its undergraduate 12583 presentation

oleh :

Rosalia Ishida

NRP 2706 100 005

Dosen Pembimbing :

Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA

Dr. Hosta Ardhyananta, ST, MSc

Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

SIDANG TUGAS AKHIR

Dalam penggunaannya, baja sering mengalami kerusakan, salah satunya disebabkan karena korosi

Salah satu cara mengatasi korosi yang terjadi pada baja tersebut adalah dengan pelapisan logam menggunakan logam lain yang lebih anodik yaitu dengan cara Hot Dip Galvanizing

Proses pembentukan baja adalah hal yang harus mendapat perhatian khusus, karena pembentukan logam berkaitan dengan perubahan dimensi dan ukuran dari baja tersebut. Perubahan ini disebut deformasi plastis.


Suriadi, IGA Kade., Suarsana, IK., 2007, “Prediksi Laju Korosi Dengan Perubahan Besar Derajat Deformasi Plastis Dan Media Pengkorosi Pada Materia Baja Karbon”. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Universitas Udayana CAKRAM 1(12) : 1-8

Menyimpulkan bahwa laju korosi baja AISI 3215 semakin meningkat seiring dengan meningkatnya derajat deformasi


PAPER REVIEW

A.P. Yadav, A. Nishikata, T. Tsuru. 2007. Effect of Fe–Zn alloy layer on the corrosion resistance of galvanized steel in chloride containing environments. Japan

Menyimpulkan bahwa:

Pada lapisan hasil hot dip galvanizing, Lapisan paduan Fe-Zn mempunyai laju korosi yang lebih rendah daripada lapisan Zn


PAPER REVIEW

PERUMUSAN MASALAH

Bagaimana pengaruh variasi derajat deformasi plastis terhadap ketahanan korosi lapisan hasil Hot Dip Galvanizing.


1. Hasil cold work dianggap homogen

2. Hasil Hot Dip Galvanizing dianggap homogen.

3. Parameter yang mempengaruhi hasil Hot Dip Galvanizing dianggap konstan


TUJUAN PENELITIAN

untuk mempelajari pengaruh variasi derajat deformasi plastis terhadap ketahanan korosi lapisan hasil Hot Dip Galvanizing.


Cold working adalah suatu proses pembentukan secara plastis terhadap logam atau paduan yang dilakukan di bawah temperatur rekristalisasi (van vlack, 1991)

Keuntungannya :

Toleransi dimensi dan permukaan akhir yang dihasilkan lebih baik.

Merupakan suatu metode yang murah pada tingkat produksi yang besar pada bagian-bagian yang kecil.

Tidak dibutuhkan pemanasan.

Kerugiannya :

Keuletannya menurun.

Timbul tegangan dalam/tegangan sisa

Dapat menyebabkan keretakan pada pengerjaan dingin yang berlebihan.



%CW =Ao-Af

Ao

X100%

Dimana :%CW = Prosentase pertambahan luas areaAf = Luas area setelah penekananAo = Luas area sebelum penekanan (luas awal)


Proses HDG• Degreasing

Proses pembersihan dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH (soda kaustik) dengan konsentrasi 5% – 10% pada temperatur 70o C – 90o C selama kurang lebih 10 menit.

• RinsingPembilasan dengan air

• Picklingspesimen dengan cara dicelupkan ke dalam larutan HCl (asam klorida) atau larutan H2SO4 (asam sulfat) dengan konsentrasi 10%–15% selama 15 – 20 menit.

• FluxingProses fluxing merupakan proses pelapisan awal dengan menggunakan Zinc Amonium Cloride (ZAC) dengan konsentrasi 20% – 30% selama 5 – 8 menit.

• DryingProses drying merupakan proses pengeringan dan pemanasan awal dengan menggunakan gas panas yang suhunya kurang lebih 150o C,

• galvanizingPencelupan spesimen ke dalam cairan seng

• Quenching mencelupkan spesimen ke dalam larutan sodium cromate dengan konsentrasi 0,015% pada suhu kamar ataupun dengan menggunakan air.


Spesimen tanpa cold work (0%

cold work)

Spesimen di-cold work dengan

variasi cold work sebesar

10%, 20% dan 40%

Hot Dip Galvanizing

Penggosokkan sampai lapisan

Fe, Fe-Zn,Zn

Imersi spesimen 0% CW dan

40% CW pada larutan NaCl

0,5 M selama 35hari Uji polarisasi

potensiodinamik dengan

0,5M NaCl

Pengujian XRD

data

Analisa data dan pembahasan

kesimpulan

Preparasi alat dan bahan

start

End

Pengamtan visual menngunakan

mikroskop optik

Pemotongan penampang

melintang

Bahan: Baja karbon rendah AISI 1020 sebagai base metal Larutan 10% NaOH Larutan HCl (1:1 + inhibitor hexamine) Larutan 25 % Ammonium Chloride (NH4Cl) Padatan Zn Larutan NaCl 0,5 M

Peralatan:◦ Jangka Sorong dan penggaris◦ Kertas gosok grid 2000◦ Gerinda tangan◦ Gergaji besi◦ Alat potong plat◦ Gelas ukur◦ Sendok berbahan dasar plastik◦ Kabel◦ Pipet◦ Stopwatch


• Hair dryer• Mesin press• Kamera Digital• Peralatan pengujian XRD ( X-Ray Diffraction )• Peralatan pengujian polarisasi potensiodinamik•Mikroskop optik

(1) Perlakuan cold work dengan variasi derajat deformasi plastis yang berbeda, yaitu :

0 %

10 %

20 %

40%

(2)Spesimen dipotong dengan diameter 10 mm

Bentuk spesimen yang akan dibuat dapat dlihat pada gambar di bawah ini:


10 mm

7 mm

(3)Hot Dip Galvanizing

A. Tahap pengerjaan awal (pre treatment) Degreasing

Rinsing I

Pickling

Rinsing II

Fluxing

Drying


B. Tahap Pelaksanaan Galvanizing

C. Tahap pendinginan dan tahap akhir

Quenching

Finishing

(4)Pengujian potensiodinamik

Tujuan

Mengetahui laju korosi dari masing-

masing lapisan hasil hot dip galvanizing

di larutan 0,5 M NaCl


(5)Pengujian Difraksi Sinar-XPengujian ini dilakukan untuk mengetahui komposisi senyawa yang terbentuk pada lapisan terluar setelah proses imersi.

(6) Pengamatan metalografi dengan Mikroskop Optikpengujian ini dilakukan untuk mengetahui lapisan hasil hot dip galvanizing

(7) Analisa Data



HASIL UJI POLARISASI POTENSIODINAMIK

Kurva polarisasi katodik-anodik lapisan Zn hasil hot dip galvanizing dengan berbagai % cold work


Kurva polarisasi katodik-anodik lapisan Fe-Zn hasil hot dip galvanizing dengan berbagai % cold work


Kurva polarisasi katodik-anodik base metal (Fe) hasil hot dip galvanizing dengan berbagai % cold work


Nilai Ecorr, icorr, Corrosion Rate, masing-masing kurva polarisasi dihitung berdasarkan metode ekstrapolasi tafel, yaitu dengan cara menarik garis linear pada cabang katodik maupun anodik.

Dimana :CR = Laju korosi (mm/yr) K1 = 3,27 x 10-3 g/µA cm yrIcorr = Rapat Arus saat Ecorr (µA/cm2)ρ = density (g/cm3)EW = Equivalent Weight (Berat Ekivalen)

EW yang dipakai:base metal: 27,78 lapisan Zn : 32,695 lapisan Fe-Zn : 32,4

density (ρ ) yang dipakai:base metal: 7,85 g/cm3,

lapisan Zn : 7,14 g/cm3, lapisan Fe-Zn : 7,1826 g/cm3


HASIL UJI POLARISASI POTENSIODINAMIK

Konsentrasi NaCl(M) % cold work lapisan

Polarisasi Potensiodinamik

Ecorr Icorr Corr Rate Corr Rate

(V) (µA/cm2) (mmpy) (mpy)

0,5

0%

Zn -1,057 3,02 0,045221 1,780954

Fe-Zn -1,049 0,88 0,012981 0,511223

Fe -0,519 1,11 0,012845 0,505881

10%

Zn -1,117 10,18 0,152433 6,00335

Fe-Zn -1,026 0,96 0,014161 0,557697

Fe -0,557 1,82 0,021061 0,829462

20%

Zn -1,072 156,78 2,347586 92,4563

Fe-Zn -1,056 33,11 0,488395 19,23475

Fe -0,637 81,94 0,948214 37,34404

40%

Zn -1,049 103,14 1,544394 60,82372

Fe-Zn -1,051 9,41 0,138804 5,466597

Fe -0,677 56,52 0,654052 25,75891

Hasil Perhitungan Laju Korosi pada Pengujian Potensiodinamik


Pengaruh % cold work (reduksi area) terhadap laju korosi masing-masing lapisan hasil Hot

dip galvanizing


0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40

La

ju K

oro

si (

mp

y)

% cold work

lapisan Zn

lapisan Fe

lapisan Fe-Zn

Pengaruh % cold work (reduksi area) terhadap laju korosi masing-masing lapisan hasil Hot dip

galvanizing


HASIL UJI METALOGRAFI

50µm

Zn

Fe

Fe-Zn

50µm

50µm

50µm

Zn

Fe

Fe-Zn

Zn

Fe

Fe-Zn

Zn

Fe

Fe-Zn

0% COLD WORK

40% COLD WORK20% COLD WORK

10% COLD WORK


10 20 30 40 50 60 70 80 90

0% CW

40% CW

rela

tiv

e in

ten

sity

o2 theta

: NiSi

: Zn

: ZnO

Hasil difraksi sinar-X

0%CW

40% CW

Berdasarkan data hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan, disimpulkan bahwa:

Derajat deformasi plastis yang diberikan pada base metal dapat menyebabkan internal stress, sehingga menyebabkan laju korosi dan laju pembentukan lapisan intermetalik Fe-Zn semakin meningkat.

Adapun temuan lain yang dihasilkan dari penelitian ini yaitu lapisan paduan Fe-Zn hasil hot dip galvanizing mempunyai laju korosi paling rendah daripada lapisan Zn maupun base metal (lapisan Fe)


Percobaan dilakukan pada derajat pengerjaan dingin yang lebih tinggi sehingga dapat mengetahui nilai derajat deformasi optimum pada AISI 1020 yang dilapisi seng dengan metode hot dip galvanizing.

Perlu adanya variasi kecepatan fluida pada pengujian selanjutnya untuk melihat kinerja lapisan hasil Hot Dip Galvanizing pada fluida yang bergerak.

Perlu adanya variasi temperatur pada pengujian selanjutnya untuk melihat ketahanan hasil Hot Dip Galvanizing pada temperatur tinggi.


its undergraduate 12583 presentation

Documents