Pengaruh Temperatur Media Pendingin Pasca Pengelasan terhadap Laju Korosi dan Mikrostruktur Material Lasan

(1)

commit to user 47 BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Deskripsi Data

Penelitian ini merupakan eksperimen untuk mengetahui pengaruh temperatur media pendingin pasca pengelasan terhadap laju korosi dan struktur mikro. Pengujian laju korosi dan foto struktur mikro dilakukan berdasarkan hasil pengelasan yang dilakukan menggunakan elektroda E 7016 dengan parameter pengelasan sama, yang membedakan hanya variasi temperatur media pendingin pasca pengelasan. Pengujuan laju korosi dilakukan dengan metode weight loss, spesimen uji direndam ke dalam larutan korosif dan pengujian struktur mikro dilakukan dengan pengambilan gambar menggunakan alat yang bernama Metallurgical Microscope with Inverted (Olympus PME). Hasil dari eksperimen yang dilakukan adalah

1. Komposisi Kimia

Komposisi kimia didapatkan dari print out properties material dari perusahaan pembuat material. Print out properties material menunjukkan bahwa material lasan merupakan baja karbon sedang sedangkan filler atau elektroda merupakan baja karbon rendah.

Berikut komposisi kimia dari baja keylos 50.

Tabel 4.1 Komposisi Kimia Raw Material Nama

Bahan

Komposisi kima

C Mn Si

(Max) S Cr +Mo+Ni

(Max) Keylos 50

(S 45 C) 0.42 < 0.50 0.5 < 0.8 0.40 0.020 <

0.040 0.63

Dari tabel 4.1 dapat dilihat bahwa persentase karbon masih dalam kategori baja karbon sedang, yaitu diatas 0.3% dan dibawah 0.5% .

(2)

commit to user

Komposisi filler atau elektroda menunjukkan bahwa elektroda E 7016 yang digunakan merupakan elektroda karbon rendah. Hal ini dapat dilihat dari tabel 4.2 berikut:

Tabel 4.2 Komposisi Kimia Elektroda E7016 Nama

Bahan

Komposisi kima

C Mn Si S P Cr Ni Mo V

AWS A5.1 E7016

0.070

<

0.15

1.12

<

1.60

0.54

<

0.75

0.007

<

0.035

0.018

<

0.040

0.027

<

0.20

0.006

<

0.30

0.003

<

0.030

0.016

<

0.08

2. Pengujian Struktur Mikro

Struktur mikro dari hasil pengelasan baja keylos 50 dengan variasi temperatur media pendingin pasca pengelasan memiliki perbedaan pada setiap spesimennya. Struktur mikro dilihat melalui pengujian foto mikro dengan perbesaran 100 kali dan 200 kali. Foto dengan perbesaran 200 kali diambil pada daerah weld metal, HAZ dan raw material, sedangkan foto dengan perbesaran 100 kali diambil pada daerah perbatasan weld metal dan HAZ, serta perbatasan HAZ dan raw material.

Pengamatan spesimen menggunakan Metallurgical Microscope with Inverted (Olympus PME) dilakukan setelah spesimen dihaluskan permukaanya terlebih dahulu menggunakan amplas dengan tingkat kekasaran yang berbeda, dimulai dari amplas yang memiliki kekasaran tinggi sampai amplas yang memiliki tingkat kekasaran rendah/halus, kemudian dilakukan pemolesan menggunakan metal polisher sampai batas weld metal, HAZ dan raw material terlihat, selain itu juga untuk menghilangkan goresan-goresan halus yang ada pada permukaan spesimen. Spesimen yang telah selesai dipoles kemudian di etsa menggunakan larutan NaOH 50%, larutan etsa disiramkan ke permukaan spesimen sehingga terjadi reaksi antara permukaan spesimen dengan larutan etsa. Reaksi tersebut menyebabkan semakin terlihatnya struktur mikro dari spesimen tersebut. Spesimen kemudian dicuci menggunakan air mengalir dan dikeringkan menggunakan hairdryer.

(3)

commit to user

49

(a) Pendingin Udara

(b) Pendingin Air 5-10⁰C

(c) Pendingin Air 25-30⁰C

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Gambar 4.1 Foto Makro Hasil Pengelasan Baja Keylos 50

Hasil etsa dapat dilihat pada gambar 4.1 yang memperlihatkan perbedaan antara weld metal, HAZ dan raw material setelah dilakukan pengelasan. Pengamatan struktur mikro dilakukan pada weld metal, perbatasan antara las dan HAZ , HAZ , perbatasan antara HAZ dan base metal serta base metal itu sendiri. Perbesaran yang digunakan saat pengambilan gambar adalah 100 kali. Pengambilan gambar menggunakan perbesaran 100 kali karena daerah perbatasan memiliki rentang jarak yang cukup jauh, sehingga membutuhkan perbesaran yang tidak terlalu besar dan perbesaran 100 kali merupakan perbesaran yang paling optimal untuk mengambil gambar struktur mikro hasil pengelasan baja keylos 50. Hasil dari pengujian digunakan untuk mengetahui wujud fasa dari spesimen setelah mengalami perlakuan quenching pasca pengelasan dengan variasi temperatur media pendingin. Data hasil pengujian akan menunjukkan perbedaan struktur mikro 49

(a) Pendingin Udara

Hasil etsa dapat dilihat pada gambar 4.1 yang memperlihatkan perbedaan antara weld metal, HAZ dan raw material setelah dilakukan pengelasan. Pengamatan struktur mikro dilakukan pada weld metal, perbatasan antara las dan HAZ , HAZ , perbatasan antara HAZ dan base metal serta base metal itu sendiri. Perbesaran yang digunakan saat pengambilan gambar adalah 100 kali. Pengambilan gambar menggunakan perbesaran 100 kali karena daerah perbatasan memiliki rentang jarak yang cukup jauh, sehingga membutuhkan perbesaran yang tidak terlalu besar dan perbesaran 100 kali merupakan perbesaran yang paling optimal untuk mengambil gambar struktur mikro hasil pengelasan baja keylos 50. Hasil dari pengujian digunakan untuk mengetahui wujud fasa dari spesimen setelah mengalami perlakuan quenching pasca pengelasan dengan variasi temperatur media pendingin. Data hasil pengujian akan menunjukkan perbedaan struktur mikro 49

(a) Pendingin Udara

Hasil etsa dapat dilihat pada gambar 4.1 yang memperlihatkan perbedaan antara weld metal, HAZ dan raw material setelah dilakukan pengelasan. Pengamatan struktur mikro dilakukan pada weld metal, perbatasan antara las dan HAZ , HAZ , perbatasan antara HAZ dan base metal serta base metal itu sendiri. Perbesaran yang digunakan saat pengambilan gambar adalah 100 kali. Pengambilan gambar menggunakan perbesaran 100 kali karena daerah perbatasan memiliki rentang jarak yang cukup jauh, sehingga membutuhkan perbesaran yang tidak terlalu besar dan perbesaran 100 kali merupakan perbesaran yang paling optimal untuk mengambil gambar struktur mikro hasil pengelasan baja keylos 50. Hasil dari pengujian digunakan untuk mengetahui wujud fasa dari spesimen setelah mengalami perlakuan quenching pasca pengelasan dengan variasi temperatur media pendingin. Data hasil pengujian akan menunjukkan perbedaan struktur mikro

(4)

commit to user

dari masing-masing spesimen. Dari data tersebut dapat dapat dianalisis menggunakan diagram Continous Cooling Transformation (CCT), selanjutnya struktur mikro yang terbentuk akan dianalisis lebih lanjut mengenai pengaruhnya terhadap ketahanan korosi material hasil pengelasan.

3. Pengujian Laju Korosi

Temperatur media pendingin pasca pengelasan berpengaruh terhadap laju korosi pada logam. Pengaruh yang terjadi dibuktikan dengan eksperimen perhitungan laju korosi. Eksperimen perhitungan laju korosi dilakukan dengan metode weight loss dengan media pengkorosi HCl dengan konsentrasi 5% sebanyak 600 ml. Spesimen yang diuji sebanyak 4 variasi ditambah dengan 1 raw material, masing-masing variasi dibuat 3 sampel, jadi total spesimen yang diuji korosi ada 15 sampel yang berukuran 40 x 16 x 10 mm.

Sampel ditimbang untuk mendapatkan berat awal spesimen, serta diukur dimensi awal dari spesimen. Spesimen yang telah ditimbang dan diukur dimensinya diberi lapisan resin dan menyisakan 1 sisi yang nantinya akan ter- ekspose oleh larutan korosif. Perendaman benda uji dilakukan selama 240 jam. Setelah dilakukan perendaman pada larutan korosif, kemudian berat dari bahan uji diukur / ditimbang. Hasil pengukuran berat dari spesimen uji korosi dijadikan sebagai bahan perhitungan laju korosi pada spesimen uji.

Korosi yang terjadi pada spesimen yang telah dilakukan uji korosi semuanya terjadi di luar weld metal, korosi hanya terjadi di daerah HAZ dan base metal saja. Korosi yang terjadi pada spesimen dapat dilihat pada gambar 4.2.

(5)

commit to user

51

a. Pendingin Air 5-10⁰C b. Pendingin Air 25-30⁰C

c. Pendingin Udara d. Pendingin Air 75-80⁰C

e. Raw Material

Gambar 4.2 Foto Korosi Hasil Pengelasan Baja Keylos 50

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa korosi hanya terjadi di sekitar weld metal dan pada sisi-sisi bekas pemotongan spesimen. Hal ini menunjukkan bahwa weld metal memiliki ketahanan korosi lebih baik dibandingkan base metal dan HAZ . Korosi pada sisi spesimen lebih disebabkan karena pada saat proses pemotongan, spesimen banyak mengalami retak dan terdapat tegangan 51

e. Raw Material

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa korosi hanya terjadi di sekitar weld metal dan pada sisi-sisi bekas pemotongan spesimen. Hal ini menunjukkan bahwa weld metal memiliki ketahanan korosi lebih baik dibandingkan base metal dan HAZ . Korosi pada sisi spesimen lebih disebabkan karena pada saat proses pemotongan, spesimen banyak mengalami retak dan terdapat tegangan 51

e. Raw Material

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa korosi hanya terjadi di sekitar weld metal dan pada sisi-sisi bekas pemotongan spesimen. Hal ini menunjukkan bahwa weld metal memiliki ketahanan korosi lebih baik dibandingkan base metal dan HAZ . Korosi pada sisi spesimen lebih disebabkan karena pada saat proses pemotongan, spesimen banyak mengalami retak dan terdapat tegangan

(6)

commit to user

sisa. Dapat dilihat pula korosi yang terjadi merupakan korosi sumuran, karena korosi pada logam membentuk lubang-lubang.

Spesimen yang telah direndam pada HCL 5% diukur beratnya.

Pengukuran berat dilakukan untuk mengetahui berat yang hilang dari setiap spesimen uji korosi, hasil dari pengukuran berat ini dijadikan sebagai dasar perhitungan laju korosi. Hasil dari pengukuran berat sesuai dengan tabel 4.1.

Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Dimensi dan Berat dari Pengujian Weight Loss

No Media

Quench

Permukaan yang

dikorosi Berat spesimen

Lebar (mm)

Panjang (mm)

Sebelum dikorosi (gram)

Sesudah dikorosi (gram)

Selisih berat (gram)

1 Raw Material 13.92 39.60 63.23 62.17 1.06

2 Raw Material 13.91 39.58 62.31 61.38 0.93

3 Raw Material 13.86 39.71 62.48 61.53 0.95

4 Udara 13.96 40.33 63.27 62.06 1.21

5 Udara 14.03 40.22 63.24 61.94 1.30

6 Udara 13.94 39.71 62.51 61.37 1.14

7 Air 5-10⁰C 14.03 39.66 62.56 61.40 1.16

8 Air 5-10⁰C 14.05 40.22 63.31 62.08 1.23

9 Air 5-10⁰C 14.04 39.85 62.59 61.40 1.19

10 Air 25-30⁰C 14.01 40.03 62.85 62.04 0.81

11 Air 25-30⁰C 13.86 40.36 63.53 62.70 0.83

12 Air 25-30⁰C 13.85 39.84 63.11 62.25 0.86

13 Air 75-80⁰C 13.90 39.98 63.68 62.65 1.03

14 Air 75-80⁰C 13.82 39.92 60.96 59.89 1.07

15 Air 75-80⁰C 13.95 39.92 63.28 62.18 1.10

Tabel 4.3 menunjukkan bahwa ada perbedaan selisih berat antar variasi spesimen. Rata–rata selisih berat antar masing–masing variasi mulai dari raw material, pendingin udara/tanpa quenching, pendingin air 5-10 ⁰C, pendingin air 25-30 ⁰C, pendingin air 75-80 ⁰C berturut – turut adalah 0.98 gr, 1.22 gr, 1.19 gr, 0.83 gr, 1.07 gr. Data tersebut menunjukkan bahwa dibandingkan dengan raw material, pendinginan pasca pengelasan yang dilakukan dengan media udara lebih banyak kehilangan berat, pendinginan

(7)

commit to user

53 dengan air 5-10 ⁰C kehilangan berat lebih sedikit dibandingkan dengan pendinginan udara, tetapi lebih banyak jika dibandingkan dengan raw material, pendinginan dengan media air 25-30 ⁰C mengalami pengurangan berat paling sedikit dibandingkan dengan spesimen lainnya dan pendinginan dengan media air 75-80 ⁰C mengalami kehilangan berat lebih sedikit dari spesimen dengan media pendinginan udara dan air 5-10 ⁰C, tetapi lebih banyak jika dibandingkan dengan raw material dan spesimen dengan media pendingin air 25-30⁰C.

Data yang ada pada tabel 4.3 digunakan sebagai dasar dalam perhitungan laju korosi. Data diolah menggunakan persamaan sebagai berikut:

Laju Korosi (mpy) = ^. . . Dimana:

K : Konstanta (lihat tabel 2.2)

W : Berat yang hilang selama percobaan (gram) D : Densitas material (gr/cm³)

A : Luas permukaan yang terkorosi (cm²) T : Lama waktu ekspos (jam)

B. Pembahasan Hasil Analisis Data

Analisis data dilakukan untuk mengetahui lebih jauh tentang hasil penelitian yang telah dilakukan. Data dalam bentuk angka dapat disajikan dalam bentuk histogram dan grafik. Histogram digunakan untuk mengetahui perbandingan dari hasil penelitian sedangkan grafik digunakan untuk mengetahui adanya peningkatan ataupun penurunan hasil penelitian. Data dalam bentuk sebuah gambar dapat dianalisis dengan menjelaskan hal-hal yang ada pada gambar tersebut. Adapun analisis hasil penelitian sebagai berikut:

1. Analisis Hasil Foto Stuktur Mikro

Pengujian struktur mikro menggunakan alat Metallurgical Microscope with Inverted (Olympus PME). Pengambilan gambar dilakukan dengan perbesaran 100 kali. Pengambilan gambar dilakukan pada weld metal,

(8)

commit to user

HAZ dan base metal, dan daerah perbatasan. Perbesaran 100 kali dipilih karena untuk melihat batas struktur mikro yang memiliki jarak panjang, sehingga tidak terlihat jika menggunakan perbesaran di atas 100 kali. Hasil pengujian struktur mikro hasil pengelasan baja keylos 50 dengan variasi temperatur pendingin adalah

a. Foto Mikro Logam Tanpa Pengelasan

Keterangan:

F = Ferit P = Perlit M = Martensit

Gambar 4.3 Foto Mikro Raw Material (Perbesaran 200 X)

Gambar 4.3 menunjukkan bahwa struktur mikro raw material yang mendominasi adalah martensit, perlit dan ferit. Struktur tersebut mengakibatkan material memiliki kekerasan yang tinggi tetapi ketangguhan dan ketahanan korosinya rendah. Hal ini disebabkan karena sifat martensit itu sendiri yang mudah mengeras dan mudah retak, sehingga mudah terserang korosi.

Keterangan:

(9)

commit to user

55 b. Foto Mikro Weld Metal

(a) Pendingin Udara

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Keterangan:

FSP = Ferrite Side Plate GBF = Grain Boundary Ferrite AF = Acicular Ferrite

Gambar 4.4 Foto Struktur Mikro Weld Metal Hasil Pengelasan Baja Keylos 50 (Perbesaran 200 X)

Gambar 4.4 merupakan foto mikro weld metal, gambar (a) menunjukkan bahwa struktur mikro hasil pengelasan dengan pendingin udara/tanpa quenching didominasi ferrite side plate dan acicular ferrite, sedangkan grain boundary ferrite lebih sedikit ini dikarenakan pendinginan yang cepat terjadi. Pendingin air 5-10 ⁰C juga didominasi ferrite side plate dan acicular ferrite, ini dikarenakan temperatur air yang rendah sehingga menyebabkan pelepasan panas menjadi sangat cepat.

(a) Pendingin Udara

(10)

commit to user

Pendingin air 25-30 ⁰C terdapat banyak grain boundary ferrite, ini dikarenakan pendinginan terjadi lebih lambat dibandingkan dengan spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C dan udara, meskipun temperatur air sama dengan temperatur udara kerapatan molekul air menghambat pelepasan panas, selain itu karena media air berada dalam sebuah ember dan tidak mengalir sehingga laju pendinginan juga semakin menurun karena temperatur air otomatis meningkat. Pada pendingin air 75-80 ⁰C pendinginan terjadi sangat lambat, selain itu temperatur air yang tinggi juga dapat menyebabkan tumbuhnya karbida logam dan meningkatkan kandungan ferrite side plate diantara dominasi dari grain boundary ferrite.

c. Foto Mikro Perbatasan Weld Metal dan HAZ

(a) Pendingin Udara

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Gambar 4.5 Foto Struktur Mikro Perbatasan Weld Metal dan HAZ

Hasil Pengelasan Baja Keylos 50 (Perbesaran 100 X) Pendingin air 25-30 ⁰C terdapat banyak grain boundary ferrite, ini dikarenakan pendinginan terjadi lebih lambat dibandingkan dengan spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C dan udara, meskipun temperatur air sama dengan temperatur udara kerapatan molekul air menghambat pelepasan panas, selain itu karena media air berada dalam sebuah ember dan tidak mengalir sehingga laju pendinginan juga semakin menurun karena temperatur air otomatis meningkat. Pada pendingin air 75-80 ⁰C pendinginan terjadi sangat lambat, selain itu temperatur air yang tinggi juga dapat menyebabkan tumbuhnya karbida logam dan meningkatkan kandungan ferrite side plate diantara dominasi dari grain boundary ferrite.

(a) Pendingin Udara

Hasil Pengelasan Baja Keylos 50 (Perbesaran 100 X) Pendingin air 25-30 ⁰C terdapat banyak grain boundary ferrite, ini dikarenakan pendinginan terjadi lebih lambat dibandingkan dengan spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C dan udara, meskipun temperatur air sama dengan temperatur udara kerapatan molekul air menghambat pelepasan panas, selain itu karena media air berada dalam sebuah ember dan tidak mengalir sehingga laju pendinginan juga semakin menurun karena temperatur air otomatis meningkat. Pada pendingin air 75-80 ⁰C pendinginan terjadi sangat lambat, selain itu temperatur air yang tinggi juga dapat menyebabkan tumbuhnya karbida logam dan meningkatkan kandungan ferrite side plate diantara dominasi dari grain boundary ferrite.

(a) Pendingin Udara

Hasil Pengelasan Baja Keylos 50 (Perbesaran 100 X)

(11)

commit to user

57 Gambar 4.5 menunjukkan bahwa ada perbedaan struktur mikro pada weld metal dan HAZ , ini dikarenakan adanya perbedaan komposisi kimia dari weld metal dan HAZ . Daerah HAZ terlihat adanya struktur bainit dan sedikit martensit karena logam induk memiliki persentase karbon yang lebih banyak daripada logam las.

d. Foto Mikro HAZ

(a) Pendingin Udara

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Gambar 4.6 Foto Struktur Mikro Daerah HAZ Hasil Pengelasan

Baja Keylos 50 (Perbesaran 200 X)

Gambar 4.6 menunjukkan struktur mikro dari daerah HAZ hasil pengelasan baja keylos 50, terlihat bahwa struktur mikro daerah HAZ didominasi bainit dan martensit, ini disebabkan karena panas yang diterima daerah HAZ belum mampu menjadikan struktur mikro logam 57 Gambar 4.5 menunjukkan bahwa ada perbedaan struktur mikro pada weld metal dan HAZ , ini dikarenakan adanya perbedaan komposisi kimia dari weld metal dan HAZ . Daerah HAZ terlihat adanya struktur bainit dan sedikit martensit karena logam induk memiliki persentase karbon yang lebih banyak daripada logam las.

d. Foto Mikro HAZ

(a) Pendingin Udara

Gambar 4.6 menunjukkan struktur mikro dari daerah HAZ hasil pengelasan baja keylos 50, terlihat bahwa struktur mikro daerah HAZ didominasi bainit dan martensit, ini disebabkan karena panas yang diterima daerah HAZ belum mampu menjadikan struktur mikro logam 57 Gambar 4.5 menunjukkan bahwa ada perbedaan struktur mikro pada weld metal dan HAZ , ini dikarenakan adanya perbedaan komposisi kimia dari weld metal dan HAZ . Daerah HAZ terlihat adanya struktur bainit dan sedikit martensit karena logam induk memiliki persentase karbon yang lebih banyak daripada logam las.

d. Foto Mikro HAZ

(a) Pendingin Udara

Gambar 4.6 menunjukkan struktur mikro dari daerah HAZ hasil pengelasan baja keylos 50, terlihat bahwa struktur mikro daerah HAZ didominasi bainit dan martensit, ini disebabkan karena panas yang diterima daerah HAZ belum mampu menjadikan struktur mikro logam

(12)

commit to user

bertransformasi secara menyeluruh sehingga struktur mikro pada weld metal masih sama dengan daerah yang tidak terpengaruh panas hanya berbeda ukuran butirnya saja. Hasil pengelasan dengan pendingin udara/tanpa quenching memiliki struktur mikro bainit dan martensit paling banyak jika dibandingkan dengan dengan media pendingin air. Hal ini disebabkan pendingin udara/tanpa quenching memiliki laju pendinginan yang cepat karena molekul udara yang bebas sehingga pelepasan panas menjadi lebih cepat. Sedangkan pada pendingin air 5-10 ⁰C memiliki martensit dan bainit lebih banyak dibandingkan dengan pendingin air 25- 30 ⁰Cdan pendingin air 75-80 ⁰C. Terlihat bahwa semakin panas temperatur air maka struktur bainit dan martensit semakin sedikit.

e. Foto Mikro Perbatasan HAZ dan Base Metal

(a) Pendingin Udara

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Gambar 4.7 Foto Struktur Mikro Daerah Perbatasan HAZ dan Base Metal

(a) Pendingin Udara

(13)

commit to user

59 Gambar 4.7 menunjukkan bahwa HAZ memiliki struktur mikro yang berbeda dengan daerah yang tidak terpengaruh panas. Hal ini disebabkan karena panas yang berpengaruh pada HAZ sudah mulai merubah struktur mikro dari logam, tetapi belum sampai mencair.

Sedangkan pada logam yang tidak terpengaruh panas, struktur mikronya sama sekali tidak berubah.

f. Foto Mikro Base Metal

(a) Pendingin Udara

(d) Pendingin Air 75-80⁰C Gambar 4.8 Foto Struktur Mikro Base Metal Hasil Pengelasan

Gambar 4.8 menunjukkan bahwa tidak ada perubahan sama sekali terhadap struktur mikro yang ada pada logam yang tidak terpengaruh panas las. Struktur mikro yang ada pada logam tersebut masih sama 59 Gambar 4.7 menunjukkan bahwa HAZ memiliki struktur mikro yang berbeda dengan daerah yang tidak terpengaruh panas. Hal ini disebabkan karena panas yang berpengaruh pada HAZ sudah mulai merubah struktur mikro dari logam, tetapi belum sampai mencair.

(a) Pendingin Udara

Gambar 4.8 menunjukkan bahwa tidak ada perubahan sama sekali terhadap struktur mikro yang ada pada logam yang tidak terpengaruh panas las. Struktur mikro yang ada pada logam tersebut masih sama 59 Gambar 4.7 menunjukkan bahwa HAZ memiliki struktur mikro yang berbeda dengan daerah yang tidak terpengaruh panas. Hal ini disebabkan karena panas yang berpengaruh pada HAZ sudah mulai merubah struktur mikro dari logam, tetapi belum sampai mencair.

(a) Pendingin Udara

Gambar 4.8 menunjukkan bahwa tidak ada perubahan sama sekali terhadap struktur mikro yang ada pada logam yang tidak terpengaruh panas las. Struktur mikro yang ada pada logam tersebut masih sama

(14)

commit to user

dengan struktur mikro yang ada pada raw material yaitu ferit, perlit dan martensit.

2. Analisis Hasil Pengujian Laju Korosi

Hasil pengujian laju korosi dari semua spesimen menunjukkan bahwa daerah yang banyak terserang korosi adalah HAZ, base metal juga mengalami korosi tetapi tidak sebanyak HAZ dan weld metal merupakan daerah yang paling tahan terhadap serangan korosi. Hasil ini terjadi karena weld metal memiliki persentase karbon yang sedikit karena filler yang digunakan merupakan elektroda dengan kadar karbon rendah yaitu 0,07 % C, sehingga weld metal memiliki sifat yang ulet dan kecil kemungkinan akan mengalami retak las sesuai dengan sifat baja karbon rendah itu sendiri.

Daerah yang paling banyak terserang korosi yaitu daerah HAZ memiliki persentase karbon sebanyak 0,40 % C, sehingga pada saat proses quenching terjadi peningkatan kegetasan dan besar kemungkinan akan mengalami retak las, hal ini yang menyebabkan HAZ paling banyak terserang korosi. Base metal juga memiliki komposisi yang sama dengan HAZ , tetapi daerah ini tidak terkena pengaruh panas sehingga struktur mikronya tidak berubah dan tidak terjadi retak pengelasan tetapi tetap memiliki sifat yang getas, sesuai dengan karakteristik baja karbon sedang.

Data hasil pengujian laju korosi dari hasil pengelasan SMAW baja keylos 50 dengan variasi temperatur media pendingin pasca pengelasan dihitung berdasarkan parameter yang ada pada tabel 4.3, dari perhitungan tersebut didapatkan tingkat laju korosi dari masing–masing spesimen yang diuji. Data hasil perhitungan laju korosi berdasarkan temperatur media pendinginnya dapat dilihat pada tabel 4.4.

(15)

commit to user

61 Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Laju Korosi Hasil Pengelasan

Baja Keylos 50

No Media Quench Laju korosi (mpy) Rata–rata (mpy)

1 Raw Material 352.135

325.848

4 Udara 393.559

397.518

5 Udara 421.873

6 Udara 377.121

7 Air 5-10⁰C 381.756

389.943

8 Air 5-10⁰C 398.589

9 Air 5-10⁰C 389.484

10 Air 25-30⁰C 264.484

273.867

11 Air 25-30⁰C 271.708

12 Air 25-30⁰C 285.409

13 Air 75-80⁰C 339.405

352.093

14 Air 75-80⁰C 355.159

15 Air 75-80⁰C 361.715

Perbedaan temperatur pendinginan pasca pengelasan berpengaruh pada tingkat laju korosi masing –masing temperatur spesimen. Didapat hasil laju korosi masing –masing spesimen yang telah tertulis pada tabel 4.4. Raw material yang berfungsi sebagai acuan dalam membandingkan laju korosi memiliki rata – rata nilai laju korosi 325.848 mpy, spesimen dengan pendinginan udara memiliki rata-rata nilai laju korosi 397.518 mpy, spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C memiliki nilai rata-rata laju korosi 389.943 mpy, spesimen dengan pendingin air 25-30 ⁰C memiliki rata-rata nilai laju korosi 273.867 mpy dan spesimen dengan pendingin air 75-80 ⁰C memiliki rata-rata nilai laju korosi 352.093 mpy. Data tersebut jika diurutkan mulai dari yang memiliki tingkat laju korosi paling rendah adalah spesimen dengan pendingin air 25-30⁰C, raw material yang memiliki selisih 51.981 mpy lebih banyak dari spesimen dengan pendingin air 25-30 ⁰C, spesimen dengan pendingin air 75-80 ⁰C yang memiliki selisih 78.226 mpy lebih banyak dari spesimen dengan pendingin air 25-30 ⁰C, spesimen dengan pendingin air 5- 10⁰C yang memiliki selisih 116.076 mpy lebih banyak dari spesimen dengan

(16)

commit to user

pendingin air 25-30 ⁰C dan spesimen dengan pendinginan udara dengan selisih 123.651 mpy lebih banyak dari spesimen dengan pendingin air 25-30

⁰C.

Untuk mengetahui perbedaan dari hasil pengujian laju korosi masing-masing spesimen maka rata-rata nilai laju korosi yang ada pada tabel 4.4 dapat disajikan ke dalam bentuk histogram dan grafik untuk memperjelas perbedaan tingkat laju korosi masing-masing spesimen dan memudahkan dalam analisis data yang telah diperoleh. Histogram rata-rata nilai laju korosi dapat dilihat pada gambar 4.9 di bawah ini.

Gambar 4.9 Histogram Rata–Rata Laju Korosi Hasil Pengelasan Baja Keylos 50

Bentuk grafik dari nilai laju korosi hasil pengelasan baja keylos 50, dapat dilihat pada gambar 4.10 berikut.

0 100 200 300 400

Raw Material

325,848

Nilai Laju Korosi Baja Keylos 50 Hasil Pengelasan (mpy)

⁰C.

Raw Material

Udara Air 5-10

⁰C

Air 25-30

⁰C

Air 75-80

⁰C 325,848

397,518 389,943

273,867

352,093

Media Quench

Laju Korosi

⁰C.

Air 75-80

⁰C 352,093

Raw Material Udara Air 5-10⁰C Air 25-30⁰C Air 75-80⁰C

(17)

commit to user

63

Gambar 4.10 Grafik Rata-Rata Nilai Laju Korosi Hasil Pengelasan Baja Keylos 50

Gambar 4.9 menunjukkan rata – rata tingkat laju korosi dari masing-masing variabel, dengan begitu dapat dilihat dengan jelas mana variabel spesimen yang memiliki tingkat laju korosi paling rendah maupun yang paling tinggi. Spesimen dengan pendingin air 25-30 ⁰C memiliki nilai laju korosi paling rendah atau memiliki tingkat ketahanan korosi lebih tinggi dibandingkan dengan raw material dan spesimen yang lainnya yaitu 273.867 mpy. Spesimen dengan pendinginan udara, spesimen dengan pendingin air 5- 10⁰C, spesimen dengan pendingin air 75-80⁰C bahkan memiliki tingkat laju korosi lebih tinggi dibandingkan dengan tingkat laju korosi yang dimiliki oleh spesimen raw material.

Raw material digunakan sebagai pembanding untuk mengetahui berapa persen peningkatan atau penurunan nilai laju korosi dari baja keylos 50 yang telah mengalami pengelasan dengan variasi temperatur media pendingin. Gambar 4.10 menggambarkan bahwa spesimen dengan pendinginan udara/tanpa quenching mengalami peningkatan laju korosi

325,848

397,518

389,943

273,867 352,093

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Raw Material Udara Air 5-10⁰C Air 25-30⁰C Air 75-80⁰C

Nilai Laju Korosi

(18)

commit to user

sebesar 71,67 mpy atau 21.99 % dibandingkan dengan raw material, ini disebabkan karena pada weld metal jumlah grain boundary ferrite yang rendah sehingga kemungkinan terjadi retak minor karena peningkatan kekerasan yang memicu terjadinya korosi. Selain itu juga karena HAZ yang mengalami pemanasan dan pendinginan cepat menyebabkan daerah ini menjadi daerah yang paling kritis pada saat pengelasan, karena banyak terdapat tegangan sisa karena proses pendinginan yang cepat dan juga kegetasan atau kerapuhan yang meningkat.

Spesimen dengan pendingin air 5-10⁰C mengalami peningkatan laju korosi sebesar 64,09 mpy atau 19.67 % dibandingkan dengan raw material.

Peningkatan laju korosi dari spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C lebih rendah jika dibandingkan dengan spesimen dengan pendinginan udara, hal ini disebabkan karena jumlah grain boundary ferrite pada weld metal lebih banyak daripada spesimen dengan pendinginan udara, sehingga peningkatan kekerasan tidak terlalu signifikan dan kemungkinan terjadi retak minor karena peningkatan kekerasan juga kecil. Selain itu, juga disebabkan karena pendinginan yang sangat cepat yang menyebabkan bainit dan martensit meningkat pada daerah HAZ. Pendinginan yang sangat cepat juga menyebabkan timbulnya tegangan sisa yang memicu terjadinya korosi.

Spesimen dengan pendingin air 25-30⁰C mengalami penurunan laju korosi sebesar 51,98 mpy atau 15,95 %. Penurunan laju korosi hanya terjadi pada spesimen dengan pendingin air 25-30⁰C, hal ini disebabkan karena pada weld metal didominasi oleh grain boundary ferrite, sehingga pada weld metal bersifat lunak atau ulet dan sangat kecil kemungkinan untuk terjadi keretakan pasca pengelasan. Selain itu, pendinginan yang terjadi pada HAZ lebih lambat sehingga butir ferit lebih besar dibanding spesimen dengan pendingin air 5-10 ⁰C, oleh karena itu tingkat keuletannya lebih tinggi dan kegetasaannya lebih rendah jika dibandingkan dengan spesimen dengan pendingin air 5-10⁰C.

Spesimen dengan pendingin air 75-80 ⁰C kembali mengalami peningkatan laju korosi sebesar 26,24 mpy atau 8,05 %. Peningkatan kembali

(19)

commit to user

65 tingkat laju korosi pada spesimen dengan pendingin air 75-80 ⁰C lebih disebabkan karena pada proses quenching, temperatur air ditahan pada angka 75-80⁰C dan dapat meningkat lagi karena panas dari logam pasca pengelasan berpindah ke air, pada temperatur tersebut dapat menyebabkan terbentuknya karbida atau senyawa karbon pada logam meskipun hanya sedikit, hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan laju korosi.

Hasil pengujian korosi menunjukkan adanya penurunan ketahanan korosi pada pengelasan dengan menggunakan filler/elektroda E7016 yang mengalami perlakuan quenching menggunakan air bertemperatur 5-10 ôC dan tanpa quenching hal ini karena pendinginan cepat yang terjadi menyebabkan struktur mikro pada weld metal di dominasi oleh accicular ferrite dan ferrite site plate, sedangkan pada daerah HAZ di dominasi oleh bainit dan sedikit martensit. Kondisi struktur mikro yang seperti ini menyebabkan laju korosi meningkat, yang bisa diakibatkan karena adanya tegangan sisa karena adanya peningkatan kekerasan yang dapat menyebabkan adanya retak minor pada logam hasil lasan yang mengurangi ketahanan korosi logam. Sedangkan pada quenching menggunakan air bertemperatur 25-30 ôC dan 75-80ôC ketahanan korosi mengalami peningkatan, ini disebabkan pendinginan terjadi sangat lambat sehingga struktur mikro pada weld metal didominasi oleh grain boundary ferrite, sedangkan pada daerah HAZ kandungan bainit dan martensitnya lebih sedikit sehingga kemungkinan adanya tegangan sisa pada hasil lasan sangat kecil. Ini yang menyebabkan ketahanan korosi hasil lasan meningkat.