4 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sumber daya alam industri baja
Sumber DayaiAlam (SDA) di indonesia sangatlah melimpah, khususnya hasil bumi. Beberapa pulau di Indonesia bisa disebut sebagai jantung negara, hal ini karena selain dari pajak, pendapatan negara juga ditopang oleh pendapatan hasil buminya. Umumnya penambangan dalam skala besar langsung di tangani oleh negara dengan bekerja sama dengan pihak asing untuk lebih memaksimalkan pendapatan dari hasil bumi. Seperti halnya biji besi dan pasir besi, di Indonesia sendiri jumblahnya sangat melimpah namun pengolahanya masi sangat terbatas. Hal ini disebabkan kurangnya peralatan pengolah sumber daya dan peralatan transportasi masih kurang memadai. Sehingga pengolahan sumber daya sendiri dilakukan di luar negri dan hasil pengolahan sumber daya tersebut kemudian di kirim kembali ke indonesia sebagai bahan baku atau bahan setengah jadi untuk diolah kembali menjadi barang jadi. Seperti halnya mineral besi yang hampir tersebar dibeberapa daerah Indonesia. Pemetaan hasil sumber daya merupakan hal yang sangat penting, karena dapat memprediksi potensi sumber daya lain yang masih satu daerah dan menambah pendapatan khususnya daerah sekitar.
Kebutuhan negara kita dalam hal penggunaan baja selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Hal ini disebabkan pembangunan yang sedang digalakkan oleh pemerintah hampir di seluruh penjuru negri. Pembangunan ini bertujuan untuk meningkatkan taraf hidup masyarakat. Baja menjadi kebutuhan yang tidak dapat digantikan dalam hal pembangunan, karena baja lebih sering digunakan sebagai rangka konstruksi di setiap proyek - proyek pemerintah. Konsumsi baja di Indonesia dapat di lihat dalamm tabel berikut :
Tabel 2.2 Konsumsi baja di indonesia
Penggunaan besi dan baja pada tingkat Nasional sangatlah tinggi dan selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun, terutama pada bidang konstruksi. Ini dikarenakan struktur bangunan selalu membutuhkan besi sebagai bahan tambahannya. Penggunaan peralatan berbahan dasar besi sangatlah umum dikalangan masyarakat, Hal ini disebabkan sifat besi yang kuat dan tahan terhadap benturan.
Gambar 2.1 Diagran kebutuhan logam
Diagram diatas menunjukkan penggunaan baja nasional yang mana sektor properti dan konstruksi yang mendominasi penggunaan besi. (Sumber : Bank
UOB Buana, 2011)
2.2 Logam
Logam berasal dari bahasa yunani metallon, adalah suatu benda yang tidak tembus pandang, dapat menghantarkan arus listrik dan panas. Logam dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok yaitu logam berat, logam ringan, logam mulia, logam api. Sedangkan menurut bahan dasarnya dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu logam besi (ferrous) yang mana masih mengandung unsur besi (Fe). Contoh dari logam (ferrous) antara lainnya seperti baja lunak, besi paduan (baja) dan sebagainya, sedangkan logam bukan besi (non ferrous) yaitu logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). Timah, aluminium tembaga dan lain- lain 2.3 Besi
Besi (Ferrous) ialah logam murni dimana unsur - unsur paduannya berada pada prosentase kecil. Besi murni umumnya terdapat pada pertambangan yang mana bentuk dari besi sendiri bisa berupa pasi maupun biji (biji besi). Besi tidak bisa langsung digunakan, namun harus melalui pengolahan dan penambahan unsur. Hal yang sering terjadi di kalangan umum ialah penyebutan besi dan baja.
Besi sering didefinisikan sebagai logam yang dapat diproses atau diolah kembali, sedangkan baja atau waja ialah logam dengan kekerasan yang lebih tinggi, biasanya berwarna hitam dan sulit untuk diolah.
Pada zaman dahulu penggunaan baja sangatlah populer. namun seiring dengan berjalannya waktu, pengolahan besi mengalami perkembangan yang cukup signifikan. Penggunaan besi yang mana menggantikan fungsional dari kayu menjadi salah satu alternatif untuk pembangunan. Dan hingga sekarang biji besi terus dikembangkan sebagai riset di seluruh belahan dunia. Berbagai macam paduan dan penambahan unsur digunakan pada besi demi mendapatkan suatu paduan (alloys) yang ringan, kuat, anti-karat, dan berumur lama. Sebenarnyua besi murni bertekstur lembek, tetapi tidak bisa didapat melalui peleburan. Penambahan karbon pada saat peleburan, menyebabkan besi mengeras. Dengan perbandingan karbon tertentu (antara 0,002% hingga 2,1%) menghasilkan baja, yang lebih keras dari besi murni. Logam besi mentah diolah di dapur pengolahan besi, dimana bijih akan dilebur dengan campuran karbon dengan perbandingan tertentu. Hasil dari peleburan besi berupa pig-iron atau besi cair yang dicetak sesuai dengan kebutuhan.
2.3.1 Karaktristik Besi
Karaktristik mekanik besi serta paduannya mampu dievaluasi dengan menggunakan berbagai uji, termasuk uji Brinell dan uji kekerasan Vickers. Data pada besi sangat konsisten sehingga biasa digunakan pada kalibrasi peralatan maupun uji perbandingan, namun sifat mekanik besi dipengaruhi pada kemurniannya, contohnya seperti: besi murni kristal tunggal untuk keperluan penenelitian faktanya lebih lunak daripada aluminium serta juga besi hasil produksi industri yang paling murni memiliki kekerasan 20–30 Brinell. (2018 : Pendidikan.Co.ID)
Reaksi besi dan air pada udara bersuhu tingga dapat menghasilkan unsur hidrogen yang mana unsur tersebut dapat merusak permukaan pada besi. Besi juga mempunyai sifat larut didalam larutan asam dan mudah bereaksi dengan udara dan juga menghasilkan oksida besi (Fe2O3) yang biasa dikenal sebagai karat. Bentuk besi yang stabil di bawah kondisi
standar tersebut mampu mengalami tekanan sampai 15 GPa sebelum menjadi bentuk pada tekanan tinggi.
Beberapa senyawa besi antara lain : 1. Besi Oksida
Merupakan senyawa kimia, yang terdiri dari oksigen dan juga besi,
2. Besi Sulfat
Besi jenis ini juga dapat dikatakan ferro-sulfat yang mana mempunyai rumus kimia FeSo4 dan mempunyai karakteristik yang mudah larut dalam air.
3. Besi Sulfida
Besi jenis ini memiliki senyawa rumus FeS yang mana sifat dari besi sulfida sendir ialah
non-stokiometrik.
4. Besi Klorida
Besi klorida atau pada umumnya lebih dikenal dengan sebutan feri-kloridan yang merupakan jenis besi yang paling sering di gunakan dalam proses pengolahan limbah pada industri.
5. Ferioksida
Atau yang lebih dikenal dengan nama biji besi, dengan rumus kimia fe 203, dan dapat ditarik oleh magnet. 2.4 Baja
Baja ialah pengolahan lanjut dari besi yang dipadukan dengan unsur lain, seperti karbon. Dari bentuk struktur kristalnya, besi dapat digolongkan menjadi 2 jjenis yaitu : Body Center Cubic (BCC) dan Face Center Cubic (FCC). Perlakuan panas (heat treatment) akan sangat memengaruhi posisi dari atom – atom pada besi. Dalam susunan bentuk BCC, ada atom besi ditengah-tengah kubus atom, dan susunan FCC memiliki atom besi disetiap sisi. Interaksi alotropi yang terjadi antara logam besi dengan seperti karbon, yang membuat baja dan besi tuang memiliki ciri khas yang berbeda.
Untuk dapat disebut sebagai baja, unsur besi haru mengandung karbon dalam antara 0.2% hingga 2.1% dari berat baja tersebut sesuai jenisnya. Unsur yang sering dipadukan dengan besi antara lain karbon, sulfur, mangan, fosfor, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen. Selain ada unsur lain yang ditambahkan untuk menambah sifak mekanik dari baja diantaranya, mangan, nikel, krom, boron, titanium dan lain sebagainya.
Dengan kandungan karbon dan unsur paduan yang berbeda-beda, berbagai kualitas baja dapat dihasilkan. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah pergeseran kristal dari atom penyusun besi. Tanpa karbon ini maka struktur atom dari besi murni tidak memiliki ketahanan antar atom sehingga terjadi pergeseran dan menyebabkan defleksi pada permukaan baja. Baja karbon sering dikenal sebagai baja hitam atau waja yang banyak digunakan sebagai alat-alat pertanian. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan dan kekuatan tariknya, disisi lain membuat baja menjadi getas serta menurunkan keuletannya.
Terdapat banyak sekali jenis dan spesifikasi baja yang beredar. Dalam memudahkan pemilihan sebuah baja, maka dibuatlah kode baja mendeskripsikan unsur paduan dan kelebihan baja. Misalnya baja konstruksi yang biasanya membutuhkan kekuatan yang lebih dibandingkan baja pertanian. Pada standarisasi Jerman (DIN), baja kontruksi dinyatakan dengan huruf ST kemudian diikuti dengan angka yang menunjukkan kekuatan tarik minimum dari baja.Misalnya ST 45 adalah baja berkekuatan minimal 450 N/mm.
2.5 Perbedaan besi dan baja.
Besi dan baja banyak digunakan karena memang sifat mekaniknya yang begitu cocok untuk keperluan konstruksi bangunan, bagian - bagian kendaraan, dan lain - lain. Selain memiliki daya kekuatan yang sangat kuat besi dan baja ini memiliki sifat keuletan yang memadai. Bentuk profil baja juga sangat berpengaruh pada kekuatan baja. Dengan menggunakan profil baja yang sesuai dapat menekan pengeluaran dan meningkatkan efisiensi bahan. Hal inilah yang membuat besi dan baja ini harganya relatif murah untuk keperluan - keperluan seperti konstruksi bangunan.
Perbedaan besi dan baja dapat dilihat pada tabel unsur periodik dimana besi sendiri merupakan unsur murni yang terdapat pada alam, sedangkan baja merupkan campuran dari unsur besi yang dipadukan dengan unsur-unsur lain.
Gambar 2.2 Tabel unsur periodik
Kelemahan utama baja sebagai bahan konstruksi adalah, baja sangat mudah teroksidasi oleh lingkungan sekitar terlebih lagi dalam kondisi yang lembab (dalam proses ini disebut karatan). Hasil pengkaratan sendiri berupa lapisan berwarna coklat kehitam – hitaman yang mana dapat mengurangi dimensi dari baja tersebut. Pelapisan besi agar tidak langsung terpapar oleh udara sekitar menjadi solusi sementara saat baja disimpan.
Perbedaan besi dan baja sendiri dapat didefinisikan sebagai berikut :
Gambar 2.3 Diagram ferit dan perlit pada besi dan baja
Proses produksi baja sebenarnya sudah sekian lama. Namun pada zaman dulu harga baja memang dianggap jauh lebih mahal. Namun sejak adanya proses pembuatan baja dengan teknik yang lebih baik, maka produksi baja akhirnya dilakukan besar – besaran. Hal ini menyababkan harga menjadi semakin lebih murah. Dan kini akhinya baja menjadi salah satu material yang memang sangat banyak digunakan untuk kegiatan industri. Perbedaan antara besi dan baja dan juga baja berikut adalah beberapa perbedaan besi dan baja yang bisa anda lihat dengan seksama diantaranya adalah :
2.5.1 Asal pembentukan.
Baja adalah salah satu jenis material yang mana dalam proses pembuatannya sendiri menggunakan unsur ferrous, sedangkan untuk jenis baja material pembuatannya sendiri dengan proses kombinasi banyak unsur, mulai dari baja, mangan, karbon, dan masih banyak kandungan lainnya sebagai bahan campuran dalam baja.
2.5.2 .Komposisi material
Unsur karbon yang terdapat pada baja lebih besar daripada yang terdapat pada besi. Unsur ini ditambahkan dengan tujuan agar baja menjadi lebih keras dan ulet, sehingga baja yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan. Prosentase baja sendiri berkisar 4% sedangkan pada besi kurang dari 2%, hal inilah yang menyebabkan besi lebih lunak daripada baja.
2.5.3 Kadar karbon
Unsur karbon dari besi dan baja sendiri mempengaruhi tingkat kekerasan dan juga kekuatan dari daya tarik sebuah material. Dengan kata lain, jika semakin besar kandungan karbon yang ada dalam sebuah material maka tingkat kekerasannya dan kekuatannya juga akan semakin tinggi.
2.5.4 Tingkat Elastisitas
Secara umum, baja memiliki tingat elastisitas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan besi, apabila dlihat berdasarkan keakutannya, baja memang jauh lebih kuat jika dibandingkan dengan baja.
Baja merupakan salah satu material yang paling umum digunakan sebagai material pembuat pisau, terutama untuk bilahnya. Kualitas dari baja sebagai material utama menentukan kualitas pisau. Untuk mendapatkan kualitas baja yang baik maka kita juga perlu tahu unsur-unsur yang membentuk baja tersebut beserta fungsinya.
Material baja yang digunakan untuk pembuatan pisau mengalami proses
hardening merupakan hal yang penting, baja yang tidak di-treatment tidak akan
sangat mempengaruhi ketajaman dan kekuatan dari sebuah pisau. Baja dibentuk dengan menambahkan unsur lain untuk menambah kekuatannya. Komposisi dan prosentase penambahan unsur lain pada baja merupakan hal yang terus diolah oleh berbagai pabrik baja untuk memenuhi kebutuhan tertentu bagi konsumennya.
2.5.5 Klasifikasi Baja 1. Baja Karbon
Baja karbon dapat diubah sifat mekanisnya dengan cara perlakuan panas (Heat Treatment). Baja karbon adalah paduan besi dan karbon sebagai unsur tambahan, dimana unsur karbon sangat menentukan sifat-sifatnya, baja karbon mengandung karbon maksimum 2%, baja karbon dapat dibagi menjadi 3 tingkatan yaitu
1. Baja Karbon Rendah
Unsur karbon yang ada pada baja karbon rendah berkisar antara 0,008% – 0,3%. Umumnya baja karbon rendah dengan campuran 0,008% - 0,3% dijual di pasaran berbentuk plat atau silindris. Baja karbon rendah dengan campuran unsur karbon sekitar 0,008% – 0,1% dijadikan baja plat atau strip. Baja karbon rendah yang mengandung 0,5% C diaplikasikan bada bagian – bagian tertentu dari sebuah kendaraan. Baja karbon rendah yang mengandung 0.15% – 0,25% C digunakan untuk baja kontruksi. Baja karbon rendah yang mengandung 0,2% – 0,3% C digunakan untuk membuat baut, skrup, paku dan keling. 2. Baja karbon sedang
Baja karbon ini mengandung karbon antara 0,3% – 0,6% C. Baja karbon ini banyak dipergunakan untuk alat-alat perkakas bagian dalam mesin. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung baja, maka baja karbon sedang dapat digunakan untuk berbagai hal, jumblah campuran 0,4% C digunakan untuk keperluan industri kendaraan, seperti bahan membuat baut, mur, poros engkol, batang torak, atau poros-poros dan lain sebagainya. Mengandung 0,5% C digunakan untuk membuat roda gigi, palu, dan penjepit, dan mengandung 0,55% – 0,6% C dipergunakan untuk membuat pegas.
3. Baja karbon tinggi
Baja karbon ini mengandung karbon antara 0,7% – 1,3% C, baja jenis ini biasanya diaplikasikan pada bagian yang panas. Berdasarkan jumlah karbon yang terkandung didalamnya, baja karbon tinggi digunakan sebagai berikut. Mengandung kira-kira 0,9% C dipergunakan untuk pembuatan pegas, alat perkakas seperti
anvil, palu, gergaji, dan pahat potong. Mengandung karbon 1% –
1,5% C dipergunakan untuk pembuatan kikir dan pisau cukur . 2. Baja Paduan
Baja paduan adalah baja yang mengandung banyak unsur dengan kadar lebih banyak daripada karbon biasanya dalam baja karbon. Menurut kadar baja paduan dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja paduan rendah dan baja paduan tinggi. Baja rendah unsur campuranya dibawah 10% sedangkan baja paduan tinggi datas 10%.. Baja paduan semakin banyak digunakan.Unsur yang paling banyak digunakan untuk baja paduan, yaitu: Cr, Si, Ni, W, Mo, Al, Ti, Cu, Nb, Mn dan Zr. ciri-ciri umum pada baja paduan yaitu:
Keuletan yang tinggi.
Kekerasan sewaktu pencelupan dalam minyak atau udara dan dengan demikian kemungkinan retak atau distorsinya. Tahan terhadap korosi dan kekerasan tergantung pada
jenis paduan.
Tahan terhadap perubahan suhu. 3. Baja tahan karat.
Baja tahan karat ialah baja yang mempunyai ketahanan karat yang cukup tinggi. Dengan kandungan kromium minimal 10,5% menjadikan baja ini memiliki resistensi pengkaratan lebih baik dari baja biasa. Unsur kromium bersifat unik, dimana dapat membentuk lapisan pasif pada permukaan baja. Hal tersebut dapat memberikan perlindungan dari proses berkarat. Berdasarkan
struktur mikro atau mekanisme peningkatan kekuatannya, baja tahan karat dibagi menjadi lima jenis.
1. Baja tahan karat austenitik.
Unsur baja ini dapat menstabilkan austenite pada suhu ruang dan bersifat non ferromagnetik. Baja tahan karat austenitik memiliki sifat mampu bentuk dan keuletan pada suhu rendah. Selain itu baja tahan karat austenitik juga memiliki sifat mampu las dan ketahanan karat yang sangat baik. Baja tahan karat austenitic sering diterapkan pada sistem dengan suhu tinggi. Di sisi lain baja tahan karat austenitik memiliki kekuatan yield yang rendah dan hanya dapat ditingkatkan kekuatannyad melalui cold working, precipitation hardening, atau substitutional solid solution strengthening. Menurut standar AISI-SAE, baja tahan karat austenitik umumnya memiliki nomor 3xx. Baja tahan karat austenitik yang populer adalah tipe AISI-SAE 304, di mana mengandung 18%-20% Cr dan 8%-12% Ni. Pada baja tahan karat austenitik, pembatasan karbon sangatlah penting. Ketika dipanaskan, karbon akan membentuk kromium karbida yang mengendap pada batas butir
austenite dan menimbulkan kondisi sensitization. Karena
kromium terikat sebagai karbida, maka kromium akan berdekatan dengan batas atom dan memberikan ruang kosong sebagai tempat terbentuknya karat. Sensitization dapat diubah dengan memanaskan baja pada suhu 1040-1150°C dan diikuti dengan pendinginan ke suhu ruang dengan cepat.
2. Baja tahan karat ferritik (ferritik stainless steel).
Baja tahan karat ferritik merupakan baja dengan paduan kromium 10,5%-30% dan karbon kurang dari 0,12%. Nikel digunakan pada baja tahan karat ferritik dalam jumlah kecil (kurang dari 1%, pada paduan tertentu). Baja tahan karat jenis
ini relatif murah. Baja tahan karat ferritik juga memiliki tingkat kekuatan yang baik.
3. Baja tahan karat duplex (duplex stainless steel)
Baja tahan karat duplex merupakan baja dengan paduan kromium, nickel, struktur (baja tahan karat duplex) mikro dengan persentase ferrite dan austenite hampir sama (keduanya sekitar 50%). Sifat tahan karat dari baja tahan karat duplex mirip dengan baja tahan karat austenitik. Baja tahan karat duplex memiliki kekuatan yang lebih tinggi daripada baja tahan karat austenitik. Selain itu, baja tahan karat duplex juga memiliki ketahanan retak akibat karat yang lebih baik daripada baja tahan karat austenitik. Sifat lain dari baja tahan karat duplex antara lain lebih ulet serta memiliki sifat mampu bentuk dan mampu las yang lebih baik.
4. Baja tahan karat martensitic (martensitic stainless steel).
Baja martensitic dibuat dengan menrubah baja paduan dari fase austenite ke martensite. Perubahan menjadi martensite terjadi saat baja paduan dipanaskan pada suhu 800-1400°C dan didinginkan pada suhu ruang. Baja tahan karat jenis ini mengandung kromium kurang dari 16% dan karbon hingga 1%. Baja jenis ini juga memiliki kekuatan yang lebih tinggi dibanding dengan baja austenitik dan ferritik. Baja tahan karat
martensitic sering digunakan sebagai bahan pembuatan pisau
kualitas tinggi dan ball bearing.
5. Precipitation hardening stainless steel.
Precipitation hardening stainless steel merupakan baja
tahan karat yang memiliki kekuatan dan keuletan tinggi melalui penambahan aluminium, niobium, titanium, vanadium atau
nitrogen. Pada baja tahan karat jenis ini, pengendapan terbentuk selama proses perlakuan panas.
2.6 Kodefikasi Baja
Pengkodean pada baja sangatlah penting untuk pemilihan bahan. Karena pemilihan bahan yang tepat membuat efisiensi pada bahan dan menghemat pengeluaran biaya. Berikut pengkodean baja.
1. Kode dan tipe baja menurut aturan SAE (Society of Automotive Engineers).
1XXX - Baja simple (Plain Carbon Steel). 13XX - Baja dengan paduan Mangan. 2XXX – Baja dengan paduan Nikel.
92XX - Baja alloy dengan paduan Mangan dan Silikon
2. Menurut aturan AISI (American Iron and Steel Institute) A - Air hardening steel. Adalah baja dengan proses
hardening dengan pendingin pada suhu ruangan. D - Die steel. Adalah baja yang dibuat pada mesin
cetakan ( pressing) atau tekan.
F – Carbon atau Tungsten alloy. Adalah baja dengan paduan unsur tungsten.
H - Hot work. Adalah baja khusus yang tujuan pembuatannya akan diaplikasikan pada temperatur tinggi.
L - Low Alloy. Adalah baja dengan unsur paduan rendah.
M - Molybdenum Alloy. Adalah baja paduan Molibium.
Oil hardening steel. Adalah baja yang mengalami proses pendinginan menggunakan minyak.
S - Shock resistant steel. Baja yang memiliki ketahanan terhadap benturan tinggi.
W - Water hardening steel. Adalah baja dengan proses pendinginannya menggunakan air. Biasanya menggunakan air yang telah dicampurkan garam agar lebih keras (proses penyepuhan).
Setiap negara mempunyai pengkodean yang berbeda – beda, bahkan setiap industri juga memiliki pengkodean baja yang berbeda meskipun masih dalam satu negara.
3. Baja Karbon.
Berikut ini jenis-jenis Baja Karbon yang umum digunakan sebagai Bahan Pisau:
D2
Jenis baja ini pertama kali muncl pada era perang dunia ke II yang mana penggunaanya sangatlah populer pada saat itu. Baja jenis ini juga dapat disebut semi – stainless karena paduan unsur karbonya 1.50% sampai 1.60%, dan mempunyai daya tahan ketajaman yang tinggi.
A2
kandungan unsur karbon yang terdapat pada baja A2 0.95% sampai 1.05%, dan kromium berkisar antara 4.75% sampai 5.50%. dibandingkan dengan baja D2, baja jenis ini lebih ulet namun mempunyai daya tahan ketajaman yang lebih rendah.
O1
Jenis baja O1 mempunyai unsur paduan karbon sebanyak 0.85% sampai 1.01%, dan campuran unsur kromium berkisar antara 0.39% sampai 0.60%. merupakan baja dengan kekerasan yang cukup baik.
W-2
Baja W-2 mempunyai kandungan karbon berkisar antara 085% sampai 1.50%, dan kromium 0.15%. Karena campuran vanadium 0.2%, membuat baja ini memiliki kekerasan yang cukup tinggi. Penomerannya mencamtumkan besarnya jumblah karbon yang terkandung dalam jenis baja ini. Karena tidak ada unsur kromium, baja jenis ini sangat mudah berkarat.
Carbon V………..
Carbon V adalah baja yang diaplikasikan pada pengerjaan Cold Steel. Dimana kemampuan dari baja ini bisa terbilang hapir sama dengan jenis baja O1. Namun dari segi ekonomi, baja jenis ini sangatlah murah.
L-6
Penggunaan baja jenis L-6 umumnya digunakan dalam pembuata gergaji kayu yang mana karakter baja jenis ini mempunyai kekerasan yang cukup tinggi. Disisi lain baja jenis ini sangat rentan berkarat apabila terkena air pada permukaannya dan dibiarkan dalam kondisi lingkungan.
4. Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
Baja stainless steel ialah baja tahan karat yang mana sering digunakan pada peralatan – peralatan rumah tangga. Baja ini dipilih karena sifatnya yang sulit untuk mengalami korosi dan mudah dibersihkan. Namun unsur paduan pada baja ini yang membuat baja stainless steel lebih berat dari baja lainnya.
420 dan 420J
Baja jenis ini mempunyai unsur tambahan berupa karbon sebesar 0.15% hingga 0.40%, dan unsur
khromium sebesar 12% hingga 14%. Kemampuan tahan karat yang tinggi akibat penambahan unsur khromium dan bersifat ulet menyebabkan baja tidak mempunyai kekerasa yang cukup tinggi. Sehingga pada penggunaannya (untuk sebuah pisau) harus sering diasah. Kemudian baja yang berkode 440A, 425M, 420HC, 12C27, dan 6A yang mana memiliki paduan unsur karbon dengan prosentase 0.40% hingga 0.75%, dan unsur kromium 13.0% sampai dengan 17.9%. Mempunyai sifat struktur yang lebih baik dibandingkan dengan baja sebelumnya sehingga baja jenis ini mempunyai kekerasan yang cukup tinggi dan ketajaman yang baik.
5. Baja Mild Steel
Adalah baja yang dibuat dalam jumlah besar dan tidak diberi perlakuan panas. Misalnya Fe 360, Fe 430, ST 37, ST 52, dam sebagainya. Baja-baja jenis ini lebih sering digunakan pada kehidupan sehari hari, disamping harganya yang terjangkau pengolahannya tergolong mudah. Penggunaan baja ini bisa kita lihat di sekitar kita seperti pagar rumah, engsel pintu dan lain – lain.
6. Baja Istimewa (Special Steel)
Pada proses pengolahan tipe baja istimewa (Special
Steel) memerlukan penanganan yang khusus, hal ini karena
paduan unsur – unsur yang terdapat pada baja istimewa tida dapat menyatu dengan proses peleburan sederhana. Penggunaan baja istimewa sebagai baja perkakas (tool
steel), yang mana mempunyai paduan unsur C dengan
kemurnian lebih tinggi. Pada baja istimewa dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu :
Kelompok I : Jenis baja atas dasar sifat mekanisnya atau penerapannya.
Kelompok II: Jenis baja berdaskan susunan kimianya Kelompok I .
Untuk standar Eropaimenggunakan simbol Fe dan dapat diikuti denganI bilangan yang menunjukkan batas atau kekuatanitarik minimum yang harus dapat ditahan jenis baja tersebut (dalam satuan N/mm2). Contohnya : Fe 360 (baja dengan kekuatan tarik minimal sebesar 360 N/mm2).
Kelompok II (Jenis baja berdasarkan susunan kimianya) Ialah jenis baja yang pada pengkodeannya didasarkan pada jumblah prosentasi paduan atau campuran bahannya. Baja jenis ini lebih sering ditemua pada pengkodean logam aluminium, yang mana penomeran tersebut merupakan karakteristik dari logam tersebut. Tentu penomeran atau pengkodean yang didasarkan pada jumblah komposisi sangat mahal. Hal ini karena penggunaanya pada hal yang lebih spesifik dan proses pembuatannya yang cukup sulit.
2.7. Pengertian baja ST 45
Pengkodean baja memang sangatlah banyak, namun yang perlu diperhatikan adalah kebutuhan baja dan penggunaanya serta jenis dari baja yang akan kita pilih. Meskipun begitu hampir semua pengkodean baja selalu mencantumkan angka – angka yang mana angka tersebut dapat didefinisikan sebagai prosentase paduan maupun kekuatan dari baja tersebut. Pengkodean yang penulis fahami ialah pengkodean DIN 17100 yang mana telah dipelajari dan diterapkan pada saat praktikum. Baik pada saat SMK maupun di universitas.
Pengkodean pada baja DIN 17100 dengan seri - seri St37, St42, St44, St50, dan seterusnya menunjukkan spesifikasi dari baja struktural. dimana penomoran dimaksudkan untuk memudahkan pengguna baja dalam memilih
material baja yang sesuat dengan kebutuhannya. Dalam pengkodean ini dapat didefinisikan sebagai berikut :
St45
1. St memiliki arti baja (dalam bahasa Jerman mempunyai arti stahl, sedangkan dalam bahasa Inggris mempunyai arti steel).
2. 45 menunjukkan kekuatan tarik dari baja tersebut yaitu sebesar 45 kg/mm².
Sehingga arti St (stahl) menunjukkan baja dengan tipe struktural, sedangkan dua digit angka dibelakang menunjukkan kekuatan tarik dalam kg/mm². Oleh karena itu dapat disimpulkan St45 merupakan tipe baja struktural dengan kekuatan tarik sebesar 45 kg/mm².
Pada umumnya semua logam mengalami suatu kondisi penurunan kualitas yang dipengaruhi penggunaanya dan lingkungan sekitar. Salah satu penyebabnya ialah korosi. Korosi sendiri ialah suatu peristiwa oksidasi pada besi akibat permukaannya bersentuhan dengan uap air yang Ada di udara. Banyak cara yang dapat dilakukan agar besi dapat bertahan lama dalam kondisi tersebut. Salah satu yang umum dilakukan ialah pengecatan. Hal ini bertujuan agar besi tidak bersentuhan langsung dengan uap air yang ada di sekitar lingkungan.
2.8 Korosi
Korosi ialah pengurangan ukuran logam yang terjadi akibat reaksi oksidasi antara logam dengan kondisi sekitar, dan hasil reaksi lainnya yang lebih dikenal sebagai pengkaratan. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi merupakan reaksi oksidasi logam yang terjadi pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan sekitar yang mana menghasilkan sisa berupa karat. Secara umun karat atau korosi dapat didefinisikan sebagai berikut :
2.8.1 Korosi Merata
Korosi merata ialah jenis korosi yang terjadi pada seluruh permukaan logam (ferrous) korosi merata umumnya terjadi karena permukaan besi bersentuhan langsung dengan udara sekitar, terlebih
udara lembab. Akibatnya ukuran dari dimensi sebuah logam akan terus berkurang dan menyebabkan kerapuhan yang mana dapat merusak bagian - bagian tertentu dari sebuah logam. Kerugian langsung akibat korosi merata berupa kehilangan material konstruksi keselamatan kerja dan pencemaran lingkungan akibat produk korosi dalam bentuk senyawa yang mencemarkan lingkungan. Sedangkan kerugian tidak langsung antara lain berupa penurunan kapasitas dan peningkatan biaya perawatan.
Gambar 2.4 Korosi Merata (Corrosionclinic, 2013) Reaksi yang terjadi adalah :
Fe(s) Fe2+ + 2e (reaksi oksidasi)
O2 + 2H2O + 4e 4 - OH (reaksi reduksi) 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2 6
2.8.2 Korosi Galvanik
Korosi galvanik terjadi apabila dua logam (bimetal) yang dihubungkan dan berada di lingkungan korosif. Dimana salah satu logam tersebut akan mengalami korosi, sementara logam lainnya akan terlindungi dari serangan korosi. Logam yang mengalami korosi adalah logam yang memiliki resistensi yang lebih rendah, sedangkan
logam yang mempunyai resistensi korosi yang lebih tinggi akan terlindungi. Korosi galvanik dapat menjalar melalui sambungan yang ada pada suatu material dan akan sangat sulit untuk diketahui apabila korosi sudah menjalar sampai bagian terdalam pada logam bimetal. Contoh dari korosi galvanik ditunjukkan pada Gambar 2.5
Gambar 2.5 Korosi Galvanik (Corrosionclinic, 2013) 2.8.3. Korosi Sumuran
Korosi sumuran adalah yang terjadi pada permukaan sebuah logam yang terbuka akibat pecahnya lapisan pelindung dari logam tersebut. Terjadinya korosi sumuran ini diawali dengan pembentukan lapisan korosi yang ada pada celah dan penurunan kelembapan udara sekitar sehingga terjadi pelarutan lapisan permukaan logam secara perlahan-lahan dan menyebabkan lapisan pasif hancur sehingga terjadi korosi sumuran.
Korosi sumuran ini sangat berbahaya karena lokasi terjadinya tersembunyi dan arah korosinya ke dalam dari sebuah material, sehingga dapat menyebabkan logam patah mendadak. Contoh dari korosi sumuran ditunjukkan pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Korosi Sumuran (Scribd.com/korosi) 2.8.4. Korosi Celah
Korosi celah adalah yang terjadi pada sela sambungan pada sebuah materlial. Proses terjadinya korosi celah, pada mulanya sebuah logam mengalami retakan serabut yang mana retakan tersebut akan membuat masuknya udara. Udara yang ada didalam celah akan perlahan - lahan akan mengoksidasi celah bagian dalam dari sebuah logam. Akibatnya permukaan logam yang berhubungan dengan bagian luar menjadi katoda dan permukaan logam didalam menjadi anoda sehingga terbentuk celah yang terkorosi. Contoh dari korosi celah ditunjukkan pada Gambar 2.7.
2.8.5. Korosi Retak Tegang, Korosi Retak Fatik, dan Korosi Akibat Pengaruh Hidrogen.
Korosi retak tegang, korosi retak fatik dan korosi akibat pengaruh hidrogen adalah bentuk korosi dimana material mengalami keretakan akibat pengaruh lingkungannya. Korosi ini terjadi apabila sebuah logam paduan mengalami tegangan tarik statis di lingkungan sekitar, contohnya seperti stainless steel sangat rentan terhadap larutan nitrat.
Korosi retak fatik terjadi sebuah material atau benda mengalami tengangan yang berulang – ulang di lingkungan korosif, sedangkan korosi akibat pengaruh hidrogen terjadi akibat suatu logam atau material teroksidasi akibat pengaruh difusi hidrogen. Contoh dari korosi retak tegang ditunjukkan pada Gambar 2.8
Gambar 2.8 Korosi Retak Tegang (Corrosionclinic, 2013) 2.8.6. Korosi Intergranular
Korosi intergranular adalah bentuk korosi yang terjadi pada logam paduan akibat reaksi dari batas – batas butir atom pada sebuah logam.
Pada kehidupan sehari hari, korosi ini sering terjadi pada baja tahan karat berjenis austenitic yang mana sebelumnya logam
austenitic telah diberiikan perlakuan panas atau heat treatment.
Contoh dari korosi intergranular dapat dilihat pada gambar 2.9
Gambar 2.9 Korosi Intergranular Pada Pipa (Scribd.com/korosi) 2.8.7. Korosi Selective Leaching
Selective leaching atau yang lebih dikenal dengan sebutan
korosi selektif yang terjadi dari satu atau lebih material atau logam paduan akibat oksidasi dari paduan larutan padat. Korosi ini juga dapat disebut sebagai pemisahan unsur logam akibat perbedaan dari potensial logam (logam yang sama namun memiliki jumblah elektron yang berbeda), yang mana logam dengan potensial yang lebih tinggi akan mengalami pengurangan ukuran akibat unsur elektron pada logam tersebut berpidah ke logam yang memiliki potensial yang rendah. Contoh umum korosi selective leaching adalah dekarburisasi,
decobaltification, denickelification, dezincification, dan korosi grakelembapanitic. Dalam proses dezincification pada logam berjenis
kuningan, seng terlarut dari paduan tembaga – seng , meninggalkan lapisan permukaan tembaga yang rapuh.
Contoh dari korosi selective leaching dapat difaham melalui gambar 2.10
Gambar 2.10 Selective Leaching Corrosion (Mechanical engineering, 2012).
2.8.8. Korosi Atmosfer
Korosi atmosfer ialah sebuah proses korosi yang terjadi karena pengaruh udara sekitar pada sebuah logam, yang mana logam tersebut tidak terlapisi oleh bahan penghambat korosi. Terjadinya proses korosi ini sangatlah lama dan hampir seluruh permukaan yang terbuka (tidak terlapisi) akan berkarat sehingga menyebabkan logam rapuh dan terkikis bagian permukaannya. Masyarakat pada umunya akan melapisi logam dengan menggunakan cat atau oli bekas, hal ini bertujuan agar logam yang bersentuhan dengan udara tidak langsung mengalami oksidasi dan pada akhirnya akan berkarat. Contoh dari korosi atmosfer tegang ditunjukkan pada Gambar 2.11
Karena proses terjadinya korosi atmosfer membutuhkan udara untuk beroksidasi, korosi atmosfer juga dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya :
a. Jumlah zat pencemar di udara (debu, gas), butir-butir karbon akibat dari sisa hasil pembakaran, oksida metal. b. Suhu
c. Kelembaban udara (pH) d. Arah dan kecepatan angin e. Radiasi matahari
f. Jumlah curah hujan 2.8.9. Korosi Regangan
Korosi regangan terjadi akibat gaya tarik pada suatu material logam melebihi batas yang telah diizinkan. Akibatnya permukaan logam yang awalnya terlindungi oleh lapisan anti karat akan terbuka dan akibat dari terbukanya lapisan tersebut, logam akan mengalami pengkorosian pada bagian – bagian tertentu. Korosi regangan ini sering disebut Retak Karat Regangan (RKR) atau stress
corrosion cracking, diamana jenis retak terjadi secara tiba - tiba,
regangan biasanya disebabkan oleh tagangan sisa dari sebuah logam akibat pengaruh perlakuan panas atau pada saat proses pembentukan logam dimana sisa hasil pengerjaan (residual) seperti pengelingan atau pengepresan yang terjadi kurang rapi. Untuk material kuningan jenis KKR disebut season cracking, dan pada material low carbon
steel disebut caustic embrittlement (kerapuhan basa). Proses
pengkaratan ini tidaklah membutuhkan waktu yang lama, apabila semua persyaratan untuk terjadinya korosi regangan ini telah terpenuhi pada suatu waktu tertentu dimana apabila masih adanya regangan internal dari sebuah material dan dan lingkungan yang korosif dengan konsentrasi zat (corrodent) yang cukup tinggi serta suhu lingkungan yang mendukung, proses ini akan terjadi lebih cepat dari korosi yang lainnya. Contoh dari korosi regangan tegang dijelaskan pada gambar 2.12
Gambar 2.12 Stress Corrosion Cracking (Corrosionclinic, 2013) 2.8.10. Korosi Arus listrik liar
Korosi arus listriik liar adalah kondisi dimana sebuah aliran listrik yang bebas (liar) merambat hingga menyentuh logam yang ada dilingkungan sekitarnnya. Pada lokasi dimana arus meninggalkan sumber arus, laju korosi akan lebih cepat terjadi sehingga Arus listrik liar dapat merusak logam yang berada pada area tersebut.
Terdapat 2 jenis sel arus listrik liar yang dipaksakan, yaitu : a. Sel arus listrik yang terjadi secara tidak disengaja.
Seperti arus listrik pada kereta api listrik, yang melaju disamping atau berdekatan dengan pipa logam didalam tanah yang terbuat dari baja galvanis atau baja berlapis beton. Korosi terjadi pada daerah sumber arus listrik yang berasal dari rel kereta listrik tersebut. Dimana arus listrik yang menuju pipa akan menjadi katoda, sedangkan arus listrik yang meninggalkan pipa menjadi anoda dan akibat hal ini sebuah logam akan mengalami pengkaratan.
b. Sel arus paksa disengaja
Pada pipa bawah tanah sel katodik akan menjadi resistensi korosi, hal ini disebabkan arus berasal dari sumber arus listrik
mengalir searah menuju elektroda dan melalui tanah. Arus listrik yang mengalir dari elektroda menuju pipa logam,yang mana membuat pipa tersebut tidak mengalami pengkaratan. Setelah menyentuh permukaan pipa logam, selanjutnya arus kembali ke sumber tegangan (rectifier).
2.8.11. Korosi Erosi
Korosi erosi adala sebuah peristiwa korosi yang terjadi akibat gesekan fluida dengan permukaan logam, yang mana fluida mengalir sangat cepat sehingga permukaan logam terkikis secara perlahan - lahan. Korosi erosi sangat susah untuk diketahui karena logam yang terkikis berada pada bagian dalam dan sangat sulit untuk diketahui. Korosi erosi dapat dibedakan pada 3 kondisi , yaitu :
a. Kondisi aliran laminar. b. Kondisi aliran turbulensi c. Kondisi peronggaan.
Penyebab terjadinya korosi erosi sendiri dapat dibedakan menjadi 4 diantarana :
a. Perbedaan ukuran sebuah pipa pada sistem perpipaan yang mana pipa yang lebih besar disambungkan pada pipa yang lebih kecil. Akibat dari perbedaan tersebut kecepatan aliran fluida yang terjadi pada pada pipa yang lebih kecil akan bertambah.
b. Instalasi sambungan pipa yang kurang baik pada saat pipa disambungkan.
c. Adanya sobekan pada pipa sehinggal fluida yang digunakan mengalir keluar.
d. Adanya material lain yang ikut terbawa aliran fluida dan mengganggu aliran laminar.
Contoh korosi erosi ditunjukkan pada Gambar 2.13
Gambar 2.13 Korosi Erosi Pada Pipa (Mechanicalengineering, 2012) Dengan memahami penyebab dan bagian-bagian korosi, kita dapat mencegah dan memprediksi terjadinya korosi tersebut. Sehingga kita dapat memprediksi umur dan maintenance pada suatu material.
2.9. Faktor yang mempengaruhi laju korosi
Banyak faktor - faktor yang mempengaruhi cepat atau lambatnya korosi yang terjadi pada suatu logam atau material. Penyebab dari laju korosi lebih banyak akibat dari kelembapan serta uap air yang ada pada area sekitar logam. Namun selain hal tersebut masih ada penyebab lainya, diantaranya:
1. Faktor Gas Terlarut.
Adanya okisigen pada area sekitar logam atau material terlebih mild stell dimana oksigen tersebut langsung bersentuhan dengan logam atau material. Kecepatan laju korosi akan bertambah dengan meningkatnya kandungan oksigen yang ada pada udara sekitar. Rumus kimia reaksi korosi secara umum pada logam terjadi karena adanya kelarutan oksigen adalah sebagai berikut :
Reaksi Anoda : Fe ---> Fe2 + 2e katoda : O2 + 2H2O+ 4e 4 OH
Apabila karbondioksida tercampur dengan uap air, maka akan terbentuk asam karbonat (H2CO3) yang dapat menurunkan pH air sehingga meningkatkan laju korosi. Proses ini lebih dikenal sebagai hujan asam yang mana biasa terjadi pada daerah dekat dengan pabrik. efek dari hujan asam ini ialah pengkorosian pada permukaan logam yang terkena uap campuran, dimana secara umum reaksi yang terjadi adalah: CO2 + H2O ---> H2CO3
Fe + H2CO3 ---> FeCO3+H2 2. Faktor Temperatur
Perubahan temperatur atau suhu sangat berpengaruh pada laju korosi meskipun oksigen yang ada pada lingkungan sekitar rendah. Apabila baja berada pada temperatur yang terus berubah ubah (temperatur renda kemudian naik hingga temperatur tinggi hingga turun ke temperatur rendah), maka akan besar kemungkinan permukaan logam akan mengalami pengkorosian.
3. Faktor kelembapan
kelembapan pada suatu tempat atau daerah juga akan sangat berdampak pada laju korosi, kelembapan (pH) umunya dikatakan netral apabila berada pada skala 7pH, sedangkan kelembapan yang kurang dari 7 akan bersifat asam dan sangat korosif apabila sebuah logam ditempatkan pada kondisi tersebut, sedangkan kelembapan yang lebih dari 7 bersifat basa juga dapat menyebabkan peristiwa korosi. Laju korosi pada besi tergolong rendah yaitu pada kelembapan antara 7 sampai 13. Dimana laju korosi akan meningkat apabila sebuah besi berada pada kelembmapan kurang dari 7 atau lebih dari 13.
4. Faktor Bakteri Pereduksi atau Sulfat Reducing Bacteria (SRB) Gas H2S akan dihasilkan akibat pereduksian sebuah logam oleh bakteri sulfat dimana proses korosi akan terjadi apabila hasil
pereduksian bersentuhan langsung dengan permukaan logam. Hal ini sangat sulit diketahui karena bakteri pereduksi sulfat tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.
5. Faktor Padatan Terlarut
faktor padatan terlarut yang biasanya terjadi pada lapisan
mild steel dan lapisan stainless steel ialah padatan klorida. Padatan
ini menyebabkan terjadinya pitting, crevice corrosion, dan juga menyebabkan retak pada alloys. Kalsium karbonat sering digunakan sebagai pengontrol korosi dimana lapisan dari kalsium karbonat mengendap dan menutupi permukaan logam. Ion sulafat umunya terdapat pada oli, sehingga logam yang telah dibalur dengan oli mengalami laju korosi yang sangat rendah meskipun oli yang digunakan tergolong oli bekas.
2.10 Pencegahan korosi
Banyak cara sederhana yang dapat dilakukan agar proses korosi terhambat. Beberapa cara untuk mencegahan korosi pada logam antara lain. Pengecatan, karena cat akan melapisi permukaan baja, sehingga permukaan baja tidak langsung bersentuhan dengan air maupun udara sekitar. Pembungkusan dengan plastik juga dapat menghambat terjadinya korosi, umumnyan digunakan oleh pabrik produksi alat rumah tangga berbahan logam. Namun pada abad ini hampir semua produk rumah tangga sudah berbahan dasar logam dengan resistensi korosi yang lebih tinggi, jadi pelapisan yang ada di pasaran sendiri dapat dikatakan sebagai nilai jual tambah bagi sebuah alat. Pelapisan dengan timah atau aluminium foil. Hal ini sering dijumpai pada produk makanan dan minuman cepat saji maupun scank disamping untuk mencegah korosi juga dapat menghambat pertumbuhan bakteri pengurai, atau dalam istilah lain disebut juga dengan tin plating. Pelapisan menggunakan unsur seng (Zn) atau lebih sering masyarakat menyebutnya galvanasi, seperti atap baja ringan, tiang listrik yang berada pada pinggir jalan (biasanya berwarnya putih perak dengan bercak bintik – bintik mirip dengan stainless steel namun beratnya lebih ringan). Pelapisan menggunakan kromimum disebut juga dengan crome
plating, dimana proses ini menggunakan arus listrik pada prosesnya. Proses khrom (chrome plating) sebenarnya ialah menyisipkan butir - butir atom kromium pada
permukaan sebuah logam dengan cara disetrum (Elektrokimia) yang mana akibat pengaliran listrik pada logam akan membuka pori – pori logam tersebut, sehingga unsur
yang lebih kecil akan masuk ke dalam logam yang menjadi katoda pada proses tersebut. Pelapisan ini membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang tidak sedikit sehingga harga yang ada dipasaran umumnya lebih mahal dan bahan yang dilapisi dengan crome plating tidak begitu luas.
2.11. Metode Elektrokimia
Elektrokimia adalah ilmu yang mempelajari hubungan sebuah bahan kimia denga kelistrikan (elektro). Metode ini dapat ditemukan pada sel volta basah (aki basah). Metode elektrokimia juga dapat digunakan untuk mengukur laju korosi dengan mengukur beda potensial objek hingga didapat perbedaan potensial, sehingga laju korosi yang terjadi dapat diukur setelah selisih potensial tersebut diketahui, metode ini hanya mengetahui tingkat pengkorosian sebuah logam hanya pada saat pengukuran logam yang mana agar menemukan laju korosi sendiri membutuhkan data yang lebih banyak (memperkirakan walaupun hasil yang terjadi antara satu waktu dengan waktu lainnya berbeda). Kelebihan dari metode ini ialah pengukuran laju korosi tidak perlu mengurangi tebal lapisan korosi. Dengan mengalirkan tegangan kostan pada suatu material dapat diketahui arus yang terjadi per satuan luas (kerapatan arus ), disisi lain metode ini juga mempunyai kelemahan. Kelemahan metode ini adalah tidak dapat menggambarkan secara pasti laju korosi yang terjadi secara akurat karena hanya dapat mengukur laju korosi hanya pada waktu tertentu saja. Baik secara umur logam maupun perlakuan panas yang telah diaplikasikan pada logam tidak dapat diketahui.
Metode elektrokimia ini meggunakan rumus yang didasari pada Hukum Faraday dimana rumus untuk menghitung laju korosi pada sebuah loga dapat dijabarkan sebagai berikut :
CR =K 𝑎 𝑥 𝑖 𝑛 𝑥 𝐷
Dimana :
CR = Corrosion rate atau laju korosi ( mmpy) K = konstanta korosi ( 0,129 /mmpy)
i = kerapatan arus ( mA/cm2) a = atomic weight of metal n = jumblah elektron yang hilang D = Density specimen (g/cm3)
Karena metode ini terbilang cukup sulit diaplikasikan, kebanyakann orang menggunakan metode berat yang mana lebih praktis dan efisien. Namun penulis lebih tertarik dengan hubungan antara zat kimia, logam dan kelistrikan yang mana belum banyak orang yang menggunakannya.
Kerapatan arus yang terjadi pada spesimen uji dapat diketahui dengan rumus :
Kerapatan arus = 𝑏𝑒𝑠𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 𝑎𝑟𝑢𝑠 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 =
I L
Kerapatan arus yang terjadi pada sebuah spesimen tidaklah sama. umumnya, bagian yang mendekati sumber arus listriklah yang mempunyai nilai arus yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian yang paling jauh dengan sumber arus. Oleh karena itu perlu ukuran dimensi dari spesimen uji yang spesifik dengan ketelitian yang cukup agar pegukuran dapat dilakukan secara konstan.
Pada saat pengukuran, ketebalan dari sebuah material juga sangat berpengaruh pada nilai arus yang akan diketahui. Hal ini karena permukaan yang terkena korosi sebenarnya memiliki resistance terhadap arus listri yang mengalir.
Komponen alat ukur seperti multitester yang digunakan, khususnya pada bagian pen pengukur, harus terbuat dari bahan yang berkualitas, yang mana fungsi dari pen tersebut ialah sebagai penghantar arus listrik yang dapat dikatagorikan sebagai penentu jumblah arus yang masuk pada saat proses pengukuran. Semakin baik kualitas dari pen, semakin detail pula hasil yang akan didapat.
2.12 Variabel data penelitian
Dalam penelitian ini, haruslah menentukan beberapa variabel. Seperti jenis besi yang akan digunakan, tempat dan waktu penelitian, media atau jenis fluida dan alat ukur yang di gunakan. Alasan mengapa hal ini diperlukan, karena tidak semua pengujian menghasilkan kesimpulan yang sama. Seperti contohnya,
penggunaan alat ukur berstandar Jerman dengan Jepang. Dari segi bentuk dan fungsi memanglah tidak berbeda jauh, namun dari segi ukuran dan ketelitian mempunyai nlai yang berbeda. Contoh lainnya ialah penggunaan fluida (air laut) yang mana pada setiap daerah mempunyai tingkat korosifitas yang berbeda – beda. Hal ini disebabkan perbedaan zat yang terlarut pada setiap air laut. Oleh karena itu, penelitian wajib mencantumkan spesifikasi setiap variabel yang digunakan selama proses penelitian. Namun ada sebuah variabel yang sangat sukar di tentukan, yaitu faktor perubahan suhu serta kelembapan yang terjadi pada saat penelitian dilakukan. Diantara seluruh variabel pengujian, ada satu variabel yang harus bernilai konstan. Variabel tersebut adalah output dari sumber tegangan (voltase) yang mana dalam hal ini sangat mempengaruhi hasil pada setiap pengujian spesimen.
