CHROM ELECTROPLATING PERFORMANCE
ON STEEL PLATE
FINAL PROJECT
As partial fulfillment of requirement To obtain the sarjana teknik degree
In Mechanical Engineering
By:
Student Number: 065214018 Wahyu Wijayanto
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA 2011
i
UNJUK KERJA ELEKTROPLATING KROM
PADA PLAT BAJA
TUGAS AKHIR
Untuk memenuhi persyaratan
Mencapai derajat sarjana S-1
Disusun Oleh :
Wahyu Wijayanto
Nomor Induk Mahasiswa : 065214018
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2011
ii
iii
iv
v
MOTTO
TIDAK ADA USAHA YANG TIDAK BERHASIL TANPA
PERSETUJUAN ATAU IZIN DARI TUHAN
PENGALAMAN ADALAH GURU YANG PALING
BERHARGA
KEGAGALAN ADALAH KEBERHASILAN YANG
TERTUNDA
HIDUP ADALAH PERJUANGAN DAN TANTANGAN
vi
vii
INTISARI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pelapisan krom pada baja yaitu pengaruh terhadap ketahanan korosi akibat air laut. Manfaat yang diperoleh adalah meningkatnya ketahanan suatu logam dari serangan korosi sehingga logam tidak mudah rusak.
Tindakan yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi, pembuatan benda uji, elektroplating, pengujian pada air laut, uji tarik, dan uji struktur mikro. Setelah benda uji atau spesimen dibuat, dilakukan pelapisan dengan krom dengan melewati tahap-tahap elektroplating untuk mendapatkan hasil pelapisan terbaik. Jenis pengujian selanjutnya adalah uji pencelupan air laut selama 4 bulan, uji tarik setiap bulan, terakhir adalah pengambilan gambar struktur mikro.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelapisan krom pada logam meningkatkan ketahanan dari serangan korosi. Spesimen plat baja yang tidak dilapisi krom mengalami korosi setelah dicelup air laut selama 4 bulan. Korosi terlihat jelas merusak permukaan plat baja. Pada plat baja dengan lapisan krom korosi sangat sedikit sehingga tidak tampak kerusakan yang terjadi. Setelah 4 bulan pengujian, tegangan dan ketebalan plat baja tanpa lapisan krom terus turun. Tegangan plat baja tanpa lapisan krom turun sebanyak 1,45 kg/mm2, sedangkan plat baja dengan lapisan krom hanya turun 0,63 kg/mm2. Plat baja tanpa lapisan krom yang semula setebal 1,5 mm menjadi 1,42 mm di bulan 4. Sedangkan pada plat baja dengan lapisan krom tidak terjadi penurunan ketebalan.
Kata kunci: elektroplating, korosi, krom, uji tarik.
viii
ABSTRACT
The purpose of this research is to know the influence of chrom plating in protecting metal from the sea water. The aim of the electroplating is to increase corrosion from sea water, so the metal cannot be easily damaged.
The actions that have done in this experiment were the making of the experiment object, electroplating, the examining in the sea water, the tensile testing, and the micro structure examining. After the specimens was made, the chrom plating was done to them. The next examining was the immersion examining in the sea water for 4 months, tensile testing every month, and the last was making a photo of the micro structure.
The result of this research showed that the chrom plating on the steel increase protection from corrosion attack. Corrosion appear on the surface of steel that had no chrom plating after corrosion process for 4 months. On the other side, the surface of steel that had chrom plating not attacked by corrosion. The strength of no chrom plating steel decreased 1.45 kg/mm2 after 4 months corrosion process. Meanwhile the steel with chrom plating only reduced 0.63 kg/mm2. There were no decreasing thicknes on steel that plated chrom, but there were 0.8 mm decreasing thickness on steel that had no chrom plating after 4 months corrosion process.
Keywords: Electroplating, corrosion, chrom, tensile testing.
ix
x
DAFTAR ISI
JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
LEMBAR MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... v
INTISARI ... vi
LEMBAR PERSETUJUAN ... vi
INTISARI ... vii
ABSTRAK ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
I.1 Latar Belakang Tugas Akhir ... 1
I.2 Tujuan Tugas Akhir ... 2
I.3 Batasan Masalah ... 2
I.4 Metode Pengujian ... 2
I.4.1 Studi Lapangan ... 2
I.4.2 Mendalami Teori Dasar Dari Berbagai Sumber ... 2
BAB II DASAR TEORI ... 3
II.1 Korosi ... 4
II.1.1 Jenis Korosi ... 4
II.1.1.1 Korosi Internal ... 4
II.1.1.2 Korosi Eksternal ... 4
xi
II.2 Elektroplating ... 5
II.2.1 Elektrolit ... 5
II.2.2 Anoda ... 6
II.2.3 Katoda ... 6
II.3 Krom ... 6
II.4 Plating Krom ... 7
II.5 Uji Tarik ... 8
II.5.1 Tujuan Melakukan Uji Tarik ... 9
II.5.2 Detail Profil Uji Tarik dan Sifat Mekanik Logam ... 9
II.5.3 Istilah lain ... 13
II.6 Pengujian Struktur Mikro ... 15
BAB III METODE PENELITIAN ... 16
III.1 Tahap-Tahap Pembuatan Spesimen ... 16
III.2 Proses Elektroplating ... 16
III.2.1 Persiapan Benda Kerja ... 16
III.2.2 Elekrtoplating ... 17
III.3 Pengujian Pada air Laut ... 19
III.4 Pengujian Tarik ... 20
III.4.1 Data Mesin Uji Tarik ... 20
III.4.2 Proses Pengujian Tarik ... 21
III.5 Pengujian Sruktur Mikro ... 22
BAB IV DATA DAN ANALISIS ... 23
IV.1 Diagram dan Grafik ... 23
IV.1.1 Uji Tarik ... 23
IV.2 Analisis ... 27
IV.2.1 Uji Tarik ... 27
IV.2.2 Struktur Mikro ... 28
xii
IV.2.3Tampilan………..………...32
BAB V PENUTUP ... 34
V.1 Kesimpulan ... 34
V.2 Saran ... 34
DAFTAR PUSTAKA ... 36
LAMPIRAN ... 37
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1 Kurva tegangan-regangan ... 10Gambar II.2 Profil data hasil uji tarik ... 11
Gambar II.3 Penentuan tegangan luluh (yield strees) untuk kurva tanpa daerah linier ... 12
Gambar II.4 Tegangan dan regangan berdasarkan panjang bahan sebenarnya ... ...14
Gambar III.1 Bentuk spesimen uji tarik ... 16
Gambar III.2 Skema proses elektroplating... 18
Gambar III.3 Spesimen dicelup pada air laut ... 19
Gambar III.4 Mesin uji tarik di Laboratorium Ilmu logam Universitas Sanata Dharma ... 20
Gambar III.5 Panel mesin uji tarik ... 21
Tabel IV.1 Tabel perbandingan beban tarik setiap pengujian (plat besi tanpa lapisan krom) ... 23
Gambar IV.1 Diagram detail perbandingan beban tarik ... 25
Gambar IV.2 Diagram perbandingan beban tarik setiap pengujian (plat besi dengan lapisan krom) ... 25
xiii
Gambar IV.3 Diagram detail perbandingan beban tarik setiap pengujian
(plat besi tanpa lapisan krom) ... 26
Gambar IV.4 Diagram perbandingan tegangan setiap pengujian (plat besi
dengan lapisan krom) ... 26
Gambar IV.5 Diagram perbandingan tegangan plat besi tanpa lapisan
krom dan plat besi dengan lapisan krom setiap pengujian ... 27
Gambar IV.6 Foto struktur mikro pengujian air laut selama 1 bulan pada
plat dengan lapisan krom ... 29
Gambar IV.7Foto struktur mikro pengujian air laut selama 4 bulan pada
plat dengan krom ... 29
Gambar IV.8 Foto struktur mikro pengujian air laut selama 1 bulan pada
plat tanpa lapisan krom ... 29
Gambar IV.9 Foto struktur mikro pengujian air laut selama 4 bulan pada
plat tanpa lapisan krom ... 29
Tabel IV.2 Perbandingan tebal specimen tanpa lapisan krom dan
spesimen dengan lapisan krom ... 30
Gambar IV.10 Diagram prosentase penurunan tebal spesimen ... 31
Gambar IV.13 Spesimen dengan lapisan krom ... 33
T u g a s A k h i r 1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dewasa ini seringkali kita menjumpai peralatan-peralatan yang digunakan manusia untuk menyelesaikan masalah. Peralatan-peralatan tersebut dalam perkembangannya selalu mengikuti perkembangan pola berpikir manusia serta tempat dan lingkungan alat tersebut berada.
Dalam permesinan dan konstruksi teknik, besi dan baja merupakan bahan baku yang paling banyak dipakai misalnya untuk casing, rangka, sasis, serta penguat utama seperti baut, keling, dan pondasi. Ketika besi dan baja tersebut akan dipakai, sebelumnya telah dirancang serta dihitung kekuatannya sesuai dengan konstruksi yang akan dibuat.
Seiring perkembangan zaman, peralatan - peralatan tersebut harus dipasang di lingkungan yang bersifat merusak besi seperti lingkungan laut dan pantai, (contoh: kilang minyak lepas pantai, pipa bawah laut, dan kapal). Masalah utama lingkungan laut terhadap besi dan baja yaitu terjadinya korosi. Korosi ini menyebabkan kekuatan besi dan baja tidak sesuai lagi dengan rancangan karena korosi bersifat melemahkan kemampuan fisis bahan. Untuk itu, dibutuhkan cara yang efisien dan efektif dalam mengatasi masalah korosi.
Berdasarkan hal di atas, maka sangat tepat jika pada tugas akhir ini, dipilih judul “Unjuk Kerja Coating Krom Pada Plat Baja”. Penulis akan berusaha meneliti dampak air laut terhadap laju korosi pada dengan membandingan uji tarik dan struktur mikro material yang diberi perlakuan plating krom.
T u g a s A k h i r 2
I.2 Tujuan
Tujuan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan plating krom terhadap korosi logam tersebut serta mengetahui prosentase penurunan ketebalan spesimen setelah pengujian korosi didalam air laut.
2. Membandingkan kekuatan tarik antara spesimen dengan perlakuan plating krom dengan spesimen tanpa perlakuan.
I.3 Batasan Masalah
1. Spesimen yang digunakan adalah plat baja yang dibentuk mengikuti standar ASTM A370.
2. Setiap pengujian digunakan 2 spesimen tanpa lapisan nikel dan 4 spesimen dengan lapisan krom.
3. Jumlah seluruh spesimen 30 buah tiap bulan diambil 6 buah untuk pengujian.
4. Pengujian selama 4 bulan dan tiap spesimen yang diambil tiap bulan diuji tarik dan mikro.
I.4 Metode Pengujian
Metode yang digunakan dalam menyusun tugas akhir ini adalah:
I.4.1 Studi luar kelas
Mencari data-data yang diperlukan untuk menunjang penelitian ini, sehingga penelitian yang dikerjakan dapat bermanfaat dengan baik dalam praktiknya.
I.4.2 Mendalami teori dasar dari berbagai sumber
Penyusunan ini didasarkan dari beberapa buku referensi dan alamat situs internet, kemudian disusun secara sistematis dan sejelas mungkin sebagai penunjang teori dasar dengan batasan masalah yang akan dibahas.
T u g a s A k h i r 3
BAB II
DASAR TEORI
Korosi di alam paling banyak terjadi pada logam, sedangkan dalam dunia industri dan rancangan teknik banyak digunakan bahan dasar logam terutama besi dan baja.
II.1 Korosi
Korosi adalah kerusakan atau degradasi antara suatu logam dengan berbagai zat di lingkungannya yang menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam bahasa sehari-hari, korosi disebut perkaratan. Contoh korosi yang paling lazim adalah perkaratan besi.
Pada peristiwa korosi, logam mengala (udara) mengalami atau karbonat. Rumus kimia karat besi adalah Fe2O3.nH2
Korosi merupakan proses
O, suatu zat padat yang berwarna coklat-merah.
tertentu dari besi itu berlaku sebagai oksidasi.
Fe(s) <--> Fe2+
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai
(aq) + 2e
O2(g) + 4H+(aq) + 4e <--> 2H2
O
O(l )Atau
2(g) + 2H2O(l) + 4e <--> 4OH-(aq)
T u g a s A k h i r 4
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secar Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses loga digunakan untuk pembuatan baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
II.1.1 Jenis Korosi
II.1.1.1 Korosi Internal
Korosi internal adalah korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO2 dan H2
II.1.1.1 Korosi Eksternal
S pada air, sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan membentuk asam yang merupakan penyebab korosi.
Korosi eksternal adalah korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem perpipaan dan peralatan, baik yang kontak dengan udara bebas dan permukaan tanah, akibat adanya kandungan zat asam pada udara dari tanah.
(Sumber: Ensiklopedia bebas dan www. Kimia Dahsyat. com)
T u g a s A k h i r 5
II.2 Elektroplating
Elektroplating merupakan suatu proses yang digunakan untuk memanipulasi sifat suatu logam dengan cara melapisinya dengan logam lain.
Proses elektroplating banyak dibutuhkan oleh industri penghasil benda logam,diantaranya industri komponen elektronika, peralatan listrik, peralatan olah-raga, peralatan dapur, dan sebagainya. Namun demikian proses elektroplating dalam prakteknya masih sulit dilakukan oleh karena pengendaliannya masih membutuhkan tenaga ahli yang berpengalaman.
Hasil yang diperoleh dalam proses elektroplating dipengaruhi oleh banyak variabel, diantaranya larutan yang digunakan, suhu larutan, durasi plating, tegangan antara kedua elektroda, keadaan elektroda yang digunakan, dan sebagainya. (sumber: Teknologi Industri Elektroplating. Purwanto dan Syamsul Huda. Undip Semarang, 2005)
II.2.1 Elektrolit
Elektrolit adalah sua ion-ion dan selanjutnya terdiri dari dua atau lebih zat. Zat yang jumlahnya lebih sedikit di dalam larutan disebut (zat) terlarut atau solut, sedangkan zat yang jumlahnya lebih banyak daripada zat-zat lain dalam larutan disebut pelarut atau solven. Komposisi zat terlarut dan pelarut dalam larutan dinyatakan dalam
konsentrasi larutan, sedangkan proses pencampuran zat terlarut dan pelarut membentuk larutan disebut pelarutan atau solvasi. menjadi arus listrik dengan mudah. ion-ion merupakan lainnya. Elektrolit umumnya berbent misalnya pada suhu tinggi atau tekanan rendah. Elektrolit kuat identik
T u g a s A k h i r 6
denga berikatan ion dan kovalen polar. Sebagian besar senyawa yang berikatan ion merupakan elektrolit sebagai contoh ikatan ion NaCl yang merupakan salah satu jenis garam yakni garam dapur. NaCl dapat menjadi elektrolit dalm bentuk larutan dan lelehan. atau bentuk liquid dan aqueous. sedangkan dalam bentuk solid atau padatan senyawa ion tidak dapat berfungsi sebagai elektrolit.
II.2.2 Anoda
Anoda adalah
digunakan untuk bersentuhan dengan bagian atau media non-logam dari sebua terpolarisasi jika arus listrik mengalir ke dalamnya. Arus listrik mengalir berlawanan dengan arah pergerakan elektron. Pada proses baik
II.2.3 Katoda
Katoda adalah elektroda dalam sel elaktrokimia yang terpolarisasi jika arus listrik mengalir keluar darinya. Pada baterai biasa (Baterai Karbon-Seng), yang menjadi katoda adalah seng, yang juga menjadi pembungkus baterai. Sedangkan, pada baterai alkalin, yang menjadi katoda adalah mangan dioksida (MnO2). (sumber: www. ajus ink
go_blog.com)
II.3 Krom
Krom ditemukan pada tahun 1797 oleh Vauquelin, yang membuat logam krom pada tahun berikutnya.. Krom adalah sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cr dan nomor atom 24.
T u g a s A k h i r 7
Krom juga berwarna abu-abu, berkilau, keras sehingga memerlukan proses pemolesan yang cukup tinggi.
II.4 Plating krom
Kromium atau krom (chrome) merupakan logam yang digunakan secara luas saat ini baik untuk keperluan perabot rumah tangga, kendaraan bermotor maupun rol logam pada industri. Pemakaian krom tidak dalam bentuk murni tetapi dilapiskan pada suatu benda padat dari logam lain. Dalam industri elektroplating, dikenal dua macam pelapisan yaitu krom dekoratif dan krom keras (hard chrome).
Kromium dekoratif merupakan suatu lapisan tipis kromium dengan ketebalan antara 0,25 hingga 0,75 µm yang dilapiskan di atas lapisan dasar baik berupa tembaga-nikel maupun nikel saja. Lapisan ini memberikan kenampakan yang indah dan bersifat nontarnishing pada barang-barang yang dilapis. lapisan krom dkoratif tahan terhadap abrasi dan memberikan kenampakan yang cemerlang sehingga banyak digunakan untuk pelapisan perabot rumah tangga, kendaraan bermotor dan mobil, pesawat terbang, alat-alat bedah dan gigi.
Krom keras mempunyai ketebalan 0,3 mm dengan kekerasan lebih dari 600 HV. dipakai pada alat-alat industri yng bergerak dan memerlukan ketahanan goresan dan abrasi yang tinggi.
Urutan proses plating krom pada bahan besi atau baja adalah pelapisan dasar dengan tembaga sianida, dilanjutkan dengan pelapisan tembaga asam, pelapisan nikel dan tahap akhir berupa pelapisan krom yang dikenal sebagai plating 4 lapis. Sedangkan apabila menggunakan sistem 2 lapis, cukup menggunakan pelapis dasar nikel saja. Pelapisan krom keras dilakukan secara langsung terhadap bahan dasar baja yang
T u g a s A k h i r 8
dilapis. (sumber : Teknologi Industri Elektroplating,Purwanto,Syamsul Huda)
II.5 Uji Tarik
Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut. Dalam dunia industri tentu akan menjadi sangat boros bila dilakukan pengujian dari setiap barang yang ingin diketahui sifat mekaniknya. Lalu apa yang dilakukan oleh orang-orang di industri? Mereka melakukan pengujian terhadap spesimen dari barang yang ingin mereka ketahui sifat mekaniknya. Ada beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat material, antara lain; uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi/ puntir(torsion test), uji fatigue, dll. Dari sekian pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui sifat material, uji tarik menjadi pengujian yang paling disukai untuk dilakukan karena dari satu pengujian dapat diketahui lebih banyak sifat material dari satu pengujian tersebut. Dalam artikel kali ini, penulis akan sedikit membahas tentang pengujian tarik dan sifat-sifat material apa saja yang bisa diketahui dari uji tarik.
Uji tarik mungkin dapat dikatakan pengujian yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan telah mengalami standarisasi di seluruh dunia, baik dari metode pengujian, bentuk spesimen yang diuji dan metode perhitungan dari hasil pengujian tersebut. Dengan menarik suatu material secara perlahan-lahan, kita akan mengetahui reaksi dari material tersebut terhadap pembebanan yang diberikan dan seberapa panjang material tersebut bertahan sampai akhirnya putus.
T u g a s A k h i r 9
Dari uji tarik, banyak sifat-sifat yang bisa kita ketahui dibandingkan dengan pengujian lain. Dari hasil penarikan material hingga material tersebut putus dapat mengetahui data yaitu berupa tegangan tarik
II.5.1 Tujuan Melakukan Uji Tarik
versus pertambahan panjang dari material yang kita uji. Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate Tensile Strength” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia disebut
tegangan tarik maksimum.
Hukum Hooke (Hooke’s Law
Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau
)
linear
zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut:
Stress: σ = F/A F: gaya tarikan, A: luas penampang
rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan
Strain: ε = ΔL/L ΔL: pertambahan panjang, L: panjang awal Hubungan antara stress dan strain dirumuskan:
E = σ / ε
T u g a s A k h i r 10
Kurva yang menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurvaSS (SS curve) dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1. Kurva tegangan-regangan
Perubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada gambar di atas. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.
profil data dari tensile test secara lebih detail. Untuk keperluan analisa teknik, data yang didapatkan dari uji tarik dapat diasosiasikan seperti pada Gambar 2.2.
II.5.2 Detail profil uji tarik dan sifat mekanik logam
T u g a s A k h i r 11
Gambar 2.2. Profil data hasil uji tarik
Kita akan membahas istilah mengenai sifat-sifat mekanik bahan dengan berpedoman pada hasil uji tarik seperti pada Gambar 2.2. Asumsikan bahwa kita melakukan uji tarik mulai dari titik O sampai D sesuai dengan arah panah dalam gambar.
Deformasi plastis (plastic deformation
Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada Gambar 2.2 yaitu bila bahan ditarik sampai melewati batas proporsional dan mencapai daerah
)
landing.
Tegangan luluh atas σuy (upper yield stress
Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase daerah landing peralihan deformasi elastis ke plastis.
)
Tegangan luluh bawah σly (lower yield stress
Tegangan rata-rata daerah
)
landing sebelum benar-benar memasuki fase deformasi plastis. Bila hanya disebutkan tegangan luluh (yield stress), maka yang dimaksud adalah tegangan ini.
T u g a s A k h i r 12
Regangan luluh εy(yield strain)
Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.
Regangan elastis εe (elastic strain)
Regangan yang diakibatkan perubahan elastis bahan. Pada saat beban dilepaskan regangan ini akan kembali ke posisi semula.
Regangan plastis εp (plastic strain
Regangan yang diakibatkan perubahan plastis. Pada saat beban dilepaskan regangan ini tetap tinggal sebagai perubahan permanen bahan.
)
Regangan total (total strain
Merupakan gabungan regangan plastis dan regangan elastis, ε )
T = εe+εp.
Perhatikan beban dengan arah OABE. Pada titik B, regangan yang ada adalah regangan total. Ketika beban dilepaskan, posisi regangan ada pada titik E dan besar regangan yang tinggal (OE) adalah regangan plastis.
Tegangan tarik maksimum TTM
Pada Gambar 2.2 ditunjukkan dengan titik C (σ
(UTS, ultimate tensile strength)
β), merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.
Kekuatan patah
Pada Gambar 2.2 ditunjukkan dengan titik D, merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah.
(fracture strength)
Untuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang
Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan plastis
T u g a s A k h i r 13
menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebut
offset-strain ditunjukkan pada gambar 2.3.
Gambar 2.3. Penentuan tegangan luluh (yield stress) untuk kurva tanpa daerah linier
Perlu untuk diingat bahwa satuan SI untuk tegangan (stress) adalah Pa (Pascal, N/m2) dan strain adalah besaran tanpa satuan.
Selanjutnya akan kita bahas beberapa istilah lain yang penting seputar hasil uji tarik.
II.5.3 Istilah lain
Kelenturan
Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle)
Derajat kelentingan
.
Derajat kelentingan didefinisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus
T u g a s A k h i r 14
Kelentingan (Modulus of Resilience), dengan satuan strain energy per unit volume (Joule/m3 atau Pa).
Derajat ketangguhan
Kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus Ketangguhan (modulus of toughness). Dalam modulus ketangguhan sama dengan luas daerah dibawah kurva OABCD.
(toughness)
Pengerasan regang
Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis.
(strain hardening)
Tegangan sejati , regangan sejati
Dalam beberapa kasus definisi tegangan dan regangan seperti yang telah dibahas di atas tidak dapat dipakai. Untuk itu dipakai definisi tegangan dan regangan sejati, yaitu tegangan dan regangan berdasarkan luas penampang bahan secara
(true stress, true strain)
nyata. Detail definisi tegangan dan regangan sejati ini dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Tegangan dan regangan berdasarkan panjang bahan sebenarnya
T u g a s A k h i r 15
Sumber gambar dan tulisan:
1. Material Testing (Zairyou Shiken). Hajime Shudo. 1983. 2. Material Science and Engineering: An Introduction. William D.
Callister Jr. John Wiley&Sons, 2004.
3. Strength of Materials. William Nash. Schaum’s Outlines, 1998.
II.6 Pengujian struktur mikro
Suatu pengujian pengujian yang dilakukan untuk mengetahui gambaran secara visual dari struktur mikro logam. Pengujian ini dengan cara menempatkan potongan logam kecil dibawah mikroskop khusus yang dilengkapi kamera untuk mengambil gambar struktur mikro logam tersebut.
T u g a s A k h i r 16
BAB III
METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini urutan langkahnya dimulai dari pembuatan spesimen, plating krom, pencelupan pada air laut, dilanjutkan dengan uji tarik dan uji struktur mikro.
III.1 Tahap Tahap Pembuatan Spesimen
1. Memilih besi atau baja lembaran dengan ukuran tebal 1,5 mm.
2. Menentukan ukuran spesimen berdasarkan stándar ASTM dengan skema sebagai berikut:
Gambar 3.1. bentuk spesimen uji tarik
3. Besi lembaran dipotong menggunakan mesin scrap sesuai ukuran yang telah ditentukan. Pemotongan tiap spesimen dilakukan secara sama, baik arah maupun urutan langkahnya.
III.2 Proses Elektroplating
III.2.1 Persiapan Benda Kerja
Benda yang akan dilapis dengan kroml biasanya dalam kondisi kotor dan berminyak akibat proses pembuatan spesimen tersebut, untuk itu perlu
15,5cm
50 mm 12,5 mm
T u g a s A k h i r 17
dilakukan langkah langkah pembersihan atau persiapan benda kerja dengan tujuan agar nikel bisa melapisi sepenuhnya.
Langkah langkah persiapan benda kerja adalah sebagai berikut:
1. Menghilangkan kerak dan karat tipis dengan cara diampelas dengan ampelas ukuran 1000, hingga permukaan spesimen terlihat halus dan tidak ada karat.
2. Spesimen dicuci dengan air sabun untuk menghilangkan kotoran ,kandungan minyak, dan sisa sisa pengampelasan. Selanjutnya dikeringkan dengan cara dilap dengan kain kering hingga benar benar kering.
3. Pencelupan spesimen ke dalam HCL dengan tujuan menghilangkan sisa karat yang sulit dihilangkan dengan ampelas. Pencelupan hanya sekitar 3 detik agar kandungan besi tidak ikut larut, larutnya besi menyebabkan kekuatan spesimen berkurang.
III.2.2 Elektroplating
Dalam proses pelapisan nikel ada urutan prosedur dan pengaturan waktu agar proses pelapisan hasilnya baik dan tidak mengalami kegagalan pelapisan. Namun prosedur dan waktu tersebut terkadang tidak sesuai antara unit elektroplating yang satu dengan yang lainnya, untuk itu perlu dilakukan riset dan percobaan agar didapat hasil yang diinginkan. Skema proses elektroplating dapat dilihat pada gambar 3.2.
Tahap dalam proses elektroplating:
1. Pelapisan spesimen dengan tembaga sianida.
Spesimen dimasukkan dalam larutan tembaga sianida yang telah dialiri arus listrik DC 4 volt selama kurang lebih 1 menit. Spesimen sebagai katoda dan larutan tembaga sianida sebagai anoda. Tujuan dari pelapisan tembaga sianida adalah sebagai lapisan awal untuk mendapatkan pelekatan yang bagus dan melindungi spesimen dari serangan keasaman larutan tembaga sulfat.
T u g a s A k h i r 18
Alasan pemilihan tembaga sianida untuk aplikasi ini karena sifat penutupan lapisan yang bagus.
Gambar 3.2 Skema proses elektroplating
2. Pelapisan spesimen dengan tembaga asam.
Spesimen dimasukkan dalam larutan tembaga asam yang telah dialiri arus listrik dc 4 volt selama kurang lebih 30 detik. Spesimen sebagai katoda dan larutan tembaga asam sebagai anoda. Pelapisan tembaga asam bertujuan agar pelapisan selanjutnya yaitu lapisan nikel dapat melekat dengan baik.
3. Pelapisan spesimen dengan nikel.
Spesimen dimasukkan dalam larutan tembaga asam yang telah dialiri arus listrik dc 4 volt selama kurang lebih 30 menit. Spesimen sebagai katoda dan larutan tembaga asam sebagai anoda. Fungsi nikel pada proses ini adalah mendapatkan tampilan dekoratif yang mengkilap dan melindungi spesimen dari benda dan larutan yang dapat menyebabkan korosi.
T u g a s A k h i r 19
4. Pelapisan Krom.
Urutan proses plating krom pada bahan besi atau baja adalah pelapisan dasar dengan tembaga sianida, dilanjutkan dengan pelapisan tembaga asam, pelapisan nikel dan tahap akhir berupa pelapisan krom yang dikenal sebagai plating 4 lapis. Pelapisan kom menggunakan accu 12 volt dan proses pelapisannya dengan waktu 6 detik. Pelapisan krom keras dilakukan secara langsung terhadap bahan dasar baja yang dilapis.
III.3 Pengujian Pada Air Laut
Pengujian bertujuan membandingkan laju korosi antara spesimen yang tidak dilapisi krom dengan spesimen yang telah dilapisi krom. Lama waktu pengujian adalah 4 bulan dengan cara mencelupkan spesimen pada air laut (Gambar 3.3) yang dirotasi terus menerus. Tiap satu bulan diambil beberapa spesimen tanpa lapisan nikel dan spesimen yang telah dilapisi krom. Setiap spesimen yang diambil diuji tarik dan diambil gambar struktur mikronya.
Gambar 3.3. Spesimen dicelup pada air laut
T u g a s A k h i r 20
III.4 Pengujian Tarik
Uji Tarik dilakukan untuk mengetahui perbandingan kekuatan spesimen awal, bulan 1, bulan 2, bulan 3, dan bulan 4. Dalam hal ini yang dibandingkan adalah kekuatan tarik yang dipengaruhi laju korosi.
III.4.1 Data Mesin Uji Tarik.
Mesin yang digunakan jenis Universal Testing Machine dengan kemampuan Tarik maksimum 1 Ton (1000 kg). (Gambar 3.4).
Gambar 3.4. Mesin uji tarik di laboratorium logam Universitas Sanata Dharma.
T u g a s A k h i r 21
Gambar 3.5. Panel mesin uji Tarik
III.4.2 Proses Pengujian Tarik
Pada proses pengujian tarik hal yang pertama dilakukan adalah dengan mencekam spesimen pada kedua ujungnya, pada bagian ujung ujung gauge length spesimen dipasang alat pengukur pertambahan panjang (Ekstensometer). Alat direset sehingga semua posisi pengukuran ada pada angka 0 (nol).Panel mesin uji Tarik dapat dilihat pada gambar 3.5.
Tombol on ditekan untuk memulai penarikan, saat penarikan kadang terjadi lepasnya spesimen akibat permukaan nikel yang licin, untuk itu bagian ujung spesimen harus dibuat kasar dengan cara digores dengan betel atau gergaji besi.
Data hasil penarikan akan terlihat pada panel mesin, data itu meliputi nilai persen pertambahan panjang spesimen, beban yang dihasilkan mesin, beban maksimun ketika spesimen patah, dan print out diagram pertambahan panjang berbanding dengan beban.
T u g a s A k h i r 22
III.5 Pengujian Struktur Mikro
Pengujian struktur mikro bertujuan untuk mengetahui perbandingan tingkat korosi antar spesimen secara visual. Pengujian ini dilakukan dengan cara melihat struktur mikro tiap spesimen kemudian diambil gambarnya Tahap dan proses pengujian struktur mikro :
1. Menanam spesimen pada cetakan resin.
Spesimen dibuat potongan kecil 1,5 cm x 2 cm, potongan tersebut ditanam pada cetakan resin dengan bagian potongan menghadap atas. Tujuan menanam potongan besi ke dalam cetakan resin adalah untuk memudahkan meletakkan spesimen di bawah lensa mikroskop karena posisi spesimen harus berdiri vertical.
2. Mengambil gambar struktur mikro logam
Spesimen diletakkan di bawah lensa mikroskop dan diatur jarak pengambilan gambar diatur hingga didapatkan ukuran gambar yang diinginkan. Kamera difungsikan untuk mengambil gambar struktur mikro. Dari gambar ini bisa dilihat pertumbuhan karat dan ketebalan karat dari masing masing spesimen.
T u g a s A k h i r 23
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
Data yang diambil pada tugas akhir kali ini adalah data yang dapat digunakan untuk mengetahui perbandingan kekuatan antar spesimen. Data yang digunakan adalah uji tarik dan data visual berupa data struktur mikro.
IV.1 Uji Tarik
Data dari hasil pengujian tarik disajikan pada tabel 4.1.
Jenis Bahan Tebal (mm)
Lebar (mm)
Luas Beban
(kg)
Tegangan Penampang
(mm2) (kg/mm2) Besi Awal Tanpa Perlakuan 1.5 12.0 18 568 31.56
1.5 12.0 18 579 32.18
Rata-rata 18.00 574 31.87
Besi Krom Awal 1.5 12.0 18 563 32.12
1.5 12.0 18 578 31.39
1.5 12.0 18 580 32.22
1.5 12.0 18 565 31.39
Rata-rata 18.00 574 31.78
Besi bulan 1 Tanpa
Perlakuan 1.47 12.0 17.64 549 31.13
1.48 12.0 17.76 560 31.50
Rata-rata 17.70 554 31.32
Besi Krom Bulan 1 1.5 12.0 18 571 32.15
1.5 12.0 18 565 31.39
1.5 12.1 18.15 559 30.80
1.5 12.0 18 579 31.73
Rata-rata 18.04 568 31.52
Besi Bulan 2 Tanpa
Perlakuan 1.47 12.3 18.08 570 31.52
1.46 12.1 17.67 548 31.00
Rata-rata 17.87 559 31.26
Besi Krom Bulan 2 1.5 12.1 18.15 577 31.81
T u g a s A k h i r 24
1.5 12.0 18 570 31.14
1.5 12.0 18 561 31.17
1.5 11.9 17.85 561 31.93
Rata-rata 18.00 561 31.51
Besi Bulan 3 Tanpa
Perlakuan 1.45 12.0 17.40 543 31.18
1.44 12.0 17.28 538 31.16
Rata-rata 17.34 540 31.17
Besi Krom Bulan 3 1.5 12.0 18 561 31.17
1.5 11.9 17.85 540 31.82
1.5 12.0 18 572 31.78
1.5 12.0 18.00 568 30.00
Rata-rata 17.96 560 31.19
Besi Bulan 4 Tanpa
Perlakuan
1.42 12.2 17.32 527 30.42
Rata-rata 17.32 527 30.42
Besi Krom Bulan 4 1.5 12.0 18 560 30.61
1.5 12.0 18 572 30.17
1.5 11.9 17.85 551 31.37
1.5 11.8 17.70 543 32.32
Rata-rata 17.89 555 31.12
Tabel 4.1. Kekuatan tarik spesimen baja yang berada di air laut Perhitungan dari tabel diperoleh dari rumus:
Tegangan = Beban / luas penampang mula mula Luas penampang (A) = Tebal x Lebar
T u g a s A k h i r 25 300 350 400 450 500 550 600 b e b a n ( k g ) Sebelum Dikorosi bulan 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4 IV.1.1 Diagram dan GrafikUji tarik
Diagram perbandingan dari table diatas adalah sebagai berikut:
Beban
Gambar 4.1. Diagram perbandingan beban tarik setiap pengujian (plat besi tanpa lapisan krom).
Gambar 4.2. Diagram perbandingan beban tarik setiap pengujian (plat besi dengan lapisan krom).
300 350 400 450 500 550 600 b e b a n ( k g ) Sebelum Dikorosi bulan 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4
T u g a s A k h i r 26
Tegangan
Gambar 4.3. Diagram perbandingan tegangan setiap pengujian (plat besi tanpa lapisan krom).
Gambar 4.4. Diagram perbandingan tegangan setiap pengujian (plat besi dengan lapisan krom).
30.6 30.8 31 31.2 31.4 31.6 31.8 32 32.2 32.4 32.6 T e g a n g a n ( k g /mm2
) Sebelum Dikorosi
bulan 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4 30.6 30.7 30.8 30.9 31 31.1 31.2 T e g a n g a n ( k g /mm2 ) Sebelum Dikorosi Bulan 1 bulan 2 bulan 3 bulan 4
T u g a s A k h i r 27
Gambar 4.5. Diagram detail perbandingan tegangan plat besi tanpa lapisan krom dan plat besi dengan lapisan krom setiap pengujian.
IV.2 Analisis Uji Tarik
Pengujian tarik merupakan salah satu jenis pengujian destructive test
yang paling banyak dilakukan karena mampu memberikan informasi representatif dari perilaku mekanis material. Pengujian tarik sangat sederhana, relatif murah dan sangat memenuhi strandar. Pada dasarnya pengujian tarik ini dilakukan untuk menentukan respon material
Dari Gambar 4.2 grafik beban dapat terlihat beban rata-rata spesimen awal bulan ke-0 sebesar 574 kg, kemudian beban cenderung turun hingga bulan ke-4 menjadi 555 kg. Berbeda dengan spesimen tanpa perlakuan, beban mengalami penurunan yang signifikan pada awal bulan tanpa dikorosi dengan beban awal 573kg kemudian menurun menjadi 527 kg pada akhir bulan ke-4. Berkurangnya kemampuan plat menahan beban tarik disebabkan berkurangnya pula ketebalan plat karena korosi.
pada saat dikenakan beban statis.
Pada diagram tegangan gambar 4.3 dan 4.4 grafik tegangan dapat dilihat penurunan tegangan relatif terjadi dari bulan ke bulan. Spesimen dengan lapisan krom tanpa dikorosi pada air laut dengan tegangan rata-rata
1 2 3 4 5
Tanpa perlakuan 31.87 31.32 31.26 31.17 30.42
dengan lapisan krom 31.75 31.52 31.51 31.25 31.12
30 30.2 30.4 30.6 30.8 31 31.2 31.4 31.6 31.8 32 T e g a n g a n k g /mm2 )
T u g a s A k h i r 28
31,87 kg/mm2 menjadi 30.42 kg/mm2 pada akhir bulan ke-4. Untuk spesimen tanpa lapisan krom pada awal bulan tanpa dikorosi dalam air laut dengan tegangan rata-rata 31.75 kg/mm2 mengalami penurunan tegangan hingga 31.12 kg/mm2 pada akhir bulan ke-4
Kemampuan plat baja dengan lapisan krom menanggung beban tarik cenderung tidak terlihat secara signifikan karena penurunan ketebalan tidak terjadi. Pada plat tanpa lapisan krom penurunan kekuatan tarik lebih besar dari plat baja dengan lapisan krom, hal ini berbanding lurus dengan ketebalan plat yang mengalami korosi sehingga ketebalannya berkurang.
. Dari data itu menunjukan bahwa korosi mengakibatkan penurunan tegangan pada spesimen dengan lapisan krom maupun tanpa lapisan krom, meskipun pada spesimen dengan lapisan krom penurunannya tidak signifikan.
IV.2.1 Struktur Mikro
Uji struktur mikro bertujuan untuk mengetahui bentuk, susunan, dan ukuran butir pada bahan. Selain pengujian secara mikro, pada bagian ini akan disajikan pula bentuk struktur makro untuk setiap lapisan yang terbentuk.
Pengambilan gambar struktur mikro dilakukan dengan pemotretan. Pengamatan dapat mengetahui ketebalan lapisan yang terbentuk pada permukaan besi, baik ketebalan lapisan krom maupun lapisan korosI.
T u g a s A k h i r 29
lapisan krom
resin spesimen
Gambar 4.6 (Foto struktur mikro Gambar 4.7 (
permukaan yang terkorosi
Foto struktur mikro pada plat dengan lapisan krom dengan pada plat dengan lapisan krom dengan pengujian air laut selama 1 bulan) pengujian air laut selama 4 bulan)
Gambar 4.8 (Foto struktur mikro Gambar 4.9 (
pada plat tanpa lapisan krom dengan pada plat tanpa lapisan krom dengan Foto struktur mikro
pengujian air laut selama 1 bulan) pengujian air laut selama 4 bulan)
Pada gambar 4.6-4.9 dapat dilihat perbedaan antara plat dengan pelapisan krom dan plat tanpa lapisan, pada plat dengan lapisan kromgambar
4.6 terlihat garis putih pada permukaan plat, hal tersebut merupakan lapisan krom yang terbentuk karena proses electroplating. Pada gambar 4.7 belum nampak adanya karat yang menempel dan lapisan nikel terlihat masih tebal. Pada gambar 4.7 yaitu dengan 4 bulan masa pengujian terlihat lapisan krom masih terdapat pada permukaan plat, sehinngga plat belum mengalami korosi. Plat tanpa pelapisan krom dapat dilihat pada gambar 4.8 dengan masa pengujian 1 bulan. Berbeda dengan gambar 4.6 dan 4.7 gambar 4.8 dan 4.9
T u g a s A k h i r 30
menunjukkan plat tanpa lapisan krom. Pada plat tanpa lapisan krom pada pengujian bulan pertama sudah menunjukkan adanya korosi pada permukaan plat, hal tersebut ditunjukkan dengan tidak ratanya permukaan plat. Pada gambar 4.9 terlihat permukaan plat sudah bergelombang dan terdapat lapisan berwarna hitam yang cukup tebal, hal tersebut merupakan karat yang menempel pada permukaan plat.
Dari pengambilan gambar struktur mikro terlihat plat besi yang tidak dilapisi krom pertumbuhan korosi terjadi dan terlihat jelas, luas penampang juga berkurang pada perbesaran yang sama. Sedangkan pada plat baja dengan lapisan krom pertumbuhan korosi tidak terlalu tampak namun ada bagian tertentu lebih rusak dibanding bagian lain disebabkan mengelupasnya lapisan akibat suatu hal seperti tidak sempurnanya pelapisan karena spesimen kotor, tergores dan sebagainya.
Dari data pengujian yang dilakukan dengan air laut, korosi yang terjadi menyebabkan spesimen mengalami pengurangan ketebalan secara signifikan maupun tidak signifikan. Data ketebalan spesimen tanpa lapisan krom dan dengan lapisan krom tersebut akan disajikan pada tabel 4.
Tabel 4.2 Perbandingan tebal spesimen tanpa lapisan krom dan spesimen dengan lapisan krom.
2
Spesimen Tebal awal (mm) Tebal akhir spesimen tanpa perlakuan (mm) Tebal akhir spesimen dengan lapisan krom (mm)
Sebelum dikorosi 1,5 1,5 1,5
Bulan 1 1,5 1,48 1,5
Bulan 2 1,5 1,46 1,5
Bulan 3 1,5 1,45 1,5
Bulan 4 1,5 1,42 1,5
T u g a s A k h i r 31
0 1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5
P
ro
sen
ta
se (
%
)
waktu
𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐚𝐚𝐓𝐓𝐓𝐓 –𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐚𝐚𝐚𝐚𝐚𝐚𝐚𝐚
𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐓𝐚𝐚𝐓𝐓𝐓𝐓 𝐱𝐱𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏%
1,5− 1,48
1,5 x100 = 1.33%
1,5− 1,46
1,5 x100 = 2.66%
1,5− 1,45
1,5 x100 = 3.33%
1,5− 1,42
1,5 x100 = 5.33%
Gambar 4.10. Diagram prosentase penurunan tebal spesimen.
Dari gambar 4.10 dapat dilihat bahwa spesimen tanpa lapisan krom mengalami penurunan yang sangat signifikan. Hingga bulan ke-4 penurunan ketebalan mencapai 17,33%, berbeda dengan spesimen dengan lapisan krom hingga bulan ke-4 spesimen tidak mengalami penurunan ketebalan karena lapisan krom dapat menahan laju korosi pada spesimen. Pengujian ini
T u g a s A k h i r 32
membuktikan bahwa spesimen tanpa lapisan krom sangat rentan mengalami korosi air laut
Pada plat besi awal tanpa perlakuan, ketebalan 1,5 mm dan berkurang menjadi 1,48 pada bulan pertama, 1,46 pada bulan kedua, 1,43 bulan 3 dan bulan 4 hanya 1,42. Bila pengujian dilakukan dalam waktu yang lebih lama kemungkinan penurunan ketebalan plat diprediksi akan lebih tinggi. Hal ini disebabkan bagian permukaan adalah bagian yang terkuat dari plat, sehingga jika permukaan plat sudah terkorosi maka bagian di bawah permukaan akan sangat mudah terkorosi. Penyebab dari tidak meratanya kekuatan pada plat disebabkan dari proses pembuatan plat itu sendiri menggunakan sistim roll, sehingga permukaan plat akan lebih keras dibanding bagian tengah plat karena mendapat tekanan dari sistim roll tersebut. Pada plat besi dengan lapisan krom ketebalan tetap yaitu setebal 1,5 mm dari awal hingga akhir bulan ke-4.
4.3 Tampilan
Pelapisan krom banyak dilakukan untuk mendapatkan permukaan yang menarik. Karena sifat khas krom yang sangat tahan karat maka pelapisan krom mempunyai kelebihaan tersendiri bila dibandingkan dengan pelapisan lainnya. Selain dapat dicapainya hasil pelapisan yang keras keuntungan lain dari pelapisan krom adalah sifat dekoratif dan atraktif dari pelapisan krom. Baik-buruknya suatu proses pelapisan krom dapat dilihat dari benda uji itu sendiri. Kemampuan melapis krom dengan kecemerlangan yang tinggi dan kekerasan sedang menjadikannya suatu pilihan terbaik untuk pelapisan dasar aplikasi dekoratif.
T u g a s A k h i r 33
Gambar 4.11 (Foto plat baja dengan Gambar 4.12 (Foto plat baja
lapisan krom) tanpa
Lapisan krom dapat dilihat dari gambar 4.11, dapat dilihat seluruh plat terlapisi dengan baik. Kecemerlangan plat baja dirasa sudah sesuai dengan yang diinginkan. Sedangkan kekerasan dibuktikan dengan masih menempelnya lapisan krom pada spesimen yang melindungi plat baja dari sentuhan langsung dengan air laut sehingga air laut tidak mampu mengkorosi plat baja. Hal yang berbeda tampak pada gambar 4.12 pada plat yang tidak terlapisi krom. Spesimen tanpa lapisan krom mengalami banyak penurunan ketebalan karena korosi.
lapisan)
T u g a s A k h i r 34
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari dari analisa data pada tugas akhir ini maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Lapisan krom menghambat terjadinya korosi pada spesimen, hal ini dibuktikan dengan ketebalan spesimen masih 1,5 mm pada pengujian bulan ke-4. Pada spesimen tanpa lapisan krom berkurang ketebalannya menjadi 1,42 mm pada pengujian bulan ke-4.
2. Lapisan krom yang tipis tidak signifikan mempengaruhi kekuatan tarik spesimen. Pada spesimen tanpa lapisan krom tegangan sebelum dikorosi 31,87 kg/mm2 di bulan ke-4 menjadi 30,42 kg/mm2 atau turun 1,45 kg/mm2. Pada spesimen dengan lapisan krom tegangannya 31,75 kg/mm2 di bulan ke-4 menjadi 31,12 kg/mm2 atau turun 0,63 kg/mm2.
V.2 Saran
Setelah melakukan proses penelitian dan pengambilan data maka didapat beberapa hal yang harus dilakukan. Hal hal ini dilakukan agar di masa mendatang diperoleh hasil penelitian yang lebih baik. Untuk itu penulis menyarankan beberapa hal sebagai berikut:
1. Waktu Pelapisan tembaga asam, tembaga sulfat dilakukan riset terlebih dahulu karena waktu pelapisan tidak boleh kurang ataupun berlebihan.
2. Pelapisan nikel dilakukan lebih lama (lebih dari 1 jam) agar pelapisan benar benar sempurna dan tebal.
3. Jika laju korosi masih terlalu lambat waktu pencelupan spesimen lebih lama.
T u g a s A k h i r 35
4. Air laut dalam akuarium yang selain disirkulasi juga harus ditambah alat untuk mensirkulasi udara.
5. Air laut selalu diganti setiap satu bulan sekali dengan tujuan tidak terjadi pengentalan air dan kejenuhan korosi yang berakibat laju korosi melambat.
56
DAFTAR PUSTAKA
Purwanto dan Syamsul Huda, 2005, Teknologi Industri Elektroplating,
Undip Semarang.
William D & Callister Jr, 2004, Material Science and Engineering: An
Introduction, John Wiley & Sons.
William Nash. Schaum’s Outlines, 1998, Strength of Materials.
Wiwahyusyah Rudy, www.Kimia Dahsyat.Com. Diakses 29 agustus 2010
Zairyou Shiken & Hajime Shudo, 1983, Material Testing.
LAMPIRAN
Lampiran 1-10. Grafik perbandingan uji tarik (beban dengan pertambahan panjang)
spesimen tanpa lapisan krom dengan spesimen terlapisi krom 0-4 bulan.
L 1. Spesimen tanpa lapisan krom L 2. Spesimen terlapisi krom bulan ke-0 bulan ke-0
L 3. Spesimen tanpa lapisan krom L 4. Spesimen terlapisi krom bulan ke-1 bulan ke-1
P (Kg) P (Kg)
P (Kg) P (Kg)
∆L (mm) ∆L (mm)
∆L (mm) ∆L (mm)
566,7 kg
559,5 kg 559,2 kg 579,2 kg
L 5. Spesimen tanpa lapisan krom L 6. Spesimen terlapisi krom bulan ke-2 bulan ke-2
L 7. Spesimen tanpa lapisan krom L 8. Spesimen terlapisi krom bulan ke-3 bulan ke-3
L 9. Spesimen tanpa lapisan krom L 10. Spesimen terlapisi krom bulan ke-4 bulan ke-4
P (Kg) P (Kg)
P (Kg)
P (Kg) P (Kg)
P (Kg) ∆L (mm)
∆L (mm)
∆L (mm) ∆L (mm)
∆L (mm) ∆L (mm)
570kg 582,2 kg
542,5 kg 559,9 kg
527 kg 540,4kg
