Penyemprotan dengan semburan api: logam pelapis berbentuk kawat diumpankan pada bagian depan penyembur api dan meleleh kemudian segera dihembuskan dengan tekanan yang tinggi menjadi butiran-butiran halus. Butiran-butiran halus dengan kecepatan 100-150 m/s menjadi pipih saat menumbuk permukaan logam dan melekat.
4. Cladding
Lapisan dari logam tahan korosi dilapiskan ke logam lain yang tidak mempunyai ketahan korosi terhadap lingkungan kerja yang kurang baik namun dari segi sifat mekanik, dan fisik cukup baik.
5. Diffusion
pelapisan difusi: teknik mendifusikan logam pelapis atau pelapis bukan logam ke dalam lapisan permukanan logam yang dilindungi dengan membentuk selapis logam paduan pada komponen Pelapisan Organik yaitu pelapisan ini memberikan batasan-batasan antara material dasar dan lingkungan. Pelapisan organik antara lain cat, vernis, enamel dan selaput organik dan sebagainya. Laju korosi dihitung mengguna-kan percobaan korosi dalam kurun waktu tertentu dimana diketahui perubahan berat suatu material akibat korosi, kemudian dihitung dengan persamaan berikut:
MPY = ... (1) Keterangan :
W = kehilangan berat (mg) D = berat jenis (gr/cm³) A = luas benda uji (cm²)
T = Waktu (jam) (Fontana, 1982)
Laju korosi diekspresikan sebagai massa yang hilang persatuan luas, dimana dianggap merata dalam satuan luas tersebut. Laju korosi juga
diekspresikan sebagai kedalaman penetrasi korosi ke dalam logam induk. Bahan komponen yang banyak dipakai pada bodi kendaraan adalah plat baja karbon rendah dengan ketebalan 8 mm. Sampel dibentuk dalam bentuk dan ukuran tertentu. Sampel diolah menjadi beberapa spesimen dengan desain seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 3.1Desain Plat Spesimen (Harsito, 2005)
Model plat bodi mobil dirancang sesuai dengan keadaan sesungguhnya dengan desain sebagai berikut: Gambar 1. Desain plat spesimen untuk a) sambungan ditekuk, b) sambungan dilas titik Spesimen dibuat sebanyak 24 buah dengan perincian: kelompok I (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air laut dan kelompok II (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air hujan. Ukuran plat yang digunakan adalah tebal 8 mm dan memiliki lebar 20 mm. Proses pelipatan/penekukan, pengelasan, dan pengecatan serta pendempulan dilakukan di
salah satu pabrik karoseri di Yogyakarta, dengan demikian mutu sesuai dengan kondisi yang sebenarnya. Lingkungan air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju korosi, pada lingkungan air yang memiliki pH tinggi, laju korosi secara umum akan menjadi lebih cepat. Dengan asumsi bahwa jika laju korosi plat baja karbon rendah pada lingkungan air yang memiliki pH tinggi,
maka laju korosi plat baja karbon rendah pada lingkungan air hujan, dan air laut diperkirakan juga tinggi. Pengkajian dilakukan pada suhu kamar, asumsi ini diambil berdasarkan pada kenyataan bahwa saat proses korosi pada plat mobil secara umum terjadi pada temperatur ruang. Proses awal pengujian laju korosi dengan cara benda uji mula-mula ditimbang untuk mengetahui berat awalnya.
Kemudian benda-benda uji kelom-pok I (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air laut dan kelompok II (12 buah) dicelupkan pada lingkungan air hujan. Setelah 168 jam, benda-benda uji diangkat dan dibersihkan dari karat selanjutnya ditimbang dan penurunan berat yang terjadi dicatat, penimbangan ini dilakukan setiap 168 jam. Adapun langkah-langkah dalam pengujian korosi adalah sebagai berikut: Menyiapkan benda uji sebersih mungkin. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan dalam pengujian. Memberi perlakuan pada masing-masing benda uji sesuai dengan rancangan penelitian yaitu tanpa pelindung, dan dipukul, dicat, dicat (dipukul), didempul dan cat, didempul dan dicat (dipukul). Benda uji dipukul untuk menyesuaikan dengan kondisi sebenarnya pada plat bodi mobil yang mengalami benturan. Memberi pengkodean pada masing-masing benda uji. Penimbangan awal benda uji sebelum benda uji dicelup ke dalam fluida air hujan, dan air laut. Mencelupkan benda uji kedalam fluida yang digunakan dalam pengujian yaitu air hujan, dan air laut. Menimbang semua benda uji yang telah direndam selama 7 hari dan kelipatannya sebanyak 4 kali. Melakukan pencatatan setelah selesai penimbangan.
BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Pegertian Korosi
Korosi di definisikan sebagai penurunan mutu logam akibat reaksi elektrokimia dengan lingkungannya. Pada peristiwa korosi, logam mengalami oksidasi, sedangkan oksigen (udara) mengalami reduksi. Peristiwa korosi sendiri merupakan proses elektrokimia, yaitu proses (perubahan/reaksi kimia) yang melibatkan adanya aliran listrik. Bagian tertentu dari logam berlaku sebagai kutub negatif (elektroda negatif, anoda), sementara bagian yang lain sebagai kutub positif (elektroda positif, katoda). Elektron mengalir dari anoda ke katoda,
sehingga terjadilah peristiwa korosi (Trethewey, 1991).
4.2. Korosi Pada Bodi Mobil
Pembentukan bodi kendaraan ini (mobil) dengan proses press tentunya banyak terjadi bengkokan-bengkokan dengan jari-jari tertentu sesuai desain dari perusahaan masing-masing. Dari bengkokan tersebut menyebabkan terjadinya perubahan struktur mikro dan tegangan sisa, dimana pada akhirnya berpengaruh terhadap sifat mekanis dan laju korosi. Kendaraan memiliki resiko karat cukup besar. Kelembaban udara, cipratan air hujan, lumpur, benturan atau gesekan dengan benda lain yang menyebabkan lapisan pelindung terkelupas. Rusaknya pelindung metal akan mempercepat proses korosi dan menjalarnya karat. Karat timbul akibat reaksi oksidasi antara material logam dengan oksigen. Jadi, selama material logam terlindungi oleh cat atau lapisan di atasnya, maka proses oksidasi akan sulit terjadi. Dan seluruh produsen mobil telah melapisi produknya dengan cairan anti karat dan cat. Pemicu timbulnya karat ini biasanya terjadi akibat kesalahan pemilik dalam merawat, seperti ketika mencuci mobil yang mengakibatkan adanya sisa air ini yang tidak terlihat sehingga mengendap lama dibagian bodi mobil dan membiarkan terlalu lama mobil dalam keadaan kotor setelah terkena hujan. Bagian yang sering terlewatkan dan sulit untuk dilakukan pengecekkan adalah pada bagian body yang tertutupi karet atau karpet, seperti celah body, bagian bawah, lantai, engsel pintu dan jika mobil menggunakan roof
rack, bagian bodi mobil yang tertutupi atau dijepit pemegangnya juga menjadi titik yang rawan terkena karat. Karat muncul disebabkan permukaan besi / bagian yang mengandung unsur logam bersentuhan langsung dengan air yang mengandung asam sehingga mengalami proses oksidasi oleh udara. Semakin dibiarkan air dan kotoran menempel pada besi semakin banyak pula zat asam bereaksi terhadap besi yang menjadikannya korosi.
Sebagai contoh korosi merata pada baja karbon rendah dalam larutan berair, mekanismenya dapat dijelaskan seperti di bawah ini:
1. Pada awalnya ada interaksi antara larutan berair dengan permukaan baja yang bebas membentuk sel korosi mikro yang bersifat elektrokimia, dimana butir kristal logam akan bertindak sebagai katoda karena mempunyai energi yang relatif lebih rendah daripada unsur karbondan atau senyawa karbida dibatas butir.
2. Reaksi elektrokimia lebih lanjut akan terjadi antara butir kristal sebagai anoda karena mempunyai energi yang lebih tinggi daripada produk korosi tahap pertama.
3. Produk korosi yang sifatnya tidak melekat pada permukaan logam dasar, akan mengakibatkan reaksi korosi secara elektrokimia berlangsung berkelanjutan (Harsisto, 2005).
Kerugian korosi merata ini besar karena jumlah logam yang terkorosi besar, sedangkan keuntungannya adalah mudah dilihat secara visual dan umur
logam mudah ditentukan sehingga korosi ini mudah dikendalikan. Contoh dari korosi merata adalah korosi yang terjadi di atmosfir dan korosi pada logam dalam larutan asam. Kerugian yang ditimbulkan akibat korosi merata cukup besar karena jumlah logam yang terkorosi sangat banyak sehingga diperlukan biaya yang besar pula untuk dapat memperbaiki kondisi logam tersebut. Korosi merata lebih mudah diidentifikasi dibandingkan dengan bentuk-bentuk korosi lainnya sehingga umur dari suatu logam dapat ditentukan dan proses korosi dapat dikendalikan (Jones, 1992).
4.3. Mekanisme Korosi
Korosi dalam larutan elektrolit merupakan proses elektrokimia. Teori ini didasarkan pada terbentuknya sel listrik bila permukaan metal ditutupi elektrolit. Metal yang terkorosi meninggalkan metal di daerah anoda sebagai kation metal yang larut atau diubah menjadi componud padatan. Reaksi oksidasi anoda ini diikuti oleh reduksi oleh unsur-unsur pokok elektrolit di katoda. Anoda dan katoda dapat berupa metal yang sama atau metal yang berbeda (korosi bimetal). Beda potensial antara anoda dan katoda merupakan gaya gerak listrik dari aksi korosi. Besarnya arus ditentukan oleh beda potensial sirkuit terbuka antara anoda dan katoda, besarnya polarisasi elektrokimia yang terjadi di anoda dan katoda dan tahanan listrik larutan.
Gambar 4.1 Mekanisme Terjadinya Korosi (Harsito, 2005) Korosi besi dalam media asam dan larutan garam netral ditulis menurut reaksi: Fe(metal) --- Fe2+(aq) + 2e ……….(1) Dalam larutan asam tanpa oksigen reaksi katoda:
2H+ + 2e(metal) ---H2(gas)...…(2) Dalam larutan garam netral, tidak terjadi pelepasan hidrogen dan reaksi katoda merupakan redusi oksigen larut:
½ O2 + H2O + 2e(metal) --- 2(OH)-...…(3) Dengan demikian reaksi anoda sama, reaksi katoda dapat berbeda tergantung kemampuan oksigen mencapai metal. Jika kandungan oksigen dalam larutan garam netral dikurangi berarti laju reaksi (3) berkurang. Ini berarti laju korosi besi berkurang (cathodic control ) karena perpindahan muatan di anoda harus sama di katoda. Hal yang sama juga terjadi bila anoda tidak larut dengan mudah karena
misalnya ada suatu lapis penghalang, reaksi dikendalikan oleh faktor ini (anodic control ). Produk proses anoda dan katoda sering bereaksi lebih lanjut menghasilkan produk korosi yang kelihatan misalnya ion hydroxyl pada reaksi katoda (2) dalam perjalanannya bertemu dengan ion ferous, bersatu membentuk
ferous hydroxide yang selanjutnya bereaksi dengan oksigen dalam larutan membentuk ferric hydroxide (Oediyani, 2006).
4.4. Pengendalian Korosi
Pada penjelasan di atas telah diketahui bahwa korosi tidak dapat dicegah tetapi dapat dikendalikan. Ada banyak cara yang dapat digunakan untuk mengendalikan korosi.
Cara-cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerugian karena korosi antara lain: (Jones, 1992)
1. Seleksi material yang tepat, Langkah awal yang paling umum dilakukan dalam usaha pengendalian korosi merata adalah seleksi material atau paduan yang paling sesuai untuk lingkungannya. Dalam langkah ini, kita harus mengetahui ketahanan korosi logam-logam yang sering digunakan dan sifat-sifat logam dalam lingkungan yang lebih spesifik, misalnya dalam lingkungan asam anorganik, asam organik, basa, dan beberapa lingkungan lainnya. Perlu diingat bahwa kecepatan korosi hanya salah satu faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan material. Dalam bidang perekayasaan sifat mekanis benda kerja umumnya merupakan hal yang utama dalam pemilihan material atau paduan. Oleh karena itu, dalam bidang perekayasaan sulit untuk mendapat benda kerja yang mempunyai ketahanan korosi yang tinggi dalam terhadap lingkungannya.Penambahan unsur paduan dalam untuk meningkatkan ketahanan korosi mungkin dapat dilakukan dengan membuat logam menjadi pasif, bersifat lebih katodik, netral atau bahkan lebih protektif dengan menambahkan inhibitor.
2. Rancangan benda kerja, Rancangan benda kerja harus memperhatikan segi kekuatan dan kemungkinan pembentukannya dilakukan bersamaan dengan pengendalian korosinya karena biaya pengendalian korosi akan tergantung dari hasil rancangan. Dalam pengerjaan rancangan benda kerja perlu diperhatikan kecenderungan terjadinya korosi. Salah satunya adalah dengan menyederhanakan
3. Alterasi lingkungan, Pengaturan lingkungan dapat mengurangi kecepatan korosi. Bentuk-bentuk alterasi lingkungan korosif yang sering dilakukan adalah dengan menurunkan temperatur, menurunkan kecepatan aliran, penghilangan oksigen atau oksidatoir lainnya atau dengan memperkecil konsentrasi ion-ion agresif seperti eliminasi ion klorida. Selain itu, penambahan inhibitor juga termasuk alterasi lingkungan.
4. Inhibitor, Inhibitor adalah suatu zat yang bila ditambahkan dalam jumlah yang kecil kedalam lingkungan korosif, akan menghambat atau menurunkan kecepatan korosi.
Macam-macam inhibitor antara lain: (Widiyanto, 2006) a) Inhibitor anodik
Anion inhibitor berpindah ke anoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat terjadinya reaksi anodik. Contohnya khromat, nitrit, silikat, benzoat dan lain-lain.
b) Inhibitor katodik
Kation inhibitor berpindah ke katoda dan membentuk lapisan pasif yang menghambat terjadinya reaksi katodik. Contohnya Ca(HCO3), ZnSO4, poliphospat dan lain-lain.
c) Inhibitor campuran
Inhibitor ini berfungsi untuk menghambat reaksi katodik dan anodik. Contohnya: arsenat, triazols, selenat dan lain-lain.
5. Proteksi katodik, proteksi katodik adalah penurunan potensial antar muka ke daerah imun (ke daerah lebih katodik) dapat dilakukan dengan menghubungkan benda kerja dengan anoda korban ( sacrificial anode) atau dengan memberikan
arus yang dipaksakan (impress current ).
6. Pelapisan, Guna mencegah kontak antara logam dengan lingkungannya, sering digunakan pelapisan pada permukaan logam dengan bahan metalik, anorganik ataupun organik yang relatif tipis. Beberapa cara pelapisan yang umum dilakukan yaitu:
a) Pelapisan logam seperti elektrodeposisi, penyemprotan logam dengan nyala api ( flame spraying ), pelapisan logam mekanik (cladding ), pelapisan dengan pencelupan (hot dipping ), dan depresi dari uap logam.
b) Pelapisan anorganik seperti penyemprotan, difusi atau konversi kimia. c) Pelapisan organik seperti pengecatan, pelapisan dengan vernish dan lacquer. Khusus pelapisan dengan bahan logam dan anorganik, harus di lakukan selengkap mungkin sehingga terhindar dari keadaan porous (berpori) atau cacat-cacat pelapisan lainnya (Widyanto, 2006).
BAB V KESIMPULAN 5.1.Kesimpulan
1.Korosi merata dapat terjadi pada logam dan paduan logam karena reaksi oksidasi dan reduksinya tersebar secara merata pada logam dengan laju korosi yang relatif sama.
2.Logam yang terkorosi merata terjadi akibat seluruh permukaan logam kontak dengan lingkungannya.
3.Korosi dapat dicegah dengan melakukan pelapisan pada logam, seperti pengecatan pada bodi mobil.
5.2.Saran
1.Untuk meningkatkan ketahanan plat bodi mobil otomotif terhadap serangan korosi, produsen diharapkan untuk memberikan perhatian yang lebih terhadap kualitas material seperti penambahan unsur paduan yang lebih tahan korosi.
2.Untuk penelitian yang serupa, sebaiknya peneliti memberikan variasi waktu cyclic wet-dry yang lebih lama untuk mendapatkan informasi yang lebih akurat mengenai fenomena korosi yang mungkin terjadi pada plat bodi mobil.
3.Untuk memperoleh informasi yang lebih akurat mengenai perilaku korosi pada plat body mobil dalam larutan NaCl 5%maka perlu penelitian lebih
DAFTAR PUSTAKA
Bienstock, D., & Field, J. H. (1961). Corrosion of steels in boiling potassium carbonate saturated with carbon dioxide and hydrogen sulfide. Corrosion,
17(7), 337t-339t.
Chun, C. M., Mumford, J. D., & Ramanarayanan, T. A. (2000). Carbon‐Induced Corrosion of Nickel Anode. Journal of the Electrochemical Society, 147(10), 3680-3686.
Colomban, P., Cherifi, S., & Despert, G. (2008). Raman identification of corrosion products on automotive galvanized steel sheets. Journal of Raman Spectroscopy, 39(7), 881-886.
Durnie, W., De Marco, R., Jefferson, A., & K insella, B. (1999). Development of a structure‐activity relationship for oil field corrosion inhibitors. Journal of t he Electrochemical Society, 146(5), 1751-1756.
Ellison, B. T., & Schmeal, W. R. (1978). Corrosion of steel in concentrated sulfuric acid. Journal of the Electrochemical Society, 125(4), 524-531.
Evans, V. R. (1976). The corrosion and oxidation ofmetals (Second Supplementary Volume) (No. Monograph).
Fanhui, Z., Ming, L., Qibin, J., & Yongjing, W. (2008). Application of cardanol epoxy hardener in anti -corrosion coatings for locomo-tive car. Paint and Coatings Industry, 38(5), 37-39.
Gümpel, P., Schiller, D., Arlt, N., & Bouchholz, D. (2004). Simulation of corrosion behaviour of stainless steels in passenger car exhaust systems. ATZ worldwide, 106(4), 18-20.
Hirsch, J. (2011). Aluminium in innovative light-weight car desi gn. Materials Transactions, 52(5), 818-824. Janz, G. J., Conte, A., & Neuenschwander, E. (1963). Corrosion of platinum, gold, silver and refractories in molten carbonates. Corrosion, 19(8),
292t-294t.
Kessler, W., Kessler, R. W., Kraus, M., Kubler, R., & Weinberger, K. (1994, May). Improved prediction of the corrosion behaviour of car body steel using a Kohonen self organising map. In Advances in Neural Networks for Control and Systems, IEE Colloquium on (pp. 7-1). IET.
Lander, J. J. (1958). Silver, Cobalt, and Positive‐Grid Corrosion in the Lead‐Acid Battery. Journal of the Electrochemical Society, 105(6), 289-292.
Miranda, F. F., Margarit, I. C. P., Mattos, O. R., Bar cia, O. E., & Wiart, R. (1999). Corrosion behavior ofzinc- nickel alloy electrodeposited coatings. Corrosion, 55(8), 732-742.