4

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.

Tabel 2.1 Sumber cadangn mineral besi

5

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.

6

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.

7

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

8

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.

9

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.

10

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.

11

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.

12

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.

13

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.

14

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

15

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

16

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

17

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.

18

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.

19

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

20

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.

21

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

22

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

23

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

24

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.

25

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.

Gambar 2.7 Korosi Celah (Scribd.com/korosi)

26

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.

27

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.

28

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

Gambar 2.11 Korosi Atmosfer (Scribd.com/korosi)

29

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

30

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

31

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.

32

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

33

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

34

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

35

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)

36

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,

37

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.