Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah dengan Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi

(1)

PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

RUSDALENA 070801016

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

(2)

PERSETUJUAN

Judul : PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON

RENDAH DENGAN METODE

ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI Kategori : SKRIPSI

Nama : RUSDALENA

Nomor Induk Mahasiswa : 070801016

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, 9 Agustus 2011

Diketahui

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing

Ketua

DR. Marhaposan Situmorang Dr. Perdinan Sinuhaji, MS NIP. 195510301980031003 NIP. 195903101987031002

(3)

PERNYATAAN

PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 9 Agustus 2011

RUSDALENA 070801016

(4)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis haturkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pelapisan Nikel pada Baja Karbon Rendah dengan Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi, yang dilaksanakan di Laboratorium Electroplating Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan dan pengujiannya di Pendidikan Teknologi Kimia Industri Medan.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Perdinan Sinuhaji, MS selaku Dosen Pembimbing penulis serta Drs. Infarizal dan Safitri selaku pembimbing di lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Dr. Luhut Sihombing, M.Si selaku Dosen Wali penulis selama mengikuti perkuliahan, kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika DR. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon, M.Si, Dekan FMIPA USU Dr. Sutarman, M.Sc serta semua Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU.

Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada yang paling kucintai dan kusayangi Ayahanda Sumarno dan Ibunda Tuminem yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil, kepada kakak-kakak ku tersayang Warni/Ali, Asiati/Usup, dan Idariati/Agus, Abang-abang ku tersayang Erdianto/Nita, Sutrisno dan Wahyudi, keponakan ku yang selalu membuatku tersenyum Nining dan Ery serta seluruh keluarga besar yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu, penulis ucapkan banyak terima kasih. Akhirnya tidak terlupakan untuk rekan seperjuangan ku Siska Futri Nst dan sahabat-sahabat ku (Juriah, Irna, Isma, Juli, Eva Pgb, Rahma, Angel, Ummi, Rini, Mora, Eva R, Suci, Dila, Delo) dan adik ku Wanda serta boy friend’s (Oki, Iwan, Ichsan, Hilman dan Martin) yang selalu memberi motivasi dan semangat, buat abang-abang ku 2006 (Indra, Gilang, Riri, Deri dan Hakim) juga penulis ucapkan terima kasih, tidak terlupa juga buat semua pengurus UKMI AL-Falak yang mengajariku arti kehidupan dan semua mahasiswa Fisika USU khususnya stambuk 2007 yang is the best dan mengajariku arti sebuah kekeluargaan.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat konstruktif (membangun) demi kesempurnaan penyusunan skripsi ini. Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat membawa manfaat bagi kita semua.

(5)

PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pelapisan nikel pada baja karbon rendah DIN ST 37 dengan metode elektroplating. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian kekerasan, ketebalan, korosi dan mengamati mikrostruktur. Pelapisan nikel pada baja karbon rendah divariasikan terhadap arus; 4; 5; 6; 7; dan 8 Amp, kekerasan maksimum 1212,897 MPa pada arus 8 Amp, ketebalan maksimum 0,058 mm pada arus 8 Amp, laju korosi pada masing-masing larutan NaCl (3%), H2SO4 (20%), di air dan udara,

pelapisan nikel pada baja karbon rendah yang paling baik digunakan di udara daripada di air, larutan NaCl (3%) dan H2SO4 (20%), pada arus 8 Amp dengan laju korosi

(6)

NICKEL COATING ON LOW CARBON STEEL WITH ELECTROPLATING METHOD AS ANTI-CORROSION

ABSTRACT

Research has been conducted on the nickel coating on low carbon steel DIN ST 37 with the method of electroplating. In this research was tested about hardness, thickness, corrosion and observed microstructure. Nickel coating on low carbon steel is varied on current; 4; 5; 6; 7, and 8 Amp, maximum hardness 1212.897 MPa at 8 Amp current, maximum thickness of 0.058 mm at 8 Amp current, the corrosion rate at each NaCl (3%), H2SO4 (20%), in water and air, the nickel coating on low carbon

steel is best used in air than in water, NaCl solution (3%) and H2SO4 (20%), in the

current 8 Amp with corrosion rate of 0.00168 mm / year. Microstructure of low carbon steel is ferrite and pearlite.

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ... ii

Pernyataan ... iii

Penghargaan ... iv

Abstrak ... v

Abstract ... vi

Daftar Isi ... vii

Daftar Tabel ... ix

Daftar Gambar ... x

Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

1.6 Tempat Penelitian ... 3

1.7 Sistematika Penulisan ... 4

Bab II Tinjauan Pustaka 2.1 Metode-metode Pelapisan dengan Logam ... 5

2.1.1 Elektroplating ... 5

2.1.1.1 Unsur-unsur Pokok Proses Elektroplating ... 6

2.1.1.2 Fungsi Elektroplating ... 7

2.1.2 Pencelupan Panas (hot dipping) ... 8

2.1.3 Pelapisan dengan Penyemprotan... 8

2.2 Sifat-sifat Bahan Pelapis ... 8

2.3 Baja ... 9

2.3.1 Pengertian Baja ... 9

2.3.2 Sifat-sifat Baja ... 9

2.3.3 Klasifikasi Baja ... 9

2.4 Nikel ... 10

2.4.1 Sifat-sifat Nikel ... 10

2.4.2 Nikel dan Paduannya ... 11

2.5 Karakteristik Pengujian Material ... 12

2.5.1 Ketebalan ... 12

2.5.2 Korosi... 13

2.5.2.1 Korosi dalam Air atau Lingkungan Berair ... 14

2.5.2.2 Korosi Udara ... 14

2.5.2.3 Prinsip-prinsip Dasar Pengendalian Korosi ... 15

2.5.3 Pengukuran Kekerasan Vickers... 16

2.5.3.1 Keuntungan dan Kerugian Kekerasan Vickers ... 17

(8)

Bab III Metodologi Penelitian

3.1 Peralatan dan Bahan-Bahan... 19

3.1.1 Peralatan... 19

3.1.2 Bahan-Bahan ... 20

3.2 Diagram Alir Penelitian ... 21

3.3 Variabel Eksperimen ... 22

3.3.1 Variabel Penelitian ... 22

3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji ... 22

3.4 Prosedur Penelitian ... 22

3.4.1 Cara Pembuatan Larutan ... 22

3.4.2 Pelaksanaan Pembersihan Sampel ... 23

3.4.3 Pelaksanaan Pelapisan Nikel ... 23

3.5 Pengujian ... 25

3.5.1 Sifat Fisis ... 25

3.5.1.1 Ketebalan (Thikcness) ... 25

3.5.1.2 Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance) ... 26

3.5.2 Sifat Mekanik ... 26

3.5.2.1 Uji Kekerasan (Vickers Hardness Test) ... 26

3.5.3 Analisa Mikrostruktur... 27

3.5.3.1 Mikroskop Optik (Microscope Optic) ... 27

Bab IV Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian ... 29

4.1.1 Sifat Fisis ... 29

4.1.1.1 Hasil Pengujian Ketebalan ... 29

4.1.1.2 Hasil Pengujian Korosi ... 29

4.1.2 Sifat Mekanik ... 32

4.1.2.1 Hasil Pengujian Kekerasan ... 32

4.1.3 Analisa Mikrostruktur... 33

4.1.3.1 Mikroskop Optik ... 33

4.2 Pembahasan ... 36

4.2.1 Sifat Fisis ... 36

4.2.1.1 Ketebalan (Thickness) ... 36

4.2.1.2 Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance) ... 37

4.2.2 Sifat Mekanik ... 40

4.2.2.1 Kekerasan (Vickers Hardness) ... 40

Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan ... 42

5.2 Saran ... 42 DAFTAR PUSTAKA

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Berat Pelapisan Nikel untuk Uji Korosi dalam Larutan NaCl ... 24

Tabel 3.2 Berat Pelapisan Nikel untuk Uji Kekerasan, Ketebalan dan Mikrostruktur ... 24

Tabel 3.3 Berat Pelapisan Nikel untuk Uji Korosi dalam Air ... 24

Tabel 3.4 Berat Pelapisan Nikel untuk Uji Korosi dalam Larutan H2SO4 ... 25

Tabel 3.5 Berat Pelapisan Nikel untuk Uji Korosi di Udara ... 25

Tabel 4.1 Pengukuran Ketebalan Pelapisan Nikel ... 29

Tabel 4.2 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam NaCl (3%) ... 30

Tabel 4.3 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam H2O ... 31

Tabel 4.4 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam H2SO4 (20%) ... 31

Tabel 4.5 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi di Udara ... 32

(10)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangkaian dasar elektrik untuk electroplating ... 6 Gambar 2.2 Kekerasan Vickers Test... 16 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 21 Gambar 4.1 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah – Nikel Dengan

Kuat Arus 4 Amp ... 34 Gambar 4.2 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah – Nikel Dengan

Kuat Arus 5 Amp ... 34 Gambar 4.3 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah – Nikel Dengan

Kuat Arus 6 Amp ... 35 Gambar 4.4 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah – Nikel Dengan

Kuat Arus 7 A ... 35 Gambar 4.5 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah – Nikel Dengan

Kuat Arus 8 A ... 36 Gambar 4.6 Hubungan Ketebalan Pelapisan Nikel dengan Kuat Arus ... 37 Gambar 4.7 Hubungan Laju Korosi dengan Kuat Arus dalam

Larutan NaCl 3% ... 38 Gambar 4.8 Hubungan Laju Korosi dengan Kuat Arus Pada Air ... 39 Gambar 4.9 Hubungan Laju Korosi dengan Kuat Arus Pada

Larutan H2SO4 20% ... 39

Gambar 4.10 Hubungan Laju Korosi dengan Kuat Arus Di Udara ... 40 Gambar 4.11 Hubungan Kekerasan Pelapisan Nikel dengan Kuat Arus ... 41

(11)

PELAPISAN NIKEL PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI

ABSTRAK

pelapisan nikel pada baja karbon rendah yang paling baik digunakan di udara daripada di air, larutan NaCl (3%) dan H2SO4 (20%), pada arus 8 Amp dengan laju korosi

(12)

NICKEL COATING ON LOW CARBON STEEL WITH ELECTROPLATING METHOD AS ANTI-CORROSION

ABSTRACT

steel is best used in air than in water, NaCl solution (3%) and H2SO4 (20%), in the

current 8 Amp with corrosion rate of 0.00168 mm / year. Microstructure of low carbon steel is ferrite and pearlite.

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berbagai peralatan rumah tangga, alat sport, alat tulis, kendaraan bermotor dan lain sebagainya yang menggunakan pelapisan pelindung pada permukaannya agar tahan terhadap lingkungan. Dari sekian banyaknya peralatan yang kita gunakan dari pelapisan, maka akan sangat menarik untuk dipelajari lebih lanjut. Dalam penelitian ini material yang digunakan untuk pelapisan adalah nikel. Alasan menggunakan nikel karena pelapisan nikel sudah sangat popular di dunia plating dan beberapa keuntungannya seperti menambah keindahan benda yang dilapisi, menambah kekerasan, tahan terhadap korosi dan lain-lain.

Nikel memiliki kekerasan dan kekuatan sedang, keliatan dan keuletannya baik, serta daya hantar listrik dan termal baik. Nikel juga merupakan logam plating yang paling peka responnya atas aditif-aditif bak platingnya. Nikel klorida memasok kloridanya, ini untuk mencegah agar anoda tidak pasif. Deposit nikel sangat peka terhadap garam klorida berkation lain. Klorida juga meningkatkan daya hantar dan daya lontar.

Pada kehidupan masyarakat saat ini berbagai alat-alat industri dan komponen kendaraan banyak dilakukan pengerjaan akhir melalui proses elektroplating. Elektroplating dilakukan untuk perlindungan terhadap korosi dan juga dekoratif (menarik). Dalam melakukan elektroplating, barang yang dilapis tidak boleh begitu saja dicelupkan ke bak tanpa perlakuan terlebih dahulu. Permukaan harus bersih, mesti siap untuk dilapis. Permukaan bersih, idealnya berupa atom-atom logam substrat tanpa pengotor apapun.

Elektroplating dapat diartikan sebagai proses pelapisan logam dengan menggunakan bantuan arus listrik dan senyawa kimia tertentu guna memindahkan partikel logam pelapis ke material yang hendak dilapis. Proses elektroplating banyak

(14)

dibutuhkan oleh industri penghasil benda logam, diantaranya industri komponen elektronika, peralatan listrik, peralatan olahraga, peralatan dapur dan sebagainya.

Proses electroplating mengubah sifat fisik, mekanik, dan sifat teknologi suatu material. Salah satu contoh perubahan fisik ketika material dilapis dengan nikel adalah bertambahnya daya tahan material tersebut terhadap korosi, serta bertambahnya kapasitas konduktivitasnya. Adapun dalam sifat mekanik, terjadi perubahan kekuatan tarik maupun tekan dari suatu material sesudah mengalami pelapisan dibandingkan sebelumnya. Karena itu, tujuan pelapisan logam tidak luput dari tiga hal, yaitu untuk meningkatkan sifat teknis/mekanis dari suatu logam, melindungi logam dari korosi, dan memperindah tampilan (decorative).

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah pengaruh variasi besar arus dengan waktu yang ditentukan terhadap berat endapan pelapisan nikel pada baja karbon rendah?

2. Bagaimana proses pelapisan nikel pada baja karbon rendah dengan metode elektroplating?

3. Bagaimana pengaruh ketebalan pelapisan nikel pada baja karbon rendah terhadap laju korosi?

1.3 Batasan Masalah

Untuk mendapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka perlu ada pembatasan masalah penelitian :

1. Pengujian yang dilakukan pada baja karbon rendah sesudah dilapisi dengan nikel meliputi; ketebalan, uji kekerasan, uji korosi dan mengamati struktur mikro.

2. Mengetahui pengaruh variasi besar arus dengan waktu yang ditentukan terhadap berat endapan pelapisan nikel pada baja karbon rendah.

3. Menggunakan nikel sebagai pelapis baja karbon rendah pada proses elektroplating.

(15)

1.4 Tujuan Penelitian

Sebagai tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian :

1. Untuk mengetahui teknologi pelapisan dengan metode elektroplating.

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi besar arus dengan waktu yang ditentukan terhadap berat endapan nikel pada baja karbon rendah.

3. Untuk menguji sifat kekerasan, korosi, dan mengamati struktur mikro pada baja karbon rendah setelah dilapisi oleh nikel.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari penelitian :

1. Memperbaiki penampilan bahan agar terlihat menarik atau dekoratif.

2. Meningkatkan sifat-sifat baja seperti kekerasan, anti korosi dan struktur mikro dari sifatnya sebelum pelapisan.

1.6 Tempat Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Electroplating Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan (POLMED) dan di Laboratorium Material Test Pendidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI) Medan.

(16)

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.

Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini memcakup tempat penelitian dan membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Metode-metode Pelapisan dengan Logam

2.1.1 Elektroplating

Elektroplating atau lapis listrik adalah suatu proses pengendapan/deposisi suatu logam pelindung yang dikehendaki diatas logam lain dengan cara elektrolisa. Biasanya elektrolisa dilakukan dalam suatu bejana yang disebut sel elektrolisa yang berisi larutan elektrolit/rendaman (bath). Pada rendaman ini tercelup paling tidak dua elektroda. Masing-masing elektroda dihubungkan dengan arus listrik, terbagi menjadi kutub positif dan negatif dikenal dengan kutub katoda dan anoda.

Selama proses lapis listrik berlangsung terjadi reaksi kimia pada daerah elektroda/elektrolit; baik reaksi reduksi maupun oksidasi. Karena ada proses lapis listrik reaksi diharapkan berjalan terus menerus arah tertentu secara tetap, maka hal yang paling penting dalam proses ini adalah mengoperasikan proses ini dengan arus searah. Komponen-komponen yang berperan penting dalam suatu proses lapis listrik adalah larutan elektrolit (sumber pelapis), anoda, katoda (bahan uji), dan sirkuit luar.

Mengalirnya arus searah melalui suatu larutan berkaitan dengan gerak partikel bermuatan (ion). Ujung-ujung keluar masuknya arus dari/ke larutan disebut elektroda. Seperti diketahui, pada bagian anoda reaksi yang terjadi adalah reaksi oksidasi sedangkan pada katoda reaksinya adalah reaksi reduksi. Pergerakan dari ion-ion larutan yang ada menyebabkan terjadinya kedua macam reaksi pada sistem elektrolisa tersebut. Ion yang bergerak migrasi ke anoda disebut anion, sedangkan yang bergerak ke katoda disebut kation.

Jika arus listrik dialirkan ke dalam larutan elektrolit (larutan pelapis) akan terjadi aliran ion-ion dalam larutan. Ion positif bermigrasi ke arah elektroda negatif

(18)

(katoda) dan ion negatif bermigrasi ke arah elektroda positif (anoda), bersamaan dengan ini terjadi proses pemindahan muatan pada kedua elektroda. Migrasi dari ion-ion tersebut menimbulkan reaksi reduksi (katoda/benda kerja) dan reaksi oksidasi (anoda). (2)

Elektroplating adalah suatu proses pelapisan dimana terjadi pengendapan suatu lapisan logam tipis pada permukaan yang dilapisi dengan menggunakan arus listrik. Biasanya proses elektroplating dilakukan dalam suatu bejana atau cawan yang terdiri dari elektroda yang dihubungkan dengan arus listrik searah (DC) dimana rangkaian ini disebut sel elektrolisa. Pada bejana atau cawan ini, paling tidak terdapat elektroda, dimana masing-masing elektroda dihubungkan dengan arus listrik yang terbagi menjadi kutub positif (anoda) dan kutub negative (katoda) seperti gambar berikut. (8)

(1)

2.1.1.1 Unsur-unsur Pokok Proses Elektroplating 1. Sirkuit luar

Sirkuit luar terdiri dari sumber arus DC dan peralatan terkait seperti Amperemeter, Voltmeter, dan alat pengatur tegangan dan arus.

(19)

2. Katoda

Katoda ialah elektroda negatif yang merupakan benda kerja yang akan dilapisi. Katoda atau benda kerja dapat memiliki bentuk dan dapat terbuat dari beraneka logam, yang terpenting katoda harus memiliki kumpulan atom-atom yang terikat dimana elektron-elektronnya dapat bergerak bebas sehingga proses lapis listrik dapat berlangsung dengan baik dan logam dapat menempel kuat pada katoda.

3. Larutan pelapis

Di dalam larutan pelapis terdapat ion-ion logam pelapis yang sering disebut “Bath”.

4. Anoda

Anoda adalah elektroda positif yang merupakan logam pelapis. (9)

2.1.1.2 Fungsi Elektroplating

Dalam teknologi pengerjaan logam, proses lapis listrik termasuk ke dalam proses pengerjaan akhir (metal finishing). Adapun fungsi dan tujuan dari pelapisan logam adalah sebagai berikut :

1. Memperbaiki tampak rupa (dekoratif) misalnya ; pelapisan emas, perak, kuningan, dan tembaga.

2. Melindungi logam dan dekorasi ,yaitu :

- Melindungi logam dasar dengan logam yang lebih mulia, misalnya ; pelapisan platina, emas dan baja.

- Melindungi logam dasar dengan yang kurang mulia, misalnya ; pelapisan seng dan baja.

3. Meningkatkan ketahanan produk terhadap gesekan (abrasi), misalnya ; pelapisan chromium keras.

4. Memperbaiki kehalusan /bentuk permukaan toleransi logam dasar misalnya ; pelapisan nikel, chromium dan lain sebagainya.

5. Elektroforming, yaitu ; membentuk benda kerja dengan cara endapan. (14) Pelapisan listrik ini juga bertujuan untuk melapisi logam pada permukaan logam atau permukaan yang konduktif melalui proses elektrokimia atau elektrolisa,

(20)

agar mencapai permukaan yang tahan korosi dan penampilannya bagus, mengkilap dan cemerlang. (4)

2.1.2 Pencelupan Panas (hot dipping)

Dalam metode ini, struktur dicelupkan ke dalam bak berisi lelehan logam pelapis. Antara logam pelapis dan logam yang dilindungi terbentuk ikatan metalurgi yang baik karena terjadinya proses perpaduan antar muka (interface alloying). Pengaturan tebal pelapisan dalam proses pencelupan ini sulit, lapisan cenderung tidak merata. Meskipun demikian, seluruh permukaan yang terkena lelehan logam itu akan terlapisi.

2.1.3 Pelapisan dengan Penyemprotan

Logam pelapis berbentuk kawat diumpamakan pada bagian depan penyembur api, dan begitu meleleh segera dihembus dengan tekanan tinggi menjadi butir-butir yang halus. Butir-butir halus yang terlempar dengan kecepatan 100 hingga 150 meter per detik itu menjadi pipih ketika membentur permukaan logam dan melekat. Sampai ketebalan tertentu, lapisan dengan cara ini lebih berpori dibanding pencelupan dan penyalutan listrik.

2.2 Sifat-sifat Bahan Pelapis

Lapisan metalik merupakan penghalang yang sinabung antara permukaan logam dan lingkungan sekelilingnya. Sifat-sifat ideal bahan pelapis dari logam ini dapat ringkaskan sebagai berikut:

a. Logam pelapis harus jauh lebih tahan terhadap serangan lingkungan dibanding logam yang dilindungi.

b. Logam pelapis tidak boleh memicu korosi pada logam yang dilindungi seandainya mengalami goresan atau pecah di permukaannya.

c. Sifat-sifat fisik, seperti kelenturan dan kekerasannya harus cukup memenuhi persyaratan operasional struktur atau komponen bersangkutan.

(21)

d. Metode pelapisannya harus bersesuaian dengan proses fabrikasi yang digunakan untuk membuat produk akhir.

e. Tebal lapisan harus merata dan bebas dari pori-pori. (Persyaratan ini hamper tidak mungkin dipenuhi). (21)

2.3 Baja

2.3.1 Pengertian Baja

Baja merupakan bahan garapan yang paling mudah diubah wujudnya. Oleh karena itu, baja paling banyak digunakan. Pabrik baja mengirimkan baja yang mutunya terjamin, sehingga untuk semua tuntutan dan maksud penggunaan senantiasa tersedia jenis baja yang cocok. (17)

Baja karbon adalah paduan besi dan karbon dimana unsur karbonnya sangat menentukan sifat mekanik dan fisik, sedangkan unsur paduan yang lainnya bersifat sebagai pendukung. (12)

Baja karbon merupakan unsur pengeras besi yang efektif dan murah. Oleh karena itu, umumnya sebagian besar baja komersial hanya mengandung karbon dengan sedikit unsur paduan lain. Baja karbon rendah memiliki kekuatan sedang dengan keuletan yang sangat baik dan digunakan dalam kondisi anil atau normalisasi untuk keperluan konstruksi jembatan, bangunan, kendaraan, dan kapal laut. Baja karbon rendah (< 0,2%) yang sudah ditingkatkan mutunya dihasilkan dengan cara menambahkan Mn untuk menghaluskan butir. (15)

2.3.2 Sifat-sifat Baja

Pengetahuan mengenai sifa-sifat baja merupakan keharusan apabila seseorang akan menggunakan baja sebagai pilihan untuk suatu bagian struktur. Sifat mekanis yang sangat penting pada baja dapat diperoleh dari uji tarik. Uji ini melibatkan pembebanan tarik sampel baja dan bersamaan dengan itu dilakukan pengukuran beban dan perpanjangan sehingga akan diperoleh tegangan dan regangan. (16)

(22)

2.3.3 Klasifikasi Baja

Ada tiga kelompok baja karbon berdasarkan kadar karbonnya yaitu: a. Baja karbon rendah (low carbon steel)

Baja dengan kandungan karbon < 0,3%, memiliki kekuatan sedang dengan keuletan yang baik dan sesuai tujuan fabrikasi, konstruksi atau struktural seperti; jembatan, bangunan gedung, kendaraan bermotor dan kapal laut.

b. Baja karbon sedang (medium carbon steel)

Pada dasarnya sama dengan baja karbon rendah tetapi kandungan karbonnya berkisar 0,3% – 0,7%. Baja ini dapat ditingkatkan kekuatannya melalui proses heat treatment atau dengan case hardening. Baja jenis ini banyak digunakan untuk pegas. Baja dengan kandungan karbon 0,4% – 0,6% digunakan juga untuk rel.

c. Baja karbon tinggi (high carbon steel)

Baja ini mengandung 0,7% - 1,7% karbon dan juga mangan antara 0,3% - 0,90% . Baja jenis ini banyak digunakan sebagai bahan pegas yang memerlukan kekuatan besar. (6)

2.4 Nikel

Nikel sudah dikenal manusia sejak zaman purba, tetapi baru dapat diisolasi tahun 1751. Nikel merupakan unsur ke-24 terbanyak dalam batuan bumi. Biasanya nikel terdapat bersama besi dan kobalt. Kegunaan utama nikel ialah unsur alloy besi maupun non-besi. (8)

Pada saat ini, pelapisan nikel pada besi banyak sekali dilaksanakan baik untuk tujuan pencegahan karat ataupun untuk menambah keindahan. Dengan hasil lapisannya yang mengkilap maka dari segi ini nikel adalah paling banyak diinginkan untuk melapis permukaan. Jenis lain dari pelapisan nikel adalah pelapisan yang berwarna hitam. Warna hitam ini pun tampak menarik dan biasanya digunakan untuk melapis laras senapan dan lainnya. (20)

(23)

2.4.1 Sifat – Sifat Nikel

Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan karat yang keras. Sifat-sifat lainnya dari nikel adalah sebagai berikut:

Titik lebur : 1453 ºC Titik didih : 2913 ºC Massa atom : 58,6934 gr/mol Massa jenis : 8,908 gr/cm3 Struktur Kristal : FCC Kalor Peleburan : 17,48 kJ/mol Kalor Penguapan : 377,5 kJ/mol (22)

Nikel juga memiliki kekerasan dan kekuatan sedang, keliatan dan keuletannya baik, daya hantar listrik dan termal baik. Senyawa nikel digunakan terutama sebagai katalis serta dalam elektroplating. Pada proses plating, walau kebanyakan nikel dari anodanya, tetap perlu terus ditambahkan garamnya ke bak plating. Garam-garam untuk plating itu misalnya nikel karbonat, nikel khlorida, nikel fluoborat, nikel sulfamat, dan nikel sulfat. (8)

2.4.2 Nikel dan Paduannya

Nikel terutama dibuat dengan secara elektrolisa, nikel adalah logam yang berwarna keabu-abuan mempunyai sel satuan kubus berpusat muka (fcc). Setelah penganilan kekuatan tariknya 45-55 kgf/mm2, perpanjangannya 40-50% dan kekerasannya 80-90 Brinell. Nikel baik sekali dalam ketahanan panas dan ketahanan korosinya, tidak rusak oleh air kali atau air laut dan alkali. Tetapi bisa rusak oleh asam nitrat dan sedikit tahan korosi terhadap asam khlor dan asam sulfat.

Seperti telah dikemukakan di atas nikel dipergunakan sebagai unsure paduan untuk baja, dan paduan nikel tahan panas. Nikel sendiri dibuat dalam bentuk pelat tipis

(24)

batangan pendek, pipa dan kawat, yang dipakai untuk pembuatan tabung electron dan penggunaan dalam industri makanan. (18)

2.5 Karakteristik Pengujian Material 2.5.1 Ketebalan

Ketebalan adalah salah satu persyaratan penting dari suatu lapisan hasil elektroplating. Oleh karena itu, dari sekian banyak jenis pengujian yang dilakukan terhadap hasil plating, pengukuran ketebalan adalah salah satu uji yang harus dilakukan.

Dalam merencanakan pengukuran ketebalan perlu diperhatikan kejelasan pengukuran ketebalan yang diinginkan, yaitu ketebalan rata-rata atau ketebalan pada lokasi atau titik tertentu yang sangat strategis. Diambil ketebalan rata-rata karena distribusi ketebalan yang serba sama di setiap titik pada suatu permukaan yang dilapisi jarang sekali bisa dihasilkan dengan proses elektroplating. (10)

Perhitungan Berat dan Ketebalan Lapisan Nikel Secara Teoritis:

Michael Faraday menemukan hubungan antara produk suatu endapan dari ion logam dengan jumlah arus untuk mengendapkannya. Hubungan ini dapat diungkapkan dalam Hukum Faraday sebagai berikut:

1. Jumlah bahan yang terdekomposisi saat berlangsung elektrolisa berbanding lurus dengan kuat arus dan waktu pengaliran dalam larutan elektrolit. (Hukum Faraday)

2. Jumlah arus yang sama akan membebaskan jumlah ekivalen yang sama dari berbagai unsur.

Pernyataan ini dapat dirumuskan: W =

F Z

B t I

. . .

(2.1)

Dengan:

W : Berat endapan pelapisan (gram) I : Arus (ampere)

(25)

t : Waktu (detik) B : Berat atom (gr/mol) Z : Valensi

F : Bilangan Faraday 96.500 Couloumb

Dari rumus tersebut, volume endapan diperoleh dengan perhitungan:

densitas gram endapan berat

volume( 3) ( )

V =



W

(2.2)

Densitas adalah kerapatan logam pelapis (gr/cm3)

Dengan mengukur langsung permukaan benda kerja, maka ketebalan dapat ditentukan: S = A V S =



A

F

Z

B

t

I

.

(2.3)

Jadi, rumus untuk menghitung laju ketebalan adalah sebagai berikut: (1)

Ś =



.

60 .

A

F

Z

B

I

(2.4)

(26)

2.5.2 Korosi

Korosi didefenisikan sebagai kerusakan atau penurunan mutu logam karena bereaksi dengan lingkungannya. Secara umum, korosi juga dapat di pahami sebagai reaksi kimia yang terjadi pada sejumlah logam ataupun logam campuran pada kondisi yang tidak sesuai, yang menyebabkan terjadinya penipisan, pengikisan, kerusakan atau lubang-lubang pada logam tersebut. Lingkungan yang dapat mempengaruhi laju korosi antara lain; oksigen, kecepatan aliran, temperatur dan konsentrasi media korosif. Pencegahan korosi dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu; pemilihan material, peningkatan kemurnian logam, pengubahan lingkungan korosif, pemakaian pelindung/pelapisan, proteksi katoda dan anoda. (3)

2.5.2.1 Korosi dalam Air atau Lingkungan Berair

Logam terkorosi dalam lingkungan berupa cairan dengan suatu mekanisme elektrokimia yang mencakup pelarutan logam sebagai ion. Kelebihan elektron yang terbentuk dalam elektrolit akan mereduksi ion hidrogen (khususnya dalam larutan asam). Oleh karena itu, laju korosi berkaitan dengan aliran elektron atau suatu arus listrik. Kedua reaksi yang meliputi oksidasi (dimana logam terionisasi) dan reduksi terjadi pada lokasi anodik dan katodik di permukaan logam.

Umumnya, permukaan logam terdiri dari lokasi anodik dan katodik, bergantung pada segregasi, struktur mikro, tegangan dan sebagainya. Akan tetapi bilamana logam direndam sebagian, akan ada pemisahan yang jelas antara daerah anodik dan katodik. Daerah katodik dekat batas permukaan dimana oksigen larut dengan mudah. Pada bentuk korosi semacam ini biasanya proses pengendali laju adalah aliran pengadaan oksigen di daerah katodik dan bila daerah katoda luas, maka hal ini sering kali menimbulkan serangan lokal yang cukup gawat di daerah anoda yang kecil, seperti goresan atau celah dan sebagainya. (15)

2.5.2.2 Korosi Udara

Kabut dan pengembunan bisa mendatangkan bahaya korosi dari udara karena membasahi seluruh permukaan termasuk yang tersembunyi. Lapisan-lapisan tipis air

(27)

hembusan angina tau meningkatnya temperatur. Untuk memulai serangan, selapis tipis air yang tidak kelihatan sudah lebih dari cukup. Kebanyakan logam seperti besi, baja, nikel, tembaga dan seng mengalami korosi bila kelembaban relatif lebih dari 60 persen. Jika kelembaban lebih dari 80 persen, karat pada besi dan baja menjadi higroskopik (menyerap air) dan dengan demikian laju serangan meningkat.

Lapisan tipis embun yang terbentuk dari kabut atau dari kelembaban relatif yang tinggi mudah jenuh dengan oksigen dari udara, karena itu reaksi katodik, pengurangan oksiegen atau pembentukan hidrogen bukan merupakan tahapan penentu laju dalam proses korosi yang ditimbulkannya. Laju dan tingkat keparahan serangan biasanya ditentukan oleh konduktivitas elektrolit, yang bergantung pada kadar bahan pengotor yang terlarut. Bahan pengotor ini berbeda-beda, dari karbon dioksida, belerang trioksida, senyawa-senyawa nitrat, hidrogen sulfide dan ion-ion ammonium di kawasan industri, serta ion-ion klorida di lingkungan laut.

Temperatur berpengaruh terhadap korosi udara melalui dua cara. Pertama, peningkatan temperatur biasanya diikuti oleh peningkatan laju reaksi. Pada temperatur tinggi, kelarutan oksigen berkurang dan karena itu laju reaksi katodik menjadi lebih rendah sehingga membatasi korosi. Dari lapisan-lapisan tipis dengan pasokan oksigen yang baik dari udara efek pembatasan ini akan kecil. Kedua, perubahan temperatur berpengaruh terhadap kelembaban relatif dan dapat menyebabkan pengembunan titik embun (dew point condensation). Jika temperatur turun lebih rendah dari titik embun, udara menjadi jenuh dengan uap air dan titik-titik air akan mengendap pada setiap permukaan yang terbuka.

Partikel-partikel padat yang terbawa oleh aliran udara atau gas dapat mengikis cat dan selaput-selaput pelindung pada permukaan logam. Bagian yang rusak akibat pengikisan ini cenderung terkorosi lebih dahulu begitu elektrolit terbentuk pada permukaannya.

2.5.2.3 Prinsip-prinsip Dasar Pengendalian Korosi

Pengendalian korosi bisa dilakukan dengan berbagai cara tetapi yang paling penting adalah:

(28)

b. Modifikasi lingkungan, c. Pemberian lapisan pelindung, d. Pemilihan bahan,

e. Proteksi katodik dan anodik.

Laju korosi pada logam dikendalikan oleh proses yang paling lambat dalam sel. Logam tidak dapat terkorosi dan menghasilkan ion-ion lebih cepat dari kecepatan katoda memanfaatkan elektron-elektron yang dihasilkan, atau kecepatan elektrolit mengangkut arus melalui penghantaran ion.

Sifat-sifat sebuah elektrolit, yang dapat diubah-ubah untuk membatasi keganasannya terhadap permukaan logam. Ion-ion yang terlarut akan mempengaruhi laju korosi dengan cara:

a. Mengubah kehantaran elektrolit,

b. Memperkuat selaput pasif pada permukaan logam, c. Mengubah PH. (21)

Untuk menghitung laju korosi adalah sebagai berikut : R = 87,6

T A D

(2.5)

dengan :

W : kehilangan berat (gr) D : densitas (gr/cm3) A : luas permukaan (cm2) T : waktu (jam) (7)

2.5.3 Pengukuran Kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor intan yang cukup

(29)

kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk piramid seperti ditunjukkan pada gambar.

Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi (koefisien) dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) dari indentor (diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin (136°/2). Rumus untuk menentukan besarnya nilai kekerasan dengan metode vikers. (11)

Gambar 2.2 Kekerasan Vickers Test

HV = ₂

2

136 sin

2 d

F



HV = 1,854 ₂

d F

(2.6) Dengan :

F : pembebanan (kgf)

d1 & d2 : panjang dari dua diagonal (mm) d : panjang diagonal rata-rata (mm)

Ketika nilai diagonal diketahui, kekerasan Vickers dapat dihitung dengan rumus. Keuntungan dari uji kekerasan Vickers adalah bahwa pembacaan sangat akurat dapat

(30)

diambil, dan hanya satu jenis benda tekan digunakan untuk semua jenis logam dan perawatan permukaan. (19)

Hasil-hasil kekerasan Vickers tidak tergantung pada gaya F. Seperti telah diketahui, dengan penggunaan bentuk piramida yang selalu sama, maka pada gaya F yang lebih besar akan diperoleh suatu luas yang lebih besar yang berbandingan dengan gaya tersebut.

2.5.3.1 Keuntungan dan Kerugian Kekerasan Vickers Keuntungan pengukuran kekerasan menurut Vickers adalah :

1. Dengan benda-penekan yang sama kekerasan dapat ditentukan tidak hanya untuk bahan lunak akan tetapi juga untuk bahan keras.

2. Dengan bekas-tekanan yang kecil bahan percobaan merusak lebih sedikit. 3. Pengukuran kekerasan adalah teliti.

4. Kekerasan benda kerja yang amat tipis atau lapisan permukaan yang tipis dapat diukur dengan memilih gaya kecil.

Kerugian pengukuran kekerasan menurut Vickers adalah :

1. Dengan bekas-tekanan yang kecil kekerasan rata-rata bahan yang tidak homogen tidak dapat ditentukan misalnya; besi tuang.

2. Penentuan kekerasan membutuhkan banyak waktu, oleh karena penekanan piramida dan pengukuran diagonal bekas tekanan adalah dua pelaksanaan yang terpisah. (5)

2.5.4 Analisa Struktur Mikro

Struktur Mikro ialah sebuah ketentuan yang sangat umum (general) dimana ini digunakan untuk meliputi suatu jangkauan yang luas dari macam-macam struktural, dari jangkauan yang luas dari macam-macam struktur bahan itu yang dapat dilihat dari mata telanjang yang menuju pada jarak antar atom di dalam kisi kristal bahan itu.

Struktur Mikro (microstructure) meliputi skala dari fenomena struktural yang banyak terdapat dari keikutsertaan ahli scientist bahan dan insinyur teknik material

(31)

dan metalurgi bahan ialah ukuran butiran-butiran dan partikel-partikel, kerusakan kerapatan bahan dan pemisahaan-pemisahaan partikel bahan, pemutusan ikatan skala mikro, dan pelubangan-pelubangan secara skala mikro. (13)

Pada semua cabang metalurgi fisik kegunaan mikroskop sangat besar. Yang sangat sederhana adalah mikroskop cahaya yang terdiri dari tiga bagian pokok; (i) lensa pemantul (illuminator), untuk memantulkan permukaan logam, (ii) lensa obyektif, yang mempunyai daya pisah, dan (iii) lensa mata (eyepiece), untuk memperbesar bayangan yang terbentuk oleh lensa obyektif. Pengujian mikroskopik dari suatu benda uji yang mewakili suatu logam,setelah pemolesan dan kemudian dietsa dengan bantuan larutan kimia yang sesuai dapat memberikan banyak gambaran seperti keteraturan dan ukuran butir, distribusi fase, hasil deformasi plastik dan eksistensi dari pengotor dan cacat-cacat.

Proses kimia atau etsa permukaan, mula-mula memperlihatkan batas butir, tapi lebih lanjut etsa akan memperlihatkan bayangan yang berbeda antara satu butir dengan butir yang lain, hal ini menunjukkan bahwa larutan etsa tidak mengikis permukaan logam seluruhnya melainkan sepanjang bidang-bidang kristalografi tertentu. Bagian yang memilki orientasi yang sama kemudian terdapat dalam satu butir, dan karena setiap butir memiliki orientasi yang berbeda dari butir-butir di sekitarnya, setiap butir akan memantulkan sinar ke lensa obyektif pada mikroskop dan hasilnya akan timbul sinar.(15)

(32)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Peralatan dan Bahan - Bahan 3.1.1 Peralatan

1. Rectifier

Berfungsi sebagai pengubah arus listrik dari arus AC ke DC dan dilengkapi dengan pengontrol tegangan (volt) dan arus (ampere) yang mengalir dalam katoda dan anoda.

2. Wadah

Berfungsi untuk tempat larutan elektrolit, larutan pencuci dan air pembilas. 3. Rak atau barrel (tembaga)

Berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan barang yang akan dilapis (katoda). 4. Kertas Pasir CC 320

Berfungsi untuk membersihkan permukaan baja. 5. Termometer

Berfungsi sebagai alat ukur suhu elektrolit. 6. Gelas Ukur

Berfungsi sebagai pengukur larutan elektrolit. 7. Pengaduk Kaca

Berfungsi sebagai pengaduk larutan elektrolit. 8. Kompor Listrik

Berfungsi sebagai pemanas larutan elektrolit dalam proses pelapisan. 9. Electronic balance (JP-160)

Berfungsi untuk menimbang massa bahan sebelum dan sesudah dilapisi. 10.Vickers Hardeness Tester merek Matsuzawa Seiki

Berfungsi sebagai alat untuk menguji kekerasan sampel. 11.Microscope Optic merek Olympus PM-10AD

(33)

12.Stopwatch

Berfungsi untuk menghitung lamanya waktu pelapisan dengan arus yang di variasikan.

13.Specimen Dryer (Model :18303)

Berfungsi untuk mengeringkan sampel setelah pencucian. 14.Marumoto Metallographic Pregrinder (Model :6525/B)

Berfungsi sebagai alat pengasah logam agar permukaannya terlihat halus. 15.Kaca skala linier

Berfungsi untuk mengukur ketebalan lapisan sampel dengan bantuan mikroskop optik.

3.1.2 Bahan-Bahan

1. Aquadest 2 liter untuk melarutkan bahan-bahan plating. 2. Air bersih

3. Larutan Elektrolit

Komposisi tiap-tiap bahan dalam larutan elektrolit untuk 2 liter : - NiCl2 : 500 gram

- H3BO3 : 100 gram

- NiSO4 : 80 gram

- Brightener M-05 : 2 ml - Brightener M-06 : 2 ml

4. Baja karbon rendah ST 37 sebagai katoda, terletak di terminal negatif (-). 5. Nikel sebagai anoda, terletak di terminal positif (+).

6. Larutan untuk pengujian korosi : - NaCl (3%), H2O, H2SO4 (20%).

(34)

3.2 Diagram Alir (Flow Chart) Penelitian

(35)

3.3 Variabel Eksperimen

3.3.1 Variabel Penelitian

Variasi besar arus dimulai dari 4, 5, 6, 7 dan 8 Amp dengan waktu 15 menit.

3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji

a. Sifat Fisis

- Ketebalan (Thickness)

- Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance) b. Sifat Mekanik

- Kekerasan (Hardness) c. Analisa Mikrostruktur

- Mikroskop Optik (Microscope Optic)

3.4 Prosedur Percobaan

3.4.1 Cara Pembuatan Larutan

Terlebih dahulu kita melakukan pembuatan larutan nikel : - Kapasitas larutan : 2 liter

- Komposisi tiap-tiap bahan dalam larutan elektrolit untuk 2 liter adalah : 1. NiSO4 : 500 gram

2. NiCl2 : 100 gram

3. H3BO3 : 80 gram

4. Brightener M-05 : 2 ml 5. Brightener M-06 : 2 ml Cara Pembuatan Larutan Elektrolit :

a. Timbang bahan tersebut diatas sesuai dengan berat/keperluannya. b. Sediakan aquadest sebanyak 2 liter.

(36)

d. Masukkan bahan-bahan tersebut ke dalam aquadest yang sudah dipanaskan secara berurutan sebagai berikut.

1. Masukkan nikel sulfat dan aduk hingga larut.

2. Kemudian masukkan nikel khlorid dan diaduk hingga larut. 3. Masukkan boric acid dan aduk hingga larut.

4. Kemudian masukkan brightener M-05 dan brightener M-06 aduk hingga larut.

3.4.2 Pelaksanaan Pembersihan Sampel

1. Sampel dibersihkan terlebih dahulu dengan kertas pasir atau pembersihan secara mekanis. Pembersihan secara mekanis yaitu membersihkan permukaan dengan kertas pasir CC 320.

2. Sampel yang telah bersih dicuci dengan detergen agar menghilangkan minyak atau lemak yang ada di permukaan sampel.

3. Setelah pencucian lemak, dibilas dengan air bersih.

4. Dilanjutkan dengan pembersihan/pencucian asam, dilakukan dengan mencelupkan sampel ke dalam larutan asam yaitu H2SO4 untuk

menghilangkan karat.

5. Setelah pencucian asam, dibilas kembali dengan air bersih.

3.4.3 Pelaksanaan Pelapisan Nikel

1. Panaskan larutan hingga temperatur yang telah ditentukan (50ºC).

2. Baja karbon rendah dan nikel di gantung menggunakan tembaga dan dimasukkan ke dalam larutan elektrolit.

3. Hubungkan ke sumber arus listrik (rectifier), baja karbon rendah ke kutub negatif sedangkan nikel atau anoda ke kutub positif.

4. Setelah semuanya siap, stop kontak dihidupkan bersamaan dengan stopwatch.

5. Atur besar arus yang di variasikan mulai 4 Amp dengan waktu 15 menit. 6. Setelah 15 menit baja karbon rendah diangkat dan langsung dibilas dengan

(37)

7. Dilakukan hal yang sama untuk besar arus 5, 6, 7 dan 8 Amp.

Data dari hasil pelapisan nikel pada baja karbon rendah dengan metode elektroplating menggunakan tegangan 10 volt adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Berat Pelapisan untuk Uji Korosi dalam Larutan NaCl Kuat arus

(Amp)

Waktu (menit)

Berat baja sebelum

dilapisi

Berat baja setelah dilapisi

Berat pelapisan (gram)

4 15 40,4022 41,0022 0,6

5 15 41,5994 42,7994 1,2

6 15 42,0380 43,4380 1,4

7 15 42,0411 43,4411 1,4

8 15 40,3640 42,3640 2

Tabel 3.2 Berat Pelapisan Uji Kekerasan, Ketebalan dan Mikrostruktur Kuat arus

(Amp)

Waktu (menit)

Berat baja sebelum

dilapisi

Berat baja setelah dilapisi

Berat pelapisan (gram)

4 15 42,6000 43,2000 0,6

5 15 40,8000 41,4000 0,6

6 15 39,4000 40,8000 1,4

7 15 41,0000 42,6000 1,6

(38)

Tabel 3.3 Berat Pelapisan untuk Uji Korosi dalam Air Kuat arus (Amp) Waktu (menit) Berat baja sebelum dilapisi Berat baja setelah dilapisi Berat pelapisan (gram)

4 15 45,8322 46,6322 0,8

5 15 38,4136 39,8298 1,2

6 15 40,3647 41,7647 1,4

7 15 37,9950 39,7950 1,8

8 15 39,4136 41,6136 2,2

Tabel 3.4 Berat Pelapisan untuk Uji Korosi dalam Larutan H2SO4

Kuat arus (Amp) Waktu (menit) Berat baja sebelum dilapisi Berat baja setelah dilapisi Berat pelapisan (gram)

4 15 40,3840 41,1840 0,8

5 15 41,2040 42,4040 1,2

6 15 37,8140 39,2140 1,4

7 15 39,7700 41,1700 1,4

8 15 41,5570 43,7570 2,2

Tabel 3.5 Berat Pelapisan untuk Uji Korosi di Udara Kuat arus (Amp) Waktu (menit) Berat baja sebelum dilapisi Berat baja setelah dilapisi Berat pelapisan (gram)

4 15 41,0368 42,0368 1

5 15 39,4205 40,8205 1,4

6 15 39,5915 41,1915 1,6

7 15 39,7808 41,5808 1,8

(39)

3.5 Pengujian

Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi : ketebalan, ketahanan korosi, kekerasan (Vickers hardness) dan analisa mikrosktruktur.

3.5.1 Sifat Fisis

3.5.1.1 Ketebalan (Thickness)

Pengujian ketebalan lapisan ini dilakukan di Laboratorium Material Test PTKI Medan. Untuk mengukur ketebalan lapisan ini dengan menggunakan bantuan Mikroskop Optik, yaitu dengan mengukur gambar penampang lintang benda yang akan diukur lapisannya menggunakan kaca skala linier. Penentuan ketebalan dilakukan dengan menggunakan bantuan Mikroskop Optik dengan perbesaran 50 kali, maka di dapat hasil ketebalan dari pelapisan sampel.

3.5.1.2 Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance)

Tujuan dari pengujian korosi adalah untuk mengetahui sifat korosif pada sampel sebelum dan sesudah dilapisi.

Prosedur pengukuran ketahanan korosi sampel uji adalah sebagai berikut : a. Dihitung seluruh luas permukaan sampel yang akan diuji.

b. Ditimbang massa sampel sebelum diuji korosi menggunakan electronic balance.

c. Diukur volume cairan untuk pengujian korosi, air (H2O), NaCl (3%), H2SO4

(20%) dan untuk di udara.

d. Dimasukkan sampel ke dalam wadah yang berisi larutan uji korosi dan untuk uji korosi di udara letakkan di tempat yang tersedia dan biarkan.

(40)

f. Setelah seminggu pada waktu yang sama, sampel dicuci dan dikeringkan dengan specimen dryer kemudian ditimbang.

g. Dicatat massa sampel setelah uji korosi dan hitung perbedaan massa setelah dan sebelum uji korosi.

3.5.2 Sifat Mekanik

3.5.2.1 Uji Kekerasan (Vickers Hardness Test)

Alat untuk menguji kekerasan dengan menggunakan Vickers Hardness Tester, merek Matsuzawa Seiki No.7104, dengan penumpu berupa diamond pyramid dan pengujian ini mengacu pada standard JIS Z 2244.

Prosedur uji kekerasan adalah sebagai berikut :

a. Pastikan permukaan benda uji benar-benar halus dan rata.

b. Diatur posisi pembebanan yang diinginkan (5 kgf) dan set waktu identifikasi secukupnya (30 detik).

c. Dipilih permukaan yang akan diamati, permukaan yang benar-benar datar dan dalam kondisi fokus dalam pengujian ini dilakukan pengujian sebanyak lima kali pada permukaan pada permukaan sampel uji.

d. Diukur panjang masing-masing diagonal dari hasil penekanan tersebut (berbentuk diamond pyramid), yang kemudian hasil pengujian di rata-ratakan sehingga nilai kekerasan dapat dihitung.

3.5.3 Analisa Mikrostruktur

3.5.3.1 Mikroskop Optik ( Microscope Optic)

Bentuk dan ukuran partikel pelapisan nikel pada baja karbon rendah ST 37 dapat diidentifikasi berdasarkan data yang diperoleh dari alat ukur Mikroskop Optik (Microscope Optic), merek Olympus PM-10AD.

(41)

Prosedur untuk sampel sebelum dilakukan pengamatan mikro struktur sebagai berikut :

a. Diratakan permukaan sampel yang diselidiki hingga bekas goresan pada permukaan logam tidak ada lagi dengan menggunakan alat pengasah logam. b. Permukaan sampel yang sudah halus, digosok dengan alat penggosok logam

yang diberi larutan alumina (Polisher) sampai permukaan menjadi mengkilat. c. Sampel yang telah selesai dipoles, dikeringkan dengan Specimen Dryer yang

bertujuan untuk menghilangkan air dari permukaan sampel yang dipoles. d. Selanjutnya permukaan yang selesai dipoles, diberikan larutan etchan dan

dikeringkan kembali dengan Specimen Dryer dan sampel siap untuk diteliti. Prosedur untuk pengamatan mikro struktur adalah sebagai berikut :

1. Sampel yang sudah siap diteliti, diletakkan tepat di bawah lensa obyektif. Kemudian dihidupkan mikroskop optik tersebut sehingga cahaya akan mengenai permukaan sampel uji.

2. Diputar-putar pengatur fokus dari mikroskop optik untuk memperjelas dan memperbesar mikrostruktur permukaan sampel bersamaan dengan melihat lensa okuler yang ada pada mikroskop optik tersebut.

3. Setelah mikrostruktur permukaan sampel terlihat jelas, tekan tombol kamera untuk mengambil foto dari mikrostruktur sampel tersebut.

(42)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Sifat Fisis

4.1.1.1 Hasil Pengujian Ketebalan

Dari penelitian yang telah dilakukan, untuk mengukur ketebalan dapat dilakukan dengan menggunakan Mikroskop Optik perbesaran 50 kali yang dilengkapi oleh kaca skala linier. Sehingga diperoleh data sebagai berikut.

Tabel 4.1 Pengukuran Ketebalan Pelapisan Nikel No Kuat arus

(Amp)

Ketebalan (mm)

1 4 0,010

2 5 0,016

3 6 0,035

4 7 0,042

5 8 0,058

4.1.1.2 Hasil Pengujian Korosi

Dari hasil pengujian ketahanan korosi pada sampel uji yang dilakukan selama 7 hari dengan menggunakan larutan H2SO4 (20%), NaCl (3%), di air dan udara, maka

dapat dihitung laju korosinya dengan menggunakan persamaan (2.5).

Contoh perhitungan untuk menentukan tingkat korosi adalah sebagai berikut : Diketahui : panjang sampel = 10,1 cm

lebar sampel = 5,67 cm tebal sampel = 0,1 cm

Luas permukaan (A) = 2(pxℓ + pxt + ℓxt)

= 2(10,1x5,67 + 10,1x0,1 + 5,67x0,1) = 2(58,844)

(43)

Kehilangan berat (W) = 0,5 gr

Waktu (T) = 7 hari = 168 jam Densitas (D) = 7,8 gr/cm3 Ditanya : mm/thn ?

Maka :

R = 87,6

T

A

D

W

= 87,6

jam

x

cm

x

gr

168

688 ,

117

8 ,

7

5 ,

0

2 = jam x mm x gr mm x gr 168 10 . 688 , 117 8 , 7 10 8 , 43 2 2 3 3 =

52 ,

15421835

43800

= 0,00284 mm/thn

Dari contoh perhitungan diatas, maka diperoleh data sebagai berikut :

Tabel 4.2 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam NaCl (3 %) Sampel Kuat arus

(Amp)

Luas (cm2)

Berat sebelum (gr) Berat setelah (gr) Kehilangan berat (W) (gr) Laju Korosi mm/thn

1 0 115,08 39,5265 38,8265 0,7 0,00407 2 4 117,688 41,0022 40,5022 0,5 0,00284

3 5 119,16 43,4411 42,9411 0,5 0,00281

4 6 121,52 43,4380 42,9380 0,5 0,00275

5 7 119,16 42,7994 42,3994 0,4 0,00224

(44)

Tabel 4.3 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam H2O

Sampel Kuat arus (Amp)

Luas (cm2)

Berat sebelum (gr) Berat setelah (gr) Kehilangan berat (W) (gr) Laju Korosi mm/thn

1 0 114,34 40,1033 39,4033 0,7 0,00409 2 4 127,70 46,6322 46,0322 0,6 0,00314 3 5 109,996 39,8298 39,3298 0,5 0,00304 4 6 115,23 41,7647 41,3647 0,4 0,00232 5 7 112,48 39,7950 39,4950 0,3 0,00178 6 8 115,58 41,6136 41,3136 0,3 0,00174

Tabel.4.4 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi dalam H2SO4 (20 %)

Sampel Kuat arus (Amp)

Luas (cm2)

Berat sebelum (gr) Berat setelah (gr) Kehilangan berat (W) (gr) Laju Korosi mm/thn

1 0 123,10 42,2653 33,4121 8,8532 0,0481

2 4 123,10 41,1840 33,5840 7,6 0,0413

3 5 119,05 42,4040 36,6040 5,8 0,0326

4 6 109,98 39,2140 36,8140 2,4 0,0146

5 7 114,25 41,1700 39,5700 1,6 0,0094

(45)

Tabel.4.5 Data Laju Korosi dari Pengujian Korosi di Udara Sampel Kuat arus

(Amp)

Luas (cm2)

Berat sebelum (gr) Berat setelah (gr) Kehilangan berat (W) (gr) Laju Korosi mm/thn

1 0 117,74 41,1144 40,3644 0,75 0,00426 2 4 113,10 42,0368 41,4368 0,6 0,00355 3 5 114,51 40,8205 40,3205 0,5 0,00292 4 6 115,12 41,1915 40,6915 0,5 0,00290 5 7 114,22 41,5808 41,1808 0,4 0,00234 6 8 119,16 43,8083 43,5083 0,3 0,00168

4.1.2 Sifat Mekanik

4.1.2.1 Hasil Pengujian Kekerasan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka nilai kekerasan dari sampel uji dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2.7) yang mengacu pada standart pengujian JIS Z 2244.

Salah satu perhitungan untuk menentukan nilai kekerasan sampel uji adalah sebagai berikut:

Sampel uji baja karbon rendah dengan arus 4 A (Tabel 4.6) Diketahui : a = 0,3038 mm

b = 0,2952 mm

d = 0,2995 mm

Ditanya : VHN (Vickers Hardness Number) HV = 1,854

d

F

untuk d =

2 b

a



Dengan: F = 5 kgf

(46)

HV = 1,854 ₂

)

2995

,

0 (

5 mm

kgf

HV = 1,854 ₂

1028

,

0

5 mm

kgf

= 2 6 2 10 1028 , 0 / 8 , 9 27 , 9 m x s m x kg

 =

₀

_,

₁₀₂₈

₁₀

6 2

846 ,

90 m

x

N



= 883,716 x 106 N/m2 = 883,716 MPa

Dari hasil perhitungan, maka dapat dibuat tabel pengukuran kekerasan (Vickers hardness) adalah sebagai berikut :

Tabel 4.6 Data Pengukuran kekerasan lapisan nikel

4.1.3 Analisa Mikrostruktur 4.1.3.1 Mikroskop optik

Pengujian mikrostruktur bertujuan untuk mengamati struktur dari sampel uji sebelum dan setelah pelapisan. Hasil analisa mikrostruktur ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Sampel Kuat arus (Amp) Diagonal vertikal (a) Diagonal horizontal (b) Diagonal rata-rata (d)

d2 HV

(MPa)

1 0 0,3200 0,3190 0,3195 0,1028 883,716 2 4 0,3038 0,2952 0,2995 0,0897 1012,776 3 5 0,2876 0,2842 0,2859 0,0817 1111,946 4 6 0,2802 0,2756 0,2779 0,0772 1176,762 5 7 0,2795 0,2755 0,2775 0,0770 1179,818 6 8 0,2778 0,2696 0,2737 0,0749 1212,897

(47)

Gambar 4.1 Mikrostruktur baja karbon rendah - nikel dengan kuat arus 4 Amp

Hasil dari analisa mikrostruktur yang ditunjukkan pada gambar diatas dengan perbesaran 50X, terlihat bahwa kuat arus listrik dan lamanya waktu mempengaruhi ketebalan dari pelapisan nikel. Untuk arus 4 Amp pelapisan nikel masih terlalu tipis. Adapun mikrostruktur dari baja karbon rendah yang telah diamati cenderung menyerupai ferrit dan pearlite. Perbedaan ferrit dan pearlite terlihat dari batas butirnya. Yang mana untuk kuat arus 4 Amp, struktur ferrit cenderung terlihat lebih jelas daripada pearlite.

Gambar 4.2 Mikrostruktur baja karbon rendah - nikel dengan kuat arus 5 Amp

Gambar diatas menunjukkan pada kuat arus listrik 5 Amp, ketebalan sedikit bertambah bila dibandingkan dengan kuat arus yang 4 Amp. Mikrostruktur pearlite juga sudah terlihat agak jelas, sedangkan ferrit terlihat kurang jelas akibat struktur

50X 50X

(48)

pearlite yang semakin bertambah luas karena pengaruh kuat arus listrik yang bertambah besar.

Gambar 4.3 Mikrostruktur baja karbon rendah - nikel dengan kuat arus 6 Amp

Hasil dari analisa mikrostruktur diatas dengan perbesaran 50X, terlihat bahwa ketebalan pelapisan nikel bertambah. Untuk kuat arus listrik 6 Amp, mikrostruktur pearlite sudah terlihat jelas dan ferrit semakin tidak jelas karena perkembangan struktur pearlite yang semakin luas.

Gambar 4.4 Mikrostruktur baja karbon rendah - nikel dengan kuat arus 7 Amp

Dari gambar diatas terlihat bahwa kuat arus listrik sangat mempengaruhi ketebalan pelapisan nikel. Pada kuat arus 7 Amp ini, terlihat ketebalan juga semakin

50X 50X

(49)

bertambah. Mikrostruktur ferrit semakin kurang jelas akibat perkembangan pearlite. Untuk mikrostruktur pearlite pada kuat arus listrik 7 Amp terlihat semakin jelas.

Gambar 4.5 Mikrostruktur baja karbon rendah - nikel dengan kuat arus 8 A mp Dari gambar mikrostruktur diatas, dapat terlihat bahwa kuat arus listrik dan lamanya waktu mempengaruhi ketebalan pelapisan nikel. Semakin besar kuat arus yang diberikan, maka ketebalan semakin bertambah. Ketebalan maksimum terlihat pada pelapisan nikel dengan kuat arus 8 Amp. Adapun mikrostruktur ferrit semakin bertambah tidak jelas, sedangkan untuk struktur pearlite terlihat jelas sekali dan daerahnya semakin luas.

4.2 Pembahasan

4.2.1 Sifat Fisis

4.2.1.1 Ketebalan (Thickness)

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan di dapat data (lihat tabel 4.1), maka dari data penelitian dapat ditunjukkan grafik sebagai berikut.

(50)

Gambar 4.6 Hubungan ketebalan pelapisan nikel dengan kuat arus

Gambar 4.6 menunjukan adanya kenaikan ketebalan lapisan nikel dengan naiknya arus listrik untuk waktu 15 menit pada proses elektroplating. Hal ini disebabkan arus listrik sangat mempengaruhi jumlah muatan yang mengalir dari anoda ke katoda, semakin besar arus yang diberikan maka jumlah ion-ion yang mengalir ke katoda akan semakin banyak dan semakin cepat menempel ke katoda. Dari data percobaan yang diperoleh pada plating dengan menggunakan arus listrik 8A lama waktu 15 menit merupakan hasil yang paling optimal.

4.2.1.2 Ketahanan Korosi (Corrosion Resistance)

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diperoleh data (lihat tabel 4.2), sehingga dapat ditunjukkan hubungan antara kuat arus listrik terhadap laju korosi dengan lama waktu 15 menit dapat ditunjukkan pada grafik berikut.

y = 0.012x - 0.041 R² = 0.976

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07

0 2 4 6 8 10

(

)

(51)

Gambar 4.7 Hubungan laju korosi dengan kuat arus dalam larutan NaCl (3%)

Dari Gambar 4.7 untuk pengujian korosi pada larutan NaCl menunjukkan adanya perbedaan laju korosi pada pelapisan nikel disebabkan oleh variasi arus listrik dan lama waktu proses elektroplating 15 menit. Ini membuktikan bahwa semakin besar kuat arus listrik, maka laju korosi semakin rendah. Baja karbon rendah yang belum dilapisi, lebih mudah terkena korosi di bandingkan dengan baja karbon rendah yang sudah dilapisi. Hubungan laju korosi dengan kuat arus listrik berbanding terbalik, dengan nilai regresi (R2) = 0,949 dan pada kuat arus 8 Amp memiliki laju korosi yang paling rendah yaitu 0,00173 mm/thn.

y = -0.269x + 4.086 R² = 0.949

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

0 2 4 6 8 10

-3

)

(52)

Gambar 4.8 Hubungan laju korosi dengan kuat arus pada air

Dari Gambar 4.8, pengujian korosi pada air (H2O), terlihat bahwa variasi kuat

arus listrik dan lamanya proses elektroplating mempengaruhi laju korosi. Hubungan antara laju korosi dengan kuat arus berbanding terbalik. Semakin besar kuat arus listrik yang diberikan maka ketebalan bertambah dan laju korosi rendah. Laju korosi yang paling rendah terjadi pada kuat arus 8 Amp yaitu 0,00174 mm/thn. Hal ini menunjukkan bahwa pelapisan nikel dapat digunakan di dalam air dan untuk nilai regresi yaitu 0,939.

Gambar 4.9 Hubungan laju korosi dengan kuat arus pada larutan H2SO4 (20%)

y = -0.312x + 4.246 R² = 0.939

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

0 2 4 6 8 10

L a ju k o r o si (1 0 -3 m m /t h n )

Kuat arus (Amp)

y = -5.752x + 54.11 R² = 0.845

0 10 20 30 40 50 60

0 2 4 6 8 10

L a ju k o ro si ( 1 0 -3 m m /t h n )

(53)

Dari Gambar 4.9 menunjukkan laju korosi yang terus menurun. Ini menunjukkan bahwa hubungan antara laju korosi dengan kuat arus listrik berbanding terbalik. Semakin besar kuat arus maka semakin rendah laju korosi. Namun untuk pengujian korosi dalam larutan H2SO4, nilai laju korosi begitu tinggi jika

dibandingkan dengan pengujian korosi dalam larutan NaCl, air dan udara. Itu sebabnya pelapisan nikel ini tidak bisa digunakan pada larutan H2SO4. Karena larutan

H2SO4 ini mengandung asam yang begitu tinggi.

Gambar 4.10 Hubungan laju korosi dengan kuat arus di udara

Dari grafik di atas (Gambar 4.10) untuk pengujian korosi di udara, ternyata hubungan laju korosi dengan kuat arus berbanding terbalik. Semakin besar kuat arus maka semakin rendah nilai laju korosinya. Ini membuktikan bahwa semakin besar kuat arus yang diberikan, maka semakin baik pula pelapisan nikel. Karena laju korosi rendah, maka pelapisan nikel ini paling baik digunakan di udara pada kuat arus 8 Amp yaitu 0,00168 mm/thn.

4.2.2 Sifat Mekanis

4.2.2.1 Kekerasan (Vickers Hardness)

Dari hasil perhitungan kekerasan lapisan nikel menggunakan alat penguji Vickers Hardness Tester dengan beban 5 kg, didapatkan diagonal d1 dan d2 hasil

y = -0.305x + 4.470 R² = 0.920

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

0 2 4 6 8 10

L a ju k o r o si ( 1 0 -3 m m /t h n )

(54)

tekanan identor sebagai acuan dalam perhitungan nilai kekerasan sampel sebelum dan sesudah dilapis dengan nikel (Tabel 4.6). Dan hasilnya disajikan dalam grafik berikut.

Gambar 4.11 Hubungan kekerasan pelapisan nikel dengan kuat arus

Dari gambar 4.11, grafik di atas menunjukkan adanya kenaikan nilai kekerasan yang disebabkan dengan seiring kenaikan arus listrik yang diberikan pada tiap-tiap sampel, semakin tinggi arus yang diberikan yaitu 8A dan waktu 15 menit, maka jumlah muatan yang mengalir dan menempel pada baja karbon rendah akan semakin banyak dan menyebabkan lapisan yang dihasilkan semakin tebal, tebal lapisan ini mempengaruhi naiknya nilai kekerasan. Kekerasan maksimum terjadi pada kuat arus 8 Amp yaitu 1212,897 MPa dan dengan nilai regresi 0,956.

y = 43.59x + 878.3 R² = 0.956

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

0 2 4 6 8 10

(

)

(55)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian pelapisan nikel pada baja karbon rendah dengan metode elektroplating sebagai anti korosi, maka dapat di tarik kesimpulan bahwa :

1. Ketebalan pelapisan nikel pada baja karbon rendah semakin bertambah secara linier, pada setiap penambahan kuat arus litrik.

2. Laju korosi pada larutan NaCl (3%), larutan H2SO4 (20%), di air dan udara,

pelapisan nikel terhadap baja karbon rendah terjadi penurunan secara linier karena semakin besarnya kuat arus listrik. Ditinjau dari laju korosinya, pengujian di udara paling baik digunakan bila dibandingkan dengan larutan NaCl (3%), larutan H2SO4 (20%), dan air, yaitu pada arus 8 Amp dengan laju

korosi 0,00168 mm/thn

3. Kekerasan pelapisan nikel pada baja karbon rendah semakin bertambah secara linier, untuk setiap penambahan ketebalan yang dipengaruhi oleh semakin besarnya kuat arus listrik yang diberikan pada proses pelapisan.

4. Dari pengamatan mikrostruktur, terlihat struktur yang diamati cenderung menyerupai ferrit dan pearlite.

5.2 Saran

1. Sebaiknya untuk peneliti selanjutnya menggunakan baja karbon lain, misalnya baja karbon medium dan dengan memvariasikan tegangan atau pun jarak pelapisan.

2. Diharapkan untuk peneliti selanjutnya, dilakukan pengujian sifat mekanik yaitu uji gores dan pengamatan mikrostruktur sebaiknya dilakukan dengan menggunkan SEM agar terlihat struktur yang lebih baik.

3. Peneliti selanjutnya diharapkan melakukan penelitian di ruang vakum, agar hasilnya lebih baik.

(56)

DAFTAR PUSTAKA

1. Abu Mutholib, dkk. 2006. Elektroplating Dekoratif Protektif dengan Kapasitas Larutan Elektrolit Nikel 20 L dan Krom 10 L. Tugas Akhir Teknik. Semarang : Universitas Diponegoro.

2. Agus Solehudin dan Wita S. 2008. Karakterisasi Sifat Mekanik dan Sifat Daya Lekat Hasil Pelapisan Cu-Ni pada Baja Karbon ST-37 untuk Aplikasi Logam Dekoratif. Jurnal Pendidikan IPA Volume VI nomor 7. Bandung : FPTK-UPI.

3. Ahmad Mubin. 2001. Uji Pemanfaatan Teknologi Elektroplating pada Produk Pandai Besi sebagai Upaya Peningkatan Kualitas dan Daya Saing. UKM Volume 2 No.1 Teknik Mesin. Malang : Universitas Muhammadiah Malang.

4. Bambang Santoso dan Martijanti Syamsa. 2007. Pengaruh Parameter Proses Pelapisan Nikel Terhadap Ketebalan Lapisan. Tugas Akhir Teknik Mesin. Bandung: Universitas Jendral Achmad Yani.

5. Beumer, B.J.M. 1994. Ilmu Bahan Logam. Jilid I. Terjemahan B.S. Anwir. Jakarta: Bhratara.

6. Dwi Indarto. 2009. Pengaruh Waktu Tahan Proses Hot Dipping Baja Karbon Rendah terhadap Ketebalan Lapisan, Kekuatan Tarik dan Harga Impak dengan Bahan Pelapis Aluminum. Tugas Akhir Teknik Mesin. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Fontana, Mars G. dan Greene, Norbert D. 1967. Corrosion Engineering. Second Edition. Text book, McGraw-Hill International Book Company. 8. Hartomo, Anton J. dan Kaneko, Tomijiro. 1992. Mengenal Pelapisan Logam

(Elektroplating). Yogyakarta: Andi Offset.

9. Helmy Alian. 2010. Pengaruh Tegangan Pada Proses Elektroplating Baja Dengan Pelapis Seng dan Krom Terhadap Kekerasan Dan Laju Korosinya. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik : Universitas Sriwijaya.

10.Pusat Penelitian Metalurgi, LIPI. 2007. Uji Ketebalan dan Kekerasan Lapisan Nikel Pada DOP dan Mobil . Volume 16 No.2 .Serpong.

11.Pusat Alat Uji dan Pengukuran. 2011. What is Hardness Test (Uji Kekerasan). http://uji kekerasan.htm. Diakses tanggal 21 Juni 2011

12.Raharjo, Samsudin. 2010. Pengaruh Variasi Tegangan Listrik dan Waktu Proses Elektroplating Terhadap Ketebalan Serta Kekerasan Lapisan Pada Baja Karbon Rendah Dengan Krom. Jurusan Teknik Mesin, FT. Semarang : Universitas Diponegoro.

13.Rio Simatupang. 2008. Metode Karakterisasi 1,http://jurnal.go.id/admin/jurnal/23pdf, Diakses tanggal 28 Februari 2011. 14.Saleh, Azhar. 1990. Teknik Pelapisan Nikel – Chromium. Bandung: Balai

Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin.

15.Smallman, R.E. 1991. Metalurgi Fisik Modern. Edisi Keempat. Terjemahan Sriati Djaprie, Bustanul Arifin dan Myrna. Jakarta: Gramedia.

16.Spiegel, Leonard dan Limbrunner, George F. 1998. Desain Baja Struktural Terapan. Bandung: Refika Aditama.

17.Schonmetz, Gruber. 1985. Pengetahuan Bahan dalam Pengerjaan Logam. Terjemahan Eddy D. Hardjapamekas. Bandung: Angkasa (Anggota IKAPI).

(57)

18.Surdia, Tata dan Saito, Shinroku. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita.

19.Surface Engineering Forum. Kekerasan Vickers. Independent Metallurgist & Consultant to the Thermal Spray Coating Industry. http://gordonengland.co.uk. Diakses tanggal 27 Juli 2011.

20.Taufik, Tatang A. 2009. Cara Pelapisan Logam secara Listrik (Elektroplating). Thin Film.htm. Diakses tanggal 26 Februari 2011.

21.Trethewey, Kenneth R dan Chamberlain J. 1991. Korosi untuk Mahasiswa Sains dan Rekayasa. Terjemahan Alex Tri Kantjono Widodo. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

22.Wikipedia, Ensiklopedia bebas. Maret 2011. Nikel. http://id.wikipedia.org/wiki/Nikel

(58)

LAMPIRAN : GAMBAR PENELITIAN

Proses pelapisan nikel pada baja karbon rendah St 37 dengan metode elektroplating

(59)

Baja sebelum dilapisi nikel Baja setelah dilapisi nikel

Electronic balance Specimen Dryer

(60)

Mesin poles (Polisher) Kaca skala linier & microscope optic

Microscope Optic Uji kekerasan pelapisan menggunakan Hardness Vickers Tester

(61)

Uji korosi dalam larutan NaCl

(1)

DAFTAR PUSTAKA

1. Abu Mutholib, dkk. 2006. Elektroplating Dekoratif Protektif dengan Kapasitas Larutan Elektrolit Nikel 20 L dan Krom 10 L. Tugas Akhir Teknik. Semarang : Universitas Diponegoro.

4. Bambang Santoso dan Martijanti Syamsa. 2007. Pengaruh Parameter Proses Pelapisan Nikel Terhadap Ketebalan Lapisan. Tugas Akhir Teknik Mesin. Bandung: Universitas Jendral Achmad Yani.

5. Beumer, B.J.M. 1994. Ilmu Bahan Logam. Jilid I. Terjemahan B.S. Anwir. Jakarta: Bhratara.

(Elektroplating). Yogyakarta: Andi Offset.

10. Pusat Penelitian Metalurgi, LIPI. 2007. Uji Ketebalan dan Kekerasan Lapisan Nikel Pada DOP dan Mobil . Volume 16 No.2 .Serpong.

11. Pusat Alat Uji dan Pengukuran. 2011. What is Hardness Test (Uji Kekerasan). http://uji kekerasan.htm. Diakses tanggal 21 Juni 2011

12. Raharjo, Samsudin. 2010. Pengaruh Variasi Tegangan Listrik dan Waktu Proses Elektroplating Terhadap Ketebalan Serta Kekerasan Lapisan Pada Baja Karbon Rendah Dengan Krom. Jurusan Teknik Mesin, FT. Semarang : Universitas Diponegoro.

13. Rio Simatupang. 2008. Metode Karakterisasi 1,http://jurnal.go.id/admin/jurnal/23pdf, Diakses tanggal 28 Februari 2011. 14. Saleh, Azhar. 1990. Teknik Pelapisan Nikel – Chromium. Bandung: Balai

Besar Pengembangan Industri Logam dan Mesin.

15. Smallman, R.E. 1991. Metalurgi Fisik Modern. Edisi Keempat. Terjemahan Sriati Djaprie, Bustanul Arifin dan Myrna. Jakarta: Gramedia.

16. Spiegel, Leonard dan Limbrunner, George F. 1998. Desain Baja Struktural Terapan. Bandung: Refika Aditama.

17. Schonmetz, Gruber. 1985. Pengetahuan Bahan dalam Pengerjaan Logam. Terjemahan Eddy D. Hardjapamekas. Bandung: Angkasa (Anggota IKAPI).

(2)

18. Surdia, Tata dan Saito, Shinroku. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita.

19. Surface Engineering Forum. Kekerasan Vickers. Independent Metallurgist & Consultant to the Thermal Spray Coating Industry. http://gordonengland.co.uk. Diakses tanggal 27 Juli 2011.

20. Taufik, Tatang A. 2009. Cara Pelapisan Logam secara Listrik (Elektroplating). Thin Film.htm. Diakses tanggal 26 Februari 2011.

21. Trethewey, Kenneth R dan Chamberlain J. 1991. Korosi untuk Mahasiswa Sains dan Rekayasa. Terjemahan Alex Tri Kantjono Widodo. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

22. Wikipedia, Ensiklopedia bebas. Maret 2011. Nikel. http://id.wikipedia.org/wiki/Nikel

(3)

LAMPIRAN : GAMBAR PENELITIAN

Proses pelapisan nikel pada baja karbon rendah St 37 dengan metode elektroplating

(4)

Baja sebelum dilapisi nikel Baja setelah dilapisi nikel

Electronic balance Specimen Dryer

(5)

Mesin poles (Polisher) Kaca skala linier & microscope optic

Microscope Optic Uji kekerasan pelapisan menggunakan Hardness Vickers Tester

(6)

Uji korosi dalam larutan NaCl