LAJU KOROSI BAJA ZINCALLUME G550 Tugas Akhir - Laju korosi baja zincallume G550 - USD Repository

  LAJU KOROSI BAJA ZINCALLUME G550 Tugas Akhir Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Disusun Oleh : DENNY ADRIANTO KALANGIE NIM : 045214047 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2009

  

THE CORROTION RATE OF G550 ZINCALLUME STEEL

Final Project

Pressented as Partial Fulfillment of The Requirements

to Obtain the Sarjana Teknik Degree

in Mechanical Engineering

  

By :

DENNY ADRIANTO KALANGIE

Student Number : 045214047

  

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2009

HALAMAN PERSEMBAHAN

  Tugas Akhir ini aku persembahkan untuk: Bapa, Bunda Maria, Yesus Kristus,

Universitas Sanata Dharma,

Keluargaku terutama PAPA, MAMA, KAKAK,

  

ADIK yang aku sayangi dan Kekasihku

ANNISA yang telah TUHAN gunakan untuk

memberi motivasi padaku dalam penyelesaian TUGAS AKHIR ini.

  

“terima kasih atas semua dukungannya”

  

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir ini tidak terdapat karya

yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan

tinggi dan terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh

orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan

dalam daftar pustaka.

  

Yogyakarta, 7 Desember 2009

Penulis Denny Adrianto Kalangie

KATA PENGANTAR

  

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan

karuniaNya, sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk mencapai gelar Sarjana Teknik (S-1)

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

  Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan dan

kerjasama dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima

kasih kepada: 1. Romo Dr. Ir.P.Wiryono P.,S.J, Rektor Universitas Sanata Dharma.

  2. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T.,M.T., Dekan Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  3. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., Ketua Program Studi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

  4. Bapak Wibowo Kusbandono S.T., M.T., Dosen Pembimbing Akademik.

  5. Bapak Budi Setyahandana S.T., M.T., Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

  6. Bapak Doddy Purwadianto S.T., M.T., Kepala Laboratorium Ilmu Logam Universitas Sanata Dharma.

  7. Bapak Martono, Laboran Laboratorium Ilmu Logam Universitas Sanata Dharma.

  8. Bapak Intan, Laboran Laboratorium Proses Produksi Universitas Sanata Dharma.

  9. Kedua orang tua saya Bapak Erick Kristian.K. dan Ibu Ratih Widjiastuti.

  10. Saudara-saudaraku, Errat Fernandes.K. dan Stepi Kumara.K.

  11. Seseorang yang selalu ada di hati Annisa Dwi Fitranti. yang terus- menerus memberi semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  12. Teman-temanku (Imanuel Kriswanto, Topo Yuwono, dan Hendra Luky Wijaya).

  13. Rekan-rekan satu fakultas khususnya mahasiswa teknik mesin angkatan 2004 yang telah membantu penulis.

  14. Kepada teman-teman dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

  Penulis menyadari bahwa Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini.

  Yogyakarta, 7 Desember 2009. Penulis

Denny Adrianto Kalangie

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

TITLE PAGE.................................................................................................. .. ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... v

PERNYATAAN HASIL KARYA ................................................................... vi

KATA PENGANTAR ...................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

  

INTISARI ......................................................................................................... xv

  

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

  1.1. Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1

  1.2. Tujuan Penelitian ................................................................................ 2

  1.3. Batasan Penelitian.............................................................................. 2 1.4.

  Manfaat……… ................................................................................... 3

  1.5. Metode Pengumpulan Data............................................................... . 3

  1.5.1. Literatur................................................................ ................ 3

  1.5.2. Konsultasi............................................................. ................. 3

  1.5.3. Pengujian Bahan .................................................................... 3

  1.6. Sistematika Penulisan .......................................................................... 4

  

BAB II DASAR TEORI .................................................................................. 5

  2.1. Baja..................................................................................................... 5

  2.1.1. Pembuatan Baja Dan Jenisnya............................................. 5

  2.1.2. Penjelasan Tentang Macam-Macam Baja Tersebut ............. 5

  2.1.3. Sifat-Sifat Baja Karbon Rendah ........................................... 9

  

2.1.4. Baja Zincallume .................................................................... 12

  2.1.4.1. Keunnggulan Baja Zincallume ................................ 12

  2.1.4.2. Manfaat Baja Zincallume …………………………. 12

  2.2. Seng (Zinc)..... .................................................................................... 13

  2.3. Aluminium....... ................................................................................... 13

  2.4. Korosi................................................................................................. 14

  2.4.1. Macam-Macam Korosi ........................................................ 16

  2.4.2. Laju Korosi ........................................................................... 17

  2.4.3. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi Baja Karbon Di Daerah Pantai ................................................................... 18

  2.5. Pengujian Bahan……………………………………………………. 19

  

BAB III METODE PENELITIAN .................................................................. 21

  3.1. Skema Kerja Penelitian ...................................................................... 21

  3.2. Persiapan Bahan ................................................................................. 22

  3.3. Pembuatan Spesimen......................................................................... . 22

  3.4. Perlakuan Pada Spesimen ................................................................... 23

  3.4.1. Spesimen dipotong dahulu ...................................................... 24

  3.4.2. Spesimen di tempatkan di ruang terbuka ................................ 24

  3.4.3. Spesimen dibiarkan sesuai batas waktu yang ditentukan ........ 24

  3.4.4. Pengamatan spesimen ............................................................. 24

  3.5. Peralatan Yang Digunakan ................................................................. 24

  3.6. Pengujian dan engukuran Spesimen ................................................... 25

  3.6.1. Pengukuran Berat ................................................................... 25

  3.6.2. Pengukuran Ketebalan ............................................................ 26

  3.6.3. Pengujian Uji Tarik ................................................................ 26

  3.6.4. Pengamatan Struktur Mikro............................................... .... 27

  

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.................................. 29

  4.1. Perhitungan Laju Korosi ..................................................................... 29

  

4.1.1 Perhitungan Laju Korosi Dengan Perubahan Berat dan

Tebal Spesimen…………………………………………….. 29

  4.12. Perhitungan Untuk Kekuatan Tarik Pada Uji Tarik Baja Zincallume G550…………………………………………... 30

  4.2. Data Hasil Penelitian ........................................................................ 31

  4.3. Pengamatan Struktur Mikro ................................................................ 46

  4.3.1. Perhitungan Perbesaran Foto Mikro....................................... 49

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 51

  5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 51

  5.2. Saran ................................................................................................... 52 DAFTAR PUSTAKA

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi baja lapis seng dan aluminium berdasarkan sifat mekanis pada panjang ukur 50…………………................ 8Tabel 2.2 Komposisi kimia logam dasar……………………………...........9Tabel 2.3 Sifat mekanis…………………………………………… ......... 10Tabel 2.4 Spesifikasi Produk Baja Zincallume……………………. ......... 11Tabel 4.1 Data Laju Korosi Baja Zincallume G550 pada jarak dekat pantai ........................................................... 32Tabel 4.2 Data Laju Korosi Baja Zincallume G550 pada jarak ±20 km dari pantai ................................................... 33Tabel 4.3 Data Laju Korosi Baja Zincallume G550 pada jarak ±50 km dari pantai ................................................... 34Tabel 4.4 Data Laju Korosi Baja Zincallume G550 pada jarak ±80 km dari pantai ................................................... 35Tabel 4.5 Data Uji Tarik Baja Zincallume G550 dekat pantai .........

  …….42

Tabel 4.6 Data Uji Tarik Baja Zincallume G550 jarak ±20 km dari pantai…………………………………………………..... 42Tabel 4.7 Data Uji Tarik Baja Zincallume G550 jarak ±50 km dari pantai……………………………………………… .... .... 42Tabel 4.8 Data Uji Tarik Baja Zincallume G550 jarak ±80 km dari pantai………………………………………….. ....... …….43

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Contoh rangka atap bangunan dengan bahan Baja Zincallume ....................................................................... 2Gambar 2.1 Lapisan Zincallume pada baja ................................................. 11Gambar 2.2 Contoh hasil dari Zinc ( coil besar, gelombang, rol-rolan) ...... 13Gambar 3.1 Mesin Gerinda.......................................................................... 22Gambar 3.2 Ukuran dan Bentuk spesimen di pasaran ................................ 23Gambar 3.3 Timbangan elektrik digital ....................................................... 26Gambar 3.4 Alat Uji Tarik ........................................................................... 27Gambar 3.5 Pemasangan spesimen.............................................................. 27Gambar 3.6 Mikroskop Metal dan Kamera ................................................. 28Gambar 4.1 Grafik Laju Korosi Berat Baja Zincallume dekat pantai ......... 36Gambar 4.2 Grafik Laju Korosi Berat Baja Zincallume pada jarak ±20 km dari pantai ................................................. 37Gambar 4.3 Grafik Laju Korosi Berat Baja Zincallume pada jarak ±50 km dari pantai……………………….………. 37Gambar 4.4 Grafik Laju Korosi Berat Baja Zincallume pada jarak ±80 km dari pantai.................................................38Gambar 4.5 Grafik Laju Korosi Tebal Baja Zincallume dekat pantai ........ .39Gambar 4.6 Grafik Laju Korosi Tebal Baja Zincallume pada jarak ±20 km dari pantai ............................................... 39Gambar 4.7 Grafik Laju Korosi Tebal Baja Zincallume pada jarak ±50 km dari pantai ................................................. 40Gambar 4.8 Grafik Laju Korosi Tebal Baja Zincallume pada jarak ±80 km dari pantai ................................................ 40Gambar 4.9 Grafik Kekuatan Tarik Baja Zincallume G550 dekat pantai .............................................................................. 44Gambar 4.10 Grafik Kekuatan Tarik Baja Zincallume G550 pada jarak ±20 km dari pantai ................................................ 44Gambar 4.11 Grafik Kekuatan Tarik Baja Zincallume G550 pada jarak ±50 km dari pantai ................................................ 45Gambar 4.12 Grafik Kekuatan Tarik Baja Zincallume G550 pada jarak ±80 km dari pantai ................................................. 45Gambar 4.13 Gambar Struktur Mikro Baja Zincallume G550 mula-mula ............................................................................... 46Gambar 4.14 Gambar Struktur Mikro Baja Zincallume G550 dekat pantai selama 1 bulan ..................................................... 47Gambar 4.15 Gambar Struktur Mikro Baja Zincallume G550 dekat pantai selama 2 bulan .................................................... 47Gambar 4.16 Gambar Struktur Mikro Baja Zincallume G550 dekat pantai selama 3 bulan .................................................... 48Gambar 4.17 Gambar Struktur Mikro Baja Zincallume G550 dekat pantai selama 4 bulan .................................................... 48Gambar 4.18 Foto Perbesaran Kawat ......................................................... 50

  

INTISARI

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui laju korosi baja zincallume

G550 pada beberapa lingkungan korosi, serta membandingkan kekuatan tarik dan

struktur mikro dari baja tersebut, baik sebelum dan sesudah proses korosi.

  Dalam penelitian ini digunakan empat lingkungan pengkorosi, yaitu pada

lingkungan dekat pantai, jarak ±20 dari pantai, jarak ±50 km dari pantai, dan jarak

±80 km dari pantai. Penelitian dilakukan selama 4 bulan. Pengamatan yang

dilakukan antara lain, perubahan berat dan tebal spesimen setiap lingkungan

pengkorosi, kekuatan tarik dan pengamatan struktur mikronya.

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi terbesar berdasarkan

perubahan berat terjadi pada lingkungan pantai yaitu sebesar 7,584 gr/dm²/bulan.

  

Secara umum makin lama peletakan spesimen pada lingkungan pengkorosi,

kekuatannya tariknya makin menurun hingga mencapai angka 53,38 kg/mm² dari

kekuatan mula-mula pada angka 63,62 kg/mm². Pada peristiwa tersebut juga

terjadi perubahan struktur mikro pada spesimen yang terkorosi.

  ABSTRAK The purpose of this research is to know the corrosion rate of zincallume

steel G550 in some corrosion environment, and to compare the tensile strength

and micro structure from that steel, before and after corrosion process.

  There are four corrosion environment use in this research, which are the

environment near the coast, 20 km from coast, 50 km from coast, and 80 km from

coast. This research was done in four months. Things that were observed are

specimen weight change and specimen thickness change in every corrosion

environment, the tensile strength and the observation of the micro structure of

specimen.

  The result of this research shows that the highest corrosion rates based on

  2

weight change happens at the coast environment, which is 7,584 gr/dm /month.

  

Broadly speaking the longer the specimen is placed in corrosion environment, the

tensile strength are decrease from 63,62 kg/mm² to 53,38 kg/mm². In this event

the micro structure have been changed.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

  Pembangunan property baik yang bersifat residential maupun commercial

banyak mengalami kenaikan cukup pesat di jaman sekarang. Hal ini dikarenakan

makin tumbuhnya angka kelahiran, kependudukan dan sebagainya secara pesat di

daerah-daerah maupun di perkotaan Jakarta, Surabaya, Medan. Permasalahannya

sekarang adalah yang terjadi sekarang ini yaitu tingkat efisiensi dan kepraktisan

pasangan, tahan lama, kuat karena semuanya akan diukur dari segi keuangan kita

sebagai konsumen.

  Maka dari itu para produsen kini mengembangkan baja sebagai pengganti

kayu untuk bahan pembuat rangka bangunan seperti ditunjukkan pada Gambar

  

1.1. Baja dipilih dengan alasan memiliki kekuatan, ketangguhan, dan kekerasan

serta anti rayap. Meskipun demikian ketahanan terhadap korosi lingkungan masih

kurang. Sehingga para ahli membuat penelitian dengan memberi lapisan galvanis

atau zincallume dan memperingan beratnya dengan memberikan perlakuan khusus

pada baja agar permintaan konsumen atau masyarakat dapat terpenuhi.

  Pemilihan bahan untuk rangka bangunan dari baja yang ringan dan tahan

korosi adalah salah satu keputusan yang harus dibuat oleh seorang peneliti.

Pemilihan dan prosesnya ditentukan sebelum memberikan lapisan atau campuran

pada bahan, sehingga kekuatan, ketahanan serta penggunaanya dapat memuaskan

konsumen atau masyarakat agar dapat membuat suatu bangunan yang kokoh dan

tidak berbahaya serta tidak hanya memberikan promosi yang tidak sesuai dengan

kenyataan. Dan saat ini konsumen sudah banyak yang menggunakan BAJA

ZINCALLUME untuk bangunan rumah atau pabrik karena sudah terbukti

kualitasnya.

Gambar 1.1 Contoh rangka atap bangunan dengan bahan baja zincallume

1.2 Tujuan

  Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

  1. Mengetahui laju korosi baja zincallume ( G550 ) dalam perubahan berat dan tebal terhadap lingkungan korosif sesuai dengan variasi jarak dan waktu.

  2. Mengetahui kekuatan tarik baja zincallume G550 yang telah terkorosi.

  3. Membandingkan gambaran struktur mikro dari baja zincallume ( G550 ) selama proses korosi.

1.3 Batasan Masalah

  Penelitian ini dibatasi pada lingkup :

• Bahan yang digunakan adalah baja zincallume ( G550 )
• Perlakuan yang diberikan antara lain :
• Memotong batang baja zincallume sesuai bentuk dan ukuran ASTM A370
• Hasil potongan di letakkan di udara bebas
• Baja zincallume dibiarkan terkena panas dan hujan
• Dibiarkan sesuai dengan variasi waktu yang sudah ditentukan (1

  bulan, 2 bulan, 3 bulan, dan 4 bulan) dan variasi jarak (dekat pantai, jarak ±20 km

  dari pantai, jarak ±50 km dari pantai, dan jarak ±80 km dari pantai)

• - Pengamatan yang dilakukan: struktur mikro, perubahan berat dan tebal,

1.4 Manfaat

  Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat dan pengetahuan, antara lain :

1. Hasil pengamatan dapat digunakan untuk mengetahui laju korosi pada baja zincallume pada lingkungan dekat pantai dan jauh dari pantai.

  2. Memberikan data untuk pengembangan rangka bangunan yang ringan dan tahan korosi sehingga dapat menghasilkan baja ringan yang kualitasnya lebih baik lagi dari sebelumnya.

1.5 Metode Pengumpulan Data

  1.5.1. Literatur Studi literatur digunakan sebagai dasar acuan dan referensi yang

diantaranya mencakup: landasan teori, gambar, tabel, grafik, dan segala sesuatu

yang berkaitan dengan penelitian. Persamaan untuk perhitungan yang berkaitan

dengan analisa data diambil sebagai bahan perbandingan antara hasil dari

penelitian dan pembahasan.

  1.5.2. Konsultasi Mengotrol atau pengecekan atas pengambilan data maupun pada hasil data

dan pembahasan yang dilakukan antara praktikan bersama dosen pembimbing

sehingga hasil penelitian dan pembahasan dari data tersebut dapat dipertanggung

jawabkan secara benar.

  1.5.3. Pengujian Bahan Data diperoleh berdasarkan proses korosi pada baja zincallume tersebut,

dengan cara spesimen di potong, lalu hasil potongan dari spesimen tersebut

diletakan di udara terbuka yang dapat terkena panas dan hujan (dari mulai daerah

dekat pantai hingga makin jauh dari pantai) sesuai dengan variasi jarak yang

ditentukan (dekat pantai, jarak ±20 km, jarak ±50 km, jarak ±80 km) dan variasi

waktu dari mulai 1 bulan, 2 bulan, 3 bulan, dan 4 bulan. Kemudian spesimen

diambil setiap waktu yang ditentukan selesai untuk mulai pada pengambilan data

  

di laboratorium ilmu logam Fakultas Sains dan Teknologi dan di laboratorium

farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

1.6. Sistematika Penulisan

  Pada bab selanjutnya akan diuraikan tentang baja, khususnya baja

zincallume ( G550 ) , seng, dan aluminium dimana bahan-bahan ini adalah bagian

dari galvanis yang digunakan. Urutan tentang proses pembuatan spesimen beserta

penelitiannya akan diuraikan pada BAB III, data dan pembahasan tentang hasil

penelitian akan dibahas pada BAB IV, kemudian kesimpulan dan saran akan

dibahas pada BAB V.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Baja

  Baja merupakan paduan besi (Fe) dan Karbon (C) dengan kadar karbon

0,05%-1,7%. Selain karbon pada baja terkandung kurang lebih 0,25%-0,3%

Silikon (Si), 0,15% Mangan (Mn) dan unsur pengotor lain seperti : Phosfor (P)

dan Belerang (S). Karena unsur-unsur tidak memberikan pengaruh utama, maka

unsur tersebut diabaikan.

  Awalnya bijih besi yang diperoleh dari pertambangan kemudian di lebur

dalam dapur tinggi. Hasil dari dapur tinggi berupa besi kasar cair, di tuang dan di

proses kembali. Dengan pemanasan lanjutan untuk mengurangi atau menambah

unsur lain pada besi cair. Hasil leburan tersebut disebut baja.

2.1.1. Pembuatan Baja Dan Jenisnya

  Proses oksidasi peleburan baja dilakukan pada Converter, dapur listrik dan

dapur pintu terbuka, selanjutnya dilakukan pembersihan unsur lain melalui proses

asam dan proses basa. Melalui proses tersebut diatas, baja yang dihasilkan antara

lain : a. Baja paduan ( Alloy Steel )

  b. Baja karbon (Carbon Steel)

• Baja karbon rendah (unsur C < 0,3 %)
• Baja karbon sedang (unsur C 0,3 %-0,5 %)
• Baja karbon tinggi (unsur C > 0,5 %)

  c. Baja tahan karat (Stainless Steel) Baja tahan karat dibedakan menjadi :

• Baja tahan karat Austenitik - Baja tahan karat Ferritik - Baja tahan karat Martensitik atau Perlit

  d. Baja perkakas (Tool Steel)

2.1.2. Penjelasan tentang macam-macam baja tersebut

a) Baja paduan (alloy steel)

  Baja paduan diperoleh melalui penambahan unsur Chromines (Cr), Nikel (Ni), Mangan (Mn), Tungsten (W), Silikon (Si) pada baja karbon.

  Kelebihan dari baja paduan antara lain : - Keuletan yang tinggi tanpa mengurangi kekuatan tarik.

• Kemampuan kekerasan yang baik mengurangi kemungkinan retak dan korosi.
• Tahan terhadap perubahan suhu.

  b) Baja karbon (carbon steel)

Unsur pada baja cor dan baja tempa hampir sama, kecuali unsur Silikon

(Si) dan Mangan (Mn) yang berfungsai mengikat O . Baja cor dihasilkan dari

₂

penambahan karbon sekitar 0,05 % sampai 1,7 % pada besi murni (Ferrit). Baja

ini dibedakan menjadi :

• Baja karbon rendah (unsur C < 0,3 %) Semakin sedikit unsur karbon yang ada maka semakin mendekati sifat besi murni. Baja karbon rendah ditinjau dari kekuatannya memiliki sifat sedang, liat, serta tangguh. Baja ini mudah di mesin dan mampu las
• Baja karbon sedang (unsur C 0,3 %-0,5 %) Baja ini lebih keras dari baja karbon rendah, dan sifatnya juga lebih kuat dan tangguh tetapi kurang liat. Sifat baja karbon sedang dapat diubah dengan cara Heat Treatment atau pembentukannya dengan cara ditempa.
• Baja karbon tinggi (unsur C > 0,5 %) Memiliki sifat lebih keras tapi kurang liat dan tangguh. Maka, untuk mempertinggi ketahanan terhadap aus dengan cara Heat Treatment dan

untuk mengurangi sifat getasnya di Temper. Baja jenis ini dipergunakan untuk pembuatan pegas, alat-alat pertanian dan lain-lain. AISI (American Iron and Steel Institute) dan SAE (Societi of Automotive ) memberi kode untuk baja karbon biasanya dengan seri 10xx.

  Engineers Dua angka terakhir menunjukan kandungan karbon (C) dalam baja tersebut. Sebagai contoh : seri 1050 berarti baja karbon dengan kandungan C sebesar 0,50% berat. Seri 1080 berarti baja karbon dengan kandungan karbon sebesar 0,80% berat.

  c) Baja tahan karat (stainless steel) Sifat baja tahan terhadap hampir semua kondisi karat (korosi), hal disebabkan karena baja ini mengandung paling sedikit 12% Chromium sebagai unsur paduannya. Baja tahan karat dibedakan menjadi :

• Baja tahan karat Austenitik - Baja tahan karat Ferritik - Baja tahan karat Martensitik atau Perlit

  d) Baja perkakas (tool steel)

Baja ini mengandung unsur Chromium (Cr), Tungsten (W), Vanadium dan

Molibden (Mo), Sehingga membuat baja lebih tahan aus, tahan terhadap gesekan serta mempunyai sifat keras yang baik.

  Penambahan sejumlah elemen paduan pada baja ini akan memperbaiki serta melapisinya. Sehingga dapat digunakan sebagai konstruksi bangunan, kincir angin, mesin, dan lainnya.

  Dalam penelitian ini penulis menggunakan bahan baja jenis baja karbon rendah yaitu baja zincallume ( G550 ). Dimana baja G550 mempunyai arti

  2 memiliki tegangan dan kuat tarik minimum sebesar 550 Mpa (5500kg/cm ) serta memiliki kandungan kimia logam dasar diantaranya C 0,20%, Mn 1,20%, P 0,040%, dan S 0,030% dan baja ini mempunyai lapisan pelindung terhadap korosi (Protective Coating) . Lapisan pelindung seng, alumunium, dan silicon (Zincalume/AZ) dengan komposisi sebagai berikut:

• 55% Alumunium (Al)
• 43,5% Seng (Zinc)
• 1,5% Silicon (Si)
• Dan ketebalan pelapisan : 50 gr/m² (AZ 50) Penulis memilih baja jenis baja ini dikarenakan baja karbon rendah lebih

  mudah terkorosi dan yang diteliti adalah laju korosi pada baja. Karena untuk

  mengetahui ketahanan bahan tersebut terhadap korosi lingkungan.

Tabel 2.1 Klasifikasi baja lapis seng dan alumunium berdasarkan sifat mekanis pada panjang ukur 50 mm. ( Sumber : SNI 4096 : 2007 ” BJ.L AS ” )Tabel 2.2 Komposisi kimia logam dasar ( Sumber : SNI 4096 : 2007 ” BJ.L AS ” )

  Sumbe

Tabel 2.3 Sifat mekanis ( r : SNI 4096 : 2007 ” BJ.L AS ” )

2.1.3. Sifat-Sifat Baja Karbon Rendah :

  1. Liat atau ulet (memiliki kekuatan tarik tinggi)

  2. Tangguh

  3. Mudah dimesin (diolah). Contohnya dirol (rol dingin atau rol panas)

  4. Mudah dilas

  5. Kekuatan sedang dengan kandungan karbon maksimum 0,3 % Kadar karbon adalah unsur yang paling utama untuk menguatkan baja,

sehingga baja harus mengandung kadar karbon sampai kandungan tertentu dan

  

yang diinginkan kandungan karbonnya adalah selalu lebih rendah. Hal ini untuk

mempertahankan sifat-sifat mekanis dari baja tersebut. Tetapi apabila ditinjau dari

mampu las, kadar karbon harus sampai batas tertentu. Semakin sedikit kandungan

karbon dalam baja, maka baja akan semakin mendekati sifat besi murni.

2.1.4. Baja Zincallume

  Baja lapis Zincallume merupakan baja lembaran lapis logam yang

merupakan salah satu produk baja yang terpesat pertumbuhan kebutuhannya di

dunia. Lebih dari 25 juta ton baja jenis ini telah di produksi di seluruh dunia sejak

pengembangannya pada tahun 1972.

  Baja Zincallume adalah baja yang dilapisi oleh logam campuran 55%

Aluminium, 43,5% Zinc (Seng), dan 1,5% Silicon. Unsur Si selalu terdapat dalam

baja. Unsur ini menurunkan laju perkembangan gas, sehingga mengurangi sifat

berpori baja. Si akan menaikan tegangan tarik, menurunkan kecepatan

pendinginan kritis, dan memberikan sifat mampu las dan mampu tempa pada baja.

Dengan komposisi yang akurat dan teknologi yang tinggi zincallume memberikan

perlindungan terhadap korosi. Baja Zincallume diproduksi melalui proses baja

celup panas ( Hot

• –Dipping ) secara kontinyu pada temperatur tertentu. Zincallume

  itu sendiri mengkombinasi sifat

• – sifat utama dari logam Baja, Zinc (Seng), dan Al (Aluminium).

  Baja lapis zincallume memiliki lapisan resin yang jernih yang membuat

permukaannya mudah untuk di cat mencegah goresan dan bercak tangan. Dengan

lapisan resin ini dan film pasivasi yang jernih membuat baja ini memiliki warna

asli seperti keperak

• – perakan. Tampilannya yang mengkilap memberikan daya

  

mengalami perubahan warna permukaannya. Hal ini menjadikan zincallume

selain sebagai bahan atap yang unggul dan tidak memperbesar api saat terjadi

kebakaran yang juga tidak menimbulkan asap yang banyak saat terjadi kebakaran

dan juga ideal untuk pemanggang roti, oven, dan pemanas gas.

Gambar 2.1 Lapisan zincallume pada baja Dalam penelitian ini praktikan menggunakan Baja tersebut karena

  memiliki kualitas lapisan tahan korisi yang baik. Baja ini sudah diolah oleh berbagai industri untuk dijual di pasaran. Salah satunya dari produk SMARTRUSS dari PT BLUESCOPE LYSAGHT INDONESIA dengan spesifikasi sebagai berikut:

Tabel 2.4 : Spesifikasi Produk Baja Zincallume

  

Spesifikasi Produk

Bahan Dasar Baja lapis seng (mengandung logam campuran alumunium dan seng) Jenis Ketebalan 0,25 mm - 0,80 mm

  Lebar yang tersedia 762 mm sampai 1219 mm Komposisi Bahan 55% Alumunium 43,5% Zinc 1,5% Si Berat Tergantung bentuk dan ukuran Remarks

• 762 Kelas coating = AZ150 -763 Permukaan spangled (bercorak bunga) -764 Tidak mengandung oli pada permukaan -765 Anti finger marking -766 Terdiri atas 2 jenis, yaitu : Grade G550 (Hard) dan Grade G300 (Soft). Perbedaannya terletak pada kinerjanya, dimana Grade G550 tidak disarankan untuk dibending, drawing, dan pressing karena bersifat keras. Sedangkan Grade G300 sangat baik untuk dibending, drawing dan pressing.

  

Bahan Dasar : Zinc (Zn), Alumunium (Al), Timah hitam (Pb), dan Besi (Fe)

Jenis Ketebalan : C 75.100 = 1.00 mm C 75.75 = 0.75 mm C 100.100 = 1.00 mm Komposisi Bahan : 55% Al, 43,5% Zinc, dan 1,5% Si Berat : Main Truss (C 75.100) = 1,295 kg/m Main Truss (C 75.75) = 1,125 kg/m Main Truss (C 100.100) = 1,410 kg/m Reng ( U Type) 0,6 TCT = 0,717 kg/m Talang Dalam (Valley Gutter) = 1,23 kg

  2.1.4.1. Keunggulan Baja Zincallume Kuat ( Karena mengandung baja ) Anti - finger marking ( resin ), yaitu tidak membekas jika disentuh Memberikan perlindungan dari korosi ( dari sifat Al dan Zn ) Tahan terhadap temperatur tinggi Ringan, flexibel, anti rayap Ramah lingkungan

  2.1.4.2. Manfaat Baja Zincallume  Banyak digunakan untuk foil stock dan circle

   Digunakan pada industri pesawat terbang dengan tambahan Lithium  Digunakan sebagai tutup botol dan kaleng makanan  Digunakan untuk rangka atap bangunan,dan industri-industri.

  

 Sebagai body mobil, konstruksi boiler, dan sebagainya

2.2 Seng ( Zinc )

  Seng ( Zinc ) adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom

30, dan massa atom relatif 65,39. Seng tidak diperoleh dengan bebas di alam,

melainkan dalam bentuk terikat. Mineral yang mengandung seng di alam bebas

antara lain kalamin, franklinit, smithsonit, willenit dan zinkit.

  Dalam industri, zinc mempunyai manfaat antara lain :

Melapisi besi atau baja untuk mencegah proses korosi

Digunakan untuk bahan batere Sebagai cetakan logam, penyepuhan listrik dan metalurgi bubuk Dalam bentuk oksida digunakan untuk industri kosmetik, plastik, karet, sabun, pigmen dalam cat dan tinta

Gambar 2.2 Contoh hasil dari zinc ( coil besar, gelombang, rol-rolan )

  2.3 Aluminium Aluminium merupakan logam ringan yang mempunyai sifat mekanik,

ketahanan korosi dan hantaran listrik yang baik. Logam ini dipergunakan secara

luas bukan saja untuk peralatan rumah tangga, tetapi juga dipakai untuk keperluan

material pesawat terbang, otomotif, kapal laut, konstruksi dan lain

• – lain. Untuk

  mendapatkan peningkatan kekuatan mekanik, biasanya logam aluminium

  dipadukan dengan unsur Cu, Si Mg, Ni, dan sebagainya.

  Aluminium termasuk logam yang lunak dan liat serta mudah ditempa,

digiling dan ditarik. Secara dingin maupun secara panas. Dilas dan di solder

dalam prakteknya sukar sekali, karena mudah menjadi lepas. Juga dengan

pengerjaan mesin sedikit sukar, terutama yang menggunakan alat potong biasa.

Aluminium mempunyai afinitas yang besar terhadap oksigen hingga membentuk

oksida yang sangat kedap dan melindungi logam dibawahnya. Aluminium

mempunyai daya hantar listrik 60% dari tembaga dan 3,5 kali dari besi. Oleh

karena itu sekarang banyak digunakan sebagai kawat listrik dan aplikasi lainya.

  2.4 Korosi Korosi (karat) gejala destruktif yang mempengaruhi semua logam.

  

Walaupun besi bukan logam pertama yang dimanfaatkan, tetapi besi paling

banyak digunakan dan relatif cepat korosi.

  Pencegahan korosi atau karat sejak awal sampai sekarang, banyak membebani peradaban manusia dikarenakan : a. Biaya korosi sangat mahal, baik akibat korosi maupun pencegahannya.

  b. Korosi sangat memboroskan semua logam di dunia

  

c. Korosi sangat membahayakan manusia, bahkan bisa mendatangkan maut. Karena logam yang terkorosi akan membuat daya tahan logam itu akan semakin rendah. Definisi korosi adalah rusaknya suatu bahan atau menurunnya kualitas bahan karena terjadi reaksi dengan lingkungan sekitar.

  

Kebanyakan proses korosi adalah melalui proses elektrokimia beberapa

secara kimiawi. Korosi terjadi pada logam, karena kebanyakan logam ditemukan di alam dalam bentuk oksida atau logam cenderung kembali ke keadaan pada saat ditemukan. Logam adalah konduktor listrik, sehingga memungkinkan terjadi proses elektrokimia.

  

Plastik tidak ada kecenderungan kembali ke kondisi alam. Korosi pada

plastik terjadi karena reaksi dengan lingkungannya. Reaksi elektrokimia pada korosi logam biasanya secara elektrokimia yaitu dari anoda menuju katoda. Oksidasi adalah kehilangan elektron (terjadi di anoda), sedangkan reduksi adalah mengembalikan ion menjadi atom (terjadi di katoda).

  Korosi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

a. Korosi Logam Sejenis

  b. Korosi Logam Tak Sejenis

Adalah korosi karena tergantung dari logam yang berlainan, disebut juga

korosi dwi logam atau korosi galvanis. Terjadinya korosi galvanis tergantung pada posisi relatif logam-logam tersebut pada deret galvanik. Deret galvanik menyatakan potensial relatif antara logam-logam pada kondisi tertentu. Perbedaan deret galvanik (DG) dengan deret elektrokimia (DEK) :

  a. DEK : Data elektrokimia yang mutlak, untuk perhitungan yang teliti DG :Data hubungan antara logam yang satu dengan lainnya dari hasil kualitatif

  b. DEK : Memuat data dari unsur-unsur logam DG : Logam-logam murni dan campuran lebih bersifat praktis c. DEK : Diukur pada kondisi standar DG : Diukur pada kondisi sembarang yang tertentu

2.4.1 Macam-Macam Korosi

  Korosi dibedakan atau diklasifikasikan menurut penampakan logam yang terkorosi, adapun macam-macam korosi adalah sebagai berikut : a. Korosi Merata Adalah proses kimiawi atom elektrokimia berlangsung secara diseluruh permukaan logam yang berhadapan dengan lingkungan pengkorosi. Korosi ini mudah dikontrol dengan cara Coating,

  (memakai bahan kimia), proteksi katodik.

  Inkhibitor

b. Korosi Dwi Logam Diakibatkan adanya dua logam yang tak sejenis.

  c. Korosi kondisi pada air laut (Pitting) Adalah korosi dipermukaan benda kerja yang berbentuk lubang- lubang karena sangat destruktif (bahaya), sulit dicek, dapat menyebabkan runtuhnya konstruksi dengan tak terduga. Dan untuk menghindarinya dipakai bahan-bahan yang tidak mempunyai korosi pitting antara lain : baja tahan karat 304, baja tahan karat 316, tembaga, Incoloy, besi tuang, kuningan, perunggu, titanium dan masih banyak bahan yang tahan tehadap korosi Pitting.

  d. Korosi Celah (Crevice) Adalah korosi yang terjadi secara lokal didalam sela-sela antara logam dan permukaan logam yang terlindungi, dimana larutan didalamnya tidak bisa keluar dan banyak terjadi dibawah gasket, keling, baut, katub dan sebagainya.

  Untuk menghindari korosi celah adalah menggunakan sambungan las, bahan keling atau baut serta menggunakan gasket yang tidak menyerap cairan (memakai teflon).

  e. Korosi antar butir atau batas butir (Intergranuler) Terjadi karena pada daerah batas butir akibat adanya endapan atau mengandung senyawa lain. Adapun cara untuk menghindari korosi ini adalah menggunakan perlakuan panas dengan cairan yang bertemperatur tinggi sesudah pengelasan dan menurunkan kadar karbon, misalnya sampai 0,03 % sehingga tidak terbentuk Cr C _{23 6} seperti pada Stainless Steel 304 (Fe, 18Cr, 8Ni).

2.4.2 Laju Korosi

  Laju korosi untuk baja yang terendam dalam air maupun yang terletak di lingkungan air laut dipengaruhi oleh interaksi berbagai faktor antara lain : a. Karbon dioksida.

  Karbon dioksida sangat mudah larut dalam air dingin, dan membentuk asam karbonat dengan PH 5,5 sampai 6.

  b. Oksigen.

  Oksigen akan meningkatkan efisiensi reaksi katoda dalam kondisi- kondisi basa yang selalu dijumpai pada ketel-ketel baja. Oksigen juga dapat menimbulkan sumuran atau peronggaan ketika terlempar keluar dari air saat temperatur naik dan masuk ke dalam sistem.

  c. Garam-garam magnesium dan kalsium.

  Garam magnesium dan kalsium yang terlarut mengendap dari air ketika menguap, membentuk selapis kerak pada permukaan logam. Ketika kerak menebal, laju perpindahan panas menurun sehingga efisiensi hilang dan mendatangkan resiko terjadinya pelekukan atau distorsi serta terbentuknya endapan kerak kosong. Mutu air juga menentukan peranan yang besar. Meningkatnya laju aliran, khususnya ditempat terjadi olakan, juga meningkatkan laju korosi. Dalam air tawar, laju korosi sebesar 0,05 mm per tahun sudah biasa, walaupun mungkin laju itu turun hingga 0,01 mm per tahun bila endapan mengandung kapur sudah terbentuk. Dalam air laut laju korosi rata-rata berada di daerah antara 0,1