BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangKorosi merupakan masalah yang serius dalam dunia material dan sangat merugikan.Karena korosi dapat mengurangi kemampuan suatu konstruksi dalam memikul beban,usia bangunan konstruksi menjadi berkurang dari waktu yang sudah direncanakan.Tidak hanya itu apabila tidak diantisipasi lebih awal maka mengakibatkan kerugian kerugian yang lebih besar antara lain bisa menimbulkan kebocoran,mengakibatkan berkurangnya ketangguhan,robohnya suatu konstruksi,meledaknya suatu pipa atau bejana bertekanan dan mungkin juga dapat membuat pencemaran pada suatu produk.Kondisi alam Indonesia yang beriklim tropis,dengan tingkat humiditas dan dekat dengan laut adalah faktor yang dapat mempercepat proses korosi.Sekitar 20 triliun rupiah diperkirakan hilang percuma setiap tahunnya karena proses korosi.Angka ini setara 2-5 persen dari total gross domestic product (GDP) dari sejumlah industri yang ada.Besarnya angka kerugian yang dialami industri akibat korosi yang seringkali disamakan dengan perkaratan logam bedasar perhitungan data statistik dari sejumlah perbandingan di beberapa negara.(Widyanto,2005)Korosi adalah proses atau reaksi elektrokimia yang bersifat alamiah dan berlangsung dengan sendirinya,oleh karena itu korosi tidak dapat dicegah atau dihentikan sama sekali.Korosi hanya bisa dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya. Dampak yang ditimbulkan korosi dapat berupa kerugian langsung dan kerugian tidak langsung.Kerugian langsung adalah berupa terjadinya kerusakan pada peralatan,permesinan atau struktur bangunan.Sedangkan kerugian tidak langsung berupa terhentinya aktifitas produksi karena terjadinya penggantian peralatan yang rusak akibat korosi,terjadinya kehilangan produk akibat adanya kerusakan pada kontainer,tangki bahan bakar atau jaringan pemipaan air bersih atau minyak mentah,terakumulasinya produk korosi pada alat penukar panas dan jaringan pemipaannya akan menurunkan efisiensi perpindahan panasnya,dan lain sebagainya.Bahkan kerugian tidak langsung dapat berupa terjadinya kecelakaan yang menimbulkan korban jiwa.(Simatupang 2008)Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua,yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan.Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan,struktur bahan,bentuk kristal,unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan.faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara.suhu,kelembaban,PH,keberadaan zat kimia yang bersifat korosif.1.2 Rumusan Masalah1.Apa saja faktor faktor yang mempengaruhi korosi?2.Bagaimana pengaruh PH lingkungan terhadap korosi baja rendah AISI 1010?3.Bagaimana cara pencegahan korosi yang baik?1.3 Tujuan 1.Mengetahui apa saja yang menyebabkan korosi?2.Mengetahui pengaruh PH lingkungan terhadap korosi baja rendah AISI 1010?3.Bagaimana membuat dan kegunaan baja carbon rendah?4.Mengetahui langkah-langkah untuk mengatasi masalah korosi?

BAB IITINJAUAN PUSTAKABaja merupakan salah satu bahan yang mudah disesuaikan bentuknya oleh karena itu baja banyak digunakan. Baja diproduksi dengan mutu yang terjamin sehingga untuk tuntutan dan maksud penggunaannya senantiasa tersedia jenis baja yang sesuai. Baja karbon adalah paduan besi dan karbon dimana unsur karbonnya menentukan sifat mekanik dan fisik sedangkan unsur paduan yang lainnya bersifat sebagai pendukung. Karbon merupakan unsur pengeras besi yang efektif dan murah, oleh karena itu umumnya sebagian besar baja komersial hanya mengandung karbon dengan sedikit unsur paduan lain. Unsur Mn lebih dominan sebagai unsur paduan digunakan untuk menambah kekuatan. Sebagian besar baja komersial umumnya terdiri dari bahan jenis hipoeutectoid, yaitu dengan kadar karbon < 0.8 persen, bahkan jarang sekali dijumpai baja komersial jenis eutectoid yaitu dengan kadar karbon = 0.8 persen. (R.E.Smallman.1991). Baja karbon merupakan bahan teknik yang paling banyak digunakan untuk berbagai keperluan. Meskipun baja karbon relatif terbatas ketahanan korosinya namun baja karbon digunakan dalam tonase besar dalam aplikasi laut, pembangkit listrik, bidang transportasi, pengolahan kimia, minyak bumi produksi dan penyulingan, jaringan pipa, pertambangan, konstruksi, dan beberapa jenis peralatan. Korosi dapat menurunkan mutu dan daya guna akibat adanya reaksi kiamia atau elektrokimia dengan lingkungannya. Langkah-langkah spesifik telah banyak diambil dalam industri untuk mengurangi korosi pada baja karbon. Di pasaran produksi baja, terdapat tiga kelompok baja karbon berdasarkan kadar karbonnya yaitu: 1). Baja karbon rendah (low carbon steel) yaitu baja dengan kandungan karbon < 0,3%, memiliki kekuatan sedang dengan keuletan yang baik dan sesuai tujuan fabrikasi, konstruksi atau struktural seperti; jembatan, bangunan gedung, kendaraan bermotor dan kapal laut. 2). Baja karbon sedang (medium carbon steel), yaitu baja dengan kandungan karbonnya berkisar 0,3% 0,7%. Baja ini dapat ditingkatkan kekuatannya melalui proses heat treatment atau dengan case hardening. Baja jenis ini banyak digunakan untuk pegas. Baja dengan kandungan karbon 0,4% 0,6% digunakan juga untuk rel.3). Baja karbon tinggi (high carbon steel), yaitu baja yang mengandung 0,7% - 1,7% karbon dan juga mangan antara 0,3% - 0,90% . Baja jenis ini banyak digunakan sebagai bahan pegas yang memerlukan kekuatan besar. Posisi dan kondisi pada masing-masing kelompok baja karbon di atas pada suhu dan kadar karbonnya dapat dilihat pada gambar diagram fasa Fe-Fe3C.

Tabel 2.3. Karakteristik mekanis dan aplikasi pemakaian dari beberapa jenis baja (William D. Callister, Jr. 2007)

AISI/SAE Or ASTM nUMBER Tensile Strength [MPa (Ksi)] Yield Strength [MPa (Ksi)] Ductility [%EI in 50 mm (2 in)] Typical aplication

Plain low carbon steels

1010 325 (47) 180 (26) 28 Automobile panel and wire

1020 380 (55) 205 (30 25 Pipe : struktural and sheet steel

A36 400 (58) 220 (32) 23 Struktural (bridges ang building)

A516 grade 70 485 (70) 260 (38) 21 Low temperature presure vesels

Tabel 2.4. Komposisi berbagai jenis baja karbon (William D. Callister, Jr. 2007)DesignationComposition(wt)

AISI/SAE or ASTM NumberUNS Number

CMaOther

Plain carbon steels

1010G101000,190,45

1020G102000,200,45

A 36K0260,291,000,20Cu(min)

A 516K027000,311,000,25 Si

BAB IIIPEMBAHASAN

Korosi adalah peristiwa kerusakan permukaan pada logam akibat pengaruh lingkungan. Peristiwa ini tidak dikehendaki karena dapat merusak baik fungsi maupun tampak rupa dari logam yang mengalami peristiwa tersebut. Meskipun proses korosi adalah proses alamiah yang berlangsung dengan sendirinya dan tidak dapat dicegah secara mutlak, akan tetapi pencegahan dan penanggulangan tetap diperlukan. Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua,yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan.Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan,struktur bahan,bentuk kristal,unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan.faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara.suhu,kelembaban,PH,keberadaan zat kimia yang bersifat korosif.Larutan elektrolit yaitu zat-zat yang dilarutkan dalam air murni yang dapat menjembatani partikel-partikel bermigrasi dari anoda ke katoda. Konsentrasi ini akan berkaitan dengan nilai pH dari larutan. Pada larutan elektrolit nikel atau baja rendah mempunyai batas-batas pH yang diijinkan agar proses tersebut berlangsung baik, berkisar antara 2 4,5. Jika nilai pH melebihi dari nilai yang diijinkan maka akan terjadi sumuran pada permukaan produk dan lapisan nikel kasar pada permukaan benda yang dilapisi. Untuk menentukan besarnya konsentrasi yang diijinkan dalam pembuatan elektrolit ditentukan dari tabel 2.3. Dalam proses pelapisan nikel/baja rendah temperatur elektrolit juga sangat menentukan hasil pelapisan temperatur diatur sesuai dengan ketentuan yang ada, untuk meratakan distribusi ion nikel agar supaya ketebalan yang diperoleh sama maka dalam proses elekktroplating dibutuhkan pengaduk bisa dengan menggunakan udara dengan cara dihembuskan udara melalui kompresor kedalam elektrolit, bisa juga secara mekanik yaitu diaduk langsung dengan menggunakan pengaduk. Arus yang digunakan juga harus disesuaikan dengan luasan permukaan yang dilapisi dimana semakin luas permukaan yang dilapisi maka arus yang digunakan juga harus semakain besar, tapi bukan berarti boleh melebihi ketentuan yang sudah ada yang tercantum dalam tabel 2.5. Keasaman (pH) 2 4,5 merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses elektroplating maka dari itu dalam prosesnya pH ini harus dipertahankan, untuk mempertahankan ini maka digunakan asam borak.Baja karbon rendah atau sangat rendah, banyak digunakan untuk proses pembentukan logam lembaran, misalnya untuk badan dan rangka kendaraan serta komponen-komponen otomotif lainnya. Baja diproduksi didalam dapur pengolahan baja dari besi kasar baik padat maupun cair, besi bekas ( Skrap ) dan beberapa paduan logam. Ada beberapa proses pembuatan baja antara lain :1. Proses KonvertorTerdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.Sistem kerja Dipanaskan dengan kokas sampai 1500 0C, Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. ( 1/8 dari volume konvertor) Kembali ditegakkan. Udara dengan tekanan 1,5 2 atm dihembuskan dari kompresor. Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengelaurkan hasilnya.

Proses konverter terdiri dari: Proses Bassemer (asam)Lapisan bagian dalam terbuat dari batu tahan api yang mengandung kwarsa asam atau aksid asam (SiO2), Bahan yang diolah besi kasar kelabu cair, CaO tidak ditambahkan sebab dapat bereaksi dengan SiO2, SiO2 + CaO CaSiO3 Proses Thomas (basa)Lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api bisa atau dolomit [kalsium karbonat dan magnesium (CaCO3 + MgCO3)], besi yang diolah besi kasar putih yang mengandung P antara 1,7 2 %, Mn 1 2 % dan Si 0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si terbakar, P membentuk oksida phospor (P2O5), untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan zat kapur (CaO),3 CaO + P2O5Ca3(PO4)2 (terak cair)2. Proses Siemens Martin Menggunakan sistem regenerator ( 3000 0C.). Fungsi dari regenerator adalah: memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur sebagai Fundamen/ landasan dapur menghemat pemakaian tempat bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih, besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2), besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO3 + 60 % CaCO3)3. Proses Basic Oxygen Furnace logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan) Oksigen ( 1000) ditiupkan lewat Oxygen Lance ke ruang bakar dengan kecepatan tinggi. (55 m3 (99,5 %O2) tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m2. ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.Keuntungan dari BOF adalah: BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen Proses hanya lebih-kurang 50 menit. Tidak perlu tuyer di bagian bawah Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon Biaya operasi murah

4. Proses dapur listrikTemperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan : Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat Temperatur dapat diatur Efisiensi termis dapur tinggi Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik Kerugian akibat penguapan sangat kecil

5. Proses dapur kopelmengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.Proses pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair. Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama 15 jam. kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 800 mm dari dasar tungku. besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 15 % ton/jam dimasukkan. 15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO3) dan akan terurai menjadi:

akan bereaksi dengan karbon:

Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk pembangkit mesin-mesin lain.6. Proses dapur Cawan proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi kasar dalam cawan, kemudian dapur ditutup rapat. kemudian dimasukkan gas-gas panas yang memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair. baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan menambahkan unsur-unsur paduan yang diperlukan.

Bagan proses pembuatan bajaProses pembuatan baja dimulai dengan proses ekstraksi bijih besi. Proses reduksi umumnya terjadi di dalam tanur tiup (blast furnace) di mana di dalamnya bijih besi (iron ore) dan batu gamping (limestone) yang telah mengalami pemanggangan (sintering) diproses bersama-sama dengan kokas (cokes) yang berasal dari batubara. Serangkaian reaksi terjadi di dalam tanur pada waktu dan lokasi yang berbeda-beda, tetapi reaksi penting yang mereduksi bijih besi menjadi logam besi adalah sebagai berikut:

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

Luaran utama dari proses ini adalah lelehan besi mentah (molten pig iron) dengan kandungan karbon yang cukup tinggi (4%C) beserta pengotor-pengotor lain seperti silkon, mangan, sulfur, dan fosfor . Besi mentah ini belum dapat dimanfaatkan secara langsung untuk aplikasi rekayasa karena sifat-sifat (mekanis)-nya belum sesuai dengan yang dibutuhkan karena pengotorpengotor tersebut. Besi mentah berupa lelehan atau coran selanjutnya dikirim menuju converter yang akan mengkonversinya menjadi baja.

Proses pembuatan baja umumnya berlangsung di tungku oksigen-basa (basic-oxygen furnace). Di dalam tungku ini besi mentah cair dicampur dengan hingga 30% besi tua (scrap) yang terlebih dahulu dimasukkan ke dalam tanur. Selanjutnya, oksigen murni ditiupkan dari bagian atas ke dalam leburan, bereaksi dengan Fe membentuk oksida besi FeO. Beberapa saat sebelum reaksi dengan oksigen mulai berlangsung, fluks pembentuk slag dimasukkan dalam jumlah tertentu.Oksida besi atau FeO selanjutnya akan bereaksi dengan karbon di dalam besi mentah sehingga diperoleh Fe dengan kadar karbon lebih rendah dan gas karbon monoksida. Reaksi penting yang terjadi di dalam tungku adalah sebagai berikut:FeO + C Fe + COSelama proses berlangsung (sekitar 22 menit), terjadi penurunan kadar karbon dan unsur-unsur pengotor lain seperti P, S, Mn, dalam jumlah yang signifikan.Penggunaan Baja Karbon Dalam Teknik Pertanian1. Baja karbon rendah/ low carbon steel/ mild stell : Kandungan C = 0.1 0.2%Penggunaan untuk bahan konstruksi, seperti : Besi plat Besi strip Besi siku Besi beton, dll Kandungan C = 0.2 -0.3%Digunakan untuk bahan pembuatan : Mur Baut Paku keling Baja tempa, dll2. Baja karbon sedang/ medium steel : Kandungan C = 0.3 0.5%Digunakan untuk bahan pembuatan : Pipa Kawat Baja tempa, dll Kandungan C = 0.5 0.7%Digunakan untuk bahan pembuatan : Per (pegas) Tambang baja Kepala martil, dll3. Baja karbon tinggi/ high carbon steel : Kandungan C = 0.7 0.9%Digunakan untuk bahan pembuatan : Per (pegas) Mata pahat kayu Mata gergaji kayu Mata serutan kayu, dll Kandungan C = 0.9 1.1%Digunakan untuk bahan pembuatan : Mata pahat besi Pelubang (pumcher) Tap Snei Bahan pembuat poros, dll Kandungan C = 1.1 1.4%Digunakan untuk bahan pembuatan : Silet Gergaji besi Kikir TapPencegahan Korosi secara umum yaitu : Mencegah Kontak dengan Oksigen dan/atau AirKorosi besi memerlukan oksigen dan air. Bila salah satu tidak ada, maka peristiwa korosi tidak akan terjadi. Korosi dapat dicegah dengan melapisi besi dengan cat, oli, logam lain yang tahan korosi(logam yang lebih aktif seperti sengda krom). Penggunaan logam lain yang kurang aktif(timah dan tembaga) sebagai pelapis pada kaleng bertujuan agar kaleng cepat hancur di tanah. Timah atau tembaga bersifat mempercepat proses korosi. Perlindungan Katoda (Pengorbanan Anoda)Besi yang dilapisiatau dihubungkan dengan logam lain lebih aktif akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katoda. Disini, besi berfungsi hanya sebagai tempat terjadinya reduksi oksigen. Logam lain berperan sebagai anida, dan mengalami reaksi oksidasi. Dalam hal ini besi, sebagai katoda terlindungi oleh logam lain (sebagai anoda, dikorbankan). Besi akan aman terlindungi selama logam pelindungnya masih ada/ belum habis. Untuk perlidungan katoda pada sistem jaringan pipa bawah tanah lazim digunakan logam megnesium(Mg). Logam ini secara berkala harus dikontrol dan diganti. Membuat Alloy atau Panduan Logam yang Bersifat Tahan KaratMisalnya besi dicampur dengan logam Ni dan Cr menjadi baja stainless(72%Fe,19%Cr,9%Ni). PengecatanJembatan, pagar, dan railing biasana dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel daj zink(seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi. Peluluran dengan Oli atau GemukCara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air. Pembalutan dengan PlastikBerbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air. Tin Plating(Pelapisan dengan Timah)Kaleng-kaleng kemasan terbuat daribesi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu masih utuh(tanpa ada cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif dari pada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

Galvanisasi(Pelapisan dengan Zink)Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terkindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badanmobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat. Cromiun Plating(Pelapisan dengan Kromium).Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untukmemberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak. Sacrificial Protection(Pengorbanan Anode)Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) dari pada besi. Jika logam megnesium di kontakkan dengan besi, maka megnesium itu berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang megnesium harus diganti.

BAB III PENUTUPKesimpulanKorosi merupakan masalah yang serius dalam dunia material dan sangat merugikan.Salah satu cara pencegahannya ialah dengan cara Elektroplating. Keasaman (pH) 2 4,5 merupakan salah satu faktor yang penting dalam proses elektroplating maka dari itu dalam prosesnya pH ini harus dipertahankan, untuk mempertahankan ini maka digunakan asam borak.

Referensi Ratih Kumala. (2011,4 Desember). Mengenal Korosi dan Cara Pencegahannya. Diperoleh 15 Desember 2014, dari http://ratihkumalachachae.blogspot.com /2011/12/ mengenal-korosi-dan-akibatnya-serta.html?m=1Ners Septian.(2012,30 September).Korosi.Dipeoleh 15 Desember 2014,dari http://ners-septian.blogspot.com/2012/09/korosi.html?m=1Eprint undip. korosi. Diperoleh 15 Desember 2014, dari http://eprints.undip.ac.id/42286/1/Bab_I-III.pdfJTKI. KINERJA KALIUM METAVANADAT SEBAGAI INHIBITOR KOROSI BAJA KARBON RENDAH. Diperoleh 15 Desember 2014,dari http://idci.dikti.go.id/pdf/JURNAL/JTKI/JTKI.pdf