pengaruh komposisi paduan dan zn- fileadalah dengan thermal spray, yang pada penelitian ini...

Click here to load reader

Post on 21-Jun-2019

221 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TUGAS AKHIR TL 141584

    PENGARUH KOMPOSISI PADUAN DANTEBAL COATING PADA PROSES FLAME-SPRAYED COATING SERBUK ZN-ALTERHADAP LAJU KOROSI BAJA KARBONDI LINGKUNGAN AIR LAUT

    Igfar Cita

    (NRP. 2713 100 024)

    Dosen Pembimbing

    Budi Agung Kurniawan, S.T., M.Sc.

    Dr. Agung Purniawan, S.T., M.Eng.

    Departemen Teknik Material

    Fakultas Teknologi Industri

    Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Surabaya

    2017

  • TUGAS AKHIR TL 141584

    PENGARUH KOMPOSISI PADUAN DANTEBAL COATING PADA PROSES FLAME-SPRAYED COATING SERBUK ZN-ALTERHADAP LAJU KOROSI BAJA KARBONDI LINGKUNGAN AIR LAUT

    Igfar Cita

    (NRP. 2713 100 024)

    Dosen Pembimbing

    Budi Agung Kurniawan, S.T., M.Sc.

    Dr. Agung Purniawan, S.T., M.Eng.

    Departemen Teknik Material

    Fakultas Teknologi Industri

    Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Surabaya

    2017

    i

  • FINAL PROJECT TL 141584

    EFFECT OF ALLOYING COMPOSITION ANDCOATING THICKNESS ON FLAME SPRAYEDPROCESS OF ZN-AL POWDER AGAINSTCORROSION RATE OF CARBON STEEL IN SEAWATER ENVIRONMENT

    Igfar Cita

    (NRP. 2713 100 024)

    Advisor

    Budi Agung Kurniawan, S.T., M.Sc.

    Dr. Agung Purniawan, S.T., M.Eng.

    Department of Material Engineering

    Faculty of Industrial Technology

    Sepuluh Nopember Institute of Technology

    Surabaya

    2017

    ii

  • LEMBARPENGESAHAN

    PENGARUH KOMPOSISI PADUAN DAN TEBAL COATING PADA PROSES FLAAfE SPRAYED

    COATING SERBUK ZN-AL TERHADAP LAJU KOROSI BAJA KARBON DI LINGKUNGAN AIR

    LAUT

    TUGASAKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

    Memperoleh Gelar Smjana Teknik pada

    Bidang Studi Korosi dan Analisa Kegagalan Program Studi S-1 Departemen Teknik Material

    Fak"Ultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Oleh: Igfar Cita

    NRP. 2713 100 024

    .:erujui oleh Tim Penguji Tugas Akhir:

    3ucti Agung Kurniawan ST., M.Sc ~ . . (Pembimbing I) ::>r. Agung Pumiawan, ST. , M.Eng ~. (Pembimbing II)

    Surabaya .Juli 2017

    ill

  • iv

    PENGARUH KOMPOSISI PADUAN DAN TEBALCOATING PADA PROSES FLAME-SPRAYED

    SERBUK ZN-AL TERHADAP LAJU KOROSI BAJAKARBON DI LINGKUNGAN AIR LAUT

    Nama Mahasiswa : Igfar CitaNRP : 2713100024Departemen : Teknik Material FTI-ITSDosen Pembimbing : 1. Budi Agung Kurniawan S.T., M.Sc

    2. Dr. Agung Purniawan S.T., M.Eng

    AbstrakProses korosi air laut berlangsung karena adanya unsur-

    unsur kimia, oksigen yang larut dan pengaruh bakteri. Korosilogam pada air laut mengikuti mekanisme pada elektrokimiadimana pada logam yang mengalami korosi terdapat tempat-tempatberupa anoda dan katoda. Salah satu metode perlindungan korosiadalah dengan thermal spray, yang pada penelitian inimenggunakan serbuk Zn-Al. Tujuan dari penelitian ini adalahuntuk menganalisis pengaruh tebal coating dan komposisi paduanterhadap daya rekat coating Zn-Al dan perlindungan korosi padabaja. Substrat yang digunakan adalah baja AISI 1045 dan plat zincallum. Variabel yang digunakan adalah tebal coating yang dilihatdari jumlah layer sebanyak 10, 12, dan 14 buah serta komposisipaduan 25%Zn-75%Al, 50%Zn-50%Al, dan 75%Zn-25%Al.Terdapat 7 pengujian yaitu surface roughness, salinitas, XRD,weight loss, DFT, pull off, dan mandrel. Dari hasil penelitiandidapatkan sifat mekanik pada spesimen dengan komposisi paduan50%Zn-50%Al dengan tebal 208 m merupakan yang palingoptimal, yang didukung juga dengan nilai laju korosinya. Nilai lajukorosi dengan komposisi 50%Zn-50%Al merupakan yang palingkecil sehingga menunjukkan ketahanan korosi yang baik di air laut.Juga tidak terdapat senyawa FeCl2/FeCl3 yang ditemukan padaseluruh komposisi paduan material coating Zn-Al.Kata Kunci : korosi, coating, thermal spray, serbuk Zn-Al

  • v

    EFFECT OF ALLOYING COMPOSITION ANDCOATING THICKNESS ON FLAME SPRAYED

    PROCESS OF ZN-AL POWDER AGAINSTCORROSION RATE OF CARBON STEEL IN SEA

    WATER ENVIRONMENT

    Name : Igfar CitaNRP : 2713100024Department : Material Engineering FTI-ITSAdvisor : 1. Budi Agung Kurniawan S.T., M.Sc

    2. Dr. Agung Purniawan S.T., M.Eng

    AbstractThe corrosion process in sea water takes place because of

    the chemical elements, dissolved oxygen and bacterial influences.Metal corrosion in seawater follows a mechanism inelectrochemical where in corroded metals, there have anodes andcathodes. One method of corrosion protection is with thermalspray, which in this study using Zn-Al powder. The purpose of thisstudy was to analyze the effect of coating thickness and alloycomposition on Zn-Al coating adhesion and corrosion protectionon steel. The substrates used are AISI 1045 steel and zinc allumplate. The variables used are coating thickness seen from 10, 12,and 14 layers, and alloy composition 25%Zn-75%Al, 50%Zn-50%Al, and 75%Zn-25%Al. There are 7 tests which are surfaceroughness, salinity, XRD, weight loss, DFT, pull off, and mandrel.Results showed that in 50%Zn-50%Al alloying composition, theoptmum result from mechanical properties has been identified,which supported by value of corrosion rate. Corrosion rate in50%Zn-50%Al alloying composition is the smallest than the otheralloying composition, which means has good corrosion protectionagainst sea water environment.Keywords : corrosion, coating, thermal spray, zn-al powder

  • vi

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur kehadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkanrahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunanLaporan Penelitian Tugas Akhir yang berjudul PENGARUHKOMPOSISI PADUAN DAN TEBAL COATING PADAPROSES FLAME SPRAYED COATING SERBUK ZN-ALTERHADAP KETAHANAN KOROSI BAJA KARBON DILINGKUNGAN AIR LAUT. Penulis menyadari bahwa selamapenyusunan tugas akhir ini telah banyak pihak yang dilibatkanuntuk membantu penulis menyelesaikan laporan tugas akhir ini.Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

    1. Allah S.W.T yang merupakan Rahmatan Lil Alamin2. Kedua orang tua penulis (Ir. Rachman Sidik M.Ed dan

    Ir.Harmini Sudjiman) yang senantiasa mendoakan danmemberikan lecutan semangat kepada penulis.

    3. Keempat kakak penulis (Akbar Cita, Mahar Cita, Fikar Cita,dan Kintari Cita) yang senantiasa memberikan masukan-masukan kepada penulis

    4. Bapak Dr. Agung Purniawan, ST., M.Eng. selaku KetuaDepartemen Teknik Material FTI-ITS, sekaligus dosenpembimbing penulis. Terima kasih atas bimbingannya selamaini.

    5. Bapak Budi Agung Kurniawan ST., M.Sc selaku dosenpembimbing yang tidak bosan-bosannya mengarahkan danmemberikan masukan kepada penulis agar penulis lebih terpacuuntuk menyelesaikan laporan.

    6. Bapak Wikan Jatimurti ST., M.Sc selaku dosen wali yang selalumemberikan saran pada saat penulis akan melakukan prosespengambilan mata kuliah.

    7. Bapak Dr. Eng Hosta Ardhyananta, ST., M.Sc selaku KetuaProdi S-1 Departemen Teknik Material yang tidak pernahberhenti untuk memberikan informasi terbaru seputar tugasakhir kepada penulis

  • vii

    Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalampenulisan laporan tugas akhir ini. Oleh karena itu penulis sangatterbuka dengan kritik dan saran dari pembaca. Semoga laporantugas akhir ini dapat memberikan dampak yang besar bagipembaca. Terima kasih.

    Surabaya, 10 Juli 2017

    Penulis

  • viii

    DAFTAR ISIHalaman Judul.iLembar PengesahaniiiAbstrak....ivAbstract...vKata PengantarviDaftar Isi.viiiDaftar GambarxiDaftar Tabelxiii

    BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Masalah......................................................11.2 Perumusan Masalah.............................................................21.3 Batasan Masalah..................................................................31.4 Tujuan Penelitian.................................................................31.5 Manfaat Penelitian...............................................................3

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Korosi dan Mekanismenya..................................................52.2 Laju Korosi..........................................................................62.3 Pengendalian Korosi............................................................8

    2.3.1 Desain dan Pemilihan Bahan........................................92.3.2 Treatment Kimia pada Elektrolit ................................102.3.3 Pelapisan (coating) .....................................................11

    2.4 Thermal Sprayed Coatings ................................................122.5 Proses Thermal Sprayed Coatings.....................................13

    2.5.1 Material Substrat ........................................................142.5.2 Flame Spray Konvensional Proses.............................142.5.3 Electric Arc Wire Spray .............................................162.5.4 Plasma Spray ..............................................................172.5.5 Penyemprotan HVOF.................................................18

    2.6 Material Coating................................................................182.6.1 Zn (Seng)....................................................................192.6.2 Aluminium (Al). 19

  • ix

    2.6.3 Diagram Fasa Zn-Al 212.7 Perbandingan Morfologi Zn Coating dan Zn-Al Coating 212.8 Penelitian Sebelumnya ......................................................23

    BAB III METODOLOGI PENELITIAN3.1 Diagram Alir .....................................................................273.2 Metode Perancangan .........................................................293.3 Alat dan Bahan ..................................................................30

    3.3.1 Alat .............................................................................303.3.2 Bahan..........................................................................30

    3.4 Material Uji .......