Pengaruh Larutan Klorida dalam Temperatur 145 o C terhadap Korosi Retak Tegang (SCC) Baja AISI 1045

ii AISI 1045

By

Asep Rulloh Hendra Prasetyo

Stress corrosion cracking of AISI 1045 was examined in the chloride environment at 145 °C for a priods of 10 days. A specimen before bending was carried out by both tension and micro-Vickers hardness tests. In addition, microstructure, fractograph and chemical composition of a specimen after corrosion tests was characterized by Optical microscope (OM), SEM and EDS, respectively.

The tensile strenght of the steel is about σu = 461.5 ± 10,03 MPa, σy =

320,00 ± 5,99 MPa and the elongation is about e = 33.95 ± 2,31 %. The hardness of the steel before U-bend is about 165,34 ± 2,73 HVN and after U-bend process is about 175,92 ± 1,67 VHN (tension region) and 176,35 ± 1,83 VHN (compression region). The propagation of crack (0,0173 mm/h) in the longitudinal direction was faster than the propagation of crack in the transversal direction (0,00917 mm/h ). The branched trangranular crack is most dominantly found in the region of tension residual stress, whereas the intergranular crack is found through of a spesimen thickness region with dimple morphology. EDS results show that both oxygen and chloride were detected on the surface fracture as a corrosion product. However, stress corrosion cracking was dominantly formed by diffusion towards of chloride ions into of grain structure of the steel and caused Fe-atoms segregation.

Tegang (SCC) Baja AISI 1045 Oleh

Asep Rulloh Hendra Prasetyo

Pengujian korisi retak tegang baja AISI 1045 dilakukan dalam lingkungan yang mengandung klorida pada temperatur 145 °C selama periode 10 hari. Pengujian tarik dan kekerasan (micro-Vickers) dilakukan pada spesimen sebelum uji korosi. Selain itu, analisis struktur mikro, fraktografi dan komposisi dilakukan pada spesimen setelah diuji korosi menggunakan mikroskop optik dan SEM/EDS.

Kekuatan tarik baja AISI 1045 sekitar σu = 461.5 ± 10,03 MPa,σy = 320,00

± 5,99 MPa dan mempunyai sifat liat cukup besar (e = 33.95 ± 2,31 %). Nilai kekerasan bahan sebelum ditekuk (U-bend) = 165,34 ± 2,73 HVN, namun setelah proses penekukan nilai kekerasan meningkat menjadi 175,92 ± 1,67 VHN (daerah tarik) dan 176,35 ± 1,83 VHN (daerah tekan). Retak merambat lebih cepat (0,0173 mm/jam) dalam arah longitudinal (L) dibanding retak yang merambat (0,00917 mm/jam ) dalam arah transversal (T). Retak transgranular bercabang dominan ditemukan pada daerah yang mengalami tegangan sisa tarik, sedangkan retak intergranular ditemukan pada daerah menembus ketebalan spesimen dengan morfologi bentuk patahan dimple. Hasil analisi EDS menunjukan bahwa oksigen dan klorida terdeteksi pada permukaan daerah patahan sebagai produk korosi. Namun korosi retak tegang dihasilkan lebih didominasi oleh difusi ion-ion klorida ke dalam struktur butir yang menyebakan atom-atom besi mengalami segregasi.

A. Latar Belakang

Perkembangan dunia industi logam semakin pesat. Hal ini terbukti dengan adanya penggunaan logam baik sebagai bahan dasar utama dalam pembuatan infrastruktur industri itu sendiri maupun pada bidang konstruksi, misalnya pembuatan gedung dan jembatan [Alexander,1990].

Peristiwa kegagalan yang disebabkan oleh korosi merupakan suatu hal yang menarik untuk diteliti, karena kejadian-kejadian menyangkut fenomena ini seakan berlangsung secara tiba –tiba, sesungguhnya peristiwa yang terjadi tidaklah demikian. Proses korosi retakan (cracking Corrosion)pada bahan logam dapat terjadi secara cepat jika berada pada lingkungan korosif pada saat pemakaian nya, hal ini terjadi karena adanya serangan korosi terhadap bahan tersebut.

Korosi retakan merupakan hasil kombinasi tegangan aplikasi dan lingkungan yang korosif salah satunya adalah klorida. Kebocoran pipa saluran gas panas bumi sering terjadi tanpa bias diidentifikasi secara dini karena tingginya konsentrasi gas yang mengandung senyawa-senyawa klorida dan sulfur, seperti

gas yang dihasilkan dari sumur panas bumi. Sehingga proses perancangan system perpipaan untuk komponen maupun konstruksi seperti pressure reservoir dan pipa saluran gas untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTG PB) harus selalu memperhatikan ketahanan korosi dan kekuatan bahan yang akan digunakan. Hal ini perlu dilakukan agar diperoleh rancangan yang optimal dari segi operasionalnya maupun dari segi keamanannya.

Insiden-insiden yang menyangkut kemampuan dari bahan, seperti meledaknya boiler dan bocornya pipa-pipa gas, merupakan suatu fenomena yang banyak terjadi, padahal beban yang diterima oleh material tersebut masih dalam batas kekuatan perancangan yang diizinkan. Hal ini menimbulkan pertanyaan dikalangan para engineer, sehingga mendorong untuk dilakukannya penelitian. Mengingat kerugian dan efek-efek negatif lain yang ditimbulkan sangat besar, baik dari segi materi maupun efek terhadap lingkungan dan juga terhadap keselamatan manusia.

Permasalahan korosi retak tegang atau Stress Corrosion Cracking (SCC) merupakan kombinasi antara keretakan, tegangan dan korosi, itu salah satu serius dari keruskan dini. Berdasarkan uji karakteristik fisik, mekanik dan metalografi besarnya keretakan dapat diketahui.

Bahan yang digunakan sebagai objek penelitian ini adalah baja karbon AISI 1045, mengingat bahwa bahan tersebut banyak digunakan dalam konstruksi-konstruksi seperti bejana tekan, pipa gas atau minyak, dan tangki bahan bakar. Meskipun baja karbon AISI 1045 merupakan material yang dibuat khusus untuk tahan terhadap korosi, namun bahan ini rentan terhadap serangan klorida yang menyebabkan bahan mengalami korosi retakan, terutama pada lingkungan yang banyak mengandung magnesium klorida (MgCl2) pada temperatur 145o C menurut standar ASTM G- 36.

B. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui jenis dan pengaruh korosi retakan pada baja AISI 1045 dalam lingkungan yang mengandung klorida temperatur tinggi (sekitar 145oC).

C. Batasan masalah

1. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja AISI 1045 berbentuk U- Bends berdasarkan standar ASTM G- 30 dengan dimensi 100mm x 90 mm x 9mm.

2. Larutan korosi yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan korosi 30 % MgCl2pada suhu 145oC.

3.Waktu yang digunakan dalam melakukan uji korosi adalah periode 10 hari dengan perendaman total.

D. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian yang dilakukan adalah : I. Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang masalah yang diambil dengan jelas, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan laporan tugas akhir.

II. Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi teori yang berhubungan dan mendukung pembahasan tentang masalah yang diambil.

III. Metodologi Penelitian

Bab ini berisi alur penelitian, persiapan bahan baja AISI 1045, pembuatan spesimen, alat-alat pengujian dan pengujian korosi.

IV. Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisi hasil dan data penelitian yang telah dilakukan, serta membahas hasil-hasil yang diperoleh dari pengujian pengaruh larutan MgCl2 terhadap korosi retak tegang pada baja AISI 1045.

V. Simpulan dan Saran

Bab ini berisi simpulan yang diperoleh dari hasil perhitungan dan pembahasan, serta saran yang dapat diberikan dari pembahasan pengujian.

Daftar Pustaka

Berisikan referensi yang digunakan dalam pengujian. Lampiran

A. Teori Dasar

Korosi adalah hasil atau produk dari reaksi kimia antara logam ataupun paduan logam dengan lingkungannya [Jones, 1996]. Korosi menjadikan logam kembali kebentuk campuran kimia yang sama atau identik ke bahan tambang dimana saat logam diestrak/dipisahkan. Sehingga korosi dapat dikatakan proses pengembalian logam ke bahan semula. Korosi pada umumnya hanya dikaitkan dengan peristiwa terjadinya karat pada logam besi atau baja. Atom logam berbentuk campuran kimia (seperti tambang). Jumlah energi yang dibutuhkan untuk memisahkan logam dari tambang yang sama dengan jumlah energi yang dipancarkan selama reaksi kimia dalam proses korosi. Sesungguhnya korosi lebih dari itu, hal ini jelas terlihat dari salah satu definisi umum yang mengatakan bahwa korosi adalah penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungan. Misalnya : air laut, sinar matahari, tanah, bakteri, dan lain sebagainya[Trethwey dan Chmamberlain, 1998].

Korosi retakan harus dipandang dalam sebuah desain komponen struktur seperti

pressure vessel, pipa-pipa gas dan tanki-tanki minyak dari sudut pandang

rancangan harus mendapatkan perhatian dari beberapa pihak, mulai dari para perancang, bagian produksi maupun bagian pemeliharaan sampai inspektur untuk menjamin keamanan dalam inspeksinya. Korosi retakan merupakan kerusakan paling berbahaya, karena tidak ada tanda-tanda sebelumnya. Tercatat beberapa peneliti yang telah melakukan penelitian menyangkut korosi retakan, diantaranya ; kerusakan yang parah pada baja dipercepat oleh ion kloron yang mengendap pada permukaan baja selama diekspos pada temperatur 350-600oC selama 160 jam. Korosi intergranular terjadi pada baja karbon rendah dalam lingkungan air laut terjadi akibat serangan korosif klorida. Pada baja 304 SS menunjukkan bahwa korosi retakan terjadi sangat signifikan terhadap beban dan lama waktu perendaman baja dalam lingkungan yang mengandung klorida, dimana keretakan yang terjadi karena ion-ion klorida merusak lapisan pasif.

B. Korosi retakan

Korosi retakan adalah retak yang diakibatkan oleh adanya tegangan yang bekerja secara simultan dalam media korosif spesifik. Para peniliti mengklasifikasikan bentuk-bentuk kegagalan retak yang diukur pada suatu media korosif seperti halnya koroan kegagalan yang diakibatkan oleh adanya pengaruh

embrittlementhydrogen. Tetapi perlu untuk kita ketahui bahwa kedua tipe dari kegagalan retak ini memberikan efek yang berbeda terhadap beragam jenis lingkungan. Sebagai ilustrasinya, proteksi katodik merupakan metode yang cukup efektif untuk mencegah terjadinya korosi retak tersebut mampu memperlambat akselerasi efek dari embrittlementhydrogen. Karena itulah jelas terlihat betapa

pentingnya untuk mempertimbangkan korosi retak tegang ini dan

embrittlementhydrogendalam bentuk fenomena yang berbeda,

Selama berlangsungnya proses korosi retak tegang pada besi atau baja, permukaan dari material yang terlihat dengan visual mata, seakan tak mengalami perubahan apapun, sementara tanpa kita sadari rambatan retak sesungguhnya tengah berlangsug pada material tersebut. Fenomen aretak ini berdampak cukup serius karena retak tersebut hanya dapat terdeteksi pada saat tegangan berada pada tingkatan desain tegangan tertentu. Terdapat dua jenis dari korosi retak tegang

yang umum dikenal, yaitu : “Season Cracking” dan “ Causatik embrittlement” dari baja. Kedua bentuk retak ini menggambarkan bagaimana lingkungan yang ada sangat berpengaruh terhadap korosi retak tegang yang terjadi.

C. Morfologi retak

Pada korosi retakan dikenal istilah korosi intergranular dan korosi transgranular. Untuk retak intergranular retakan merambat searah dengan batas-batas butirnya, sedangkan retak transgranular rambatan retaknya tidak mengikuti batas butirnya. Gambar berikut ini adalah contoh dari bentuk retak intergranular. Retak intergranular dan retak transgranular terkadang terjadi pada satu logam yang sama, tergantung dari lingkungan dan struktur logamnya.

(a) (b)

Gambar 1. (a) Integranular SCC pada baja karbon (b)Tansrgranular SCC pada kuningan

(Baddarudin, 2007)

Rambatan retak umumnya adalah tegak lurus terhadap arah tegangan yang diberikan. Contohnya, adalah pada gambar 1, bergantung pada struktur logam dan komposisi dari lingkungannya. Morfologi retak beragam dari retak tunggal hingga merata seperti retak akar (Branching).

D. Efek Tegangan

Tinggi rendahnya tegangan yang diberikan berbanding terbalik denagn waktu perambatan retak, artinya jika tegangan dinaikkan maka waktu perambatan retak akan meningkat (semakin singkat). Beberapa literatur mencatat beberapa pendapat yang menyangkut tegangan yang dibutuhkan minimum ini bergantung dari temperatur, komposisi logam dan komposisi lingkungan. Nilai ambang bawah

(minimum efektif) pada setiap interaksi logam-lingkungan perlu mendapat perhatian khusus pada setiap perhitungan masalah korosi akibat nilai ambang batas ini menyesuaikan dengan kondisi lingkungan yang berubah-ubah pada setiap proses yang sedang berlangsung.

Pemberian nilai tegangan atau beban diatas batas tegangan tarik (tensile stress) dari material (≤ ult), baik secara aplikatifnya maupun secara eksperimental, merupakan nilai kritis yang harus dihindarkan pada perhitungan-perhitungan perancangan suatu konstruksi mesin ataupun bangunan. Bebrapa literature mencatat beberapa pendapat menyangkut tegangan minimum, yaitu daerah elastisitas material (≤ ult) yang dibutuhkan agar inisiasi retak tidak terjadi atau mengurangi perambatan retak pada material, dimana besar tegangan minimum ini bergantung dari temperatur, komposisi logam dan komposisi lingkungan. Tegangan amat berpengaruh pada terjadinya retakan, menaikkan tegangan akan mempercepat terjadinya retakan.

E. Waku Hingga Peretakan

Parameter waktu pada fenomena korosi retakan sangatlah penting untuk diketahui karena inilah salah satu tujuan penelitian dilakukan, untuk mendapatkan waktu retak hingga kerusakan secara fisik dari material. Pada saat korosi retak tegang ini mulai merambat ke material, area yang terkorosi (daerah takik) akan berkurang sifat mekaniknya. Kecepatan perambatan retak biasanya konstan, tetapi ketika

retakan mulai merambat ke daerah takik (notch) dari specimen akan menurun kecepatan retaknya dan tegangan static yang diberikan seimbang atau lebih besar daripada kekuatan maksimal dari logam, dan kegagalan diukur melalui perpatahan mekanik. Gambar dibawah ini mengilustrasikan hubungan antara waktu tempuh dan pertambahan perpanjangan material selama korosi retak tegang.

Lembar retakan yang terjadi masih sangat kecil pada waktu awal perpatahan, dan perubahan pada penetrasi retakan masih sedikit. Pada proses selanjutnya menyebabkan retak tersebut membesar mendekati batas perpatahannya, deformasi plastisnya dan perubahan besar pada retakan pada batas ini dapat diukur.

Gambar 2. Representasi antara waktu korosi retak tegang dan displasemen,

F. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Korosi

Secara garis besar faktor-faktor yang mempengaruhi korosi dapat diklasifikasikan menjadi dua factor, yaitu faktor logam itu sendiri dan factor lingkungannya. Berikut ini adalah faktor-faktor yang berperan penting pada korosi [Fontana 1987] yaitu :

1. Faktor Kimia

Contoh korosi yang disebabkan oleh factor kimia yakni yang sering terjadi pada besi murni. Dapat dilihat pada reaksi dibawah ini, dimana permukaan potongan besi tersebut berbentuk Fe(OH)2. Hal ini dijelaskan lewat reaksi kimia :

Fe2+ 2H2O Fe2(OH)2+ H2O...(1)

Pada permukaan, besi terserang oleh air dan terbentuklah hidroksida besi. Kelarutan hidroksida dalam air cukup besar sehingga lambat laun air menjadi jenuh dengannya dan selanjutnya terjadi pengendapan Fe(OH)2 diatas permukaan besi tersebut. Sedangkan terbentuknya Fe2O2 dan H2Oakibat permukaan air berada dalam kontak langsung dengan udara dan oksigen yang lambat laun berdifusi kedalam.

2. Faktor-faktor elektrokimia

Contohnya korosi dari besi murni dalam larutan. Dengan dihubungkanya besi dan tembaga itu telah terjadi suatu sel elektrokimia dimana (Fe) menjadi anoda dan tembaga (Cu) manjadi katoda. Larotan NaCl itu terdisossiasi menjadi

ion-ion Na+ dan ion Cl-, dimana Na+ menuju anoda dan ion Cl- menuju katoda. Reaksi yang terjadi pada katoda dapat diruliskan :

2 Na + 2H2O 2Na2OH + 2H+...(2)

Pada anoda, sesuai intensitas aliran listrik dalam elektrolit terbentuk Fe2Cl atau FeCl3, sesuai dengan reaksi :

2 FeCl3+ 6 NaOH Fe2O3H2O + 6NaCl + 2H2O...(3) 3. Faktor-faktor metalurgis atau struktur

Disini kita melihat bahwa faktor metalurgis berperan penting. Material dengan bentuk struktur mikro yang besar umumnya lebih mudah terkorosi dibandingkan dengan struktur mikro yang lebih rapat. Faktor ini juga erat hubungannya dengan komposisi dari material yang digunakan, contohnya material baja atau besi akan lebih mudah terkorosi dibandingkan dengan bahan perak atau perunggu [Jonnes, 1996].

G. Mekanisme Korosi Retak Tegang

Korosi memegang peranan penting dalam proses awal terjadinya retak. Adanya sebuah lubang kecil berupa goresan pada material sebagai pemicu terjadinya retak. Mekanisme perambatan retak awal pada ujung lubang dianggap sebagai pusat tegangan awal tersebut. Korosi retak tegang diamati pada material yang berlubang dimana retak awal perambatanya terjadi pada bagian dasar dari lubang

tersebut. Aksi gabungan antara tegangan dan lingkungan korosif dibutuhkan sebagai pemicu retakan, dimana retak yang sedang bergerak akan terus berulang hingga material mengalami perpatahan,[Fontana,1987].

Mekanisme dari korosi retak tegang dapat diklasifikasikan menjadi beberapa mekanisme yang dapat beroperasi pada sistemyang berbeda :

1. Mekanisme metalurgi

a. Dislokasi Coplanarity

Hambatan pada retak yang diakibatkan oleh pola diskolasinya.

b. Stress- Aging And Microsegregation

Fenomena ini berasiosi dengan mikro segresi dari atom- atom lokal hingga ke cacat- cacat dinamik pada struktur kristalnya.

c. Absorption

Untuk Mekanisme ini terjadi pada jenis permukaan yang struktur atomnya sangat aktif bergerak dan berinteraksi dengan ikatan- ikatan yang terikat dengan kuat pada ujung retak, yang menyebabkan melemahnya ikatan tersebut hingga terjadinya retakan.

2. Mekanisme Dissolusi

a. Stress- Acceleration Dissolusion

Retak yang terjadi karena dissolasi anodik lokal.

b. Film Formation At Cracking Wall

Didasarkan pada mekanisme komplanarrity, retakan timbul pada tempat terjadinya slip dimulai.

c. Noble element Enrichment

Perubahan komposisi yang terjadi setiap langkah slip mengandung konsentrasi nikel yang rendah(enrichment) dibandingkan pada bagian permukaanya, dan langkah slip akan terus berlangsung hingga kandungan nikelnya bertambah hingga sebanding dengan kandungan nikel permukaan.

d. Film Rapture

Korosi retak tegang berkembang setelah menerobos lapisan (film)

pasifnya.

e. Chloride Ion migration

Ion klorida berpindah (Migration) melewati lapisan retak ke daerah bertegangan tinggi.

3. Mekanisme Hidrogen a. Hydriide Formation

Contohnya hidrogen yang terdapat pada tabung enlemeyer yang digunakan dalam pengujian korosi yang akan tersebar kedalam sambungan-sambungan pada arah normalnya terhadap arah tegangan dan menyebabkan inisiasi terjadinya retak.

b. Hydrogen Embrittlement

Akumulasi hidrogen yang terkandung dalam hidrogen dalam logam yang terdapat pada lubang retak menebabkan terjadinya kelelahan lokal, baik lewat formasi rongga atau dengan menurunkan kekuatan kohesifnya.

4. Mekanisme Mekanik

a. Tunnel Pitting And Tearing

Retak merambat dari dalam lubang atau rongga yang melewati dissolusi diikuti dengan adanya kebocoran dari lubang ini atau rongga yang diakibatkan proses sobekan(tearing)pada material.

b. Corrosion Product Wedging

Akibat dari korosi yang terjadi , terbentuklah retakan yang secara terus

–menerus berlangsung akan memperbesar retakan tersebut.

H. Metode Pencegahan Korosi Retak Tegang

Seperti yang telah dijelaskan diatas, mekanisme dari korosi retak tegang tidak sepenuhnyan dapat dimengerti. Konsekuensinya metode pencegahan korosi retak tegang ini dicegah dengan metode umum yang telah lama digunakan. Korosi retak tegang ini dapat dikurangi atau dicegah dengan mengaplikasikan satu atau beberapa metode dibawah ini [Fontana, 1987].

1. Menurunkan tegangan di bawah nilai ambang batasnya jika diketahui akan terjadi retak dapat dilakukan dengan cara annealing, jika kasusnya adalah terdapat tegangan sisa, menebalkan bagian yang mengalami keretakan, atau dengan mengurangi beban. Pembentukan baja karbon memungkinkan tegangan tidak konstan pada proses annealing dengan temperature 1100F-1200F.

2. Menghilangkan pengaruh dari lingkungan terhadap logam. contohnya degasifikasi, demineralisasi, atau distilisasi.

3. Mengganti logam yang digunakan, jika lingkungan ataupun tegangan yang mempengaruhi material tidak memungkinkan dapat diganti.

4. Memberikan perlindungan katoda untuk emmbentuk susunan srtuktur lapisan pelindung dengan cara mensuply daya dari luar atau dengan pemberian anoda. Perlindungan katoda ini hanya dapat digunakan untuk melindungi pemasangan dimana diketahui secara pasti bahwa korosi retak tegang yang terjadi disebabkan oleh keretakan.

5. Menambah unsur inhibitor kedalam sistem jika memungkinkan.

6. Lapisan (coating) sering digunakan untuk menjaga logam terhadap pengaruh dari lingkungan korosif.

7. Shot Peening (shot blasting), yang menghasilkan tegangan sisa compressive

pada permukaan logam. Shot peening adalah suatu proses penembakan pada permukaan logam dengan steel ball , sehingga menimbulkan efek sisa tegangan tekan yang dapat mencegah terjadinya inisiasi perambatan retak.

A. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli 2011.Dilaksanakan di Laboratorium Metrologi Industri Universitas Lampung, Laboratorium Material Teknik Universitas Sriwijaya,Indralaya dan Laboratorium Uji Metalurgi dan Material Universitas Indonesia, Depok.

B. Bahan dan Alat 1. Bahan

Bahan yang digunakan sebagai spesimen uji selama penelitian ini adalah Baja AISI 1045 berbentuk U- Bends berdasarkan standar ASTM G- 30 dengan dimensi 100mm x 90 mm x 9mm ditunjukkan pada gambar 3.

(a) Tampak depan (b) Tampak atas Gambar 3. Bahan yang digunakan pada penelitian

2. Alat

Adapun alat-alat yang digunakan untuk pengujian itu yaitu :

a. Universal Tension Machine atau mesin uji tarik untuk mengetahui kekuatan tarik material.

b. Mesinmetacutuntuk memotong spesimen.

c. Jangka sorong untuk mengukur spesimen.

d. MesinGerinder Polisheruntuk menghaluskan specimen.

e. Mesin uji kekerasan untuk mengetahui kekerasan spesimen uji.

f. Thermometer Hg dan Thermokopel type K sebagai pengukur suhu dalam larutan

g. Kontaktor sebagai stabilizer tegangan arus listrik.

h. Display temperatureuntuk menunjukkan suhu secara digital.

i. Asparatus uji korosi dengan standar ASTM G - 36.

j. MgCl2sebagai medium uji korosi.

C. Prosedur Penelitian

Gambar 4. Prosedur Penelitian Mulai

Preparasi Bahan

Pembuatan alat uji korosi

Uji Tarik Specimen Uji Korosi ASTM G-36

Uji Foto Retak(Struktur mikro dan dengan SEM )

Data pengujian

Hasil dan kesimpulan

Selesai Pembuatan Specimen 1. Uji Tarik,Kekerasan, 2. Uji Korosi

Uji Kekerasan Mikro vickers

D. Pelaksanaan Penelitian

1. Komposisi Kimia Spesimen Uji

Bahan uji yang digunakan adalah AISI 1045 berbentuk lembaran dengan ketebalan 5mm. Baja karbon AISI 1045 merupakan salah satu jenis baja karbon Sedang (0,43 – 0,50 %C berat) yang banyak digunakan dipasaran karena memiliki banyak keunggulan. Baja ini memiliki karakteristik : sifat ketahanan struktur setelah pengerjaan mesin yang baik,wear resistance-nya baik, dan sifat mekaniknya menengah.

Tabel 1. Komposisi kimia Baja AISI 1045

NamaKimia Persentase(%)

Carbon 0.42-0.50

Mangan 0.50-0.80

Silikon Maks. 0.40

Sulfur 0.02-0.04

Crom+Molibdenum+Nikel Maks. 0.63

Tabel 2. Sifat Mekanik Baja AISI 1045 SifatMekanik Keterangan Kekuatan Tarik 596 N/mm2 Kekuatan Luluh 380N/mm2

Elongation 16% per 50mm

Modulus Elastisitas 200GPa Massa Jenis 7.87gr/cm

2. Dimensi

Bahan uji yang digunakan adalah AISI 1045 berbentuk lembaran dengan ketebalan 5mm. Baja karbon AISI 1045 merupakan salah satu jenis baja karbon rendah (0,43 – 0,50 %C berat) yang banyak digunakan dipasaran karena

memiliki banyak keunggulan. Baja ini memiliki karakteristik : sifat ketahanan struktur setelah pengerjaan mesin yang baik,wear resistance-nya baik, dan sifat mekaniknya menengah.

Spesimen dalam pengujian korosi retak tegang ini dapat dibagi menjadi beberapa tahap penyajian, yaitu : pemotongan, proses sekrap, penekukan, dan pemberian beban statik. Berikut ini uraian tahap-tahap penyiapan spesimen tersebut.

a. Pemotongan spesimen

Material yang digunakan adalah plat baja tahan karat AISI 1045 dengan tebal 6,5 mm. bahan ini dipotong menggunakan mesin gergaji dengan ukuran 9 mm x 10 mm dan ketebalan 6,5 mm. proses pemotongan dengan mesin gergaji ini dilakukan di Bengkel DEAS Jakarta Barat. Ukuran pemotongan ini sesuai dengan standar ASTM G 30 seperti pada gambar dibawah ini : [Sukmana, 2001]

Gambar 5. Plat Baja AISI 1045 Gambar 6 Diskrap dan Borring (Sumber : Bengkel DEAS,Jakarta 2011)

Pada pemotongan awal tebal dari spesimen awal yaitu 6,5 mm sedangkan yang akan dipakai untuk uji korosi adalah yang memiliki tebal 3 mm dengan panjang 10 mm serta lebar 9 mm. untuk mencapai tebal 3 mm tersebut maka variasi yang digunakan adalah proses sekrap.

b. Proses sekrap

Setelah material dipotong-potong dengan menggunakan mesin gergaji, plat tersebut masih mempunyai ketebalan 6,5 mm. Standar pengujian yang digunakan untuk pengujian korosi menurut standar ASTM G-36, dalam hal ini tebal yang dipilih 3 mm. Material yang mempunyai tebal 6,5 mm tadi akan di sekrap pada bagian atas dan bawah sedalam 1,75 mm. Proses penyayatannya berlangsung secara bertahap yaitu 0,5 mm sampai batas pemakanan 1 mm pada bagian atas dan bawah sehingga tebal yang diinginkan menjadi 3 mm. Variasi yang digunakan yaitu pada kecepatan potong yaitu 11,8 m/min, 19,2 m/min, 25,1 m/min dan langkah pemakanan sebesar 0,115 mm/langkah, 0,233 mm/langkah, 0,245 mm/langkah.

Gambar 7. Mesin frais milling

(Sumber : Bengkel DEAS,Jakarta 2011)

Tabel 3. Dimensi SpesimenU-Bend( Mannual Book of ASTM Standar. 1979) Example L, mm M, mm W, mm T, mm D, mm X, mm Y, mm R, mm a, rad

A 80 50 20 2.5 10 32 14 5 1.57

B 100 90 9 3.0 7 25 38 16 1.57

C 120 90 20 1.5 8 35 35 16 1.57

E 150 140 15 0.8 3 61 20 9 1.57

F 310 250 25 13.0 13 105 90 32 1.57

G 510 460 25 6.5 13 136 165 76 1.57

c. Proses Penekukan

Untuk pengujian korosi, spesimen yang telah di sekrap kemudian ditekuk dengan membentuk huruf U dengan mesin UTM. Sebelum dilakukan proses

bending disiapkan dulu indentor dan rol penahan yang sesuai dengan dimensi spesimen. Indentor bending dan rol tumpuan terbuat dari bahan baja [Sunu, 2005].

Gambar 8. Alur proses penekukan specimen uji

(Sumber :Lab. Material Teknik UNSRI, 2012) 2

1

3

Pada proses penekukan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu : proses penekukan bertahap, pertama-tama specimen ditekuk dengan sudut sekitar 900 dan kemudian baru dilakukan penekukan penuh. Proses penekukan langsung dilakukan dengan satu tahap proses hingga membentuk sudut 1800. Kedua standar tersebut sesuai dengan standar ASTM G 30 Dalam pengujian ini dipilih proses Bending metode langsung. Yaitu dengan melakukan prosedur seperti ditunjukkan pada gambar 8. Dengan mula –mula memilih beban penekukan yang sesuai dengan dimensi yang sesuai standar

d. Penimbangan dan Pengukuran Dimensi

Penimbangan yang akan diuji korosi retak tegang dilakukan dengan timbangan digital dengan tingkat ketelitian 1/100gr (0,01 gr). Ukuran spesimen yang diukur adalah ketebalan dengan menggunakan jangka sorong (tingkat ketelitian 0,01 mm).

e. Pemberian Beban Statik

Beban statik yang diberikan pada specimen dengan cara menahannya dengan baut M6.

Gambar 9. U- bend dengan pembebanan statik baut M6 (Sumber :Lab. Metrologi Industri Unila, 2012) f. Pelapisan Baut

Untuk menghindari terjadinya korosi dwi bimetal antara sspesimen U-Bends dari bahan baja karbon rendah (Low Carbon Steel) dengan baut, maka selain daerah pengujian dilapisi dengan sealant yaitu berupa silicone rubber yang

terbuat dari bahan karet. Proses pengeringan lapisansealant dilakukan selama 24 jam sampai lapisan benar-benar kering.

Gambar 10. U-bend dengan dilapisisealant

(Sumber :Lab Metrologi Industri Unila, 2012) 3. Penyiapan Larutan Uji Korosi

Larutan yang digunakan dalam pengujian korosi ini adalah larutan magnesium klorida yang mendidih pada temperatur 1450C. MgCl2 300gr dan cairan aquades, besarnya konsentrasi larutan yang diinginkan mengikuti penelitian sebelumnya, yaitu dengan campuran 30% larutan magnesium klorida dan 70% aquadesdengan total larutan sebesar 1000 ml ke ruang yang telah disiapkan (dalam tabung

erlemeyer).

Gambar 11. Kristal MgCl2 Gambar 12. Galon berisi aquades (Sumber : Lab. Metrologi Indusri Unila, 2012)

Larutan uji korosi dimasukkan kedalam tabung erlemeyer dengan termometer didalamnya. Kemudian tabung erlemeyer dipanaskan menggunakan kompor listrik.

Pada tabung erlemeyer dihubungkan dengan kondensor untuk memberikan pendinginan pada uap MgCl2 yang naik. kristal-kristal MgCl2 sedikit demi sedikit akan berubah menjadi cair dan ketika terlihat mulai mendidih, atur termokopel agar memutus arus dari kompor. Ketika temperatur yang diinginkan sudah didapat dan pengamatan perubahan temperatur terus dilakukan.

Gambar 13. Tabung Elenmeyer

(Sumber : Lab. Metrologi Industri Unila, 2012)

Sebagaimana disebutkan di atas, bahan dan kondisi lingkunganmempunyai peranan yang besar terhadap korosi retak tegang. Tabel 4 menampilkan beberapa jenis logam dan paduanyan serta kondisi lingkungan yang berpengaruh terhadap pembentukan korosi retak tegang.

Tabel 4. Kerentanan bahan logam terhadap lingkungannya sebagai pemicu korosi retak tegang [Fontana.2001].

Bahan Lingkungan yang sesuai

Fe-Cr baja tahan

karat NaOH、NH3、H2S、H2SO4、NH4Cl、MgCl2 Besikrom-nikel

Baja karbon HNO3+H2SO4_、CaCl2_、MgCl2_、H2SO4_、H3PO4_、H2S…

Aluminium NaCl_、KCl_、MgCl2

paduan

tembaga paduan NH3、HNO3、HCl、HgCl2

E. Pengujian-Pengujian

1.Uji Korosi dengan Metode Rendaman Total

Setelah semua spesimen dan larutan korosi siap maka proses pengujian korosi siap dilakukan dengan urutan sebagai berikut :

a. Spesimen yang berbentuk U-Bend yang telah diberika sealant direndamkan kedalam larutan magnesium klorida yang telah disiapkan di dalam tabung

erlemeyer. Peningkatan suhu air setelah bercmpur klorida yang dipanaskan menggunakan heater pemanas dipantau peningkatan suhunya menggunakan thermokopel tipe K yang di set up menggunakan display digital dan tidak boleh melebihi 1450C.

b. Waktu perendaman yang digunakan dilakukan dengan urutan waktu 3 hari, 7 hari dan 10 hari.

c. Proses pembersihan spesimen U-Bend yang telah diuji dilakukan dengan pembersihan mekanis, yaitu dengan sikat plastik dan dialiri air mengalir hingga seluruh permukaan bersih kemudian spesimen dikeringkan dengan lap kering.

Gambar 14. Aparatus alat uji korosi retakan ASTM G-36 (Sumber : Lab. Metrologi Industri Unila, 2012)

Gambar 15. Termostat dan Display Temperatur (Sumber : Lab. Metrologi Industri Unila, 2012)

Thermokopel Type k Input(inlet)

Display Temperatur Digital kondensor

Output(outlet)

Tabung enlemeyer Kompor listrik

Thermometer Hg

Specimen uji (U-Bend)

2. Uji Tarik

Benda uji dijepit pada mesin uji kemudian beban statik dinaikkan secara bertahap sampai spesimen putus, besarnya beban dan pertambahan panjang dihubungkan langsung dengan plotter, sehingga diperoleh grafik antara beban dan pertambahan

panjang. Dari pengujian ini diperoleh tegangan luluh δvstegangan ultimate dan δult modulus elastis bahan (E), selanjutnya sebelum pengujian diukur panjang mula-mula dan setelah pengujian diukur pertambahan panjang spesimen setelah putus untuk mengetahui berapa prosentase elongation bahan untuk mengetahui keuletan bahan (ductile).

Gambar 16.Universal Tension Machine

(Sumber : Lab. Material UNSRI, 2011)

3. Uji Kekerasan

Uji kekerasan dilakukan pada semua spesimen untuk melihat perubahan nilai kekerasan yang terjadi setelah diprestrain.Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap intan berbentuk piramida dengan sudut puncak 1360 yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien) dari beban uji (F) dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,102 dan luas permukaan bekas luka tekan

(injakan) bola baja (A) dalam milimeter persegi. Secara matematis dan setelah disederhanakan, HV sama dengan 1,854 dikalikan beban uji (F) dibagi dengan diagonal intan yang dikuadratkan. Beban uji (F) yang biasa dipakai adalah 5 N per 0,102; 10 N per 0,102; 30 N per 0,102N dan 50 per 0,102 N. Dalam Praktiknya, pengujian Vickers biasa dinyatakan dalam (contoh ) : HV 30 hal ini berarti bahwa kekerasan Vickers hasil pengujian dengan beban uji (F) sebesar 30 N per 0,102 dan lama pembebanan 15 detik. Contoh lain misalnya HV 30 / 30 hal ini berarti bahwa kekerasan Vickers hasil pengujian dengan beban uji (F) sebesar 30 N per 0,102 dan lama pembebanan 30 detik.Pada pengujian kali ini menggunakan penjejakan 30 kgf dengan waktu 15 detik penjejakan.

Gambar 17. Alat Uji kekerasan (Sumber : Lab. Material UNSRI, 2011)

4. Uji SEM (Scanning Electron Microscope)

Uji SEM dilakukan untuk mengetahui karakterisrik dari permukaan

patahan hasil uji pada spesimen hasil uji korosi.

Gambar 18. Rangkaian alat uji SEM ( Sumber: Lab. Metalurgi UI Depok, 2012) 5. Uji Foto Mikro

Pengujian fotomikro dilakukan untuk mengetahui struktur mikro baja AISI 1045 sebelum dan sesudah terkorosi (ASTM E3-95), bentuk retak yang terjadi, dan perubahan ukuran butir dan besarnya butir yang terjadi akibat terkoreksi (ASTM E112-96). Pengujian dilakukan menggunakan mikroskop optik pada perbesaran lensa objektif 100 atau 200X.

Gambar 19. Mikroskop optik (Sumber : Lab. Metalurgi UI depok, 2012)

F. Pengambilan data dan Evaluasi

Setelah spesimen diangkat dan dibersihkan, kemudian dilakukan pengambilan data dengan dua pendekatan analisa, yaitu: kuantitatif dan kualitatif. Pengambilan data kuantitatif dilakukan dengan menimbang spesimen setelah pengujian dan

dilakukan perhitungan besarnya angka kehilangan berat (Weight losses), Pengambilan data secara kualitatif dilakukan dengan pengambilan gambar foto makro permukaan dan penampang spesimen, foto kontur puncak U-Bend (pada daerah kritis sekitar 300 dari puncak) dan pengambilan data korosi pitting

maupun retakan yang terjadi. Berikut diuraikan metode evaluasi secara kuantitatif dan kualitatif tersebut:

1. Metode Evaluasi Kuantitatif a. Perhitungan kehilangan berat

Kehilangan berat adalah selisih berat awal specimen dan berat akhir specimen yang bersih dari karat setelah proses pengujian.

2. Metode Evaluasi Kualitatif

Spesimen yang telah diuji korosi akan membentuk karat lalu karat tersebut dibersihkan dengan menggunakan metode mekanis ataupun kimiawi, setelah itu specimen ini dapat dievaluasi secara kualitatif melalui dua tahapan antara lain :

a. Analisa permukaan

Digunakan untuk mengetahui jenis korosi yang terjadi pada daerah kritis yaitu dipuncak permukaan spesimen U-Bend atau sekitar +/- 150 dan 300 dari puncak lengkungan. Pada daerah penampang luar memiliki tegangan tarik dimana berpengaruh besar terhadap korosi dibandingkan dengan tegangan tekan.

b. Analisa struktur mikro

Pengambilan gambar pada penampang permukaan dilakukan dengan mikroskop optik untuk spesimen dengan waktu perendaman 3 hari (72 jam), 7 hari (168 jam) dan 10 hari (240 jam). Pengambilan gambar diambil pada beberapa spesimen tertentu untuk membantu analisa kualitatif. Foto diambil melalui kondisi permukaan setelah dilakukan uji korosi.

A.Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini dapat diambil beberapakesimpulan,yaitu :

1. Dari hasil pengujian kekerasan, nilai kekerasan pada daerah mengalami tarikan adalah175,92±1,67VHN dengan batas daerah 0.5 ≤tebal≤2.5mmdan daerah mengalami tekanan adalah 176,35 ± 1,83 VHN pada daerah 2,5 ≤tebal≤4,5mm.

2. Jenis retak yang dihasilkan akibat korosi pada baja AISI 1045 dalam lingkungan yang mengandung klorida pada temperatur 145°C adalah retak transgranular bercabang pada daerah longitudinal,sedangkan retak intergranular ditemukan pada daerah yang menembus ketebalan (transversal). Kedua retak tersebut merupakan akumulasi dari serangan ion-ion klorida yang berdifusi melalui butir dan batas butirdari matrik ferit. Yang diawali dengan kondisi pitting yang menyebar.

3. Semakin lama waktu perendaman dalam kondisi lingkungan klorida, mempengaruhi korosi yang terjadi terhadap suatu material( Baja AISI 045). 4. Retakan yang lebih banyak terjadi pada daerah yang mengalami lengkungan

B. Saran

Adapun beberapa saran yang ingin penulis sampaikan, yaitu :

1.Perlu dilakukan penelitian yang sama, namun baja AISI 1045 dilapisi dengan aluminium celup panas.

2.Perlu juga dilakukan penelitian lanjutan dengan menambahkan waktu untuk uji korosi, agar retakan dan analisa yang didapat juga lebih variatif.

(Skripsi)

Oleh

ASEP RULLOH HENDRA PRASETYO

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

Gambar Halaman

1. (a) Integranular SCC pada baja karbon dan... 9

(b) Tansrgranular SCC pada kuningan... 9

2. Representasi antara waktu korosi retak tegang dan displasemen..11

3. Bahan yang digunakan pada penelitian...18

4. Prosedur Penelitian... 20

5. Plat Baja AISI 1045... ... 22

6. Diskrap dan Borring... 22

7. Mesin frais milling ... 23

8. Alur proses penekukan specimen uji... 24

9. U- bend dengan pembebanan statik baut M6 ... 25

10. U-bend dengan dilapisi sealant ... 26

11. Kristal MgCl2 ... 26

12. Struktur Galon berisi aquades ... 26

13. Tabung Elenmeyer... 27

14. Aparatus alat uji korosi retakan ASTM G-36 ... 29

15. Termostat dan Display Temperatur... 29

19. Mikroskop optik ... 32

20. Kurva Tegangan vs. Displasemen (∆l) baja AISI 1045... 34

21. Plot hasil uji kekerasan AISI 1045... 36

22. Pengujian kekerasan pada specimen sebelum dibending... 36

23. Spesimen U-bend (a) sebelum dan (b) setelah diuji korosi selama 7 hari dalam lingkungan MgCl2 pada temperatur 1450 C...38

24. Permukaan patahan spesimen yang diuji korosi selama 7 hari (sebelum perlakuan pembersihan)...38

25. Struktur mikro baja AISI 1045 sebelum uji korosi………....40

26. Retak transgranular bercabang pada sampel specimen uji korosi 3 hari pada longitudinal (L)...41

27. Retak intergranular pada sampel specimen uji korosi 7 hari pada daerah transversal (T))...41

28. SEM pada specimen dalam waktu pengujian 3 hari (posisi longitudinal,perbesaran 50µm)...44

29. SEM pada korosi sumuran specimen uj (pitting perbesaran 2µm,waktu perendaman 10 hari)...44

30. SEM pada specimen dalam waktu perendaman 7 hari (posisi transversal,perbesaran 50µm)...45

31. EDS analisis pada permukaan U- bend pada pengujian korosi 10 hari...45

DAFTAR ISI... i

DAFTAR TABEL... ii

DAFTAR GAMBAR... iii

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Tujuan Penelitian ... 3

C. Batasan Masalah ... 3

D. Sistematika Penulisan ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Dasar ... 6

B. Korosi Retakan ... 7

C. Morfologi Retak... 8

D. Efek Tegangan ... 9

E. Waktu Hingga Peretakan... 10

F. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Korosi... 12

G. Mekanisme korosi Retak Tegang ... 13

H. Metode Pencegahan Korosi Retak Tegang... 16 Halaman

B. Bahan dan Alat ... 18

C. Prosedur Penelitian ... 20

D. Pelaksanaan Penelitian ... 21

E. Pengujian-pengujian... 28

F. Pengambilan Data dan Evaluasi ... 32

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Tarik ... 34

B. Pengujian Kekerasan... 35

C. Data Kehilangan Berat ... 37

D. Hasil Foto Makro Setelah Uji Korosi ... 38

E. Pengujian Metalografi ... 40

F. Fraktografi Hasil Uji Korosi... 43

V. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ... 47

B. Saran ... 48

DAFTAR PUSTAKA

Alexander, W. O. 1990.Dasar Metalurgi untuk Rekayasawan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Caturina, Ruri. 2008.Evaluasi Pengaruh Deformasi Plastis terhadap Korosi Retak Tegang (SCC) pada Pipa Sus 304 dalam Larutan MgCl2pada Temperatur 1450C(Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

Darmawan, Budi. 2010.Studi Eksperimen Umur Lelah Baja Poros AISI 1045 Hasil Quenchibg-Tempering Variasi Temperatur Waktu Temper pada Uji Rotating Bending (Skripsi). ITS

Surabaya.

Heryanto, PB. BAngun, Adi. 2005.Pengaruh Prestrain terhadap Korosi Retak Tegang pada Stainless Steel 304(Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

Fontana, Mars G, 1987, “Corrosion Engineering”,3rded, Mc Grawhill, New York.

Jaya, Windra. 2006.Pengaruh Parameter Kecepatan Potong Proses Sekrap terhadap Laju Korosi Baja Karbon Rendah dalam Lingkungan Asam, Netral dan Basa (Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

James. D. Frizt, Ronald. J.Gerlock,Chloride Stress Corrosion Cracking Resistance Of 6 % Mo Stainless Steel Alloy(UNS N08367). Desalination Journal, 13(5), 2001, pp.93-97

Jones, D. A. 1992.Principle and Prevention of Corrosion. MacMillan.

Jones, D. A. . 1996.Principle and Prevention of Corrosion, 2nded . Prentice Hall, upper saddle River, New Jersey.

Juanda, Eko. 2011.Anlaisa Korosi pada Hasil Pengelasan Baja AISI 1045 pada Lingkungan NaCl dan H2SO4 (Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

Kirk D., P.E. Render,Effect Of Peening On Stress Corrosion Cracking, International Conference of Shot Peening 7th, Warsaw, Poland., 1998, pp.167- 176.

Purwantara, I. Wayan. 2006.Pengaruh Parameter Kecepatan Potong dan Langkah Pemakanan pada Proses Permesinan Sekrap terhadap Laju Korosi Baja Tahan Karat AISI 304 dalam Lingkungan Asam Sulfat(Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

Sarasih, Uli. 2006. Studi Perilaku Korosi Retak Tegang (SCC)Stainless Steel 304 Akibat Efek Prestrain dengan Pembebanan Statis diatas Tegangan Luluh(Skripsi). Unila. Bandar Lampung. Smith, W. F 1996.Principles of Material Science and Engineering.McGraw Hill. USA

Sukmana, I. 2001. Penelitian Baja Tahan Karat Austentik TIPE AISI 1045 dengan Metode U-Bend pada Temperatur Kamar dalam Lingkungan Asam Klorida.(Jurnal). ITB. Bandung.

Sunu, W. 2005. Pengaruh Temperatur Sensitisasi pada Baja Tahan Karat Austenitik AISI 304terhadap Fenomena Korosi dalam Asam Sulfat. (Skripsi). Universitas Lampung. Bandar Lampung

Trethewey, K. R. dan Chamberlain, J. 1991. Korosi untuk Mahasiswa dan Rekayasawan.

Gramedia. Jakarta.

Trethewey, K. R. dan Chamberlain, J. 1991

Timings, R.L. 1998.Engineering Materials Volume 1.Longman : England. Wantanabe, 2001

Wibowo, A. Benny. 2007. Pengaruh Deformasi Plastis pada Ketahanan Korosi Retak Tegang (SCC) Pipa Kuningan(Skripsi). Unila. Bandar Lampung.

Tabel Halaman 1. Komposisi kimia Baja AISI 1045 ... 21 2. Sifat Mekanik Baja AISI 1045 ... 21 3.Dimensi Spesimen U-Bend ( Mannual Book of ASTM Standar)... 23 4. Kerentanan bahan logam terhadap lingkungannya sebagai pemicu Korosi

retak tegang [Fontana.2001]... 27 5. Hasil pengujian tarik ... 34 6. Nilai kekerasan Vikers pada Specimen Uji sebelum dan sesudah

di bending... 35 7. Data kehilangan berat dalam larutan Mgcl2... 37 8. Data pengukuran panjang retak... 39

1. Tim Penguji

Ketua Penguji : Harnowo Supriadi, S.T.,M.T.

Anggota Penguji : Drs. Sugiyanto, M.T.

Penguji Utama : M. Badaruddin, Ph.D.

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A.

NIP 19650510 199303 2 008

RETAK TEGANG (SCC) BAJA AISI 1045 Nama Mahasiswa :

_{Asep Rulloh Hendra Prasetyo}

Nomor Pokok Mahasiswa : 0715021026 Jurusan : Teknik Mesin Fakultas : Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. Drs. Sugiyanto,M.T.

NIP 19690909 199703 1 002 NIP 19570411 198610 1 001

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin

Harmen Burhanudin, S.T., M.T. NIP 19690620 200003 1 001

Pelaut yang tangguh, ketika ia telah berhasil

melewati gelombang dan badai yang besar

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Work on uderpreasure is truly a men

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Hidup di Atmosfer lelaki, Saya menemukan arti

kesederhanaan dan apa adanya

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Kesuksesan seorang pria, SEMPURNA dan PASTI

apabila ada seorang wanita dibelakangnya

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL

PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN

AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN

REKTOR No. 3187/H26/DT/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

yang kucintai

Mamak, ini hasil tetesan air mata do amu

Setiap malam

Bapak, ini hasil keringat kerja keras selama ini .

Papa,(Ir.Hi.Heru Sapto Handoko) ini hasil

kepercayaan, serta berkat

Semua jasa dan Welas asih terhadap kami

Nia, terimakasih atas kesabaran dan ketabahanmu

.

Adikku Umi, Kakakku Arif, Mbak Dian dan

Keponakaanku

Arya Sena Cahyo Wicaksono

Kesederhanaan kita pasti mendapatkan kesuksesan

bersama kelak .

Penulis dilahirkan di Banjar Negara Jawa Tengah pada tanggal 03 Oktober 1989, anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan suami istri Arman Setiadi dan Juwarti.

Pendidikan penulis diawali dari SD N 1 Bumi Dipasena Mulya Tulang Bawang (1995-2001) kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di SMP N 3 Rawajitu Selatan (2001-2004) dan Sekolah Menengah Atas di SMA N 1 Terbanggi Besar Lampung Tengah (2004-2007). Pada tahun 2007 Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lamppung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Pada tahun 2010 penulis melakukan kerja praktik di PT. Komatsu Indonesia bagian Frame Fabrication Maintenance section di Jalan Raya Cakung Cilincing Km 4, Jakarta Utara dengan

judul “Perhitungan Nilai Overall Equipment Effectiviness (OEE) CNC Mitshubishi MAF- RS Plano M HF 4 dengan Metode Total Productive Maintenance pada Fabrication Plant di PT. Komatsu Indonesia”. Selama menjadi mahasiswa Universitas Lampung, penulis aktif dalam beberapa Lembaga kemahasiwaan. Dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) penulis pernah menjabat sebagai Sekretaris Bidang Organisasi dan Kepemimpinan pada tahun 2008-2009, dan diangkat sebagai Kepala Bidang Organisasi dan Kepemimpinan pada tahun 2009-2010. Pada tahun yang sama penulis juga menjabat sebagai Wakil Komandan Resimen Mahasiswa Universitas Lampung (MENWA). Pada tahun 2010 penulis terpilih menjadi Sekretaris Jendral Perhimpunan Mahasiswa Teknik Indonesia (Sekjend PMTI) dalam Musyawarah Nasional (Munas) PMTI di Kendari Sulawesi Tenggara.

Sejak bulan September 2011 penulis mengambil konsentrasi mata kuliah pilihan pada bidang Material dan melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Larutan MgCl2 dalam Temperatur 145o C terhadap Korosi Retak Tegang (SCC) Baja AISI 1045” dibawah bimbingan Bapak Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. sebagai pembimbing utama dan Bapak Drs. Sugiyanto,M.T. sebagai pembimbing pendamping.

Alhamdulillahirobbil’aalamiin_{, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat} dan karuniaNya, 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 selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW.

Skripsi dengan judul “Pengaruh Larutan MgCl2 dalam Temperatur 1450C terhadap Serangan Korosi Retak Tegang (SCC) Baja AISI 1045” ini dapat diselesaikan berkat partisipasi, bantuan, dukungan, dan do’a dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Papa (Ir. Hi. Heru Sapto Handoko) yang telah membuat saya bisa melanjutkan studi ke perguruan tinggi, dan saya ucapkan terimakasih atas support, baik berupa materi maupun bimbingan, dan do’a selama ini. Terimakasih Papa… Semoga kebaikan Papa dibalas Allah SWT, Amiin.

2. Bapak Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. selaku pembimbing utama yang telah memberikan bimbingan, pengetahuan, saran serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.

3. Bapak Drs. Sugiyanto, M.T. selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan bimbingan, pengetahuan, saran serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.

4. Bapak M.Badaruddin, Ph.D. selaku dosen pembahas yang telah memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

5. Bapak Harmen Burhanudin, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

6. Bapak Ir. Herry Wardono.M.Sc. selaku pembimbing akademik penulis atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

lupa juga terimakasih kepada staff dan karyawan Gedung H Teknik Mesin Unila.

9. Bapak, Mamak, Kak Arif, Mbak Dian, Dek Umi Amelia Wati, yang senantiasa sabar, dan

tidak mengenal lelah mendo’akan dan memberikan motivasi.

10. Kurniawati, yang sabar menemani perjalanan perkuliahan dan semoga akan menemani perjalanan hidup selamanya.

11. Sahabat-sahabatku Teknik Mesin Angkatan 2007 : Joni, Jasiron, Ragil, Bakung (Ncez), Meylia, Efri (Tukil), Adhan, Nain, Jefri, Lamsihar, Armeni, Indra Irawan, Yahya, dan semua sobat-sobat yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terimakasih sob… selamat berjuang…

12.Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Unila. Solidarity Forever…

13. Angkatan 29 Resimen Mahasiswa Unila : Ana, Santi, Robet, Kukuh, Agus, Miftah, dan buat Mas Radit, serta adik-adik Menwa semua. Widya Castrena Dharma Siddha.

14. Keluarga Rumah Insinyur, diantaranya Bang rendi (Presiden RI), Bang Hardi, Kak Lapri, Bang Pele, Kak Goro, serta abang-abang 2004 yang sering hadir di Rumah Insinyur.

15. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu, yang telah ikut serta membantu dalam penulisan 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, Juli 2012 Penulis,

motto

Pelaut yang tangguh, ketika ia telah berhasil

melewati gelombang dan badai yang besar

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Work on uderpreasure is truly a men

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Hidup di Atmosfer lelaki, Saya menemukan arti

kesederhanaan dan apa adanya

(

A.R Hendra Prasetyo

)

Kesuksesan seorang pria, SEMPURNA dan PASTI

apabila ada seorang wanita dibelakangnya

PERNYATAAN PENULIS

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL

PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN

AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN

REKTOR No. 3187/H26/DT/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

Karya kecil ini khusus aku persembahkan untuk orang

yang kucintai

Mamak, ini hasil tetesan air mata do amu

Setiap malam

Bapak, ini hasil keringat kerja keras selama ini .

Papa,(Ir.Hi.Heru Sapto Handoko) ini hasil

kepercayaan, serta berkat

Semua jasa dan Welas asih terhadap kami

Nia, terimakasih atas kesabaran dan ketabahanmu

.

Adikku Umi, Kakakku Arif, Mbak Dian dan

Keponakaanku

Arya Sena Cahyo Wicaksono

Kesederhanaan kita pasti mendapatkan kesuksesan

bersama kelak .

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Banjar Negara Jawa Tengah pada tanggal 03 Oktober 1989, anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan suami istri Arman Setiadi dan Juwarti.

Pendidikan penulis diawali dari SD N 1 Bumi Dipasena Mulya Tulang Bawang (1995-2001) kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di SMP N 3 Rawajitu Selatan (2001-2004) dan Sekolah Menengah Atas di SMA N 1 Terbanggi Besar Lampung Tengah (2004-2007). Pada tahun 2007 Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lamppung melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB).

Pada tahun 2010 penulis melakukan kerja praktik di PT. Komatsu Indonesia bagian Frame Fabrication Maintenance section di Jalan Raya Cakung Cilincing Km 4, Jakarta Utara dengan

judul “Perhitungan Nilai Overall Equipment Effectiviness (OEE) CNC Mitshubishi MAF- RS Plano M HF 4 dengan Metode Total Productive Maintenance pada Fabrication Plant di PT.

Komatsu Indonesia”. Selama menjadi mahasiswa Universitas Lampung, penulis aktif dalam beberapa Lembaga kemahasiwaan. Dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) penulis pernah menjabat sebagai Sekretaris Bidang Organisasi dan Kepemimpinan pada tahun 2008-2009, dan diangkat sebagai Kepala Bidang Organisasi dan Kepemimpinan pada tahun 2009-2010. Pada tahun yang sama penulis juga menjabat sebagai Wakil Komandan Resimen Mahasiswa Universitas Lampung (MENWA). Pada tahun 2010 penulis terpilih menjadi Sekretaris Jendral Perhimpunan Mahasiswa Teknik Indonesia (Sekjend PMTI) dalam Musyawarah Nasional (Munas) PMTI di Kendari Sulawesi Tenggara.

Sejak bulan September 2011 penulis mengambil konsentrasi mata kuliah pilihan pada bidang

Material dan melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Larutan MgCl2 dalam Temperatur

145o C terhadap Korosi Retak Tegang (SCC) Baja AISI 1045” dibawah bimbingan Bapak Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. sebagai pembimbing utama dan Bapak Drs. Sugiyanto,M.T. sebagai pembimbing pendamping.

SANWACANA

Alhamdulillahirobbil’aalamiin_{, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat}

dan karuniaNya, 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 selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW.

Skripsi dengan judul “Pengaruh Larutan MgCl2 dalam Temperatur 1450C terhadap Serangan

Korosi Retak Tegang (SCC) Baja AISI 1045” ini dapat diselesaikan berkat partisipasi, bantuan,

dukungan, dan do’a dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur penulis mengucapkan terimakasih

kepada :

1. Papa (Ir. Hi. Heru Sapto Handoko) yang telah membuat saya bisa melanjutkan studi ke perguruan tinggi, dan saya ucapkan terimakasih atas support, baik berupa materi maupun

bimbingan, dan do’a selama ini. Terimakasih Papa… Semoga kebaikan Papa dibalas Allah

SWT, Amiin.

2. Bapak Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. selaku pembimbing utama yang telah memberikan bimbingan, pengetahuan, saran serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.

3. Bapak Drs. Sugiyanto, M.T. selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan bimbingan, pengetahuan, saran serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.

4. Bapak M.Badaruddin, Ph.D. selaku dosen pembahas yang telah memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

5. Bapak Harmen Burhanudin, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

6. Bapak Ir. Herry Wardono.M.Sc. selaku pembimbing akademik penulis atas segala arahan dan motivasinya selama ini.

8. 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. Tak lupa juga terimakasih kepada staff dan karyawan Gedung H Teknik Mesin Unila.

9. Bapak, Mamak, Kak Arif, Mbak Dian, Dek Umi Amelia Wati, yang senantiasa sabar, dan

tidak mengenal lelah mendo’akan dan memberikan motivasi.

10. Kurniawati, yang sabar menemani perjalanan perkuliahan dan semoga akan menemani perjalanan hidup selamanya.

11. Sahabat-sahabatku Teknik Mesin Angkatan 2007 : Joni, Jasiron, Ragil, Bakung (Ncez), Meylia, Efri (Tukil), Adhan, Nain, Jefri, Lamsihar, Armeni, Indra Irawan, Yahya, dan semua sobat-sobat yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, terimakasih sob… selamat berjuang…

12.Keluarga besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Unila. Solidarity Forever…

13. Angkatan 29 Resimen Mahasiswa Unila : Ana, Santi, Robet, Kukuh, Agus, Miftah, dan buat Mas Radit, serta adik-adik Menwa semua. Widya Castrena Dharma Siddha.

14. Keluarga Rumah Insinyur, diantaranya Bang rendi (Presiden RI), Bang Hardi, Kak Lapri, Bang Pele, Kak Goro, serta abang-abang 2004 yang sering hadir di Rumah Insinyur.

15. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu, yang telah ikut serta membantu dalam penulisan 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, Juli 2012 Penulis,