TUGAS AKHIR PENGARUH PROSENTASE KARBON PADA MATERIAL BAJA COR QUENCHING DAN ANNEALING TERHADAP LAJU KOROSI DENGAN KONSENTRASI LARUTAN NaCl 5%.

TUGAS AKHIR

PENGARUH PROSENTASE KARBON PADA MATERIAL
BAJA COR QUENCHING DAN ANNEALING TERHADAP
LAJU KOROSI DENGAN KONSENTRASI
LARUTAN NaCl 5%

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Univeristas Muhammadiyah Surakarta

Disusun :
CAHYONO YOGO PRASETYO
NIM : D.200.04.0017

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
JANUARI 2011

i


PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :
Pengaruh Prosentase Karbon Pada Material Baja Cor Quenching dan
Annealing Terhadap Laju Korosi Dengan Konsentrasi Laruran NaCl 5%
Yang dibuat untuk memenuhi syarat derajat sarjana S1 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta,
sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari
skripsi yang sudah di publikasikan dan/atau pernah dipakai untuk
mendapatkan gelar sarjana di lingkungan Universitas Muhammadiyah
Surakarta

atau

instansi

manapun,

kecuali


bagian

yang

sumber

informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta,

Januari 2011

Yang menyatakan,

Cahyono Yogo Prasetyo

ii

HALAMAN PERSETUJUAN


Tugas Akhir berjudul Pengujian “Pengaruh Prosentase Karbon Pada
Material Baja Cor Quenching dan Annealing Terhadap Laju Korosi
Dengan Konsentrasi Laruran NaCl 5%”, telah disetujui oleh pembimbing
dan diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh derajat
sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh :
Nama

: CAHYONO YOGO PRASETYO

NIM

: D 200 04 0017

Di setujui pada
Hari

:


Tanggal

:

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. Masryukan, MT

Ir. Bibit Sugito, MT

iii

HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul : “Pengaruh Prosentase Karbon Pada Material Baja
Cor Quenching dan Annealing Terhadap Laju Korosi Dengan Konsentrasi
Laruran NaCl 5%” , telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah
dinyatakan sah untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh


gelar

sarjana S1 pada jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh :
Nama

: Cahyono yogo prasetyo

NIM

: D 200 04 0017

Di sahkan pada
Hari

:

Tanggal


:

Tim Penguji :
Ketua

: Ir. masryukan, MT

.............................

Anggota 1

: Ir. Bibit Sugito, MT

.............................

Anggota 2

: M. Alfatih H, ST, MT.


.............................

Dekan

Ketua Jurusan

Ir, Agus Riyanto, MT

Ir. Sartono putro, MT

iv

MOTTO
… Barang siapa bertaqwa kepada Allah SWT, maka akan selalu ada
jalan keluar dalam mengatasi kesulitan hidup …
(QS. At-Thalaq : 2)
… Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum,
sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka
sendiri …
(QS. Ar-Ra’d (13) : 11)

… Orang yang paling dicintai Allah SWT ialah yang paling
bermanfaat untuk orang lain. Dan amalan yang paling dicintai-Nya
adalah tindakan menyenangkan hati setiap orang muslim,
menghilangkan kesulitannya, melunasi hutangnya, atau
menghilangkan rasa laparnya …
(HR. At Thabrani)
...Barang siapa berjalan disuatu jalan untuk menuntut ilmu maka Allah
akan mempermudah jalan ke surga
(HR. Muslim)
…Belajar tidak hanya waktu dibangkau sekolah tetapi belajar itu
sampai akhir masa hidup…..
(Cahyono yogo prasetyo ‘04)

v

PERSEMBAHAN
Tugas Akhir ini kupersembahkan kepada :

=


ALLAH S.W.T yang telah meridhoi tugas akhir ini sehingga dapat
terselesaikan dengan baik.

=

Rasulullah S.A.W yang senantiasa membimbing umatnya untuk
selalu kokoh berjuang, berdoa dan beribadah.

=

Ibu dan Ayah tercinta yang tak henti-hentinya mengucurkan
keringat, berjuang demi kesuksesan anak-anaknya dan senantiasa
memberikan doa restu, kasih sayang, dan pengorbanan baik moril
maupun materi. Serta kepada kakak dan adik-adik tercinta yang
selalu memberi semangat.

=

Teman-teman teknik mesin dan lainnya
memberikan semangat untuk maju dan motivasi


vi

yang senantiasa

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulilah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusun laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas akhir berjudul “Pengaruh Prosentase Karbon Pada Material
Baja Cor Quenching dan Annealing Terhadap Laju Korosi Dengan
Konsentrasi Laruran NaCl 5%”. Dapat terselesaikan atas dukungan dari
beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala
ketulusan dan keikhlasanhati ingin menyampaikan rasa terimakasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Ir, Agus Riyanto, MT. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir, Sartono Putro, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir. Masryukan, MT., selaku Dosen Pembimbing Utama
yang

dengan

ikhlas

meluangkan

banyak

waktu

guna

memberikan saran serta arahan dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini dengan sangat baik, teliti, sabar serta ramah.
4. Bapak Ir. Bibit Sugito, MT., selaku Dosen Pembimbing
Pendamping, dengan segala kesabarannya telah bersedia

vii

memberikan ilmu,

pengalaman dan bimbingan yang sangat

berguna.
5. Bapak Ir. Masyrukan, MT, selaku Pembimbing Akademik penulis
yang dengan sabar mengarahkan studi selama di UMS.
6. Teman-teman seperjuangan, dan semua keluarga yang telah
turut memberikan semangat untuk menyelesaikan Tugas Akhir
ini.
Semoga Allah SWT membalas jasa kebaikan dan ketulusan anda
semua dengan balasan yang lebih baik.
Dalam Tugas Akhir ini penulis menyadari bahwa masih terdapat
banyak kekurangan dan kelemahannya dalam penulisan.
Dan akhirnya penyusun hanya dapat berharap,

semoga Tugas

Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun pribadi khususnya dan para
pembaca pada umumnya.
Surakarta,

Januari 2011
Penulis

viii

PENGARUH PROSENTASE KARBON PADA MATERIAL BAJA
COR QUENCHING DAN ANNEALING TERHADAP LAJU KOROSI
DENGAN KONSENTRASI LARUTAN NaCl 5%
Cahyono yogo prasetyo, Ir. Masryukan, MT, Ir. Bibit Sugito, MT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiah SurakartaJl. A. Yani Pabelan Tromol
Pos 1 Pabelan, Kartasura.
Email:Cahyono_yoga@yahoo.co.id

ABSTRAKSI
Logam yang ditemukan beratus-ratus tahun yang lalu, dalam
penggunaan selalu timbul masalah dan kadang-kadang sulit untuk
memecahkannya. Salah satu yang sering timbul pada logam adalah
terjadi perubahan korosi. Korosi merupakan kerusakan material yang
disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya. Proses yang terjadi
oleh reaksi kimia, ,juga diakibatkan oleh proses elektrokimia. Disini yang
dimaksud lingkungan adalah lingkungan asam, udara, embun, air tawar,
air laut, air danau, air sungai, dan air tanah.
Metode penelitian yang digunakan dalam pengujian adalah: baja
cor yang jumlahnya 12 material uji, diantaranya adalah pengujian
komposisi kimia 2 spesimen, pengujian heat treatment, untuk quenching 6
spesimen dan annealing 6 spesimen,dilanjutkan pengujian korosi selama
6jam.
Dari data hasil pengujian dan pembahasan pada pengujian baja cor
untuk pengujian komposisi kimia dapat diketahui kadar unsur yang
mendominasi adalah besi(Fe) spesimen A: 98,5%, spesimen B: 98.3%,
karbon(C)spesimen A:0,0531%, spesimen B:0,498, silikon(Si)spesimen
A:0,198%, spesimen B:0,267% phospor(P) spesimen A:0,101%, spesimen
B:0,0081%, Sedangkan unsur-unsur lain yang didapatkan dalam kategori
prosentase kecil dan relatif sedikit pengaruhnya pada sifat mekanis
bahan. Pengujian struktur mikro untuk spesimen quenching dan annealing
dapat terlihat bahwa struktur mikro yang terlihat adalah grafit, perlit, ferit,
dan martensit. Pengujian laju korosi didapat rata-rata yang dimiliki material
yang telah diquenching spesimen (A): Quenching 6jam 0.0011418mm/th.
Dan Annealing 6jam 0,016189mm/th. Untuk spesimen (B) Quenching
6jam 0,000907mm/th. Dan Annealing 6jam 0,013203mm/th.
Kata kunci : Baja Cor, Komposisi Kimia, Quenching dan Annealing,
Struktur Mikro, korosi.

ix

DAFTAR ISI
Halaman Judul .........................................................................................

i

Kenyataan Keaslian Skripsi .....................................................................

ii

Halaman Persetujuan ..............................................................................

iii

Halaman Pengesahan .............................................................................

iv

Lembar Soal Tugas Akhir ..........................................................................

v

Halaman Motto ........................................................................................

vi

Halaman Persembahan ...........................................................................

vii

Kata Pengantar ........................................................................................

viii

Abstraksi ...................................................................................................

x

Daftar Isi ...................................................................................................

xi

Daftar Gambar .........................................................................................

xiv

Daftar Tabel .............................................................................................

xvi

Daftar Simbol .............................................................................................

xvii

Daftar Lampiran ........................................................................................ xviii
BAB I

BAB II

PENDAHULUAN ......................................................................

1

1.1. Latar Belakang .................................................................

1

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

3

1.3. Manfaat Penelitian ...........................................................

3

1.4. Batasan Masalah .............................................................

3

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ....................

5

2.1. Kajian Pustaka ................................................................

5

x

2.2. Landasan Teori ................................................................
2.2.1. Baja

BAB III

6

.....................................................................

6

2.2.2. Quenching .............................................................

9

2.2.3. Annealing ...............................................................

10

2.3. Korosi Logam ...................................................................

12

2.3.1. Pengertian Korosi ...................................................

12

2.3.2. Terjadinya Korosi Pada Logam ..............................

13

2.3.3. Larutan Elektrolit ...................................................

17

METODOLOGI PENELITIAN ..................................................

18

3.1 . Diagram Alir Penelitian ......................................................

18

3.2 . Persiapan Spesimen Uji ....................................................

19

3.2.1. Persiapan Material .................................................

19

3.2.2. Persiapan Pembuatan Laruran Uji ..........................

19

3.2.3. Alat Dan Bahan Yang Digunakan ...........................

20

3.3. Pelaksanaan Penelitian ....................................................

21

3.3.1. Pengujian Komposisi Kimia ...................................

21

3.3.2. Pelaksanaan Heat Treatment .................................

22

3.3.3. Pengujian Struktur Mikro .........................................

22

3.3.4. Pengujian Korosi .....................................................

23

3.4. Instalasi Pengujian ...........................................................

24

3.4.1. Skema Instalasi Pengujian .....................................

24

xi

BAB IV

3.5. Lokasi Penelitian ..............................................................

25

3.6. Prosedur Penelitian ..........................................................

26

3.6.1. Prosedur Penelitian ................................................

26

3.7. Analisis Data ....................................................................

26

HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................

28

4.1. Data Hasil Penelitian Dan Pembahasan Komposisi

BAB V

Kimia ...............................................................................

28

4.2. Data Hasil Pengujian Struktur Mikro .................................

30

4.3. Data Hasil Uji Korosi ........................................................

32

4.3.1. Perhitungan Kehilangan Berat ..............................

31

4.3.2. Perhitungan Laju Korosi ........................................

35

4.3.3. Pembahasan Laju Korosi ......................................

43

PENUTUP .................................................................................

45

5.1. Kesimpulan ......................................................................

45

5.2. Saran-Saran ......................................................................

46

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Diagram keseimbangan fasa Fe-C ...................................

Gambar 2.2.

Siklus pemanasan dan pendinginan pada saat
proses quenching ..............................................................

Gambar 2.3.

10

Siklus pemanasan dan pendinginan pada saat
proses annealing ...............................................................

Gambar 2.5.

9

Diagram Transformasi CCT
(Continuous Cooling Transformation) ...............................

Gambar 2.4.

7

11

Diagram Transformasi TTT
(Time Temperature Transformation) .................................

11

Gambar 2.6.

Sel korosi basah sederhana ..............................................

16

Gambar 3.1.

Diagram alir penelitian .......................................................

18

Gambar 3.2.

Alat uji komposisi kimia .....................................................

21

Gambar 3.3.

Dapur pemanas (furnace) .................................................

22

Gambar 3.4.

Alat uji struktur mikro ..........................................................

22

Gambar 3.5.

Skema Instalasi Pengujian .................................................

24

Gambar 3.6.

Timbangan Digital ..............................................................

26

Gambar 4.1.

Struktur mikro baja cor setelah melewati
proses Quenching ..............................................................

Gambar 4.2.

30

Struktur mikro baja cor setelah melewati
Proses Annealing ..............................................................

xiii

30

Gambar 3.3.

Hasil spesimen A dan B quenching dan annealing ..........

Gambar 3.4.

Histogram Rata-rata Laju korosi selama 6 jam

32

pada spesimen (A dan B) divariasi Quenhing dan
Annealing ..........................................................................

xiv

42

DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Hasil pengujian komposisi kimia baja cor spesimen (A) ........

28

Tabel 4.2. Hasil pengujian komposisi kimia baja cor spesimen (B) ........

29

Tabel 4.3. Kehilangan berat baja cor spesimen (A) setelah diQuenching
dan dikorosi ...........................................................................

34

Tabel 4.4. Kehilangan berat baja cor spesimen (A) setelah diAnnealing
dan dikorosi ...........................................................................

34

Tabel 4.5. Kehilangan berat baja cor spesimen (B) setelah diQuenching
dan dikorosi ...........................................................................

34

Tabel 4.6. Kehilangan berat baja cor spesimen (B) setelah diAnnealing
dan dikorosi ...........................................................................

35

Tabel 4.7. Laju korosi Baja Cor spesimen (A) Quenching
selama 6 jam .........................................................................

37

Tabel 4.8. Laju korosi Baja Cor spesimen (A) Annealing
selama 6 jam ..........................................................................

39

Tabel 4.9. Laju korosi Baja Cor spesimen (B) Quenching
selama 6 jam ..........................................................................

40

Tabel 4.10. Laju korosi Baja Cor spesimen (B) Annealing
selama 6 jam ..................................................................................

xv

42

DAFTAR SIMBOL
Simbol
DCPR

= Laju korosi

(mm/th)

W

= Pengurangan berat

(mg)

D

= Densitas/rapatan jenis benda uji

(g/cm 3 )

T

= Lama korosi

(jam)

A

= Luas penampang benda uji

(cm 2 )

W0

= Berat awal spesimen

(mg)

Wa

= Berat spesimen setelah diuji

(mg)

M air

= Massa air

(gram)

V air

= Volume air

(liter)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Hasil pengujian komposisi kimia baja cor

Lampiran 2

Standar ASTM B117-97

Lampiran 3

Standar ASTM D19

xvii