Kesimpulan Saran KESIMPULAN DAN SARAN

58

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian kepekaan SCC yang telah dilakukan pada baja nirkarat AISI 304 dalam lingkungan 3,5 NaCl, maka dapat disimpulkan: 1. Variasi tegangan aplikasi pada spesimen baja nirkarat AISI 304 dalam lingkungan air laut buatan mempengaruhi kurva polarisasi. Pergeseran kurva menuju kearah yang lebih negatif. Ini terlihat dari nilai potensial korosi semakin negatif dan densitas arus korosi semakin tinggi dengan bertambahnya tegangan. 2. Waktu perendaman pada spesimen uji yang diberi variasi tegangan juga berpengaruh terhadap pergeseran kurva polarisasi kearah yang lebih negatif, potensial korosi setiap benda uji semakin negatif dengan meningkatnya waktu perendaman dan densitas arus korosi semakin tinggi dengan bertambahnya tegangan. 3. Inisiasi SCC pada C-ring spesimen dengan tegangan aplikasi 0,49  y terjadi setelah perendaman selama 240 jam, sedang inisiasi SCC pada C-ring spesimen dengan tegangan aplikasi 0,40  y terjadi setelah perendaman selama 720 jam. Ukuran kepekaan SCC atau batas σ app 0,40 σ y dan waktu rendam 720 jam inisiasi korosi berupa pit belum terjadi, dengan kata lain SCC kemungkinan akan ter inisiasi apabila spesimen mendapat tegangan Universitas Sumatera Utara 59 aplikasi, σ app ≥ 0,40σ y setelah di rendam selama 720 jam, pada kondisi ini perilaku korosi pada tegangan tersebut potensial, E cor ≤ - 520 mV sce dan densitas korosi, i cor , ≥ 4,66 Acm 2 53,68 mpy.

5.2. Saran

Data hubungan tegangan aplikasi dengan kurva polarisasi anodik dan katodik dapat di pergunakan untuk simulasi dengan mengunakan metode elemen batas Boundry Element Method yang dapat memperkirakan dimana akan terjadi korosi SCC. Penelitian hendaknya ditambahkan dengan mengkaji diameter spesimen yang lebih besar sehingga memungkinkan pengukuran di beberapa bidang luasan pada spesimen yang sama dan waktu perendaman yang lebih lama. Universitas Sumatera Utara 60 DAFTAR KEPUSTAKAAN ASM HANDBOOK. “Corrosion“. 9a. edition., ASM INTERNATIONAL, USA 1998. ASTM G38 - 73. “Standards For Making and using C-Ring Stress Corrosion Test Specimens”,Current edition approved, West Conshohocken, United States 2001 ASTM E8-01. “Standards Test Methods of Tension Testing of Metallic Materials” ATLAS.S.M., “Technical Hand Book Stainless Steel”, WWW. Atlasmetals.com.au, 2003 Dieter, E. “Mechanical Metallurgy”, 2 nd Ed., Mc Graww-Hill Book, International,1976. J. Teran, and Torres.A.A,dkk., “Stress Corrosion Cracking Susceptibility of Type 304 Stainless Steel in Chloride Environment Using Compact Tension Specimens” IMRC 14, Proceeding Symposium 19, NACE Corrosion and Metallurgy, Cancun, Quintana Roo, Mexico 2005. J. C. Stormer, Jr., “Sailboat Rig Problems: A Surveyors View”, Dixieland Marine, 2005. John Sedriks., “Corrosion of Stainless Steel”, Jhon Wiley Sons, Toronto, 1979. John Sedriks., “Stress Corrosion Cracking Test Methods”, NACE International, Houston, Texas 1990 KR. Trethewey and J. Chamberlain,“Corrosion for students of science and Engineering”, Longman Group, UK ,1988. MatWeb, ”AISI Type 304 HN Stainless Steel”, WWW.MatWeb.com, 2009. Markus O.Speidel.,“ Stress Corrosion Cracking of Stainless Steel in NaCl Solution”, Metallurgical Transaction ,1981. M.G. Fontana. “Corrosion Engineering”, 3 rd Ed.,Mc Graww-Hill Book, Singapore 1988. Universitas Sumatera Utara 61 M. Ridha and S.Aoki., “Simulation of Corrosion Rate of Carbon Steel Subjected to ElasticPlastic Strain”,EPMESC X, Sanya, Hainan,China Aug. 21-23, 2006. M. Schumacher.,”Seawater Corrosion Hand Book”, Noyes Data Corporation, Park Ridge, New Jersey, USA 1979. N.G. Thomson and J.H.Payer.,”DC Electrochemical Test Methods”, NACE International, Houston, Texas 1998 Universitas Sumatera Utara 62 LAMPIRAN Lampiran 1. Data Proses Olah Panas Annealing Tanggal : 12 April 2008 Jenis Pengujian : Proses Olah Panas Annealing Lokasi : Workshop Politeknik Medan Gambar 1.2. Kurva Olah Panas Temperatur - Waktu a b c Gambar 1.2. Foto a Tensil Spesimen, b C-ring Spesimen dan c Oven Pemanas Keterangan: - Jenis bahan : Baja Nirkarat AISI 304. - Asal bahan : Produk lokal. - Jumlah : - 1 Sampel spesimen tensil. - 20 Sampel spesimen C-ring. - Temperatur naik rata – rata : 300 o Cjam - Temperatur maksimum di tahan : 1000 o C - Waktu ditahan : 100 menit - Pendinginan : Air - Oven Pemanas Merek : Nabertherm Germany Universitas Sumatera Utara 63 Lampiran 2. Data Pengujian Tarik Tanggal : 02-05-2008 Jenis Pengujian : Pengujian Tarik Lokasi : Lab Material F.T. UNSYIAH Tabel 2.1. Hasil Pengujian Tarik Data Sheet Hasil Pengujian Keterangan : Test No 012 m 10 3 Kg ε ∆LL o σ PA kNmm 2 ∆L 10 -2 mm 52 0,0000 0,000 0,00 53 0,4 0,0152 0,032 0,95 54 0,8 0,0304 0,064 1,90 55 1,2 0,0432 0,096 2,70 56 1,6 0,0568 0,128 3,55 57 2,0 0,0736 0,160 4,60 58 2,4 0,0880 0,192 5,50 59 2,8 0,1056 0,224 6,60 60 3,2 0,1240 0,256 7,75 61 3,6 0,1504 0,288 9,40 62 4,0 0,1792 0,320 11,2 63 4,4 0,2176 0,352 13,6 64 4,8 0,2728 0,384 17,05 65 5,2 0,3848 0,415 24,05 66 5,6 0,5552 0,447 34,70 67 6,0 0,7840 0,479 49,00 68 6,4 1,0288 0,511 64,30 69 6,8 1,3488 0,543 84,30 70 7,2 1,7152 0,575 107,2 71 7,6 2,1384 0,607 133,6 72 8,0 2,6696 0,639 166,8 73 8,4 3,3528 0,671 209,5 74 8,8 4,3824 0,703 273,9 75 8,95 5,9336 0,715 370,8 Jenis bahan : SS AISI 304 Asal bahan : Produk lokal Jumlah : 1 satu sampel Universitas Sumatera Utara 64 Ukuran Spesimen: Gambar 2.1. Ukuran Spesimen Standar ASTM E 8M Peralatan Pengujian: Gambar 2.2. Mesin Uji Tarik Ukuran spesimen sesudah pengujian : Gambar 2.3. Spesimen Patah Diameter necking = 8,18 mm Luas penampang = 52,5 mm 2 Panjang pengukuran akhir = 97 mm Alat : Tensile Test Machine Merek : Morh Federhafeag Mannheim Germany Universitas Sumatera Utara 65 Pengolahan Data : Kekuatan tarik Tensile Strength: σ u = PA = 715,088 Mpa Modulus elastisitas bahan, E = s E = 1,979 100 GPa atau E = 197,9 GPa. Diperoleh dengan menarik garis lurus dari titik regangan 0,2 sejajar dengan kurva tegangan-regangan linier, dengan bantuan MS Excel didapat gradien kemiringan garis, y = 1,979x + 0,007 Kekuatan luluh s y , s y = 0,42 GPa atau s ys = 420 Mpa Perpanjangan Reduksi Area Universitas Sumatera Utara 66 Lampiran 3. Komposisi Kimia Universitas Sumatera Utara 67 Lampiran 4. Data Dimensi Spesimen Tanggal : 26 Juli 2008 Jenis Pengujian : Pengukuran Spesimen Lokasi : Lab Material F.T. UNSYIAH Tabel 4.1. Pengukuran Pergeseran Diameter Spesimen ID. NO O.D ± 0.05 I.D ± 0.05 THK L ± 0.4 I. Korosi – Tegangan. CS01 0,00 -0,05 1,77 0,12 CS02 0,00 -0,05 1,77 0,00 CS03 0,02 -0,03 1,77 -0,06 CS04 0,02 -0,03 1,77 0,05 CS05 0,03 0,00 1,76 0,00 II. Katodik, 0, 10, 20, dan 30 hari. CS06 0,03 0,00 1,76 -0,06 CS07 0,03 0,02 1,77 0,24 CS08 0,03 0,02 1,77 0,02 CS09 0,04 0,01 1,76 -0,15 CS10 0,04 0,01 1,76 0,00 III. Katodik-Anodik, 0 hari. CS11 0,04 0,01 1,76 -0,02 CS12 0,04 0,02 1,76 -0,02 CS13 0,05 0,02 1,76 0,12 CS14 0,05 0,02 1,76 0,02 CS15 0,05 0,02 1,77 0,14 CS16 0,05 0,00 1,77 -0,15 CS17 0,05 0,00 1,76 -0,06 CS18 0,05 0,02 1,76 0,02 CS19 0,05 0,02 1,76 -0,04 CS20 0,05 0,02 1,76 -0,02 Universitas Sumatera Utara 68 Keterangan: - Spesimenbahan : C-RINGSS AISI 304 - Jumlah : 20 DUA PULUH Gambar 4.1. Foto Identifikasi dan Dimensi Spesimen - Diameter Luar O.D = 25,00 mm - Diameter dalam I.D = 21,46 mm - Tebal THK = 1,77 mm - Lebar L = 19,00 mm Alat Ukur Gambar 4.2 Pengukuran Spesimen Varnier Caliper Merek : Mitotoyu Universitas Sumatera Utara 69 Lampiran 5. Data Pengukuran Pembebanan Spesimen Tanggal : 26 Juli 2008 Jenis Pengujian : Pengukuran Pembebanan Spesimen Lokasi : Lab Material F.T. UNSYIAH Tabel 5.1. Hasil Pengukuran Pergeseran Diameter Spesimen NO OD Δ OD f I. Korosi – Tegangan CS01 25,00 0,00 25,00 CS02 25,00 0,35 24,65 CS03 25,02 0,50 24,52 CS04 25,02 0,65 24,37 CS05 25,03 0,80 24,23 II. Katodik, 0, 10, 20, dan 30 hari CS06 25,03 0,00 25,03 CS07 25,03 0,35 24,68 CS08 25,03 0,50 24,53 CS09 25,04 0,65 24,39 CS10 25,04 0,80 24,24 III. Katodik – Anodik CS11 25,04 0,00 25,24 CS12 25,04 0,35 24,69 CS13 25,05 0,50 24,55 CS14 25,05 0,65 24,40 CS15 25,05 0,80 24,25 CS16 25,05 0,00 25,05 CS17 25,05 0,35 24,70 CS18 25,05 0,50 24,55 CS19 25,05 0,65 24,40 CS20 25,05 0,80 24,25 Universitas Sumatera Utara 70 Keterangan: - Namabahan : C-ringSS AISI 304 - Jumlah : 20 Dua puluh - Alat ukur : Varnier Caliper - Merek : Mitotoyu Gambar 5.1. Pergeseran Diameter Efek Pengencangan Mur dan Baut Gambar 5.2. Foto Pengukuran Pergeseran Diameter OD = Diameter luar sebelum pembebanan OD f = Diameter luar setelah pengencangan mur Δ = Selisih diameter pengencangan Satuan mm. Universitas Sumatera Utara 71 Lampiran 6. Hasil Simulasi Ansys 9.0 1. Spesimen Pergeseran Diameter, Δ = 0,50 mm Gambar 6.3. Distribusi Tegangan Von Misses Δ = 0,50 mm Gambar 6.4. Pergeseran Diameter C-ring Δ = 0,50 mm Universitas Sumatera Utara 72

2. Spesimen Pergeseran Diameter, Δ = 0,65 mm

Gambar 6.5. Distribusi Tegangan Von Misses Δ = 0,65 mm Gambar 6.6. Pergeseran Diameter C-ring Δ = 0,65 mm Universitas Sumatera Utara 73

3. Spesimen Pergeseran Diameter, Δ = 0,80 mm

Gambar 6.7. Distribusi Tegangan Von Misses Δ = 0,80 mm Gambar 6.8. Pergeseran Diameter C-ring Δ = 0,80 mm Universitas Sumatera Utara 74 Lampiran 7. Peralatan Uji Sel Korosi dan Perlakuan Rendam Keterangan: 1. Tabung media uji. 4. Termometer. 2. Baut dan Mur. 5. Rangka penyangga. 3. Spesimen C-ring 6. Lingkungan air laut buatan Alat : Sel Korosi Lingkungan : Air laut buatan 3,5 NaCl Gambar 7.1 Set – up Alat Uji Sel Korosi 7. Spesimen-spesimen Korosi tegangan CS01, CS02, CS03, CS04,dan CS05. 8. Spesimen- spesimen polarisasi katodik CS06, CS07, CS08, CS09,dan CS10. Universitas Sumatera Utara 75 Lampiran 8. Rangkaian Peralatan Pengukuran Kurva Polarisasi Keterangan: Gambar 8.1. Set–up Alat Uji Sel Elektrokimia SpesimenBahan : C-ring SS AISI 304 Jumlah : 10 sepuluh spesimen Lingkungan : Air laut buatan 3,5 NaCl Alat : Sel Elektrokimia 1. Galvanostat 6. Elektroda bantu 11. Elektroda acuan 2. Voltmeter 7. Elektroda kerja 12.Tabung larutan KCl 3. Ampere meter 8. Tabung media uji 13. Sumber potensia 4. Osiloskop 9. Jembatan garam 5. Termometer 10. Baut dan mur Universitas Sumatera Utara 76 Lampiran 9. Penentuan Potensial dan Densitas Korosi Dari Kurva Polarisasi Dengan Ekstrapolasi Tafel a Kurva Katodik dan Anodik Gambar 9.1. Perpotongan Garis Linier Ekstrapolasi Anodik dan Katodik Perpotongan garis linier dua kurva anodik dan katodik secara ekstrapolasi dari Gambar 9.1.diperoleh: - Densitas korosi, i corr = 2,6 μAcm 2 . - Potensial korosi, E cor = -370,4 mV. Dengan cara yang sama untuk beban tegangan yang lain hasilnya disusun Tabel di atas. Universitas Sumatera Utara 77

b. Kurva Katodik