saran yang perlu dijadikan bahan pertimbangan antara lain :

1. Perlu dilakukan pnelitian tentang pengujian korosi dan optimisasi dari proses hot dipping terhadap pengaruh umur lapisan Al dari baja yang diproses hot dipping.

2. Dalam melakukan pengujian spesimen agar memberikan informasi yang tepat kepada operator pengujian, titik-titik mana saja dari spesimen yang ingin diuji agar mendapatkat hasil yang diinginkan.

3. Penggunaan alat dan bahan harus sesuai dengan prosedur agar mendapatkan hasil yang baik pula.

4. Dalam melakukan proses celup panas diperlukan ketelitian dan ketepatan dalam melakukan celup panas untuk menghasilkan hasil yang akurat pula

DAFTAR PUSTAKA

A.D. Le Claire, in: H. Mehrer (Ed.), 1990, Diffusion in Solid Metals and Alloys, Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology, Springer Vol.26, pp. 129.

Chamberlain J., Trethewey KR.. 1991, KOROSI (Untuk Mahasiswa dan Rekayasawan), PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Cheng, Wei-Jen and Chaur-Jeng Wang. 2009. Growth of intermetallic layer in the aluminide mild steel during hot-dipping. National Taiwan University of Science and Technology. Taiwan

Cheng W.J., Wang C.J., 2009, Growth of intermetallic layer in the aluminide mild steel during hot-dipping, Surface & Coatings Technology, Vol.204, pp.824–

828.

Gambrell, J.W. 1992. Surface Engineering ASM Handbook volume 5. ASM International.

G. Neumann, in: H. Mehrer (Ed.), 1990, Diffusion in Solid Metals and Alloys, Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, Springer Vol.261, pp. 152.

http://data.tp.ac.id/dokumen/perlak+bahan+aluminium+campuran+crom (27Oktober 2011)

http://digilib.petra.ac.id/viewer.php?page=7&qual=high&submitval=next&fname= %2Fjiunkpe%2Fs1%2Fmesn%2F1999%2Fjiunkpe-ns-s1-1999-24492011-10419-tabung-chapter2.pdf&submit.x=12&submit.y=24 (26Oktober 2011)

http://psp-starlet.com/index.php/product/menu/12 (26 Oktober 2011)

http://www.alatuji.com/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-.htm (26 Oktober 2011)

Townsend, 1992. Surface Engineering ASM Handbook volume 5. ASM International.

Hal DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL...

BAB I. PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang ... 1

I.2 Tujuan Penelitian ... 2

I.3 Batasan Masalah ... 2

I.4 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Baja... 5

2.2 Baja karbon ...8

2.3 Perencanaan hot dipping... 11

2.4 Tahap persiapan pelapisan...11

2.5 Proses pelapisan aluminium pada baja karbon tinggi...12

2.6 Pelapisan aluminium pada Baja karbon tinggi...15

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metode Penelitian ... 16

3.2 Tempat Penelitian ... 16

4.2 Pembahasan ... 22

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... 28 5.2 Saran ... 29

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Gambar 2.1 Proses Hot dipping profil logam... 15 Gambar 4.1 Struktur mikro ... 21

Gambar 4. 2 Plot linier dan Plot parabolik data ketebalan lapisan

terhadap waktu pencelupan. ... 23 Gambar 4. 3 X-ray pola difraksi pada baja AISI 1020 yang dilapisi

celup panas Al pada temperatur 700 C selama 16 detik ... 24 Gambar 4.4 (a) SEM Penampang lapisan permukaan lapisan Al dan Fe Al

Tabel 2.1. Klasifikasi baja karbon berdasar kandungan karbon ... 10

Tabel 4.1 Nilai ketebalan lapisan aluminium dan Fe-Al ... 20

Tabel 4.2 Nilai Kekerasan Microvickers ... 21

Penulis dilahirkan di Surabaya tanggal 31 Agustus tahun 1988 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ir. Abdul Ghofar dan Ibu Indah Qowiyati. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasarnya di SDN Perwira jaya I pada tahun pada tahun 2000, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertamanya di SLTPN 21 Bekasi pada tahun 2003, Sekolah Menengah Atas di SMA Mutiara 17 Agustus Bekasi pada tahun 2006. Sejak tahun 2006 penulis terdaftar sebagai mahasiswa S1 Teknik Mesin Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Selama Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai Anggota Advokasi periode 2008-2009. Penulis melakukan kerja praktik di PT. Dirgantara Indonesia (Persero) pada bulan Januari hingga Februari 2010 dengan judul “Proses Heat Treatment Pada Aluminium Tipe 2024 Dengan Kondisi Akhir T42 Untuk Part Super Puma Pada Sub Dept.Heat Treatment”.

Penulis mengambil konsentrasi pilihan pada bidang Material. Pada tahun 2012 penulismelakukan penelitian dengan judul “Karakterisasi Baja Karbon Tinggi AISI 1090 Yang Dilapisi Aluminium Dengan Metode Celup Panas (Hot Dipping)_”

dengan bantuan Bapak Muhammad Badaruddin, Ph.D, dan Bapak Harnowo Supriadi S.T.,M.T.

Alhamdulillaahirabbil'aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.Shalawat serta salam juga disampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang akan kita tunggu syafa’at_{nya di yaumilakhir} nanti.

Skripsi yang berjudul “Karakterisasi Baja Karbon Tinggi AISI 1090 Yang Dilapisi Aluminium Dengan Metode Celup Panas (Hot Dipping)” ini dapat diselesaikan berkat partisipasi, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terima kasih kepada

1. Bapak Muhammad Badaruddin, Ph.D. selaku Pembimbing Utama yang telahmemberikanbimbingan, pengetahuan, saran, serta nasehatselama proses penyelesaianskripsiini

2. Bapak Harnowo Supriadi S.T.,M.T selaku pembimbing pendamping atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran selama proses penyelesaian skripsi ini.

3. Bapak Zulhanif S.T.,M.T selaku dosen Pembahas yang telah menyempatkan waktunya dan memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

4. Bapak Harmen S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung yang telah memudahkan tanda tangan pengurusan surat seminar. 5. Bapak Ahmad Yahya Teguh Panuju S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas

Akhir yang telah membantu kelancaran skripsi ini.

6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik maupun teladan dan motivasi untuk masa yang akan datang.

8. Mas Dadang, Mas Nanang, dan Mbak Dewi yang telah membantu baik dalam peroses pengambilan data maupun seminar.

9. Teman-teman alumni KP PT. Dirgantara Indonesia (Persero): Afrino Biantoro, S.T, Rizal Ferdeiansyah, S.T, Agung Wijaya, S.T, Yoga Kurnia Amran, S.T atas kebersamaan kita.

10. Tim PERSIBA: Joni Parizal, S.T, Wengki Berlianto, S.T, Hanief Ari W, S.T, Alfis Syarif, S.T, Dede Yudo, S.T, Ketut Dewantara, S.T, Dodi Suharto, S.T, Alek Setiawan, S.T, Yoga Kurnia A, c.S.T, Joniyanto, Bakung, Ragil, terimakasih atas canda, tawa, susah, senang kalian.

11. Rekan-rekan Teknik Mesin angkatan 2006: Alumni Teknik Mesin 2006 yang telah memberikan semangat, motivasi dan pandangannya dalam penyelesaian skripsi ini., dan teman-teman D3,semoga kebersamaan ini tetap terjaga, Solidarity Forever.

12. Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung. 13. Semuapihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu, yang

telah ikut serta membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.

Bandar Lampung, 11 Agustus 2012 Penulis,

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi baja karbon berdasar kandungan karbon ... 10

Tabel 4.1 Nilai ketebalan lapisan aluminium dan Fe-Al ... 20

Tabel 4.2 Nilai Kekerasan Microvickers ... 21

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Surabaya tanggal 31 Agustus tahun 1988 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ir. Abdul Ghofar dan Ibu Indah Qowiyati. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasarnya di SDN Perwira jaya I pada tahun pada tahun 2000, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertamanya di SLTPN 21 Bekasi pada tahun 2003, Sekolah Menengah Atas di SMA Mutiara 17 Agustus Bekasi pada tahun 2006. Sejak tahun 2006 penulis terdaftar sebagai mahasiswa S1 Teknik Mesin Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Selama Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) sebagai Anggota Advokasi periode 2008-2009. Penulis melakukan kerja praktik di PT. Dirgantara Indonesia (Persero) pada bulan Januari hingga Februari 2010 dengan judul “Proses Heat Treatment Pada Aluminium Tipe 2024 Dengan Kondisi Akhir T42 Untuk Part Super Puma Pada Sub Dept.Heat Treatment”.

Penulis mengambil konsentrasi pilihan pada bidang Material. Pada tahun 2012 penulismelakukan penelitian dengan judul “Karakterisasi Baja Karbon Tinggi AISI 1090 Yang Dilapisi Aluminium Dengan Metode Celup Panas (Hot Dipping)_” dengan bantuan Bapak Muhammad Badaruddin, Ph.D, dan Bapak Harnowo Supriadi S.T.,M.T.

SANWACANA

Alhamdulillaahirabbil'aalamiin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya sehingga sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.Shalawat serta salam juga disampaikan kepada Nabi Muhammad SAW yang akan kita tunggu syafa’at_{nya di yaumilakhir} nanti.

Skripsi yang berjudul “Karakterisasi Baja Karbon Tinggi AISI 1090 Yang Dilapisi Aluminium Dengan Metode Celup Panas (Hot Dipping)” ini dapat diselesaikan berkat partisipasi, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terima kasih kepada

1. Bapak Muhammad Badaruddin, Ph.D. selaku Pembimbing Utama yang telahmemberikanbimbingan, pengetahuan, saran, serta nasehatselama proses penyelesaianskripsiini

2. Bapak Harnowo Supriadi S.T.,M.T selaku pembimbing pendamping atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran selama proses penyelesaian skripsi ini.

3. Bapak Zulhanif S.T.,M.T selaku dosen Pembahas yang telah menyempatkan waktunya dan memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

4. Bapak Harmen S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung yang telah memudahkan tanda tangan pengurusan surat seminar. 5. Bapak Ahmad Yahya Teguh Panuju S.T., M.T. selaku Koordinator Tugas

Akhir yang telah membantu kelancaran skripsi ini.

6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik maupun teladan dan motivasi untuk masa yang akan datang.

7. Bapak Ir. Abdul Ghofar dan Ibu Indah Qowiyati selaku orang tua penulis yang telah memberikan dukungan moral, spiritual dan material.

8. Mas Dadang, Mas Nanang, dan Mbak Dewi yang telah membantu baik dalam peroses pengambilan data maupun seminar.

9. Teman-teman alumni KP PT. Dirgantara Indonesia (Persero): Afrino Biantoro, S.T, Rizal Ferdeiansyah, S.T, Agung Wijaya, S.T, Yoga Kurnia Amran, S.T atas kebersamaan kita.

10. Tim PERSIBA: Joni Parizal, S.T, Wengki Berlianto, S.T, Hanief Ari W, S.T, Alfis Syarif, S.T, Dede Yudo, S.T, Ketut Dewantara, S.T, Dodi Suharto, S.T, Alek Setiawan, S.T, Yoga Kurnia A, c.S.T, Joniyanto, Bakung, Ragil, terimakasih atas canda, tawa, susah, senang kalian.

11. Rekan-rekan Teknik Mesin angkatan 2006: Alumni Teknik Mesin 2006 yang telah memberikan semangat, motivasi dan pandangannya dalam penyelesaian skripsi ini., dan teman-teman D3,semoga kebersamaan ini tetap terjaga, Solidarity Forever.

12. Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung. 13. Semuapihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu, yang

telah ikut serta membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.

Bandar Lampung, 11 Agustus 2012 Penulis,