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 : ALBERTUS INDIRA WIJAYA NIM : 035214005

  LAJU KOROSI BAJA ZINCALLUME G550 Tugas Akhir Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Disusun Oleh : ALBERTUS INDIRA WIJAYA NIM : 035214005

  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 : ALBERTUS INDIRA WIJAYA Student Number : 035214005

  

PERSEMBAHAN

☺ ☺

  Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria

yang selalu mendengarkan segala doa dan keluh kesahku,

yang selalu membimbing tiap langkahku, yang memberikan anugerah

dan kebahagiaan pada diriku serta mengabulkan

semua doa2ku selama ini

  

< Papa dan Mama <

Yang selalu menyayangiku&mencintaiku, mendoakan aku dan juga

mendukungku, menasehatiku, selalu memberikan aku semangat dan

selalu memarahiku saat aku nakal. Maafkan anakmu ini jika selalu

mengecewakan kalian dan kadang membuat kalian binggung tapi

selalu membuat kalian kangen padaku ☺

  

Buat Mba Dita, Mas Bin dan ponakanku Agatha

<

  <

Walaupun sering berbeda pendapat namun kalian selalu mendukungku

agar aku selalu maju dan pantang menyerah ☺

  

< Buat kekasihku Yulia Wahyu Widayati <

  

< Buat teman2ku & sahabat2ku <

Andrew, Ronny, Nando, Bledeg, Combat, Gimbal, Sebul&Babe

Gepeng, Andre, Wilson, Gaband, Adi, semua teman2 TM ’03 yang

tidak dapat saya sebutkan satu per satu dan semua angkatan TM USD,

terima kasih atas persaudaraan yang baik

dan tanpa kalian aku bukan apa2.

  

I WILL MISS U BRO. Sukses buat kalian semua.

  

☺ Don’t forget me & keep fighting ☺

Buat semua pihak yang tidak dapat aku sebutkan satu per satu, yang

telah membantuku hingga saat ini, tengkyu all

  ☺ .

  

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, 18 Maret 2008 Penulis

  Albertus Indira Wijaya

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Albertus Indira Wijaya

  Nomor Mahasiswa : 035214005 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  “LAJU KOROSI BAJA ZINCALLUME G550” beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 18 Maret 2008 Yang menyatakan Albertus Indira Wijaya

  

INTISARI

  Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui laju korosi baja zincallume G550 pada beberapa lingkungan korosi, serta membandingkan struktur mikro dari baja tersebut, baik sebelum dan sesudah proses korosi. Komposisi dari baja zincallume adalah baja G550 dilapisi oleh 55% Aluminium, 43,5% Zinc dan 1,5% Si.

  Dalam penelitian ini digunakan lima lingkungan pengkorosi, yaitu pada air laut, larutan semen, mortar, panas dan hujan, serta serbuk semen. Penelitian dilakukan selama 4 bulan. Pengamatan yang dilakukan antara lain, perubahan berat spesimen setiap lingkungan pengkorosi yang dilakukan setiap dua minggu, pengamatan visual, dan pengamatan struktur mikro (pengamatan ketebalan dilakukan pada awal dan akhir korosi).

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju korosi terbesar berdasarkan perubahan ketebalan terjadi pada lingkungan air laut. Berdasarkan perubahan berat, laju korosi yang terbesar terjadi pada larutan semen. Secara umum, makin lama peletakan spesimen pada lingkungan korosi, laju korosi yang terjadi makin menurun. Pada peristiwa tersebut juga terjadi perubahan warna pada spesimen.

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. Romo Ir. Greg. Heliarko, S.J, S.S, B.S.T., M.A., M.Sc., Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  3. Bapak Yosef Agung Cahyanta, S.T.,M.T., Wakil Dekan I Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

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

  5. Bapak Doddy Purwadianto S.T., M.T., Dosen Pembimbing Akademik.

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

  9. Bapak Intan, Laboran Laboratorium Ilmu Logam Universitas Sanata Dharma.

  10. Kedua orang tua saya Bapak F.Y.M. Hidayat & Ibu Yulia K.S.

  11. Keluarga besar kakakku Mba Dita, Mas Bin dan ponakkanku Agatha.

  12. Ibu Lulu Budiman Budiarta yang telah memberi banyak dukungan.

  13. Mas Anton dan keluarga yang sudah meminjamkan bahan ujian toefl dan laptop.

  14. Rekan-rekan seperjuangan TM 03 dan TM 04, maupun dari berbagai angkatan yang telah berbagi suka dan duka serta pendorong dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

  15. 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.

  

DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL........................................................................................ i TITLE PAGE.................................................................................................. . ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .............................................. iii HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v PERNYATAAN HASIL KARYA................................................................... vii

  INTISARI......................................................................................................... viii KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix DAFTAR ISI.................................................................................................... xii DAFTAR TABEL............................................................................................ xv DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xviii

  BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1 1.1. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1

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

  1.3. Manfaat Penelitian.............................................................................. 3 1.4.

  Batasan Masalah ................................................................................ 3

  1.5. Metode Pengumpulan Data................................................................ 4

  1.5.1. Literatur................................................................................ 4

  2.1.1. Pembuatan Baja Dan Jenisnya............................................. 6

  3.1. Skema Kerja Penelitian...................................................................... 23

  3.5. Peralatan Yang Digunakan ................................................................ 27

  3.4.5. Spesimen dicor dengan mortar ............................................... 27

  3.4.4. Spesimen ditimbun dengan serbuk semen.............................. 26

  3.4.3. Spesimen diletakkan di tempat yang terkena panas dan hujan ................................................................................ 26

  3.4.2. Spesimen direndam dengan air laut........................................ 26

  3.4.1. Spesimen dicelup dalam semen yang terlarut ........................ 26

  3.4. Perlakuan Pada Spesimen .................................................................. 25

  Pembuatan Spesimen......................................................................... 24

  3.2. Persiapan Bahan................................................................................. 24 3.3.

  BAB III METODOLOGI PENELITIAN........................................................ 23

  2.1.2. Sifat-sifat Baja Karbon Rendah............................................ 10

  2.5. Pengujian Bahan……………………………………………………. 21

  2.4.3. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi Baja Karbon Di Air Laut........................................................................... 20

  2.4.2. Laju Korosi .......................................................................... 18

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

  2.4. Korosi................................................................................................. 15

  Aluminium....... .................................................................................. 14

  2.2. Seng (Zinc)......................................................................................... 13 2.3.

  2.1.3.2. Manfaat Baja Zincallume........................................ 13

  2.1.3.1. Keunggulan Baja Zincallume.................................. 12

  2.1.3. Baja Zincallume................................................................... 11

  3.6. Pengujian dan Pengukuran Spesimen ................................................ 28

  BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 31

  4.1. Data Hasil Penelitian.......................................................................... 31

  4.2. Pengamatan Struktur Mikro ............................................................... 34

  4.2.1. Perhitungan Perbesaran Foto Mikro ....................................... 38

  4.3. Pengamatan Visual............................................................................. 39

  4.4. Laju Korosi............................................................ ............................ 41 4.4.1.

  Perhitungan Laju Korosi dengan Perubahan Berat Spesimen................................................................................ 42

  4.4.2. Perhitungan Kedalaman Korosi dengan Foto Struktur Mikro ....................................................................... 51

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................... 57

  5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 57

  5.2. Saran................................................................................................... 58 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 59 LAMPIRAN..................................................................................................... 60

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi baja lapis seng dan aluminium berdasarkan sifat mekanis pada panjang ukur 50 mm....................................... 9Tabel 2.2 Komposisi kimia logam dasar ....................................................... 10Tabel 2.3 Sifat mekanis................................................................................. 10Tabel 4.1 Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap air laut............................................................................. 31Tabel 4.2 Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap larutan semen.................................................................. 32Tabel 4.3 Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap panas dan hujan .............................................................. 32Tabel 4.4 Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap coran mortar ................................................................... 32Tabel 4.5 Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap serbuk semen .................................................................. 33Tabel 4.6 Laju Korosi Spesimen 1 dan Spesimen 2 terhadap air laut........... 46Tabel 4.7 Laju Korosi Spesimen 1 dan Spesimen 2 terhadap larutan semen.................................................................. 46Tabel 4.8 Laju Korosi Spesimen 1 dan Spesimen 2

  Terhadap panas dan hujan............................................................. 47

Tabel 4.9 Laju Korosi Spesimen 1 dan Spesimen 2

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Contoh rangka atap bangunan dengan bahan baja Zincallume....................................................................... 2Gambar 2.1 Lapisan Zincallume pada baja................................................. 12Gambar 2.2 Contoh hasil dari Zinc ( coil besar, gelombang, rol-rolan) ..... 14Gambar 2.3 Pemantulan caaya pada benda................................................. 22Gambar 3.1 Skema Penelitian..................................................................... 23Gambar 3.2 Mesin Gerinda ......................................................................... 24Gambar 3.3 Ukuran Spesimen .................................................................... 25Gambar 3.4 Timbangan elektrik digital ...................................................... 28Gambar 3.5 Spesimen sebelum korosi ........................................................ 29Gambar 3.6 Mikroskop dan Kamera........................................................... 30Gambar 4.1 Grafik Perubahan Berat pada Spesimen 1............................... 33Gambar 4.2 Grafik Perubahan Berat pada Spesimen 2............................... 34Gambar 4.3 Struktur Mikro Baja Zincallume tanpa Perlakuan .................. 35Gambar 4.4 Struktur Mikro Baja Zincallume terhadap air laut setelah 4 bulan......................................................................... 35Gambar 4.5 Struktur Mikro Baja Zincallume terhadap larutan semen setelah 4 bulan......................................................................... 36Gambar 4.6 Struktur Mikro Baja Zincallume terhadap coran mortar setelah 4 bulan......................................................................... 36Gambar 4.10 Kondisi Spesimen sebelum Perlakuan .................................... 40Gambar 4.11 Kondisi Spesimen terhadap larutan semen selama 4 bulan .... 40Gambar 4.12 Kondisi Spesimen terhadap air laut selama 4 bulan................ 40Gambar 4.13 Kondisi Spesimen terhadap coran mortar selama 4 bulan ...... 40Gambar 4.14 Kondisi Spesimen terhadap panas dan hujan selama 4 bulan......................................................................... 41Gambar 4.15 Kondisi Spesimen terhadap serbuk semen selama 4 bulan ..... 41Gambar 4.16 Ukuran Spesimen 1 dan Spesimen 2 ....................................... 43Gambar 4.17 Grafik Laju Korosi Spesimen 1 dalam satuan mg/dm2/hari ... 49Gambar 4.18 Grafik Laju Korosi Spesimen 2 dalam satuan mg/dm2/hari ... 49Gambar 4.19 Grafik Laju Korosi Spesimen 1 dalam satuan mg/dm2/tahun ............................................................. 50Gambar 4.20 Grafik Laju Korosi Spesimen 2 dalam satuan mg/dm2/tahun ............................................................. 50Gambar 4.21 Ukuran Foto Struktur Mikro Spesimen mula-mula ................ 52Gambar 4.22 Ukuran Foto Struktur Mikro Spesimen terhadap air laut........ 52Gambar 4.23 Grafik Kedalaman Korosi ....................................................... 56

DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran 1 : Usulan Revisi dari dosen penguji

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

  Rumah atau sebuah bangunan adalah tempat yang sangat penting bagi manusia. kondisi bangunan, serta bahan bangunan yang tidak sempurna akan membuat orang yang menggunakannya merasa tidak nyaman.

  Perkembangan bahan bangunan pada saat ini sangat pesat. Dikarenakan permintaan konsumen yang makin bervariasi untuk memperoleh jenis bahan bangunan yang lebih ringan, anti rayap, tidak menjalarkan api, tidak memuai, tahan lama terhadap berbagai kondisi cuaca, anti korosi dan lain-lain. Sehubungan dengan permintaan konsumen tersebut, banyak pabrik atau produsen bersaing untuk mengembangkan penelitian bahan dari logam sebagai pengganti kayu untuk rangka bangunan. Serangkaian proses kimia diperlukan untuk mendapatkan suatu kekuatan, bentuk dan penampilan bahan yang diinginkan sesuai dengan penggunaan selanjutnya pada bahan tersebut.

  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

  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.

Gambar 1.1 Contoh rangka atap bangunan dengan bahan baja zincallume

1.2 Tujuan

  Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

  1. Mengetahui laju korosi baja zincallume ( G550 ) pada lingkungan air laut, larutan semen, mortar, panas dan hujan, serta lingkungan semen

  2. Membandingkan struktur mikro dari baja zincallume ( G550 ) sebelum dan sesudah proses korosi

1.3 Manfaat

  Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat, antara lain :

1. Dapat dipergunakan sebagai referensi pada penelitian berikutnya

  2. Memberi input atau data untuk pengembangan rangka bangunan yang ringan dan tahan korosi

1.4 Batasan Masalah

  Penelitian ini dibatasi pada lingkup :

• Bahan yang digunakan adalah baja zincallume ( G550 )
• Perlakuan yang diberikan antara lain :
• Dicelupkan kedalam larutan semen
• Dicelupkan kedalam air laut
• Dimasukkan ke dalam semen bubuk
• Dicor dengan mortar ( campuran semen dan pasir )
• Terkena panas dan hujan
>Pengamatan yang dilakukan : struktur mikro, perubahan visualnya, serta ketebalannya.
• Menggunakan semen Holcim

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 Kontrol atas pengambilan data maupun pada hasil data dan pembahasan dilakukan bersama dosen pembimbing untuk perlu diingat penelitian dan pembahasan dapat dipertanggung jawabkan secara benar.

  1.5.3. Pengujian Bahan Data diperoleh berdasarkan proses korosi, dengan cara spesimen dicelupkan di air laut, dicelupkan di air semen, di cor dengan mortar, dimasukan kedalam bubuk semen dan diletakan pada lingkungan yang terkena panas dan hujan selama 4 bulan. Kemudian spesimen diambil setiap 2 minggu untuk di timbang di laboratorium Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Untuk pengamatan struktur mikronya dan pengukuran ketebalannya dilakukan di laboratorium Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata

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 Dalam penelitian ini penulis menggunakan bahan baja zincallume G550. Untuk mendalami tentang teori baja, penulis menjelaskan dasar-dasar teori serta seluk beluk tentang baja dan lapisannya.

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.

  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 di sebut baja .

2.1.1. Pembuatan Baja Dan Jenisnya

  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 berfungsi mengikat O . Baja cor dihasilkan dari penambahan karbon sekitar 0,05 % sampai 1,7 % pada besi murni (Ferrit). Baja ini dibedakan menjadi : ²

• 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 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 Engineers ) memberi kode untuk baja karbon biasa dengan seri 10xx.

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

• Baja tahan karat Ferritik - Baja tahan karat Martensitik atau Perlit - d.

  Baja tahan karat Austenitik

  Baja perkakas (Tool Steel)

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

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

  2

  luluh dan kuat tarik minimum sebesar 550 N/mm , dengan regangan minimum 2% dengan Lo = 50 mm, serta memiliki kandungan kimia logam dasar diantaranya C 0,20%, Mn 1,20%, P 0,040%, dan S 0,030%.

  Penulis memilih baja jenis ini dikarenakan baja karbon rendah lebih mudah terkorosi dan yang di teliti adalah laju korosi. Karena untuk mengetahui ketahanan bahan tersebut terhadap korosi lingkungan dan semen dalam sebuah bangunan.

Tabel 2.1 Klasifikasi baja lapis seng dan alumunium berdasarkan sifat mekanis

  Sumber : SNI 4096 : 2007 ” BJ.L AS ”

  pada panjang ukur 50 mm. ( )

Tabel 2.2 Komposisi kimia logam dasar (

  Sumber : SNI 4096 : 2007 ” BJ.L AS ” )

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

2.1.2. 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 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.

2.1.3. 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, 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

Gambar 2.1 Lapisan zincallume pada baja

  lapisan resin ini dan film pasivasi yang jernih membuat baja ini memiliki warna asli seperti keperak – perakan. Tampilannya yang mengkilap memberikan daya pantul cahaya dan panas yang tinggi. Daya tahan panas mencapai 315 C tanpa mengalami perubahan warna permukaannya. Hal ini menjadikan zincallume selain sebagai bahan atap yang unggul juga ideal untuk pemanggang roti, oven, dan pemanas gas.

2.1.3.1. 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

2.1.3.2. 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 brazing, casting, dan forging 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 sumber daya alam.

  c.

  Korosi sangat membahayakan manusia, bahkan mendatangkan maut.

  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. 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 : pengkorosi. Korosi ini mudah dikontrol dengan cara Coating, Inkhibitor (memakai bahan kimia), proteksi katodik.

  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 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 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.

  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 – 0,15 mm per tahun.

  Untuk mengetahui laju korosi pada bahan baja karbon rendah menggunakan rumus sebagai berikut :

  Δ y Laju korosi = L / t

  didapat dari rumus kelajuan benda sehingga rumus tersebut kita mampu menganalisa berapa laju korosi tiap tahunnya.

  Apabila terdapat kerak, atau lokasinya berada di daerah pasang surut dan keadaan basah atau kering yang berulang, angka diatas akan menjadi lebih besar. Laju korosi paling cepat untuk baja lunak dalam lingkungan laut karena terjadi hempasan gelombang dan karena disini terdapat banyak oksigen. Di sini laju hilangnya logam mungkin empat atau lima kali lebih cepat dibanding bila logam itu terendam seluruhnya di tempat yang sama.

  d. Produksi korosi yang terjadi akan mempengaruhi korosi yang masuk.

2.4.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Korosi Baja Karbon Di Air Laut a.

  Ion klorida.

  Sangat korosif terhadap logam yang mengandung besi. Baja karbon dan logam-logam besi biasa tidak dapat dipasifkan. Karena garam laut mengandung klorida lebih dari 55 %.

  b. Hantaran listrik.

  Hantaran yang tinggi memungkinkan anoda dan listrik katoda tetap bekerja kendati terpisah jauh, jadi peluang terkena korosi meningkat dan serangan total mungkin jauh lebih parah dibandingkan struktur yang sama pada air tawar.

  c.

  Oksigen.

  Korosi pada baja semakin besar dikendalikan secara katodik. Jadi kandungan oksigen yang tinggi akan meningkatkan korosi.

  d.

  Kecepatan.

  Laju korosi meningkat, khususnya bila ada aliran olakan. Air laut yang bergerak mungkin menghancurkan lapisan penghalang karat, dan mengandung lebih banyak oksigen. Selain itu benturan-benturan mempercepat penetrasi, sedangkan peronggaan memperbanyak permukaan baja yang tersingkap sehingga e. Temperatur.

  Peningkatan temperatur sekitar cenderung mempercepat serangan korosi. Air laut yang menjadi panas mungkin mengendapkan lapisan kerak yang protektif atau kehilangan sebagian oksigennya.

2.5 Pengujian Bahan

  Pengujian bahan ini dilakukan untuk mengetahui perubahan sifat fisis dan mekanis dari spesimen yang diteliti.

• Pengamatan Struktur Mikro Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari sifat-sifat logam dan perlakuan panas dengan mikroskop, serta memeriksa struktur logam. Bila cahaya yang dipantulkan masuk ke dalam lensa mikroskop metal, permukaan akan tampak terlihat dengan jelas. Bila berkas dipantulkan dan tidak mengenai lensa, daerah itu akan tampak hitam.

  Batas butir akan tampak seperti mengelilingi setiap butir dan cahaya tidak dipantulkan ke dalam lensa. Jadi batas butir tampak seperti garis-garis hitam Pada gambar berikut akan tampak arah pemantulan cahaya.

  A- Contoh sedang diamati; B- Contoh di okuler

Gambar 2.3 Pemantulan cahaya pada benda Sumber : Avner, S.H., Introduction to Physical Metalurgy, McGraw Hill, Tokyo, Japan.

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Skema Penelitian

  Persiapan Bahan Pembuatan spesimen

  Terhadap Terhadap Terhadap air Terhadap Terhadap panas & hujan laut larutan semen serbuk semen coran mortar

  Pengamatan bahan :

  1. Perubahan berat

  2. Ketebalan

  3. Visual

  4. Struktur mikro Hasil Penelitian

  Dan pembahasan Kesimpulan

  3.2 Persiapan Bahan

  Penelitian ini menggunakan profil Baja Zincallume G550 yang banyak dijumpai di pasaran. Komposisi utama dari baja zincallume adalah karbon rendah sebesar 0,20%, dan sisanya adalah unsur logam paduan lain seperti Mn, P, dan S.

  2 Dengan kuat luluh dan kuat tarik minimum sebesar 550 N/mm . Untuk lebih

  jelasnya dari data komposisi kimia yang terkandung dari bahan awal terdapat pada tabel 2.2.

  3.3 Pembuatan Spesimen

  Sebelum penelitian dimulai, plat baja tersebut dibuat spesimen sesuai dengan ukuran-ukuran standart seperti pada Gambar 3.3 dan pembuatan spesimen menggunakan mesin gerinda untuk memotong, terlihat pada Gambar 3.2.

  Ukuran dari benda uji yang digunakan tidak mengacu pada ukuran standar, karena disesuaikan dengan ketersediaan bahan penelitian.

  Gambar 3. 3 Ukuran spesimen

Gambar 3.3 menunjukkan gambar ukuran spesimen. Setelah pembuatan spesimen selesai, maka langkah berikutnya adalah peletakan spesimen pada

  tempat perlakuan penelitian.Yaitu, dicelupkan di air laut, dicelupkan di larutan semen, di tempat yang terkena panas dan hujan, ditimbun dengan serbuk semen, dan dicor dengan mortar. Kemudian diambil dan diteliti dalam waktu yang telah ditentukan.

3.4 Perlakuan Pada Spesimen

  Untuk mengetahui ketahanan baja zincallume G550 terhadap korosi lingkungan dimana lapisan yang digunakan adalah Aluminium dan Zinc yang

  Maka, untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari lapisan diberikan perlakuan sebagai berikut :

  3.4.1 Spesimen dicelup kedalam larutan semen Mula-mula dibuat larutan semen dengan perbandingan 20% semen dan 80% air. Kemudian semen diaduk hingga tercampur dengan air. Spesimen yang sudah dipotong dimasukan kedalam larutan tersebut selama 4 bulan.

  Dan di ambil setiap 2 minggu untuk diukur perubahan berat, ketebalan dan visualnya. Agar tidak terjadi pembekuan endapan semen, sebaiknya setiap 1 minggu dilakukan pengadukan ulang.

  3.4.2 Spesimen direndam dengan air laut Air laut yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari pantai utara. Air laut yang digunakan sebanyak 5 liter. Air laut dimasukan ke dalam aquarium dengan ukuran 30x15x20. Spesimen digantung di tengahnya dengan menggunakan benang agar dapat terapung. Pengukuran dilakukan setiap 2 minggu selama 4 bulan.

3.4.3 Spesimen diletakkan di tempat yang terkena panas dan hujan

  Spesimen diletakkan di luar ruangan, agar terkena panas dan hujan untuk membuktikan kekuatan bahan terhadap udara luar.Pengukuran dilakukan setiap 2 minggu selama 4 bulan.

  3.4.5 Spesimen dicor dengan mortar Mortar dibuat dengan perbandingan semen dan pasir 1:3, spesimen di letakkan di dalam coran dan didiamkan hingga 4 bulan. Setelah 4 bulan spesimen dikeluarkan dari coran dan diukur perubahan berat, ketebalan dan visualnya.

3.5 Peralatan Yang Digunakan

  Adapun peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Alat-alat yang digunakan dalam proses pembuatan spesimen : 1.

  Mesin Gerinda Potong

  2. Kikir

  3. Jangka Sorong b. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian spesimen :

  1. Timbangan Elektrik Digital

  2. Mikroskop Optik dan Kamera

  3. Autosol

  4. Kain 5.

  Lampu Baca

3.6 Pengujian dan Pengukuran Spesimen

  Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan data dari spesimen yang mengalami korosi maupun yang tidak terkorosi, dimana data-data yang dihasilkan tersebut selanjutnya akan dibandingkan untuk melihat hasil yang terbaik dari spesimen tersebut.

  3.6.1 Pengukuran Berat Pengukuran perubahan berat dilakukan menggunakan timbangan elektrik digital dengan ketelitian 0,0001 gr di Laboratorium Fakultas

  Farmasi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Pengukuran ini digunakan untuk mengetahui perubahan berat yang terjadi pada spesimen setelah diberi perlakuan. Penimbangan dilakukan setiap 2 minggu sekali selama 4 bulan, kecuali untuk spesimen yang dicor dengan mortar ditimbang setelah 4 bulan.

  3.6.2 Pengukuran Ketebalan Pengukuran ketebalan dilakukan dengan menggunakan jangka sorong, di Laboratorium Ilmu Logam Fakultas Sains dan Teknologi

  Universitas Sanata Dharma Yogyakarta dan hasil dari foto struktur mikro.

  3.6.3 Pengamatan Visual Dilakukan dengan meneliti perubahan visual pada spesimen awal dengan spesimen yang sudah terkorosi. Untuk kondisi visual mula-mula dapat ditunjukan pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 Spesimen sebelum terkorosi

  3.6.4 Pengamatan Struktur Mikro Pengamatan struktur mikro bertujuan untuk membandingkan struktur mikro dari spesimen yang diteliti dengan kondisi yang berbeda- beda. Gambar 3.6 menunjukkan mikroskop dan kamera. b. Menggosok spesimen tersebut dengan autosol sehingga permukaannya mengkilap.

  c. Mencuci spesimen dengan aquades kemudian keringkan (dilap dengan kain dan dihembuskan udara).

  d. Mengetsa permukaan spesimen dengan menggunakan larutan NaOH, kemudian diamkan selama 60 detik sambil digoyang-goyangkan.

  e.

  Setelah itu, memasukkan spesimen ke dalam alkohol untuk menetralkan bahan etsa kemudian cuci dengan aquades dan keringkan.

  f.

  Mengamati permukaan spesimen yang telah dietsa dengan menggunakan mikroskop, lakukan pemotretan dan analisa.

  g.

  Melakukan langkah seperti diatas untuk spesimen yang lain yang memiliki kondisi yang berbeda-beda.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Penelitian

  Pada penelitian ini baja zincallume mengalami lima kondisi lingkungan pengkorosi yang berbeda, yaitu terhadap air laut, terhadap larutan semen, terhadap panas dan hujan, terhadap coran mortar, terhadap serbuk semen. Data hasil penimbangan pada baja zincallume G550 dari kondisi sebelum perlakuan dan setelah perlakuan mengalami perubahan berat. Baja zincallume mengalami korosi pada lapisan galvanisnya. Data hasil penimbangan dapat dilihat pada tabel berikut ini.

Tabel 4.1 : Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap air laut

  Berat ( gr ) No. Minggu

  Spesimen 1 Δ y

  Spesimen 2 Δ y 1 0 19.6223 9.9811

  2 2 19.5486 0.0737 9.8851 0.0960 3 4 19.5344 0.0142 9.8765 0.0086 4 6 19.5186 0.0158 9.8705 0.0060 5 8 19.5488 -0.0302 9.8985 -0.0280 6 10 19.5430 0.0058 9.8962 0.0023 7 12 19.5457 -0.0027 9.8985 -0.0023 8 14 19.5456 0.0001 9.8986 -0.0001

  Catatan1 :

Tabel 4.2 : Data Perubahan Berat Baja Zincallume G550 terhadap larutan semen

  Berat ( gr ) No. Minggu

  Spesimen 1 Spesimen 2 Δ y Δ y 1 0 19.6700 9.9905