PENGARUH TORSI TERHADAP KOROSI RETAK TEGANG (SCC) BAUT AISI 304SS DALAM LINGKUNGAN KLORIDA PADA TEMPERATUR 145 °C

ABSTRACT

THE EFFECT OF TORQUES ON THE STRESS CORROSION CRACKING OF AISI 304 SS IN CHLORIDE ENVIRONMENT AT 145 °C

by

ARDI SAPUTRA

The effects of torques on the stress corrosion cracking behavior of 304SS bolt in 45% Magnesium chloride solution at 145 °C were investigated. The characteristics of microstructures, fracture morphologies of specimens with/without torques after immersing in boiling MgCl2solution were examined by means of OM, SEM/EDS and XRD.

The roughness surface and depects, generated by the applied torques on the head of bolt lead to the initial crack propagation during immersion of bolt in boiling MgCl2 solution. According to microstructure images and fracture topography of specimens, both the intergranular and transgranular cracks formed initialy in the head of bolt side and later propagated to radial direction.

The corrosion product formed on the region of surface fracture of specimens after corrosion tests are iron oxides (Fe2O3), chrome oxide (Cr2O3), and nickel oxide (NiO). The protective film (Cr2O3) formed on the head of bolt during corrosion tests is destroyed by Cl-ions diffused via the cromia layer and consequently irons and nickel-ions diffused outward to form iron oxides and nickel oxides.

ABSTRAK

PENGARUH TORSI TERHADAP KOROSI RETAK TEGANG (SCC) BAUT AISI 304SS DALAM LINGKUNGAN KLORIDA

PADA TEMPERATUR 145 °C OLEH

ARDI SAPUTRA

Pengaruh torsi terhadap korosi retak tegang baut stainless steel 304 dalam 45% Magnesium klorida pada temperatur 145 °C telah diteliti. Karakteristik dan morfologi patahan spesimen dengan/tanpa pemberian torsi dianalisis menggunakan microskop optik (OM), scanning electron mikroskop (SEM)/energi dispersi spektroskop (EDS) dan X-ray difraksi (XRD).

Kekasaran permukaan dan cacat pori yang terbentuk selama pemberin torsi pada tepi kepala baut menjadi pemicu retak awal dan perambatannya selama pencelupan ke dalam larutan magnesium klorida yang mendidih. Berdasarkan gambar struktur mikro dan topologi patahan spesimen baut, retak intergranular dan transgranular terbentuk pada awalnya berasal dari sisi tepi kepala baut dan akhirnya merambat ke arah tranversal (radial).

Produk korosi yang terbentuk pada daerah patahan spesimen setelah uji korosi adalah oksida besi (Fe2O3), oksida krom (Cr2O3), dan oksida nikel (NiO). Lapisan protektif dari oksida krom terbentuk pada kepala baut dirusak oleh klorida yang berdifusi ke dalam melalui lapisan oksida krom dan konsekuensinya ion-ion besi dan nikel berdifusi keluar untuk membentuk oksida besi dan oksida nikel.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Baut adalah salah satu komponen pengikat, banyak digunakan dalam industri mekanik, listrik, kimia dan konstruksi, dan bahkan kehidupan sehari-hari dapat ditemukan penggunaannya. Baut umummnya selalu digunakan pada kondisi kerja yang berbeda, pemilihan material baut juga berbeda, bahan umum baut saat ini terbuat dari baja karbon dan bahan stainless steel.

lingkungan disekitarnya yaitu dapat berupa asam, udara, embun, air tawar, air aut, air danau, air sungai dan air tanah [Chamberlain, 1991].

Umumnya stainless steel mengandung paling sedikit 11% kromium untuk mengurangi serangan korosi [Peckner dan Bernstein]. Stainless steel dalam pengembangan dapat dibagi menjadi empat jenis; martensit, ferit, austenit dan stainless steel pengerasan presipitasi. Selain ketahanan korosi yang sangat baik dan bahan logam lebih murah, stainless steel tipe austenit banyak digunakan sebagai bahan prioritas untuk aplikasi pada lingkungan korosi. Sifat mekaniknya lebih baik dibandingkan dengan baja karbon. Baja tahan karat austenit tidak bisa mendapat perlakuan panas untuk memperbaiki kekerasanya karena sensitisasi selalu terjadi pada batas butirnya. Selama proses manufaktur atau konstruksi, stainless steel selalu mengalami pengeraan karena efek pengerasan regangan (strain hardening effect) yang menghasilkan tegangan sisa yang besar pada bahan. Untuk menghilangkan efek ini, diperlukan penerapan perlakuan panas. Kondisi penghilang tegangan sisa (stress relief) umumnya dilakukan pada suhu efektif antara 350−400 °C. Namun, kisaran

suhu ini hanya dapat menghilangkan sekitar 40% dari tegangan sisa [Muraleedharn, dkk]. Sebagai contoh adalah pembuatan baut dengan penempaan dingin (cold working) kemudian diikuti dengan perlakuan panas.

dalam korosi menghasilkan morfologi korosi retak tegang (Stress Corrosion Cracking, SCC). Klorin atau klorida adalah bahan kimia yang sering digunakan dalam proses industri petrokimia, kimia dan semikonduktor, dan selalu menggunakan peralatan yang terbuat dari stainless steel. Serangan korosi menyebabkan kerusakan mulai dari kerusakan properti hingga mengancam keselamatan manusia.

Berbagai macam korosi dapat terjadi dengan cepat apabila pengendalian lingkungan dan pencegahan tidak dilakukan dengan baik akan memperparah keadaan. Korosi yang terjadi pada ligkungan tersebut adalah korosi galvanis, korosi batas butir, korosi intergranular, peluruhan relektif, korosi sumuran dan korosi celah.

Dalam penelitian ini, baut 304SS dari hasil penempaan dingin digunakan sebagai objek penelitian. Kondisi beban penguncian (torsi) yang berbeda (0 Nm, 50 Nm, 60 Nm, 70 Nm) digunakan sebagai parameter penelitian ketahanan baut 304SS terhadap serangan klorida pada temperatur 145 °C. Pengujian korosi retak tegang dilakukan menurut standar ASTM G-36, sampel direndam dalam larutan uji 45% (wt) magnesium klorida pada kondisi mendidih. Setelah percobaan, spesimen dianalisis dengan mikroskop optik, scanning electron microscope (SEM) untuk mengamati morfologi pertumbuhan retak, dan XRD pattern dilakukan untuk mengetahui fasa dan produk korosi yang terbentuk pada baut setelah diuji korosi.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk megetahui pengaruh variasi pembebanan torsi pada baut stainless steel AISI 304 dalam larutan MgCl2 pada temperatur 145 °C terhadap korosi retak tegang.

1.3. Batasan Masalah

1. Bahan yang digunakan adalah baut terbuat dari AISI 304SS dan diberi beban torsi sebesar 0, 50,60,70 Nm.

2. Larutan korosi yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan korosi 45% MgCl2yang dicairkan pada suhu 145 °C.

3. Waktu yang digunakan dalam uji korosi ini adalah 1 hari, 2 hari dan 3 hari.

1.4. Hipotesa

Dalam penelitian-penelitian yang sebelumnya telah dilakukan memiliki parameter berbeda-beda dalam pengambilan setiap objek, dalam hal ini korosi merupakan hal yang sangat berbahaya apabila sampai terjadi kegagalan industri atau kegagalan teknis ketika kerusakan yang terjadi tidak teridentifikasi secara dini. Karena itu penelitian ini sangat menitik beratkan kepada referensi dalam dunia industri yang mengunakan stainless steel 304 sebagai komponen dasar. Kondisi stainless steel 304 yang diberi beban torsi atau beban puntir menghasilkan efek korosi retak tegang yang cenderung menjadi masalah dalam kegagalan industri. Penelitian ini diharapkan dapat mengkaji lanjut mengenai torsi dalam pengaruh larutan klorida pada suhu tinggi korosi retak tegang pada baut AISI 304SS.

1.5. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah : 1. Bab 1 Pendahuluan

Bab pendahuluan ini berisikan latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

2. Bab 2 Tinjauan pustaka

3. Bab 3 Metode Penelitan

Bab ini berisikan alur penelitian, persiapan bahan, pembuatan spesimen, alat-alat pendukung pengujian dan pengujian korosi.

4. Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisikan hasil dan data dari penelitan yang telah dilakukan, serta pembahasan dari hasil-hasil penelitian.

5. Bab 5 Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari pembahasan pengujian dan selama penelitian.

6. Daftar Pustaka

Berisikan referensi yang digunakan dalam penelitian. 7. Lampiran

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Studi Literatur

Salah satu penyebab terjadinya kerusakan pada suatu struktur yaitu terjadinya korosi retak tegang (SCC) pada bahan. Korosi retak tegang merupakan kerusakan yang paling berbahaya., karena tidak ada tanda-tanda sebelumnya. Biasanya kegagalan disebabkan deformasi lastis yang berlebihan karena bahan akan menjadi getas. Pada dasranya prestrain adalah proses deformasi dingin yang menimbulkan dislokasi struktur bahan yang mempengaruhi perilaku perpatahan liat bahan tersebut, [Sivasprasad].

menjadi 1000 jam pada pembebanan 7% dari tegangan luluh bahan, sedangkan beban 90% peningkatan yang terjadi tidaklah signifikan.

Pada tahun 1998, Zhang, dkk melakukan penelitian tentang pengaruh ion borate terhadap korosi retak tegang pada material stainless steel 304 (UNS30400) yang disensitisasi pada sodium borate (Na2B4O7) cair, pada temperatur 950 C yang diamati pada percobaan Slow strain Rate testing (SSRT) dengan, menggunakan sistem observasi dinamik. Pengaruh inhibitor dari ion borite (B4O72-) pada pemicu retak dihasilkan dari efek penahanan, pada saat pengasaman lokal membentuk lapisan pelindung. Konsentrasi (B4O72-) yang tersedia tidak menunjukkan pengaruh inhibitor pada kecepatan retak (CF). inon Hidroksil (OH-) juga memicu retak dengan mengikiuti distribusi probabilitas eksponen dan kecepatan retak diikiuti distribusi probabilitass Weibull.

Yunovic, dkk [1998] melakukan penelitian tentang pengaruh pengerjaan dingin korosi retak tegang pada baja karbon API X52 dalam lingkungan bicarbonate cair, dengan membandingkan spesimen tanpa takik yang di cold working. Hasil menunjukkan bahwa pegerjaan dingin dapat merusak ketahanan baja karbon terhadap korosi retak tegang pada lingkungan cair hingga sampai kegagalan minimum pada 20% dari regangan. Penelitian yang sama juga dilakukan oleh Qiao, dkk, [1998] pada pipa baja, hasilnya menunjukkan bahwaperubahan yang terjadi pada pipa baja dalam larutan SCC NS-4. Korosi retak tegang yang terjadi akibat atom-atom yang berdifusi kedalam baja pada ujung takik. Larutan NS-4 pada pH rendah dapat meningkatkan konsentrasi hidrogen pada ujung retak sehingga hidrogen akan terakumulasi pada daerah ujung retak.

Sifat bahan logam, selain emas, platinum dan logam mulia lainnya, dengan unsur-unsur dalam termodinamika dalam keadaan relatif tidak stabil, ketika kondisi lingkungan yang tertentu, bahan dapat membuat reaksi spontan untuk membentuk senyawa yang lebih stabil, dan fenomena ini dikenal sebagai korosi. Namun, korosi logam dengan mekanisme reaksi sesuai dapat dibagi menjadi dua jenis; reaksi kimia dan elektrokimia. Korosi kimia juga dikenal sebagai perubahan langsung dari hasil reaksi kimia dengan media lingkungan, seperti oksidasi suhu tinggi, reaksi pengurangan atom logam pada permukaan dan media oksidasi (reaksi oksidasi-reduksi) langsung membentuk oksida, tidak ada arus yang dihasilkan oleh proses reaksi. Selama reaksi elektrokimia [Fontana], anoda kehilangan elektron untuk membentuk kation dalam larutan elektrolit, atau senyawa logam dengan mengikat anion, dan kehilangan elektron bergerak melalui jalur anion dari elektrolit ke katoda; yang umum dikenal sebagai anoda untuk reaksi oksidasi (reaksi oksidasi), katoda untuk reaksi reduksi (reaksi reduksi).

Mekanisme utama korosi bahan logam dengan faktor-faktor lain, seperti tegangan mekanik eksternal, bahan, tegangan sisa dan lingkungan pemicu akan mempercepat laju korosi menuju tingkat keparahan. Korosi tersebut termasuk: korosi tegangan, korosi kelelahan dan penggetasan hidrogen (hygrogen embrittlemnet).

1. Bahan dan lingkungan 2. Tegangan yang dibutuhkan

Gambar 2.1. Korosi retak tegang terhada potensial elektrokimia (daerah yang diarsir).

1. Bahan dan lingkungan

Logam dan paduan tertentu dalam lingkungan tertentu memiliki kerentanan terhadap korosi retak tegang, yaitu; komposisi bahan untuk lingkungan korosif harus memiliki kepekaan setara dan afinitas. Seperti ion klorin memiliki banyak afinitas untuk stainless steel, mudah membuat logam terhidrolisis, sehingga meningkatkan laju korosi [Phull, dkk]. Fenomena korosi retak tegang sering terjadi pada perilaku bahan dengan kondisi pasif. Gambar 2.1 menunjukan kurva polarisasi untuk daerah pasivasi khusus, umumnya potensial korosi retak tegang sering terjadi pada wilayah yang aktif (aktivasi)−wilayah ketidakstabilan pasif, lapisan pasif rentan terhadap

pitting atau non-kontinyu (untuk film pasif), dan menyebabkan titik awal celah. 2. Tegangan yang dibutuhkan

serangan korosi tegangan. Namun, nilai kritis KISCC diperlukan untuk toleransi dari panjang retak setelah terjadinya korosi retak tegang.

Gambar 2.2. Diagram pertumbuhan retak dan tingkat faktor intensitas tegangan

material, jika faktor intensitas tegangan telah mencapai nilai ketangguhan material (KIC), maka material akan patah seketika.

2.1.2. Penyebab dan mekanisme retak

Pertumbuhan retak pada bahan logam dalam lingkungan berbeda cenderung menghasilkan korosi retak tegang. Beberapa teori mekanisme kegagalan pada logam dan paduanya dapat digunakan untuk menjelaskan fenomena korosi retak tegang, yaitu:

1. Pengendapan pada batas butir

Gambar 2.3. Skema diagram dari fenomena baja stainless sensitisasi [Russell].

2. Kerusakan lapisan pasif [Pugh]

Gambar 2.4. Langkah-langkah lapisan pasif pecah [Pugh].

3. Korosi lobang

Gambar 2.5. Diagram korosi goresan pecah (a) korosi goresan, (b) korosi celah[Russell].

4. Adsorpsi hidrogen

Karena ukuran kecil dari atom hidrogen dapat bergerak bebas antara kisi dan vitalitas kimia yang kuat. Hidrogen dapat teradsorpsi di permukaan menyebabkan energi permukaan menurun. Griffith mengusulkan model formula kerusakan:

f

(1)

internal, kecepatan atom menjadi penggerak yang cepat dalam cacat material, fenomena adsorpsi, stress corrosion cracking cenderung terjadi pada logam murni.

Gambar 2.6. Skema diagram dari teori adsorpsi [Pugh].

2.1.3. Tegangan tekan korosi retak tegang

Keyakinan umum bahwa bahan untuk stress korosi retak tegang, harus tunduk pada tegangan tarik. Tetapi pada tahun 1944, Pecahnya pressure vessel dari baja karena tegangan tekan yang menghasilkan korosi retak tegang [Yang, dkk]. Takano

paduan aluminium dalam larutan 3,5%NaCl, kuningan dalam larutan amonia berair dan dalam baja karbon nitrat dalam larutan air dapat ditemukan bahwa tegangan tekan menyebabkan fenomena korosi tegangan [Yang, dkk]. Literatur menunjukkan bahwa tegangan tekan benar-benar dapat membuat nukleasi korosi retak tegang, tetapi periode inkubasi celah yang panjang karena efek dari tegangan tekan membatasi kemampuan pertumbuhan retak.

2.1.4. Karakteristik korosi retak tegang

Karakteristik korosi retak tegang dapat dianalisis dan identifikasi secara kualitatif melaui uji makroskopik, mikroskopik:

1. Pengamatan makroskopik

Sebagaimana disebutkan di atas, bahan dan kondisi lingkungan mempunyai peranan yang besar terhadap korosi retak tegang. Tabel 2.1 menampilkan beberapa jenis logam dan paduanyan serta kondisi lingkungan yang berpengaruh terhadap pembentukan korosi retak tegang.

Tabel 2.1 Kerentanan bahan logam terhadpa lingkungannya sebagai pemicu korosi retak tegang [Fontana]. baja karbon HNO3+H2SO4_、CaCl2_、MgCl2_、H2SO4_、H3PO4_、H2

aluminium NaCl_、KCl_、MgCl2

paduan

Gambar 2.7. Pola khas retak dan transgranular [Hedstrom].

Gambar 2.8. Karakteristik perpatahan getas−liat [Remy dan Pineau,].

2. Pengamatan mikroskopis

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian

Dalam penelitian ini, kepala baut hexagonal (M14) terbuat dari stainless steel

304 yang tersedia secara komersial digunakan, komposisi kimia, kuat tarik dan beban

torsi ditunjukkan pada Tabel 3.1 dan Tabel 3.2 [ISO 3506-1]

Tabel 3-1 Komposisi kimia bahan baut SS304 (wt%).

Bahan C Si Mn P Cr Ni Fe

Baut

304SS 0.06 0.50 1.70 0.04 18.30 8.20 Bal.

Tabel 3-2 Sifat mekanik baut M14 304SS dengan proses tempa dingin.

Tegangan tarik(N/mm2_{) Kekuatan torsi(N-m)}

Baut SS304

(M14) 700 (min.) 65 (min.)

3.2. Proses Penelitian

3.2.1. Prosedur penelitian

Dalam penelitian ini, prosedur penelitian dapat dilihat dari diagram yang

ditunjukkan pada Gambar 3.1.

3.2.2. Pemberian beban torsi dan uji korosi retak tegang

Beban torsi pada baut dilakukan tingkat pemeberian torsi yang berbeda

klorida mendidih sesuai dengan standar laboratorium ATSM−G36, seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 3.1. Empat spesimen dimasukan dalam tabung erlenmeyer

ddari, ditempatkan dalam round-bottomed labu segitiga di bagian bawah dari

platform pemanasan (termasuk kontrol suhu, perbedaanimana dibaguan bawah

diletakan pada alat pemanas otomatik. Temperatur dalam tabung dapat dikontrol

dengan termokopel hingga MgCl mencair dan mendidih pada temperatur 145 °C.

Lama waktu pengujian adalah 1 hari, 2 hari, dan 3 hari.

Gambar 3.1. Diagram aliran eksperimen

3.2.3. Pembuatan larutan MgCl

Penggunaan larutan 45%MgCl yang digunakan dalam penelitian ini mengacu

pada standar ASTM G-36, dimana 600 g magnesium klorida dan 15 mL air suling

dicampur. Lautan kemudian dimasukan bersama spesimen ke dalam tabung,

tujuan untuk mencegah terjadinya keluarnya uap larutan pada saat larutan mendidih

dengan cara mengalirkan air dingin ke dalam tabung kondensor, lihat Gambar 3.2.

Gambar 3.1. Aparatus alat uji korosi retak tegang ASTM G-36

3.3.Analisis samples

3.3.1. Observasi dan analisis makroskopik

Spesimen dibersihkan dengan air kemudian dibilas dengan alkohol untuk

menghilangkan sisa garam pada spesimen dan dikeringkan dengan pengering paksa.

Kepala baut difoto secara makro.

3.3.2. Observasi dan analisis metalografi

Asam oksalat 10% digunakan untuk larutan etsa. Namun sebelum etsa

dilakukan penampang spesimen diamplas dengan kertas amplas dari ukuran 100

sampai 2500. Proses etsa dilakukan secara elektrolitik dengan menggunakan

lembaran platinum sebagai katoda dan spesimen anoda ditempatkan dalam gelas

ukur, penggunaan catu daya potensial +3V dan lamanya proses elektrolisi selama 1

menit. Permukaan spesimen dibersihkan dalam air dan alkohol dan pengeringan.

Mikroskop optik (OM) digunakan untuk mengamati struktur mikro dari bentuk retak

dan pertumbuhan retak.

3.3.3. Pengambilan gambar dengan scanning mikroskop elektron (SEM) dan energi dispersif spektroskopi (EDS) analisis

Untuk meningkatkan konduktivitas permukaan spesimen dilapisi dengan

platinum arus 40 A selama 20 detik. Spesimen ditempatkan ruang SEM, pengamtan

dengan SEM dan SEI untuk menganalisis elemen-elemen produk korosi pada

sample. Selain itu foto penampang patah spesimen diambil dengan SEM untuk

diamati permukaan morfologi permukaan patah dan retak dari hasil produk korosi.

3.3.4. XR-D analisis (XRD patterns)

Parameter analisi menggunakan XRD dilakukan dengan menggunakan

voltase 40 kV, 100 mA, sudut difraksi ( 20 derajat sampai 100 derajat,

langkah sudut 0,05 derajat dan i kecepatan 10 derajat per menit. Sinar X-ray dengan

Cu). Data intensitas (counts/detik, cps) terhadap sudut

difraksi dari hasil uji XRD kemudian diolah dengan menggunakan program Match

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Kepala baut 304SS mengalami deformasi setelah diberi beban torsi 50 70 Nm,−

beberapa daerah sekitar kepala baut banyak ditemukan pori dan cacat akibat

beban torsi yang mengindikasikan adany tegangan sisa.

2. Kekesaran dan cacat akibat beban geser paa tepi kepala but selama pembebannan torsi menjadi pemicu awal terjadinya retak selama proses pengujian korosi retak

tegang baut 304SS.

3. Foto mikro dan morfologi patahan menunjukan kegagalan kepala baut akibat serangan klorida menghasilkan kegagalan intergranular dan transganular pada

daerah kepala baut yang berawal dari tepi kepala baut merambat ke arah radial

(transversal).

4. Produk korosi yang terbentuk pada daerah patahan kepala baut mengindikasikan terbentukan oxida besi, nikel dan krom (Fe2O3, NiO dan Cr2O3). Lapisan pasifasi

yang protektif terbentuk karena reaksi oksidari krom dan oksigen, akhirnya dapat

dirusak oleh ion-ion klorida menyebabkan kepala baut terserang korosi retak

tegang yang parah.

5.2. Saran

1. Perlu dilakukan penelitian yang sama, namun sebelum diuji korosi baut terlebih dahulu diberi perlakuan panas anealling dan kemudian baut diberi beban torsi.

PENGARUH TORSI TERHADAPKOROSI RETAK TEGANG

(SCC) BAUT AISI 304SS DALAM LINGKUNGAN KLORIDA

PADATEMPERATUR 145 °C

Oleh

ARDI SAPUTRA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

PENGARUH TORSI TERHADAP KOROSI RETAK TEGANG (SCC) BAUT AISI 304 SS DALAM LINGKUNGAN KLORIDA PADA

TEMPERATUR 145 °C (Seminar Hasil)

Oleh ARDI SAPUTRA

0415021003

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

3.1. Korosi retak tegang terhada potensial elektrokimia

(daerah yang diarsir). ... 9

3.2. Diagram pertumbuhan retak dan tingkat faktor intensitas tegangan. 10 3.3. Skema diagram dari fenomena baja stainless sensitisasi ... 12

3.4. Langkah-langkah lapisan pasif pecah ... 13

3.5. Diagram korosi goresan pecah (a) korosi goresan, (b) korosi celah . 14 3.6. Skema diagram dari teori adsorpsi... 15

3.7. Pola khas retak dan transgranular ... 17

3.8. Karakteristik perpatahan getas−liat... 17

3.9. Korosi retak interganular... 18

4.1.Diagram aliran eksperimen ... 20

4.2. Aparatus alat uji korosi retak tegang ASTM G-36 ... 21

4.1. Strukturmikro baut AISI 304SS sebelum diberi beban torsi... 23

4.2. Strukturmikro baut AISI 304SS setelah diberi beban torsi ... 23

4.3. Morfologi permukaan kepala baut setalah pembebanan torsi 60 Nm... 24

4.4. EDS analisis pada permukaan kepala baut setalah beban torsi 60 Nm... 24

4.5. SEM morfologi permukaan kepala baut setelah diuji korosi selama 3 hari tanpa beban torsi ... 25

4.7. Mikrostruktur permukaan baut yang menunjukan (a) retak transgranular bercabang tanpa beban torsi dan (b) intergranular dengan beban torsi 50 Nm pada specimen

yang direndam 3 hari... 26 4.8. EDS analisis pada penampang patahan spesimen yang diuji

korosi selama 3 hari dengan beban torsi 50 Nm ... 27 4.9. XRD patterns penampang atas kepala baut yang diuji korosi

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI...xiii

DAFTAR TABEL... xv

DAFTAR GAMBAR...xvi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1

1.2. Tujuan Penelitian ... 3

1.3. Batasan Masalah ... 3

1.4. Hipotesa ... 4

1.5. Sistematika Penulisan ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Studi Literatur... 6

2.2. Korosi Tegangan Baja Tahan Karat (Stainless Steel )... 7

2.1.1. Korosi ... 8

2.1.2. Penyebab dan mekanisme retak... 22

2.1.3. Tegangan tekan korosi retak tegang ... 15

2.1.4. Karakteristik korosi retak tegang... 16

3.1. Bahan Penelitian ... 19

3.2. Proses Penelitian... 19

3.2.1. Prosedur penelitian ... 19

3.2.2 Pemberian beban torsi dan uji korosi retak tegang... 19

3.2.3. Pembuatan larutan MgCl ... 20

3.3. Analisis samples 3.3.1. Observasi dan analisis makroskopik... 21

3.3.2. Observasi dan analisis metalografi... 21

3.3.3. Pengambilan gambar dengan scanning mikroskop elektron (SEM) dan energi dispersif spektroskopi (EDS) analisis.... 22

3.3.4. XR-D analisis (XRD patterns)... 22

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Pengujian ... 23

4.1.1. Hasil uji foto mikro sebelum uji korosi... 23

4.1.2. Hasil uji SEM/EDS setelah pembebanan torsi... 23

4.2. Pembahasan... 28

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 32

B. Saran... 32

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

3.1. Kerentanan bahan logam terhadpa lingkungannya sebagai pemicu korosi retak tegang ... 12 3.1. Komposisi kimia bahan baut SS304 (wt%) ... 19

Judul Skripsi :Pengaruh Torsi Terhadap Korosi Retak Tegang (SCC) Baut AISI 304SS dalam Lingkungan Klorida pada Temperatur 145 °C

Nama Mahasiswa : Ardi Saputra Nomor Pokok Mahasiswa : 0415021003 Program Studi : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI 1. Komisi Pembimbing

Moh. Badaruddin, ph.D Harnowo Supriadi, S.T., M.T. NIP. 197212111998031002 NIP. 196909091497031002

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Moh. Badaruddin, ph.D.

Sekretaris : Harnowo Supriadi, S.T., M.T.

Penguji

Bukan Pembimbing : Zulhanif, S.T., M.T.

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA NIP. 19650510 199303 2 008

Teruntuk ibuku tercinta, Nilem Putri, yang tak pernah surut cinta kasihnya. Untuk ayahku, Imron Ya cub., yang telah lama meninggalkan diriku. Mudah-mudahan dia akan selalu bahagia disana. Untuk kakak-kakak yang selalu memberi semangat dan wejangan kepadaku, walaupun pahit sangat berarti buatku. Teruntuk kekasihku tercinta yang selalu memberi nasihat dan ikut memberi semangat dalam hidupku.

Untuk teman-teman seperjuanganku di Teknik Mesin 2004, Hardi Suwarno, Lapri Aries Pukesa, Puputnya Denise, Acil Marucil, Egi Rastogi, Harun Arsyad, Muksin Pasaribu, Hanggoro, Arisdianto, Ican, Mince, Cahyo, Frans, Simon, Rudi, Opay, Edi, Fauzan, Ma rufi, Dodi, Muda, Hengki Cueh, Andreas, Andriyanto, Ageng, Laila, Marshen, Yusro. Terimakasih sudah menorehkan memori indah dalam kisah perjalanan hidupku.

Untuk guru-guruku di Teknik Mesin Universitas Lampung. Pak Badaruddin, Pak Harnowo, Pak Zulhanif, Bu Novri, Pak Martinus, Pak Amrul, Pak Yahya, Pak Yudi Eka dan Dosen-dosen lain. Terimakasih atas ilmu yang telah diberikan. Maafkan anak didikmu ini yang tidak belajar sungguh-sungguh selama belajar disini.

ﻦﻣ

ﺪﺟ

و

ﺪﺟ

Siapa yg sungguh-sungguh akan berhasil

ﻦﻣ

ﺻ

ﺮﻔﻇ

Siapa yang sabar akan beruntung

ﻦﻣ

رﺎﺳ

ﻋ

برﺪﻟا

ﻞﺻو

PERNYATAAN PENULIS

SKRIPSI INI DIBUAT OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 44 PERATURAN AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No. 159/H26/PP/2008.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Penunangan Lama, Lampung pada tanggal 19 Agustus 1986. Ia adalah anak kelima dari lima bersaudara, dari lima bersaudara satu meninggal dunia, Ibunya bernama Nilem Putri dan ayahny .

Riwayat pendidikan penulis dimulai di SDN 1 Penumangn Lama di Daerah Tulang Bawang yang sekarang menjadi daerah Tulang Bawang Barat, Setelah lulus SDN 1 Penumangan Lama, penulis melanjutkan pendidikannya di SMPN 2 Panaragan Jaya. Setelah lulus SMP, Penulis melanjutkan sekolah di SMA ARJUNA Bandar Lampung, semasa sekolah penulis tinggal bersama paman, pamannya seorang PNS yang bekerja di Kalianda, Lampung Selatan.

SANWACANA

Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. Hanya dengan ridho-Nya jualah penulis dapat menyelesaikan karya skripsi ini. Skripsi (SCC) Baut AISI 304SS dalam

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Lampung.

Dalam kesempataan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada segenap pihak yang telah menyumbangkan kontribusinya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Ucapan terimakasih tersebut penulis sampaikan kepada:

1. Ibu Dr. Lusmeilia Afriani, DEA selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Harmen Burhanuddin, S.T., M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

4. Harnowo Supriadi, S.T., M.T. selaku pembimbing pendamping. Terimakasih atas kesediaan Ibu menjadi dosen pendamping dalam penyelesaian skripsi ini.

5. Bapak Zulhanif, S.T., M.T selaku pembahas dan pembimbing akamdemik saya. Terimakasih atas masukan-masukan Bapak yang sangat berarti dalam proses penyempurnaan skripsi ini.

6. Bapak Achmad Yahya, S.T., M.T., selaku koordinator mata kuliah tugas akhir.

7. Seluruh dosen pengajar di Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung. Terimakasih atas ilmu yang telah bapak dan ibu berikan.

Penulis berharap semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan. Dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan masyarakat.

Bandar Lampung, 17 Februari 2012 Penulis,