Gambar 3.6. Hot Plate g. Gun Spray
Digunakan untuk menyenprotkan deposit klor dan sulfur.
Gambar 3.7. Gun Spray h. Ultrasonic Cleaner
Digunakan untuk membersihan sisa kotoran dan lemak pada spesimen.
Gambar 3.8. Ultrasonic Cleaner
i. Termokopel
Digunakan untuk memeriksa suhu oksidasi dalam furnace.
Gambar 3.9. Termokopel j.
Furnace Digunakan untuk proses oksidasi
Gambar 3.10. Termokopel k. X-RD digunakan untuk melihat kandungan elemen spesimen.
Gambar 3.11. Alat Uji X-RD
3.3.2 Bahan Penelitian
a. Baja AISI 1020 Digunakan untuk spesimen utama dalam penelitian ini.
Gambar 3.12. Baja AISI 1020 b. Larutan Deposit NaClNa
2
SO
4
Bahan larutan deposit NaClNa
2
SO
4
untuk proses oksidasi. Dengan perbandingan berat gr: 1000 sampel 1, 3070 sampel 2,
5050sampel 3, 7030 sampel 4, dan 0100 sampel 5 dilarutkan dalam aquades dengan total volume 250 mL
Gambar 3.13. Larutan Deposit NaClNa
2
SO
4
3.4. Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja penelitian yang akan dilakukan sebagai berikut:
3.4.1. Persiapan Spesimen Uji
Jumlah spesimen uji yang akan digunakan pada penelitian ini sebanyak 75, material yang diuji pada penelitian ini adalah baja karbon rendah AISI 1020. pada
penelitian ini dilakukan dalam dua bagian, dengan uraian sebagai berikut: bagian waktu oksidasi 1 jam, 4 jam, 9 jam, 25 jam dan 49 jam
Tabe 3.1
. Jumlah spesimen uji yang akan digunakan
Sampel Jam
Pre-Coated Total
NaClNa
2
SO
4
1000 NaClNa
2
SO
4
3070 NaClNa
2
SO
4
5050 NaClNa
2
SO
4
7030 NaClNa
2
SO
4
0100 1
3 3
3 3
3 15
4 3
3 3
3 3
15 9
3 3
3 3
3 15
25 3
3 3
3 3
15 49
3 3
3 3
3 15
Jumlah 75
Tabel 3.2. Jumlah spesimen uji yang akan digunakan untuk masing – masing
pengujian
Pengujian Jam
X-RD OM
Total 1
2 2
4 2
2 9
2 2
25 2
2 49
3 2
5 Jumlah
13
3.4.2. Pemotongan Spesimen Uji
Pemotongan spesimen uji ini dilakukan dengan menggunakan gergaji besi. Dengan ukuran spesimen 2 mm x 10 mm x 20 mm.
1. Cleaning Yang dimaksud dengan cleaning yaitu pembersihan permukaan logam yang
dimaksudkan untuk menghilangkan kontaminasi, kotoran dan membentuk struktur permukaan spesimen yang baik. Dalam hal ini ada beberapa proses yang
dilakukan antara lain : -
Proses Grinding Pada logam menyangkut proses penggosokan pada logam yang
menggunakan amplas 200-1200. -
Proses Pembilasan Proses pembilasan dengan menggunakan air yang berfungsi untuk
menghilangkan sisa-sisa etanol yang masih ada pada permukaan benda kerja. Digunakannya air karena mempunyai daya hantar listrik yang
kecil daripada air biasa dan mengandung anion dan kation rendah. -
Drying Proses ini adalah proses pengeringan benda ujispesimen dengan
menggunakan hair dryer, bertujuan supaya spesimen benar-benar dalam keadaan kering
3.4.3. Proses Pengujian Oksidasi Korosi.
Pada proses ini baja yang telah melewati tahapan perlakuan diatas akan diuji pada lingkungan NaCl + Na
2
SO
4
dengan konsentrasi 100 NaCl + 0 Na
2
SO
4 ,
30 NaCl + 70 Na
2
SO
4
, 50 NaCl + 50 Na
2
SO
4 ,
70 NaCl + 30 Na
2
SO
4
, 0 NaCl + 100 Na
2
SO
4
dalam berat gr yang disemprotkan pada permukaan baja dimana spesimen diletakkan diatas hot plate bertemperatur 200 °C. Setelah itu
pengujian korosi dilakukan dengan temperatur 700 °C dengan interval waktu yang digunakan antara 1, 4, 9, 25, 49 jam.
3.5. Karakterisasi
Setelah melalui proses pengujian oksidasi maka spesimen akan melalui tahapan pengujian karakterisasi. Proses yang akan dilakukan adalah XRD X-Ray
Diffraction , OM Optic Microscope
untuk mengetahui fasa dan struktur mikro baja.
3.6. Pengumpulan Data
Pengumpulan data – data yang dibutuhkan untuk menunjang penelitian yang akan dilakukan adalah:
Melakukan penghitungan weight gain Δ w dari baja yang diuji, untuk mendapatkan perbandingan antara weight gain Δ w per satuan luas A dan waktu
pengujian t. Dengan menggunakan rumus sebagai berikut: W
= W + W
+ NaCL + Na
2
SO
4
3.1 W
1
= Berat spesimen setelah uji korosi. 3.2
dimana ; W
’
= Berat spesimen sebelum uji korosi Sehingga ;
3.3
dan, A = 2 p.l + 2 p.t + 2 l.t
3.4 dimana ;
p = Panjang spesimen.
l = Lebar spesimen.
t = Tebal spesimen
3.7 Diagram Alir
Gambar 3.14. Diagram Alir Penelitian Studi literatur dan survey
OM Persiapan bahan baja karbon rendah
Pre-coated deposit 100+0, 30+70, 50+50, 70+30, 0+100 NaClNa
2
SO
4
Penimbangan berat
Kesimpulan dan saran Analisa data dan pembahasan
Selesai X-RD
Analisa Sampel Mulai
Pengujian oksidasi
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Penelitian pengujian oksidasi baja AISI 1020 pada temperatur 700 °C selama periode 1 - 49 jam, menghasilkan beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari
hasil penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Keberadaan deposit NaCl+Na
2
SO
4
pada baja AISI 1020 sangat besar
mempengaruhi oksidasi baja. Hal ini dapat dilihat dari nilai konstanta parabolik dengan perbandingan deposit NaCl+Na
2
SO
4
gr: 1000 adalah 6,04 x 10
-8
mg
2
cm
–4
s
–1
, 3070 adalah 2,57 x 10
-8
mg
2
cm
–4
s
–
1, 5050 adalah 4,35x10
-8
mg
2
cm
– 4
s
–1
, 7030 adalah 5,79 x 10
-8
mg
2
cm
–4
s
–1
, 0100 adalah 5,11 x 10
-8
mg
2
cm
–4
s
–1
dan diudara biasa adalah sebesar 1,073× 10
-12
g
2
cm
–4
s
–1
.
2. Hasil mokroskop optik pada penampang permukaan baja AISI 1020 dengan komposisi deposit NaCl+Na
2
SO
4
yang dioksidasi pada 700 °C dengan periode waktu oksidasi 49 jam mengalami pengerusakan lapisan permukaan baja AISI
1020 disebabkan oleh keberadaan klor dan sulfur dari deposit NaCl+Na
2
SO
4
yang memicu pertumbuhan oksida kaya besi FeO
3
.
✂ ✄
3. Hasil analisis X-ray XRD pada permukaan sampel yang dioksidasi selama 49 jam menunjukan pertumbuhan fasa-fasa yang terbentuk pada permukaan baja
AISI 1020 setelah dioksidasi pada temperatur 700 °C dalam lingkungan NaCl+Na
2
SO
4
adalah lapisan hematite Fe
2
O
3
yang terbentuk lebih tipis dibandingkan dengan lapisan magnetite Fe
3
O
4
dan lapisan wustite FeO, dimana lapisan wustite FeO terbentuk dekat dengan subrat baja.
5.2. Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjut dan observasi pada baja karbon sedang dan baja karbon tinggi untuk menjadi pembanding dengan variabel temperatur dan waktu
yang berbeda, serta dioksidasi dalam lingkungan yang berbeda. Sehingga didapatkan hasil penelitian yang dapat memberikan bahan pertimbangan dalam
memilih material tahan korosi dalam temperatur tinggi maupun temperatur ruang.
DAFTAR PUSTAKA
Amstead, B.H., 1993. Teknologi Mekanik. Jakarta, Erlangga. Sutianto, Ramadhan. 2011. Baja Karbon Rendah. Melalui :
http:ramadhansutianto007.blogspot.com,diakses 28 Desember 2012 Wang, Chaur-jeng., Chang, Yeong-Chung. 2002. NaCl-induced hot corrosion of
Fe-Mn-Al-C alloys . National Taiwan University of Science and
Technology. Taiwan Fontana , M.G., 1986, Corrosion Engineering, Edition, Mc Graw-Hill
Book Company, New York. Davis, Troxell, dan Hauck. 1998. The Testing of Engineering Materials.
Edisi 4. Penerbit Mc Graw Hill. New York. ASM International, 1993. ASM handbook vol. 1:329
Wiryosumarto, H dan Okumura, T.2004. Teknologi Pengelasan Logam. Cetakan 9. Penerbit Pradnya Paramita. Jakarta
Hariati , P., Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA., Ramadhan Mavindra. 2011 Studi Eksperimen Laju Korosi Plat Body Automobiles Pada Larutan
NaCl 5 Air Laut Dengan Cyclic Methode SAE J2234. ITS, Surabaya Melalui :
http:www.material.chula.ac.thJournalv20-331-3620 RUJISOMNAPA,20J.pdf, Diakses 28 Desember 2012
Amstead, B.H. 1989. Teknologi mekanik Jilid 1. Erlangga. Jakarta Lee W.H., R.Y. Lin, 1999, Oxidation, Sulfdation and hot corrosion of
Intermetallic compound Fe
3
Al at 605 ºC and 800 ºC, Materials Chemistry and Physisc
, vol. 58 pp. 231-242 Indiarto, Dwi. 2009. Pengaruh Waktu Tahan Proses Waktu Baja Karbon Rendah
Terhadap Ketebalan Lapisan, Kekuatan Tarik Surakarta Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
