pengaruh lingkungan pantai terhadap laju ...i pengaruh lingkungan pantai terhadap laju korosi, uji...

i

PENGARUH LINGKUNGAN PANTAI TERHADAP LAJU KOROSI, UJI

KEKERASAN DAN UJI KELELAHAN BAJA S45 C DENGAN

PERLAKUAN PANAS QUENCHING TEMPERING 200°C

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Marcellinus Rheza Paleva

NIM : 155214042

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

THE COASTEL EFFECT ON CORROSION RATE, HARDNESS TEST

AND FATIGUE TEST OF QUENCHING - 200°C

TEMPERING S45C STEEL

Final Project

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

To Obtain The Sarjana Teknik Degree

In Mechanical Engineering

By :

Marcellinus Rheza Paleva

Student Number : 155214042

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2019


iii


iv


v


vi


vii

KATA PENGANTAR

Puji Tuhan peneliti sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

penyertaan-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik. Penulis

menyadari bahwa banyak pihak yang turut membantu untuk menyelesaikan skripsi

ini, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih

kepada:

1. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Sains dan

Teknologi.

2. Budi Setyahandana S.T, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma dan sebagai dosen pembimbing.

3. Ignatius Tri Widaryanta selaku sekretariat Fakultas Sains dan Teknologi

yang selalu membantu di bidang administrasi kampus.

4. Martono Dwiyaning Nugroho dan Intan Widanarko selaku petugas

laboratorium teknologi mekanik dan logam yang selalu mendampingi

penulis ketika pengambilan data.

5. Bonifatius Agus Sutopo dan Peppy Wiranti selaku orang tua yang telah

memberikan dukungan baik moriil maupun materiil sehingga peneliti dapat

menyelesaikan studi.

6. Ludovico Leonardo, Johanes Bondan Hadi Utomo, Yanu raka, dan Nico

Jordan selaku teman satu kelompok penelitian yang sudah bekerjasama

untuk penelitian ini.

7. Pengurus OMK St Sylvester yang selalu memberikan motivasi dalam

penulisan skripsi.

8. Semua teman-teman angkatan 2015 Proram Studi Teknik Mesin yang selalu

memberikan semangat dan dukungan kepada penulis.

9. Team GOWES BWC yang selalu memberikan motivasi dalam penulisan

skripsi.


viii


ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i

TITLE PAGE ..................................................................................................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN ............................................................ iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ iv

PERYATAAN KEASLIAN KARYA ............................................................... v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .......................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

INTISARI ........................................................................................................... xvi

ABSTRACT ....................................................................................................... xvii

BAB I ................................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ...................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................... 3

1.5 Metode Pengumpulan Data ..................................................................... 4

BAB II ................................................................................................................ 5

2.1 Baja .......................................................................................................... 5

2.1.1. Baja S45 C ....................................................................................... 5

2.1.2. Klasifikasi Baja ................................................................................ 6

2.1.3. Sifat Mekanik Baja .......................................................................... 7


x

2.1.4. Diagram Fase Fe-C .......................................................................... 9

2.2 Perlakuan Panas ....................................................................................... 9

2.2.1. Media Pendingin .............................................................................. 12

2.3 Korosi ...................................................................................................... 12

2.3.1. Macam-Macam Korosi .................................................................... 13

2.3.2. Laju Korosi ...................................................................................... 17

2.3.3. Faktor Laju Korosi ........................................................................... 18

2.4 Pengujian Bahan ...................................................................................... 20

2.5 Uji Kekerasan .......................................................................................... 20

2.6 Uji Kelelahan ........................................................................................... 23

2.6.1. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Lelah ..................... 26

2.7 Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 28

BAB III .............................................................................................................. 30

3.1 Skema Penelitian ..................................................................................... 30

3.2 Persiapan Bahan ...................................................................................... 31

3.3 Peralatan Yang Digunakan ...................................................................... 31

3.4 Pembuatan Spesimen ............................................................................... 37

3.4.1. Spesimen Uji Kelelahan .................................................................. 37

3.4.2. Spesimen Uji Kekerasan .................................................................. 38

3.5 Proses Perlakuan Panas ........................................................................... 38

3.6 Proses Quenching .................................................................................... 38

3.7 Proses Tempering .................................................................................... 39

3.8 Penempatan Spesimen Uji Pada Lingkungan Pantai ............................... 40

3.9 Pengujian Spesimen ................................................................................ 40

3.9.1. Perhitungan Laju Korosi .................................................................. 41


xi

3.9.2. Uji Kekerasan .................................................................................. 41

3.9.3. Uji Kelelahan ................................................................................... 42

BAB IV .............................................................................................................. 44

4.1 Hasil Uji Komposisi ................................................................................ 44

4.2 Pengujian Kekerasan Brinell ................................................................... 44

4.3 Pengujian Kelelahan ................................................................................ 50

4.4 Perhitungan Laju Korosi Uji Kekerasan ................................................. 56

4.5 Perhitungan Laju Korosi Uji Kelelahan .................................................. 60

BAB V ................................................................................................................ 65

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 65

5.2 Saran ........................................................................................................ 66

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 67

LAMPIRAN ....................................................................................................... 69


xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konversi pada diameter indentor ....................................................... 22

Tabel 4.1 Uji komposisi bahan .......................................................................... 44

Tabel 4.2 Data uji kekerasan tanpa perlakuan panas ......................................... 46

Tabel 4.3 Data uji kekerasan quenching tempering 200⁰C ................................ 47

Tabel 4.4 Data uji kelelahan tanpa perlakuan panas .......................................... 51

Tabel 4.5 Data uji kelelahan quenching tempering 200⁰C ................................ 52

Tabel 4.6 Data laju korosi uji kelelahan tanpa perlakuan panas ........................ 57

Tabel 4.7 Data laju korosi uji kelelahan quenching tempering 200⁰C .............. 57

Tabel 4.8 Data laju korosi uji kekerasan tanpa perlakuan panas ....................... 61

Tabel 4.9 Data laju korosi uji kekerasan quenching tempering 200⁰C .............. 62


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Baja S45 C ...................................................................................... 6

Gambar 2.2 Diagram Fasa Fe-C......................................................................... 10

Gambar 2.3 Korosi Merata (Uniform Corrosion) .............................................. 13

Gambar 2.4 Korosi Sumuran (Pitting Corrosion) ............................................. 14

Gambar 2.5 Korosi Erosi pada blade ................................................................. 15

Gambar 2.6 Korosi Tegangan (Stress Corrosion).............................................. 15

Gambar 2.7 Korosi Celah (Crevice Corrosion) ................................................. 16

Gambar 2.8 Korosi Lelah (Fatigue Corrosion) ................................................. 16

Gambar 2.9 Korosi Mikrobiologi ....................................................................... 17

Gambar 2.10 Grafik Laju Korosi dan Suhu ....................................................... 18

Gambar 2.11 Grafik Laju Korosi dan Kecepatan Alir Fluida ............................ 19

Gambar 2.12 Grafik Laju Korosi dan Kosenterasi Oksigen .............................. 19

Gambar 2.13 Mesin Uji Kekerasan Brinnel ....................................................... 20

Gambar 2.14 Proses penekanan benda uji pada indentor ................................... 21

Gambar 2.15 Mesin Uji Kekerasan Rockwell.................................................... 22

Gambar 2.16 Mesin Uji Kekerasan Vickers ...................................................... 23

Gambar 2.17 Mesin Uji Kelelahan..................................................................... 24

Gambar 2.18 Grafik Uji kelelahan ..................................................................... 26

Gambar 3.1 Diagram Penelitian ......................................................................... 30

Gambar 3.2 Mesin Bubut ................................................................................... 31

Gambar 3.3 Jangka Sorong ................................................................................ 32

Gambar 3.4 Pahat Bubut .................................................................................... 32

Gambar 3.5 Mesin Uji Kelelahan....................................................................... 33

Gambar 3.6 Mesin Uji Kekerasan Brinell .......................................................... 33

Gambar 3.7 Mikroskop Metalurgi...................................................................... 34

Gambar 3.8 Oven Metallurgi 1300oC ................................................................ 34

Gambar 3.9 Autosol ........................................................................................... 35

Gambar 3.10 Neraca Digital .............................................................................. 35


xiv

Gambar 3.11 Accu zurr ...................................................................................... 36

Gambar 3.12 Oli ................................................................................................. 36

Gambar 3.13 Thermometer ................................................................................ 37

Gambar 3.14 Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji Kelelahan ............................... 37

Gambar 3.15 Proses pendinginan ....................................................................... 39

Gambar 3.16 Proses Tempering ......................................................................... 40

Gambar 3.17 Benda uji saat digantung .............................................................. 40

Gambar 3.18 Spesimen Uji Kekerasan .............................................................. 42

Gambar 3.19 Spesimen dipasang horizontal ...................................................... 43

Gambar 4.1 Grafik Uji Kekerasan Tanpa Perlakuan Panas ............................... 48

Gambar 4.2 Grafik Uji Kekerasan dengan perlakuan Quenching Tempering ... 48

Gambar 4.3 Grafik Kekerasan Spesimen Uji Tanpa Perlakuan Panas dan

Spesimen Uji Dengan Perlakuan Quenching Tempering ................................... 49

Gambar 4.4 Spesimen Kekerasan Yang Mengalami Penurunan Kualitas ......... 50

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Uji Kelelahan Tanpa Perlakuan Panas Dengan

Benda Perlakuan Quenching Tempering 200⁰C terkorosi Awal........................ 53


Benda Perlakuan Quenching Tempering 200⁰C terkorosi 45 hari ..................... 53


Benda Perlakuan Quenching Tempering 200⁰C terkorosi 90 hari ..................... 54

Gambar 4.8 Permukaan Baja S45C Spesimen Kelelahan Tanpa Tempering..... 55

Gambar 4.9 Permukaan Baja S45C Spesimen Kelelahan Dengan Tempering .. 55

Gambar 4.10 Grafik Laju Korosi Uji Kekerasan Tanpa Perlakuan Panas ......... 58

Gambar 4.11 Grafik Laju Korosi Uji Kekerasan Quenching Tempering .......... 58

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Laju Korosi Spesimen Uji Kekerasan Tanpa

Perlakuan Panas dan Dengan Perlakuan Panas Quenching Tempering ............. 59

Gambar 4.13 Grafik Laju Korosi Uji Kelelahan Tanpa Perlakuan Panas .......... 63

Gambar 4.14 Grafik Laju Korosi Uji Kelelahan Quenching Tempering ........... 63


xv

Gambar 4.15 Grafik Perbandingan Laju Korosi Spesimen Uji Kelelahan Tanpa

Perlakuan Panas dan Dengan Perlakuan Panas Quenching Tempering ............. 64


xvi

INTISARI

Indonesia merupakan negara kepulauan dimana wilayah perairan Indonesia

lebih luas dari wilayah daratannya maka dari letak Indonesia yang dikelilingi

dengan laut merupakan faktor mempercepat terjadinya proses korosi. Tujuan dari

peneletian ini adalah untuk mengetahui nilai kekerasan, jumlah siklus uji kelelahan

dan laju korosi baja karbon yang diberi perlakuan panas quenching tempering

200⁰C dan tanpa diberi perlakuan panas.

Dalam penelitian ini, bahan yang digunakan adalah baja karbon sedang.

Berdasarkan uji komposisi yang telah dilakukan kadar karbonnya 0,45% C. Proses

korosi dilakukan dengan cara benda diletakkan di lingkungan sekitar pantai dan

akan dilakukan pengujian secara berkala, sebelum terkorosi, korosi 45 hari, dan

korosi 90 hari. Jenis pengujian dan pengamatan yang dilakukan adalah uji

kekerasan, uji kelelahan, dan laju korosi.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nilai kekerasan spesimen uji

quenching tempering 200⁰C lebih tinggi dibanding spesimen tanpa perlakuan

panas. Nilai kekerasan tertinggi benda uji quenching tempering sebesar 249,91

BHN dan terendah 220,12 BHN pada hari ke 90. Pada spesimen tanpa perlakuan

panas nilai kekerasan tertinggi sebesar 208,08 BHN dan terendah 162,82 BHN pada

hari ke 90. Dari hasil analisis penelitian uji kelelahan yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa spesimen uji kelelahan dengan beban awal yang sama 18 kg

pengujian tanpa perlakuan panas jumlah siklusnya lebih kecil yaitu pada 0 hari

1756948, 45 hari 1385345 dan pada 90 hari 1185345 dengan beban akhir 12 kg.

Namun pada spesimen dengan perlakuan panas quenching tempering jumlah siklus

yang di dapatkan lebih tinggi pada 0 hari nilainnya 1985364, 45 hari 1743524 dan

pada 90 hari 11685263 dengan beban akhir 12 kg. Hasil perhitungan laju korosi

pada spesimen tanpa perlakuan panas dan spesimen dengan perlakuan panas

quenching tempering sama-sama mengalami penurunan laju korosi. Pada spesimen

kekerasan tanpa perlakuan panas terkorosi 45 hari nilai laju korosi sebesar 127,03

mdd dan pada benda uji terkorosi 90 hari sebesar 141,18 mdd. Sedangkan spesimen

kekerasan dengan perlakuan panas terkorosi 45 hari sebesar 102,21 mdd dan pada

spesimen dengan perlakuan panas terkorosi 90 hari sebesar 115,51 mdd. Pada

spesimen kelelahan tanpa perlakuan panas 45 hari terkorosi sebesar 137,31 mdd

dan pada spesimen terkorosi 90 hari sebesar 165,62 mdd. Sedangkan spesimen

dengan perlakuan panas terkorosi 45 hari sebesar 100,90 mdd dan pada spesimen

terkorosi 90 hari sebesar 128,92 mdd.

Kata kunci : korosi, baja karbon sedang, tempering, tanpa perlakuan quenching

tempering


xvii

ABSTRACT

Indonesia is the largest archipelagic country in the world where the

territorial waters of Indonesia are wider than its land area, so the location of

Indonesia surrounded by the sea is a factor in accelerating the corrosion process.

The purpose of this research is to determine the value of hardness, the number of

fatigue test cycles and the corrosion rate of carbon steel that is given a 200 ° C

tempering heat treatment and without a plain (heat) treatment.

In this research, the material used is medium carbon steel. Based on the

composition test that has been carried out the carbon content of 0.45% C.

Corrosion process is carried out by means of objects placed in the environment

around the coast and will be tested periodically, before corroding, 45 days

corrosion, and 90 days corrosion. Types of tests and observations made are

hardness test, fatigue test, and corrosion rate.

The results of this study indicate that the hardness value of 200 ° C

quenching tempering test specimens is higher than specimens without heat

treatment. The highest hardness value of the quenching tempering test object was

249.91 BHN and the lowest was 220.12 BHN on the 90th day. In the specimen

without heat treatment the highest hardness value was 208.08 BHN and the lowest

was 162.82 BHN on the 90th day. From the results of research analysis fatigue tests

that have been carried out, it can be concluded that the fatigue test specimens with

the same initial load 18 kg testing without heat treatment tempering the number of

cycles is smaller, namely at 0 days 1756948, 45 days 1385345 and at 90 days

1185345 with 12 final loads kg. However, in specimens with tempering heat

treatment the number of cycles obtained was higher at 0 days, 1985364, 45 days

1743524 and at 90 days 11685263 with a final load of 12 kg. The results of the

calculation of the corrosion rate on specimens without tempering and specimens

with tempering both experienced a decrease in corrosion rates. In the specimen of

hardness without tempering corroded 45 days the corrosion rate was 195.96 mdd

and in the specimen corroded 90 days was 219.04 mdd. While the hard specimens

with 45 days of corroded tempering amounted to 158.17 ms and on the specimens

with 90 days corroded temperings amounted to 179.21 mdd. In the 45 day fatigue

specimen without tempering corroded by 149.81 ms and in the 90 days corroded

specimen by 180.73 mdd. While the specimens with 45 days of corroded tempering

treatment amounted to 110.14 ms and on the 90 days corroded specimens of 140.66

ms.

Keywords: Corrosion, medium carbon steel, tempering, no quenching tempering

treatment


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara di Asia tenggara yang memiliki sekitar 17.504

pulau yang menyebar di sekitar khatulistiwa. Indonesia merupakan negara

kepulauan terluas di dunia dimana wilayah perairan Indonesia lebih luas dari

wilayah daratannya. Wilayah Indonesia terbentang sepanjang 3.977 mil di

antara samudra Hindia dan samudra Pasifik. Luas daratan Indonesia adalah

1.910.931,32 km2 dan luas perairan kepulauanya 3.096.190,92 km2. Dalam

pemanfaatan seperti tenaga surya dan tenaga angin di pesisir pantai sudah

ditemukan banyak bangunan kincir angin dan panel surya sebagai alat untuk

pembangkit listrik. Salah satu komponen utama untuk membangun kincir

angin dan panel surya yaitu baja. Namun pantai merupakan wilayah yang

sangat korosif untuk baja.

Korosi adalah kerusakan atau degradasi logam akibat reaksi dengan

lingkungan yang korosif. Korosi dapat merusak suatu bahan atau

menurunkan kualitas bahan karena disebabkan reaksi dari lingkungan.

Dampak kerusakan yang dapat terjadi dari korosi tersebut, korosi

merupakan masalah yang serius dalam dunia industri pada bagian

materialnya karena dapat merugikan perusahaan dan mengurangi kekuatan

kontruksi sebuah bangunan. Korosi merupakan salah satu masalah yang

merugikan. Dalam penelitian ini penulis ingin mengetahui bagaimana laju

korosi, uji kekerasan dan uji kelelahan dari baja S45C yang mendapat

perlakuan panas quenching tempering dengan suhu 200°C yang akan di teliti

di lingkungan sekitar pantai.

Tempering adalah sebuah perlakuan panas dimana sebelumnya sudah

dilakukan proses quenching. Baja dipanaskan pada temperatur dibawah

temperatur kritis dan dilakukan pendinginan. Dalam hal ini penulis ingin

mengetahui bagaimana laju korosi dari S45C yang mendapat perlakuan

panas quenching tempering dengan suhu 200°C.


2

Baja karbon sedang atau sering dikenal dengan sebutan S45C memiliki

kandungan karbon kurang dari 0,45 %. Baja ini sering digunakan untuk

keperluan konstruksi mesin yang saling bergesekan seperti roda gigi, poros.

Baja ini memiliki sifat keuletan sehingga mengurangi cepatnya aus sebuah

material. Namun kekerasan pemukaan dari baja tersebut tergolong rendah

maka perlu modifikasi untuk mendapatkan kekerasan yang lebih.

Berdasarkan ini, penulis tertarik untuk meneliti tentang laju korosi baja

S45C yang mendapatkan perlakuan panas quenching tempering dengan

suhu 200ºC. Baja ini dipilih karena memiliki kekerasan tetapi tidak getas

seperti baja karbon tinggi.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam penelitian ini penulis ingin mengetahui laju korosi, hasil uji

kekerasan dan uji kelelahan dari baja S45C yang mengalami perlakuan

panas tempering dengan suhu 200°C terhadap lingkungan pantai selama 0

hari, 45 hari, dan 90 hari.

Dapat diketahui bahwa proses perlakuan panas dapat mengembalikan

karakteristik baja yang sudah rusak. Hal yang menjadikan permasalahan :

1. Bagaimana pengaruh lingkungan pantai pada kelelahan baja

S45C yang sudah mendapat perlakuan panas quenching

tempering dengan suhu 200°C ?

2. Bagaimana pengaruh lingkungan pantai pada kekerasan baja

S45C yang sudah mendapat perlakuan panas quenching

tempering dengan suhu 2000C ?

3. Seberapa tinggi pengaruh perlakuan panas quenching tempering

dengan suhu 200º C terhadap laju korosi baja S45C di lingkungan

pantai ?


3

Tujuan yang ingin diperoleh dalam penulisan skripsi ini adalah untuk :

1. Mengetahui nilai uji kekerasan perlakuan quenching tempering

dengan suhu 200°C dan dengan spesimen tanpa perlakuan panas

akibat pengaruh lingkungan sekitar pantai

2. Mengetahui jumlah siklus uji kelelahan perlakuan quenching

tempering dengan suhu 200°C dan dengan spesimen tanpa

perlakuan panas akibat pengaruh lingkungan sekitar pantai.

3. Mengetahui laju korosi dari uji kekerasan dan uji kelelahan

perlakuan quenching tempering dengan suhu 200°C dan dengan

spesimen tanpa perlakuan panas akibat pengaruh lingkungan

sekitar pantai.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ditentukan oleh penulis dalam penelitian ini dan

penyusunan tugas akhir agar terfokus dan sistematis. Lingkup penelitian

adalah:

a. Material yang digunakan adalah baja S45C dengan kadar karbon

0,45% .

b. Benda uji diberikan perlakuan panas quenching tempering

dengan suhu 200°C.

c. Waktu penelitian adalah 0 hari, 45 hari dan 90 hari.

d. Pengujian dan pengamatan yang dilakukan : uji kekerasan, uji

kelelahan, dan laju korosi.

e. Pengujian di lakukan di Laboratorium Teknik Mesin, Universitas

Sanata Dharma, Yogyakarta.

f. Lokasi penelitian di pantai Baru Bantul, Yogyakarta.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat Penelitian ini dilakukan agar dapat memberikan manfaat

antara lain :


4

1. Memberikan data untuk perkembangan pembangunan yang

menggunakan baja S45C dilingkungan sekitar pantai.

2. Dapat menentukan dan membandingkan laju korosi pada Baja

S45C, uji kelelahan dan uji kekerasan untuk bahan Baja S45C

dari waktu ke waktu.

3. Sebagai referensi dan pengembangan pada penelitian berikutnya.

1.5 Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang dilakukan penulis antara lain:

a. Literatur

Literatur digunakan sebagai sebuah pedoman untuk memperoleh

informasi tertentu untuk penulis yang berhubungan dengan

penelitian.

b. Konsultasi

Konsultasi dilakukan oleh dosen pembimbing, laboran dan teman-

teman sekelompok untuk bertukar pikiran untuk mendapatkan

masukan atau saran yang berguna dan yang dapat diterapkan dalam

penelitian.

c. Pengujian Bahan Uji

Data yang diperoleh berdasarkan laju korosi di lingkungan pantai

Baru, dengan cara benda uji yang di gantung selama 45 hari, dan 90

hari yang sebelumnya telah mendapat perlakuan panas quenching

tempering dengan suhu 200°C. Kemudian benda uji akan diuji di

Laboratorium Teknik Mesin, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta. Uji komposisi dilakukan di PT ITOKOH

CEPERINDO, Klaten, Jawa Tengah.


5

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Baja

Baja adalah logam paduan antara besi (Fe) dan karbon (C), dimana besi

sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Persentase

komposisi karbon pada baja berkisar antara 0,05 - 1,7% dengan komposisi

tersebut dapat menentukan klasifikasi baja. Baja memiliki unsur-unsur lain

sebagai pemadu yang dapat mempengaruhi material baja unggul jika

ditinjau dari segi kekuatan. ). Baja karbon dibedakan menjadi tiga jenis yaitu

baja karbon rendah 0,025%-0,25% C, baja karbon sedang 0,25%-0,55% C,

baja karbon tinggi 0,56%-1,7% C. Dalam proses pembuatan baja akan

terdapat unsur-unsur lain selain karbon yang akan tertinggal di dalam baja

seperti Mangan (Ma), Silikon (Si), Kromium (Cr), dan unsur lainnya.

Berdasarkan komposisi dalam prakteknya baja terdiri dari beberapa macam

yaitu: Baja Karbon (Carbon Steel) dan Baja Paduan (Alloy Steel).

2.1.1 Baja S45 C

Material baja S45C adalah merk salah satu produk baja yang diproduksi

oleh bohler. Baja S45C JIS G 4051 (Japan) merupakan baja karbon untuk

penggunaan struktur mesin. Baja ini memiliki komposisi kandungan Sulfur

0,035% S, Karbon 0,42% - 0,48 %, Silikon 0,15% - 0,35%, Khrom 0,2%

Cr, Mangan 0,6% - 0,9 %, Nikel 0,2% Ni, Phospor 0,03% P dan Tembaga

0,3% Cu. Sedangkan data mekanik sesuai dengan dengan propertinya

memiliki kekerasan HB: 137 – 170, dengan suhu kritis Ac: 720-780°C dan

suhu kritis Ar: 689 - 750°C. Material ini banyak digunakan pada industri

otomotif untuk bahan baku pembuat komponen atau struktur mesin melalui

pembentukan panas pengerolan maupun tempa. Produk yang dihasilkan

adalah connecting rod, piston pin, axies, shaft, crankshaft, rel kereta dan

lain-lain. Untuk memperbaiki sifat mekanis dari bahan ini diberikan

perlakuan panas (heat treatment). Sifat mekanis bahan


6

disesuaikan dengan kebutuhan yang diperlukan ketika menjadi bagian dari

elemen permesinan. Perbaikan sifat mekanik ini akan memudahkan dalam

proses permesinan, asembly serta ketahanan dari kerusakan yang fatal. (Edi

Widodo, Miftahul Huda 2016).

Gambar 2.1 Baja S45 C

2.1.2 Klasifikasi Baja

Baja karbon adalah Baja karbon adalah material logam yang terbentuk

dari unsur utama Fe dan unsur kedua yang berpengaruh pada sifat-sifatnya

adalah karbon, sedangkan unsur yang lain berpengaruh menurut

presentasinya. Pemakain Campuran Karbon pada baja yang dibutuhkan

adalah sebanyak karbon yang dibutuhkan pada pemakain suatu alat.

Semakin tinggi paduan Carbon pada Fe titik didihnya lebih rendah

pada peleburannya. Maka penambahan unsur carbon pada baja sangatlah

berpengaruh pada tingkat kekerasan suatu bahan yang akan diproses

menjadi barang yang berhubungan dengan pemesinan maupun lainnya.

Dan juga menetukan keuletaan dan kegetasan suatu bahan tersebut, pada

saat diuji kekerasannya.

Berdasarkan kandungan karbon, baja dibagi menjadi tiga macam, yaitu:

a. Baja Karbon Rendah

Baja yang memiliki kandungan karbon kurang dari 0,3%.

Karena kadar karbon yang rendah maka baja ini lunak dan tentu saja


7

tidak dapat dikeraskan, dapat ditempa, dituang mudah dilas dan

dapat dikeraskan permukaannya (case hardening). Baja dengan

presentase karbon kurang dari 0,15% memiliki sifat mudah dimesin,

mampu las dan biasanya digunakan untuk konstruksi jembatan,

bangunan, dan lainnya.

b. Baja Karbon Menengah

Baja yang memiliki kandungan karbon antara 0,3% sampai

0,7%. Baja jenis ini dapat dikeraskan dan ditempering, dapat dilas

dan mudah dikerjakan pada mesin dengan baik. Baja ini dapat

ditempa secara mudah tetapi susah dilas semudah baja kontruksi dan

baja struktur. Penambahan kandungan karbon akan menambah

kekuatan tarik tetapi mengurangi kemampuan regangnya.

Pengunaan baja karbon menengah ini biasanya digunakan untuk

poros, engkol, gear, crankshaft dan sparepart lainnya.

c. Baja Karbon Tinggi

Baja yang memiliki kandungan karbon antara 0,7% sampai

1,70%. Karena kadar karbon yang tinggi maka baja ini lebih mudah

dan cepat dikeraskan dari pada yang lainnya dan memiliki kekerasan

yang baik, tetapi susah dibentuk pada mesin dan sangat susah untuk

dilas. Baja ini memiliki kekuatan tarik, kekerasan dan ketahanan

terhadap korosi lebih tinggi, tetapi kemampuan regangnya kurang.

Pengunaan baja ini untuk pegas, rel kereta api, tali kawat baja, ban

roda kereta api dan alat-alat pertanian.

2.1.3 Sifat Mekanik Baja

1. Kekuatan

Sifat bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan

tersebut menjadi patah(failure). ini dapat didefinisikan oleh batas

proposional, titik mulur atau tegangan maksimum. Tidak ada satu nilai

yang cukup bisa untuk mendefinisikan kekuatan, karena perilaku bahan

berbeda terhadap beban dan sifat pembebanan.


8

2. Kekerasan

Sifat bahan untuk tahan terhadap goresan dan pengikisan. Sifat ini

berhubungan dengan sifat keausan. Dimana kekerasan juga memiliki

kolerasi dengan kekuatan.

3. Ketangguhan

Sifat material yang mampu menyerap sejumlah energi tanpa

menyebabkan kerusakan. Sifat material yang mampu menahan beban

impack tinggi atau beban kejut. jika sebuah benda mendapat beban

impack, maka sebagian energi diserap dan sebagian energi

dipindahkan.

4. Kekakuan

Sifat bahan yang mampu renggang pada tegangan tinggi tanpa

diikuti regangan yang besar. Ini merupakan ketahanan terhadap

deformasi. Kekakuan bahan merupakan fungsi dari Modulus elastisitas

E. Sebuah material yang mempunyai nilai E tinggi seperti baja, E =

207.000 Mpa akan berdeformasi lebih kecil terhadap beban (sehingga

kekuatannya lebih tinggi) daripada material dengan nilai E lebih rendah

misalnya kayu dengan E= 7000 Mpa atau kurang.

5. Keuletan

Sifat material yang mampu untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan terjadinya berubah bentuk yang permanen setelah

tegangan dihilangkan. Keuletan juga merupakan kemampuan bahan

dapat kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima beban.

6. Elastisitas

Sifat material yang dapat kembali ke dimensi awal setelah beban

dihilangkan. Sangat sulit menentukan nilai tepat elastisitas. Yang bisa

dilakukan adalah menentukan rentang elastisitas atau batas elastisitas.

7. Kelunakan

Sifat bahan yang mengalami deformasi plastis terhadap beban tekan

yang bekerja sebelum benar-benar patah. Kebanyakan material yang

sangat liat adalah juga cukup lunak.


9

8. Kelenturan

Sifat material yang mampu menerima beban impack tinggi tanpa

menimbulkan tegangan lebih pada batas elastis. ini menunjukkan

bahwa energi yang diserap selama pembebanan disimpan dan

dikeluarkan jika material tidak dibebani. Pengukuran kelenturan sama

dengan pengukuran ketangguhan.

2.1.4 Diagram Fasa Fe-C

Diagram kesetimbangan besi karbon adalah diagram yang menunjukkan

hubungan antara temperatur dimana terjadi perubahan fasa selama proses

pendinginan dan pemanasan yang sangat lambat dengan kadar karbon.

Gambar 2.2 Diagram Fasa Fe-C ini merupakan dasar pemahaman untuk

semua operasi-operasi perlakuan panas.

Dimana fungsi diagram fasa untuk memudahkan memilih temperatur

pemanasan agar sesuai terhadap setiap proses perlakuan panas baik anil,

normalizing maupun proses pengerasan.

Gambar 2.2 Diagram Fasa Fe-C

2.2 Perlakuan Panas

Perlakuan panas (heat treatment) diartikan sebagai kombinasi dari proses

pemanasan dan pendinginan dengan kecepatan tertentu yang dilakukan

terhadap logam sebagai upaya memperoleh sifat-sifat tertentu. Proses


10

perlakuan panas terdiri dari beberapa tahapan, diawali dari proses pemanasan

bahan sampai pada suhu tertentu.

a. Pemanasan (heating)

Pada proses ini logam dipanaskan sampai pada suhu tertentu dan

dalam periode waktu tertentu. Tujuan dari proses ini agar molekul-

molekul logam dapat mengalami perubahan struktur kristal atau

struktur mikro yang terkandung didalamnya.

b. Penahanan (holding)

Mempertahankan suhu pada waktu tertentu sehingga

temperaturnya merata dan perubahan strukturnya terjadi secara merata

pula.

c. Pendinginan (cooling)

Proses ini merupakan akhir dari proses heat treatment dalam

membentuk sifat fisik dan sifat mekanik logam. Media pendingin

yang biasa digunakan antara lain: gas, air, oli dan lain sebagainya. (Edi

Widodo, Miftahul Huda 2016)

1. Tempering

Tempering merupakan proses pemanasan logam setelah dikeraskan

pada temperatur tempering (di bawah suhu kritis) sehingga diperoleh

keuletan tertentu. Baja yang telah dikeraskan bersifat rapuh dan tidak

cocok untuk digunakan, melalui proses tempering kekerasan dan

kerapuhan dapat diturunkan sampai memenuhi persyaratan penggunaan.

Kekerasan turun, kekuatan tarik akan turun pula sedang keuletan dan

ketangguhan baja akan meningkat. Pada suhu 200°C sampai 300°C laju

difusi lambat hanya sebagian kecil. karbon dibebaskan, hasilnya sebagian

struktur tetap keras tetapi mulai kehilangan kerapuhannya. Di antara suhu

500°C dan 600°C difusi berlangsung lebih cepat, dan atom karbon yang

berdifusi di antara atom besi dapat membentuk sementit.

Menurut tujuannya proses tempering dibedakan sebagai berikut:

1. Tempering suhu rendah (150⁰-300⁰C)


11

Tempering ini tidak akan menghasilkan penurunan

kekerasan yang berarti, hanya mengurangi tegangan-tegangan

kerut dan kerapuhan dari baja. Proses ini biasa digunakan pada alat-

alat potong, mata bor dan lainnya.

2. Tempering suhu sedang (300⁰-550⁰C)

Tempering ini bertujuan untuk menambah keuletan dan

sedikit menurunkan kekerasan. Peningkatan suhu akan

mempercepat penguraian martensit. Proses ini biasa digunakan

pada alat-alat seperti palu, pahat, dan pegas.

3. Tempering suhu tinggi (550⁰-650⁰C)

Tempering ini bertujuan untuk memberikan daya keuletan

yang besar dan sekaligus kekerasannya menjadi sedikit rendah.

Tingginya suhu dan lamanya menahan waktu yang diberikan,

semakin banyak terbentuk trosit dan sorbit sehingga kekerasan

menjadi lebih rendah, keuletannya bertambah. Proses ini umumnya

untuk pada roda gigi, poros, batang penggerak.

2. Quenching

Proses quenching merupakan proses pengerjaan logam dengan

pendinginan secara cepat. Sehingga melalui quenching akan mencegah

adanya proses yang dapat terjadi pada pendinginan lambat seperti

pertumbuhan butir. Secara umum, quenching akan menyebabkan

menurunnya ukuran butir dan dapat meningkatkan nilai kekerasan pada

suatu paduan logam. Laju quenching tergantung pada beberapa faktor

yaitu suhu, panas pada penguapan, viskositas, media pendingin dan aliran

media pendingin. Kecepatan pendinginan quenching dengan air lebih

besar dibandingkan pendinginan dengan oli, sedangkan pendingin

dengan udara memiliki kecepatan yang paling kecil. Pada umumnya baja

yang telah mengalami proses quenching memiliki kekerasan yang tinggi

serta dapat mencapai kekerasan yang maksimum tetapi agak rapuh.


12

Dengan adanya sifat yang rapuh, maka kita harus menguranginya dengan

melakukan proses lebih lanjut seperti tempering.

2.2.1. Media Pendinginan

Media pendingin yang digunakam untuk mendinginkan baja ada

bermacam-macam. Berbagai bahan pendingin yang digunakan dalam proses

perlakuan panas antara lain:

1. Air

Air adalah media yang sangat banyak digunakan untuk quenching,

karena biayanya yang murah, dan mudah digunakan serta pendinginan

yang cepat. Air khususnya digunakan pada baja karbon rendah yang

memerlukan penurunan temperatur dengan cepat dengan tujuan untuk

memperoleh kekerasan dan kekuatan yang baik.

2. Minyak atau Oli

Oli sebagai media pendingin yang lebih lunak jika dibandingkan

dengan air. Digunakan pada material yang kritis, antara lain material

yang mempunyai bagian tipis atau ujung yang tajam.

3. Larutan Garam

Air garam adalah media yang sering digunakan pada proses

quenching terutama untuk alat-alat yang terbuat dari baja. Beberapa

keuntungan menggunakan air garam sebagai media adalah:

a. Suhunya merata pada air garam.

b. Proses pendinginan merata pada semua bagian logam.

c. Tidak ada bahaya oksidasi, karburasi, atau dekarburisasi selama

proses pendinginan.

2.3 Korosi

Korosi adalah suatu perusakan atau menurunnya mutu dari material

akibat bereaksi dengan lingkungan dalam hal ini adalah interaksi secara

kimiawi. Sedangkan menurunnya mutu yang diakibatkan interaksi secara

fisik bukan disebut korosi, namun biasa dikenal sebagai erosi dan keausan.


13

Contoh korosi antara lain: karat pada besi dan paduannya pada temperatur

kamar, kerak pada baja pada temperatur tinggi, noda pada perak, dan

sebagainya. Pencegahan korosi sampai saat ini sudah banyak dilakukan

karena korosi menyusahkan peradaban manusia.

a. Biaya korosi yang mahal, baik akibat dari korosi itu sendiri maupun

untuk pencegahannya.

b. Korosi membuat boros sumber daya alam.

c. Korosi berbahaya untuk manusia, bahkan mendatangkan petaka.

2.3.1. Macam-Macam Korosi

Jenis jenis korosi pada logam bisa bermacam-macam tergantung dari

faktor faktor berikut yaitu lingkungan, jenis logam, bentuk bendanya,

kehalusan permukaan bendanya dan lain-lain. Pada gambar 2.3 menunjukan

jenis-jenis korosi.

1. Korosi Merata (Uniform Corrosion)

Korosi Merata (Uniform Corrosion) Merupakan korosi yang

terjadi pada permukaan logam akibat reaksi kimia karena pH air

yang rendah dan udara yang lembab, sehingga makin lama logam

makin menipis. Biasanya korosi ini terjadi pada pelat baja yang

bersifat homogen. Seperti pada gambar 2.3 Korosi jenis ini dapat

dicegah dengan diberi lapisan pelindung yang mengandung

inhibitor.

Gambar 2.3 Korosi Merata (Uniform Corrosion) (Saragih,2017)


14

2. Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)

Korosi Sumuran (Pitting Corrosion) ini sangat berbahaya karena

pada bagian permukaan hanya lubang kecil saja, namun pada bagian

dalamnya terjadi lubang yang besar seperti sumuran. Korosi ini

terjadi akibat adanya sistem anoda pada logam, dimana daerah

tersebut terdapat konsentrasi 𝐶𝑙− yang tinggi. Gambar 2.4

menunjukkan korosi sumuran pada pipa, dimana terdapat lubang-

lubang kecil permukaan pipa.

Korosi jenis ini dapat dicegah dengan cara:

a. Pemilihan bahan yang homogen.

b. Diberikan inhibitor sebagai pelindung.

c. Diberikan lapisan material dengan dan menggunakan

potensi.

Gambar 2.4 Korosi Sumuran (Pitting Corrosion) (Animont,2015)

3. Korosi Erosi (Errosion Corrosion)

Korosi Erosi (Errosion Corrosion) ini terjadi karena keausan

dan menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar, bagian-

bagian inilah yang mudah terjadi korosi dan juga diakibatkan karena

fluida yang sangat deras dan dapat mengikis pelindung pada logam.

Gambar 2.5 merupakan contoh korosi erosi pada flange dari paduan

tembaga yang mengalami erosi benturan akibat pemasangan paking

kurang pas.


15

Gambar 2.5 Korosi Erosi (jurnal KAPAL, 2009)

4. Korosi Tegangan (Stress Corrosion)

Korosi tegangan (Stress Corrosion) seperti gambar 2.6

terjadi karena butiran logam yang berubah bentuk yang diakibatkan

karena logam mengalami perlakuan khusus, seperti diregang, dan

ditekuk. Sehingga butiran menjadi tegang dan butiran ini sangat

mudah bereaksi dengan lingkungan. Apabila logam yang telah

mengalami tegangan maka logam harus direlaksasi.

Gambar 2.6 Korosi Tegangan (Stress Corrosion) (Kopeliovich,2012)

5. Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi celah (Crecive Corrosion) ialah sel korosi yang

diakibatkan oleh perbedaan konsentrasi zat asam. Korosi yang

terjadi pada Gambar 2.7 logam yang berdempetan dengan logam lain

diantaranya ada celah yang dapat menahan kotoran dan air sehingga


16

kosentrasi O2 pada mulut kaya dibanding pada bagian dalam,

sehingga bagian dalam lebih anodic dan bagian mulut jadi katodik.

Mekanisme Crevice Corrosion: dimulai oleh perbedaan

konsentrasi beberapa kandungan kimia, biasanya oksigen, yang

membentuk konsentrasi sel elektrokimia (perbedaan sel aerasi dalam

kasus oksigen). Di luar dari celah (katoda), kandungan oksigen dan

pH lebih tinggi-tetapi klorida lebih rendah.

Gambar 2.7 Korosi Celah (Crevice Corrosion) (Yayan,2014)

6. Korosi Lelah (Fatigue corrosion)

Korosi Lelah (Fatigue corrosion ) ini terjadi karena logam

mendapatkan beban siklus yang terus berulang sehingga smakin

lama logam akan mengalami patah karena terjadi kelelahan logam

seperti Gambar 2.8. Korosi ini biasanya terjadi pada turbin uap,

pengeboran minyak dan propeller kapal.

Gambar 2.8 Korosi Lelah (Fatigue Corrosion) (Santriani,2017)


17

7. Korosi mikrobiologi

Gambar 2.9 adalah korosi yang terjadi karena mikroba

Mikroorganisme yang mempengaruhi korosi antara lain bakteri,

jamur, alga dan protozoa.

Korosi ini bertanggung jawab terhadap degradasi material di

lingkungan. Pengaruh inisiasi atau laju korosi di suatu area,

mikroorganisme umumnya berhubungan dengan permukaan korosi

kemudian menempel pada permukaan logam dalam bentuk lapisan

tipis atau biodeposit. Lapisan film tipis atau biofilm. Pembentukan

lapisan tipis saat 2–4 jam pencelupan sehingga membentuk lapisan

ini terlihat hanya bintik-bintik dibandingkan menyeluruh di

permukaan.

Gambar 2.9 Korosi mikrobiologi (Jurnal KAPAL, 2009)

2.3.2. Laju Korosi

Laju korosi adalah kecepatan rambatan atau kecepatan penurunan

kualitas bahan terhadap waktu. Menurut American Standart Testing and

Material (ASTM) dalam menghitung hasil yang didapatkan setelah proses

korosi selesai perlu digunakan rumus. Berikut rumus yang digunakan dalam

menghitung laju korosi:

(Corrosion Rate ) =𝐾×𝑊

𝐴×𝑇×𝜌 .....................................(2.1)


18

Keterangan :

K = Konstanta =2,40 x 106 x ρ

W= Selisih berat (g)

A = Luas Penampang (cm²)

T = Waktu (jam)

ρ = Massa Jenis = 7,86 (g/cm3)

2.3.3. Faktor Laju Korosi

Berbagai faktor lingkungan yang dapat memengaruhi proses korosi

antara lain, yaitu :

1. Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam proses terjadinya

korosi, dimana kenaikan suhu akan menyebabkan bertambahnya

kecepatan reaksi korosi. Hal ini terjadi karena makin tinggi suhu

maka energi kinetik dari partikel-partikel yang bereaksi akan

meningkat sehingga melampaui besarnya harga energi aktivasi dan

akibatnya laju kecepatan reaksi (korosi) juga akan makin cepat,

begitu juga sebaliknya (Fogler, 1992). Gambar 2.10 merupakan

grafik hubungan antara laju korosi dan suhu.

Gambar 2.10 Grafik Laju Korosi dan Suhu

2. Kecepatan Alir Fluida atau Kecepatan Pengadukan

Laju korosi cenderung bertambah jika laju atau kecepatan

aliran fluida bertambah besar. Hal ini karena kontak antara zat

pereaksi dan logam akan semakin besar sehingga ion-ion logam


19

akan makin banyak yang lepas sehingga logam akan mengalami

kerapuhan korosi (Krik Othmer, 1965). Pada Gambar 2.11

merupakan grafik hubungan antara laju korosi dan kecepatan alir

fluida.

Gambar 2.11 Grafik Laju Korosi dan Kecepatan Alir Fluida

3. Oksigen

Adanya oksigen yang terdapat di dalam udara dapat

bersentuhan dengan permukaan logam yang lembab. Sehingga

kemungkinan menjadi korosi lebih besar. Di dalam air (lingkungan

terbuka), adanya oksigen menyebabkan korosi (Djaprie, 1995).

Gambar 2.12 memperlihatkan grafik hubungan antar laju korosi

dan konsentrasi oksigen.

Gambar 2.12 Grafik Laju Korosi dan Kosenterasi Oksigen


20

2.4 Pengujian Bahan

Pengujian bahan ini dilakukan untuk mengetahui uji kekerasan, uji

kelelahan, dan laju korosi dari benda uji yang diteliti.

2.5 Uji Kekerasan

Uji Kekerasan adalah pengujian yang paling efektif untuk menguji

kekerasan dari suatu material, karena dengan pengujian ini kita dapat dengan

mudah mengetahui gambaran sifat mekanis suatu material. Meskipun

pengukuran hanya dilakukan pada suatu titik, atau daerah tertentu saja, nilai

kekerasan cukup valid untuk menyatakan kekuatan suatu material.

Dengan melakukan uji kekerasan, material dapat dengan mudah di

golongkan sebagai material ulet atau getas. Diperlukan uji kekerasan untuk

mengetahui karakteristik suatu material baru dan melihat spesifikasi kualitas

bahan. Ada beberapa uji kekerasan yang digunakan yaitu :

1. Brinnel (HB/BHN)

Bertujuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam

bentuk daya tahan material terhadap bola baja (identor) yang

ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Idealnya, pengujian

Brinnel diperuntukan untuk material yang memiliki permukaan yang

kasar dengan uji kekuatan berkisar 500-3000 kgf. Identor biasanya telah

dikeraskan dan diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten.

Gambar 2.13 Mesin Uji Kekerasan Brinnel


21

Hasil dari penekanan indentor atau penekanan penetrator yang

berupa bola baja yang di keraskan ini adalah jejak atau lekukan

berbentuk tembereng bola pada permukaan specimen.

Gambar 2.14 Proses penekanan benda uji pada indentor

Selanjutnya untuk mendapatkan nilai kekerasan dari benda uji,

diameter jejak tersebut diukur dengan menggunakan sebuah

mikroskop. Pengukuran dilakukan pada dua buah diameter yang

saling tegak lurus atau membentuk sudut siku-siku (900), yang diambil

rata-ratanya.

angka kekerasan Brinell (BHN = Brinell Hardness Number atau

lebih umum HB saja) dapat di peroleh dengan menggunakan rumus

berikut :

𝐵𝐻𝑁 =2𝑃

𝜋𝐷(𝐷−√𝐷2−𝑑2)............................................................(2.2)

di mana,

P = gaya atau beban uji dalam kilogram gaya (kgf)

D = diameter indentor bola (mm)

d = diameter jejak (mm)


https://3.bp.blogspot.com/-p44kr9eq-Dg/WSGCNFblQRI/AAAAAAAAJLE/Bfm73WgEmFES3bftXnfr3uR-4HK0h9_0QCKgB/s1600/PSX_20170521_184001.jpg

22

Tabel 2.1 Konversi pada diameter indentor

Diameter indentor D

(mm)

Beban P (kg)

30 D² 10 D² 5 D²

10 3000 1000 500

5 750 250 125

2,5 187,5 62,5 31,25

(Sumber: Buku Panduan Praktikum Ilmu Logam, USD Yogyakarta,

hal 9)

2. Rockwell (HR/RHN)

Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan

menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material

terhadap indentor berupa bola baja ataupun kerucut intan yang

ditekankan pada permukaan material uji tersebut.

Gambar 2.15 Mesin Uji Kekerasan Rockwell

3. Vikers (HV/VHN)

Pengujian dengan menggunakan metode Vickers bertujuan

menentukan kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material

terhadap indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk

geometri berbentuk pyramid. Beban yang dikenakan juga jauh lebih


23

kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan brinel yaitu antara 1

sampai 1000 gram.

Gambar 2.16 Mesin Uji Kekerasan Vickers

2.6 Uji Kelelahan

Fatigue adalah kelelahan, Mekanisme perpatahan fatigue pada umumnya

diawali dari permukaan bahan material yang lemah, yang kemudian akan

merambat ke bagian tengah dan akhirnya bahan tersebut akan mengalami

perpatahan. Perpatahan tersebut dapat secara tiba-tiba (catastrophic) dengan

tanpa atau sedikit sekali adanya deformasi plastis.

𝜎 = 𝑤

2.𝑙

𝜋𝑑3

32

𝜎𝜋𝑑3

32 =

𝑤

2𝑙.......................(2.3)

Dimana,

W = Beban yang diberikan (kg)

l = Jarak antara beban dan tumpuan (bantalan) = 200mm

d = Diameter benda uji (mm)


http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-

24

Gambar 2.17 Mesin Uji Kelelahan

Uji Kelelahan terdiri dari dua langkah yaitu memulai retakan dan

perambatan retakan sampai total retak. Mayoritas umur kelehan terjadi ketika

dimulai kelelahan retak dan proses kelelahan diuraikan ketika pertama kali

dikontrol. Contoh ini meliputi poros mesin, roda gigi, dan poros sumbu atau

batang berputar. Pada sisi lain, struktur besar atau materi komponen hampir

selalu berisi sebelum adanya retakan seperti di dalam jembatan, kapal,

pesawat terbang, badan pesawat terbang, dan tekanan bejana kapal. Dalam

struktur yang sedemikian, mayoritas umur kelelahan dihabiskan dengan

munculnya suatu pre-existing retakan dan kemudian retak keseluruhan.

Proses fatigue dalam hal ini diuraikan dengan kontrol propagasi.

Terdapat tiga fase dalam perpatahan fasik yaitu :

1. Permulaan Retak

Mekanisme fatik pada umumnya dimulai dari crack initiation yang

terjadi pada permukaan material yang lemah atau daerah dimana terjadi

konsentrasi tegangan dipermukaan (seperti goresan, notch, lubang-pits

dll).

2. Penyebaran Retak


25

Crack initiation ini berkembang menjadi microcracks. Perambatan

atau perpaduan microcracks ini kemudian membentuk macrocracks

yang akan berujung failure.

3. Patah

Perpatahan terjadi ketika mateial telah mengalami siklus tegangan

dan regangan yang menghasilkan kerusakan yang permanen.

Fatigue atau kelelahan menurut ASM (1975) didefinisikan sebagai proses

perubahan struktur permanen progressive localized pada kondisi yang

menghasilkan fluktuasi regangan dan tegangan dibawah kekuatan tariknya

dan pada satu titik atau banyak titik yang dapat memuncak menjadi retak

(crack) atau patahan (fracture) secara keseluruhan sesudah fluktuasi tertentu.

Progressive mengandung pengertian proses fatigue terjadi selama jangka

waktu tertentu atau selama pemakaian, sejak komponen atau struktur

digunakan. Localized berarti proses fatigue beroperasi pada luasan lokal yang

mempunyai tegangan dan regangan yang tinggi karena pengaruh beban luar,

perubahan geometri, perbedaan temperatur, tegangan sisa dan tidak

kesempurnaan diri. Crack merupakan awal terjadinya kegagalan fatigue

dimana kemudian crack merambat karena adanya beban berulang. Fracture

merupakan tahap akhir dari proses fatigue dimana bahan tidak dapat menahan

tegangan dan regangan yang ada sehingga patah menjadi dua bagian atau

lebih.

Dan persamaan yang akan digunakan untuk mencari beban menggunakan

persamaan sebagai berikut :

Penyajian data fatigue rekayasa adalah menggunakan kurva S-N yaitu

pemetaan tegangan (S) terhadap jumlah siklus sampai terjadi kegagalan (N).

Kurva S-N ini


26

Gambar 2.18 Grafik uji kelelahan

2.6.1. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Lelah

Faktor-faktor yang mempengaruhi atau cenderung mengubah kondisi

kelelahan atau kekuatan lelah yaitu tipe pembebanan, putaran, kelembaban

lingkungan (korosi), konsentarsi tegangan, suhu, kelelahan bahan,

komposisi kimia bahan, tegangan-tegangan sisa, dan tegangan kombinasi.

Faktor-faktor yang cenderung mengubah kekuatan lelah pada pengujian ini

adalah kelembaba lingkungan (korosi) dan tipe pembebanan sedangkan

putaran, suhu, komposisi kimia dan tegangan sisa sebagai variable yang

konstan selama pengujian sehingga tidak ada pengaruh yang signifikan

terhadap kekuatan lelah.

a. Faktor kelembaban lingkungan

Faktor kelembaban lingkungan sangat mempengaruhi kekuatan

lelah sebagaimana yang telah diteliti Haftirman (1995) bahwa pada

kelembaban relatif 70 % sampai 80%. Lingkungan kelembaban

tinggi membentuk pit korosi dan retak pada permukaan spesimen

yang menyebabkan kegagalan lebih cepat terjadi.

b. Tipe pembebanan

Tipe pembebanan ini sangat mempengaruhi kekuatan lelah

sebagaimana yang diteliti oleh Ogawa (1989) bahwa baja S45S yang

diberikan tipe pembebanan lentur putar dan pembebanan aksial

mempunyai kekuatan lelah yang sangat berbeda, baja S45S dengan


27

pembebanan aksial mempunyai kekuatan lelah lebih rendah dari baja

yang menerima pembebanan lentur putar.

c. Faktor putaran

Sebagaimana yang telah diteliti oleh Iwamoto (1989) dengan

hasil bahwa putaran antara 750 rpm sanpai 1500 rpm mempunyai

kekuatan lelah yang hampir sama tetapi apabila putaran 50 rpm

menurunkan kekuatan lelah jauh lebih besar dari putaran 750 rpm

dan 1500 rpm, sehingga putaran yang berada diantara 750 rpm

sampai 1500 rpm tidak mempengaruhi kekuatan lelah dengan

signifikan.

d. Faktor suhu

Faktor suhu sangat mempengaruhi kekuatan lelah karena suhu

menaikan konduktifitas elektrolit lingkungan sehingga dapat

mempercepat proses oksidasi. Untuk mengkondisikan pengujian

standar terhadap suhu, pengujian dilakukan pada temperatur kamar.

Menurut Haftirman (1995) bahwa pada pengujian di suhu 400 C

retakan pada spesimen memanjang dari pada pengujian di suhu 200

C dengan retakan yang halus, karena suhu yang tinggi menyebabkan

molekul air yang terbentuk mengecil di permukaan baja sehingga

mempercepat terjadinya reaksi oksidasi dan membuat jumlah pit

korosi jauh lebih banyak, akibatnya pit korosi cepat bergabung

membentuk retakan yang memanjang. Dieter (1986) mengemukakan

secara umum kekuatan lelah baja akan turun dengan bertambahnya

suhu di atas suhu kamar kecuali baja lunak dan kekuatan lelah akan

bertambah besar apabila suhu turun.

e. Faktor tegangan sisa

Faktor tegangan sisa yang mungkin timbul pada saat pembuatan

spesimen direduksi dengan cara melakukan pemakanan pahat

sehalus mungkin terhadap spesimen sehingga pemakanan pahat

tidak menimbulkan tegangan sisa maupun tegangan lentur pada

spesimen.


28

f. Faktor komposisi kimia

Pengaruh faktor komposisi kimia terhadap kekuatan lelah

diharapkan sama untuk seluruh spesimen uji dengan pemilihan

bahan yang diproduksi dalam satu kali proses pembuatan, sehingga

didapat kondisi pengujian yang standar untuk seluruh spesimen uji.

2.7 Tinjauan Pustaka

Penelitian dari Yulius Wahyu Bima (2017) yang berjudul “Pengaruh

Lingkungan Pantai Terhadap Laju Korosi Dan Sifat Mekanik Pada Baja

Karbon Sedang Dengan Perlakuan Quenching Dan Tempering”

menyatakan bahwa ingin mengetahui perbedaan antara hasil pengujian tarik,

struktur mikro, mengetahui diagram dan perbedaan laju korosi dan kekerasan

bahan baja karbon sedang sebelum atau sesudah diletakkan disekitar pantai

dalam waktu 2, 3, dan 4 bulan. Hasil pengujian membuktikan bahwa

kekerasan bahan baja karbon sedang yang tertinggi adalah benda uji pertama

atau awalan atau juga sebelum korosi. Semakin lama peletakan benda uji di

daerah sekitar pantai, maka hasil dari pengujian yang didapat terus

mengalami penurunan. Sementara hasil pengamatan struktur mikro

memperlihatkan bahwa benda uji sebelum mengalami korosi dan sudah

mengalami korosi terlihat sama atau tidak berbeda jauh. Kesimpulan dari

penelitian ini bahwa proses terjadinya korosi dapat membuat rendah nilai

beban, regangan, dan nilai kekerasan. Sedangkan hasil dari struktur mikro

memperlihatkan hasil yang sama.


29

Penelitian dari Aidil Zamri yang berjudul “Pengaruh Temperatur

Pemanasan Pada Proses Tempering Terhadap Laju Korosi Besi Tuang

Kelabu” menyatakan bahwa besi tuang adalah paduan antara besi dan karbon

dengan kandungan karbon lebih tinggi dari 2,0% yang banyak digunakan

biasanya antara 2,5% - 4,0%. Kandungan karbon yang tinggi menyebabkan

besi tuang menjadi rapuh dan memiliki kekuatan yang lebih rendah dari baja.

Dan ada beberapa faktor yang mempengaruhi bentuk dari jenis besi tuang

yang terbentuk yaitu kandungan karbon, unsur paduan, laju pendinginan saat

pendinginan dan perlakuan panas setelah pendinginan. Semuanya sangat

mempengaruhi kondisi dari karbon, dimana karbon dapat berupa bentuk

bebas dan berupa grafit.

Besi tuang yang paling banyak digunakan adalah besi tuang kelabu

yaitu besi dengan grafit dengan bentuk melengkung. Besi tuang itu

kekuatannya rendah sekali sehingga tidak dapat dibentuk dengan cara lain

secara pengecoran dan machining. Hal itu disebabkan karena bentuk grafit

berupa serpihan, dimana grafit berbentuk serpihan akan menganggu

kontinuitas dari besi yang menurunkan ketangguhan besi tuang kelabu.

Tetapi grafit berbentuk serpihan tersebut sangat membantu dalam

peredaman getaran. Mengingat kekuatan tariknya rendah maka hendaknya

besi tuang kelabu ini digunakan pada bagian yang menerima beban tekan,

bukan beban tarik.


30

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Skema penelitian

Skema proses penelitian diperlihatkan pada gambar 3.1.

Gambar 3.1: Diagram Penelitian

Persiapan Bahan

Uji Komposisi

Pembuatan Benda Uji

Benda Uji

Awal Sebelum

Terkorosi

Benda Uji

terkorosi 45

hari

Benda Uji

terkorosi 90

hari

Pengujian Bahan:

1. Uji Kekerasan dan Uji Kelelahan

2. Penghitungan Laju Korosi

Analisa Hasil Dan Pembahasan

Perlakuan Panas Quenching

dan Tempering Suhu 200º C

Kesimpulan


31

3.2 Persiapan Bahan

Penelitian ini menggunakan baja berbentuk profil silinder dengan kadar

karbon 0.45% yang dibentuk menjadi spesimen uji kekerasan dan uji kelelahan.

Pada penelitian ini juga akan dilakukan uji komposisi untuk mengetahui

kandungan dalam spesimen uji.

3.3 Peralatan yang digunakan

Alat – alat yang digunakan dalam pembuatan dan pengujian spesimen

meliputi :

a. Alat yang digunakan dalam pembuatan spesimen

1. Mesin Bubut

Gambar 3.2 merupakan contoh alat mesin bubut. mesin

bubut ini digunakan untuk membentuk spesimen uji kekerasan,

meratakan permukaan benda putar, dan pembuatan tirus.

Gambar 3.2 Mesin Bubut

2. Jangka Sorong

Gambar 3.3 digunakan untuk mengukur ukuran-ukuran yang

tepat pada saat pembuatan bentuk spesimen uji.


32

Gambar 3.3 Jangka Sorong

3. Pahat Bubut

Pahat bubut seperti gambar 3.4 digunakan sebagai alat potong

pada saat pembentukan spesimen uji.

Gambar 3.4 Pahat Bubut

b. Alat yang digunakan dalam pengujian spesimen

1. Mesin Uji Kelelahan

Alat uji kelelahan Hung TA Instrument Co.,LTD. yang di sajikan

pada Gambar 3.5 dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan

dasar kekuatan suatu bahan.


33

Gambar 3.5 Mesin Uji Kelelahan

2. Mesin Uji Kekerasan Brinell

Mesin uji kekerasan brinell adalah mesin yang digunakan untuk

melakukan sebuah pengujian kekerasan terhadap suatu bahan:

Dalam pengujian ini, sebuah bola baja berdiameter tertentu

diletakkan di atas bahan yang sedang diuji, lalu dikenakan suatu

beban. Hasil dari pengujian ini adalah bilangan kekerasan Brinell,

yang tergantung besarnya jejak yang terbentuk pada bahan itu.

Gambar 3.6 merupakan contoh mesin uji kekerasan Brinell.

Gambar 3.6 Mesin Uji Kekerasan Brinell


34

3. Mikroskop Metallurgi

Mikroskop metalurgi yang di sajikan pada gambar 3.7 digunakan

untuk pengamatan dan pengukuran diameter bekas injakan pada

spesimen uji kekerasan.

Gambar 3.7 Mikroskop Metalurgi

4. Oven

Kegunaan oven untuk memanaskan atau mengeringkan alat-alat

laboratorium atau objek-objek lainnya. Gambar 3.8 merupakan

contoh alat oven.

Gambar 3.8 Oven Metallurgi 1300oC


35

5. Autosol

Autosol sendiri digunakan untuk membersihkan noda atau bercak

pada logam. Pada gambar 3.9 merupakan contoh autosol.

Gambar 3.9 Autosol

(Sumber : Otosite.net)

6. Neraca Digital

Neraca digital pada gambar 3.10 Digunakan untuk menimbang

berat awal dari spesimen uji dan perubahan berat setelah dibersihkan

dari korosi. Neraca yang digunakan memiliki ketelitian 0,01 gram.

Gambar 3.10 Neraca Digital


36

7. Accu zurr

Air aki zuur mengandung asam sulfat (H2S04). Karena adanya

asam sulfat di air aki zuur ini, maka air aki yang bewarna bening ini

sifatnya keras dan mengandung elektrolit, yaitu zat yang dapat

menyimpan serta menghantarkan listrik. Gambar 3.11 merupakan

contoh aki zuur.

Gambar 3.11 Accu zurr

8. Oli

Sebagai media pendingin dalam proses quenching dan sebagai

pelumas. Gambar 3.12 merupakan media pendinginan menggunakan

oli.

Gambar 3.12 Oli


37

9. Display Thermometer

Kegunaan thermometer untuk mengukur suhu (temperatur),

ataupun perubahan suhu. Gambar 3.13 merupakan contoh alat

thermometer.

Gambar 3.13 Display Thermometer

3.4. Pembuatan Spesimen

Sebelum penelitian dimulai, baja akan dibuat spesimen uji sesuai dengan

ukuran standar yang telah ditentukan.

3.4.1. Spesimen Uji Kelelahan

Sebelum penelitian dimulai, baja akan dibuat spesimen uji

sesuai dengan ukuran standar JIZ Z 2274 disajikan pada Gambar

3.14.

Gambar 3.14 Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji Kelelahan


38

3.4.2. Spesimen Uji Kekerasan

Pengujian kekerasan dilakukan dengan mengukur bahan

ketahanan benda uji terhadap deformasi berupa lekukan/injakan

yang terjadi akibat penekanan tertentu. Nilai kekerasan didapat dari

rata-rata pengukuran diameter injakannya. Pada spesimen uji

kekerasan ini digunakan standar ASTM E140-52 selama

pengujian.

3.5. Proses Perlakuan Panas

Perlakuan panas (heat treathment) pada baja digunakan untuk

memodifikasi struktur mikro pada baja sehingga dapat mengubah karakteristik

mekanik baja. Perubahan struktur mikro baja dengan perlakuan panas sangat

bergantung pada proses pemanasan dengan suhu tertentu dan pendinginan

dengan kecepatan tertentu.

Sebelum benda uji diberi perlakuan panas quenching tempering terlebih

dahulu benda uji dinormalizing untuk mengembalikan baja ke sifat awalnya.

3.6. Proses Quenching

Proses quenching dilakukan untuk mengeraskan spesimen uji, langkah

awal dari proses ini adalah memanaskan spesimen uji ke dalam oven dengan

suhu 850oC. Setelah suhu yang ditentukan telah tercapai, dilakukan penahanan

suhu 60 menit agar seluruh bagian spesimen uji memiliki suhu yang sama. Pada

gambar 3.15 benda dikeluarkan dari oven dan didinginkan secara cepat dengan

kecepatan pendinginan kritis dengan media pendinginan oli.


39

Gambar 3.15 Proses pendinginan

3.7. Proses Tempering

Baja yang telah melalui proses quenching akan mengalami kerapuhan.

Kerapuhan dapat dikurangi dengan melakukan proses tempering pada

spesimen uji. Perlakuan panas tempering terdiri dari pemanasan kembali

spesimen uji yang telah dikeraskan dibawah suhu kritis lalu dilanjutkan dengan

pendinginan. Gambar 3.16 merupakan contoh tempering.

Berikut ini adalah langkah proses quencing pada spesimen uji :

1. Spesimen uji yang telah di quenching dimasukkan kembali ke dalam

oven dan dipanaskan kembali dengan suhu 200oC.

2. Setelah dipanaskan dengan suhu 200oC spesimen uji ditahan didalam

oven selama 60 menit agar suhu dari oven merata pada spesimen uji.

3. Setelah mencapai 60 menit yang ditentukan, oven bisa dimatikan dan

biarkan benda tetap berada di dalam oven hingga dingin.


40

Gambar 3.16 Proses Tempering

3.8. Penempatan Spesimen Uji pada Lingkungan pantai

Penempatan pada lingkungan pantai bertujuan untuk membandingkan laju

korosi antara spesimen quenching dengan spesimen tempering. Lama waktu

ditempatkan dipantai adalah 3 bulan dengan metode spesimen uji digantungkan

pada lingkungan pantai, setiap bulan spesimen akan diambil untuk diuji,

spesimen uji akan diuji kekerasan dan kelelahan serta dihitung laju korosinya.

Gambar 3.17 contoh korosi pada lingkungan pantai.

Gambar 3.17 Benda uji saat digantung

3.9. Pengujian Spesimen

Pengujian spesimen memiliki tujuan untuk mendapatkan data, dari data

tersebut akan dibandingkan antara spesimen yang mendapatkan perlakuan

panas quenching dan spesimen yang mendapat perlakuan panas tempering


41

yang belum mengalami korosi maupun sudah mengalami korosi selama 0

hari, 45 hari, dan 90 hari.

3.9.1. Perhitungan Laju Korosi

Perhitungan laju korosi dilakukan untuk mengetahui laju korosi dari

spesimen uji setiap bulannya. Perhitungan laju korosi disini dilakukan juga

untuk membandingkan laju korosi spesimen quencing dan tempering.

Langkah pengujian laju korosi:

1. Spesimen yang telah diambil dari pantai ditimbang terlebih dahulu

menggunakan timbangan, untuk mengetahui pertambahan beratnya.

2. Spesimen dibersihkan dari terak korosi, setelah itu direndam

dengan accu zurr supaya spesimen benar-benar bersih dari korosi.

3. Membersihkan spesimen, kemudian ditimbang kembali untuk

mendapatkan berat bersih dari spesimen tersebut

3.9.2. Uji Kekerasan

Pengujian kekerasan merupakan pengujian untuk mengetahui kekuatan

suatu bahan. Pada gambar 3.18 dilakukan dengan cara memberikan beban

pada material dengan menggunakan indentor dengan berbentuk bola baja,

sehingga akan terbentuk pola injakan dari pengukuran diameter injakan, dan

dapat ditentukan tingkat kekerasannya.

Proses pengujian kekerasan adalah sebagai berikut:

1) Benda uji dipersiapkan terlebih dahulu melalui proses

pengamplasan, karena permukaan pada benda uji harus memiliki

kerataan yang sama, bersih dan ketinggian yang sama.

2) Benda uji diletakkan pada dudukan atau anvil, lalu anvil dinaikkan

ke atas dengan cara memutar roda pengatur anvil.

3) Benda uji diberikan beban sesuai pada petunjuk Dalam pengujian

ini digunakan beban 187,5 kg dan diameter bola indentornya 2,5

mm.


42

4) Anvil dinaikkan secara perlahan-lahan hingga benda uji

menyentuh bola indentor, tetapi jarum pada mesin Brinell harus

berada pada angka 0 kg.

5) Indentor ditekan ke bawah sesuai dengan beban yang ditentukan,

tahan selama 15 detik kemudian beban dibebaskan ke angka 0 kg.

6) Setelah penekanan selesai pada benda uji, benda uji dipindahkan

dari alat uji. Setelah itu dilakukan pengamatan dan pengukuran

diameter bekas injakan dengan menggunakan mikroskop. Hasil

tersebut untuk mencari harga kekerasan.

7) Pengujian dilakukan di daerah/titik di tempat yang ditentukan.

Gambar 3.18 Spesimen Uji Kekerasan

3.9.3. Uji Kelelahan

Pengujian kelelahan merupakan kerusakan material yang diakibatkan

oleh adanya tegangan yang berfluktuasi yang besarnya lebih kecil dari

tegangan tarik maksimum. Pada gambar 3.19 spesimen kelelahan dipasang

pada mesin uji kelelahan.

Proses pengujian kelelahan adalah sebagai berikut:

1) Bahan dari baja di bentuk spesimen uji standar untuk uji kelelahan.

2) Ukur dan sket benda uji.

3) Spesimen di pasang pada mesin uji kelelahan.

4) Kencangkan chuck dengan kunci yang tersedia.


43

5) Berikan pembebanan yang menghasilkan tegangan lentur

maksimum atau minimum berkisar 75% dari kekuatan tarik bahan.

6) Hidupkan mesin dan catat waktu yang diperlukan untuk pengujian.

7) Amati perilaku spesimen yang berputar tunggu sampai patah.

8) Ulangi langkah dengan beberapa spesimen sampai batas lelah,

dengan mengurangi beban pada langkah 5.

Gambar 3.19 Spesimen dipasang horizontal


44

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Data yang diambil dalam penelitian tugas akhir ini meliputi data uji

kekerasan, uji kelelahan dan data laju korosi. Setelah data penelitian sudah

didapatkan, data akan diolah dan dibahas untuk mengetahui perbandingan

kekuatan benda uji yang mendapat perlakuan panas quenching tempering

200°C dan benda uji yang tidak mendapat perlakuan panas.

4.1 Hasil Uji Komposisi

Hasil uji komposisi yang dilakukan di PT. ITOKOH CEPERINDO

menunjukkan bahwa spesimen mengandung :

Tabel uji 4.1 Uji Komposisi Bahan

Fe C Si Cr Mn Cu

98,40% 0,47% 0,23% 0,02% 0,69% 0,03%

Dalam spesimen ini masih mengandung unsur lain yang berdasarkan

prosentasenya bisa diabaikan. Untuk hasil uji komposisi yang lebih lengkap

dapat dilihat dalam lampiran.

4.2 PENGUJIAN KEKERASAN (BRINELL)

Pengujian kekerasan Brinell dilakukan di Laboratorium Logam

Universitas Sanata Dharma. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai

kekerasan pada Baja S45 C sebelum dan sesudah terkorosi dengan proses

quenching tempering 200°C. Pembebanan yang diberikan pada pengujian

kekerasan Brinell ini adalah 187,5 kg dengan diameter indentor 2,5 mm. Hasil

pengujian Kekerasan spesimen awal hingga terkorosi 45 hari sampai 90 hari di


45

lingkungan pantai disajikan dalam tabel dan grafik sebagai berikut. Selanjutnya

untuk mendapatkan nilai kekerasan dari benda uji, diameter jejak tersebut

diukur dengan menggunakan sebuah mikroskop. Pengukuran dilakukan pada

dua buah diameter yang saling tegak lurus atau membentuk sudut siku-siku

(900), yang diambil rata-ratanya.

Nilai Kekerasan dari tabel 4.2 dan 4.3 dapat diperoleh dengan

menggunakan rumus berikut, seperti pada persamaan (2.2) :

𝑩𝑯𝑵 =𝟐𝑷

𝝅𝑫(𝑫 − √𝑫𝟐 − 𝒅𝟐)

𝑩𝑯𝑵 =𝟐 × 𝟏𝟖𝟕, 𝟓

𝟑, 𝟏𝟒 × 𝟐, 𝟓(𝟐, 𝟓 − √𝟐, 𝟓𝟐 − 𝟏𝟐= 𝟐𝟐𝟖, 𝟖𝟖 𝑩𝑯𝑵

Keterangan :

P = Beban yang diberikan pada indentor. (kg)

D = Diameter indentor. (mm)

d = Diameter bekas injakan. (mm)


46

1. Data uji Kekerasan disajikan pada Tabel 4.2, dan 4.3

Tabel 4.2 Data spesimen uji kekerasan tanpa perlakuan panas

Material d (mm) P (kg) D (mm)

Kekerasan Brinell

(BHN)

Sebelum terkorosi

1 187,5 2,5 228,88

1,04 187,5 2,5 210,83

1,06 187,5 2,5 202,55

1,10 187,5 2,5 187,33

1,04 187,5 2,5 210,83

Rata-rata 208,08

Terkorosi 45 hari

1,12 187,5 2,5 180,32

1,08 187,5 2,5 194,73

1,06 187,5 2,5 202,55

1,08 187,5 2,5 194,73

1,10 187,5 2,5 187,33

Rata-rata 191,93

Terkorosi 90 hari

1,18 187,5 2,5 161,39

1,22 187,5 2,5 150,27

1,18 187,5 2,5 161,39

1,16 187,5 2,5 167,37

1,14 187,5 2,5 173,68

Rata-rata 162,82


47

Tabel 4.3 Data spesimen uji kekerasan perlakuan quenching tempering

Material d (mm) P (kg) D (mm) Kekerasan Brinell

(BHN)

Sebelum terkorosi

0,98 187,5 2,5 238,75

1 187,5 2,5 228,88

0,92 187,5 2,5 272,3

0,96 187,5 2,5 249,24

0,94 187,5 2,5 260,4

Rata-rata 249,91

Terkorosi 45 hari

0,94 187,5 2,5 260,4

1 187,5 2,5 228,88

0,98 187,5 2,5 238,75

1 187,5 2,5 228,88

0,96 187,5 2,5 249,24

Rata-rata 241,23

Terkorosi 90 hari

1,02 187,5 2,5 219,59

1 187,5 2,5 228,88

0,98 187,5 2,5 238,75

1,06 187,5 2,5 202,55

1,04 187,5 2,5 210,83

Rata-rata 220,12

Berdasarkan Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 dapat dibuat grafik seperti pada

Gambar 4.1 menunjukkan grafik nilai kekerasan tanpa perlakuan panas.

Gambar 4.2 menunjukkan grafik nilai kekerasan dengan perlakuan panas


48

tempering. Gambar 4.3 menunjukkan nilai kekerasan spesimen tanpa

perlakuan panas dan spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas

tempering dalam satu grafik.

Gambar 4.1 Grafik uji kekerasan tanpa perlakuan panas

Gambar 4.2 Grafik uji kekerasan perlakuan quenching Tempering

208.08191.93

162.82

0

50

100

150

200

250

0 45 90

KE

KE

RA

SA

N B

RIN

EL

L (

BH

N)

Lama Korosi (hari)

249.91 241.23220.12

0

50

100

150

200

250

300

0 45 90

KE

KE

RA

SA

N B

RIN

EL

L (

BH

N)

Lama Korosi (hari)


49

Gambar 4.3 Grafik kekerasan spesimen uji tanpa perlakuan panas dan

spesimen uji dengan perlakuan panas quenching tempering

Dari Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 maupun Gambar 4.3 diketahui bahwa

spesimen tanpa perlakuan panas mengalami penurunan dan spesimen

quenching tempering juga mengalami penurunan. Pada spesimen benda

quenching tempering dari awal hari sampai 90 hari mengalami penurunan.

Penurunan tertinggi terjadi pada 45 hari dan 90 hari yaitu dari 241,23 BHN

menjadi 220,12 BHN.

Pada spesimen uji tanpa perlakuan panas spesimen uji awal sebelum

terkorosi mempunyai nilai kekerasan sebesar 208,08 BHN, kemudian

mengalami penurunan nilai kekerasan setelah dikorosi selama 45 hari yaitu

mempunyai nilai sebesar 191,93 BHN. Setelah itu nilai kekerasan berkurang

lagi setelah terkorosi 90 hari yaitu bernilai 162,82 BHN.

Spesimen dengan perlakuan panas quenching tempering memiliki nilai

kekerasan yang lebih besar dibandingkan dengan spsimen uji tanpa perlakuan

panas. Hal tersebut terjadi karena spesimen uji mengalami perlakuan

quenching terlebih dahulu untuk menaikkan kekerasan, kemudian diturunkan

sedikit kekuatan tariknya dengan metode tempering suhu 200°C, oleh karena

itu nilai kekerasan antara spesimen uji tanpa perlakuan panas dengan spesimen

quenching tempering mempunyai selisih kekuatan yang signifikan.

208.08191.93

162.82

249.91241.23

220.12

0

50

100

150

200

250

300

0 45 90

KE

KE

RA

SA

N B

RIN

EL

L (

BH

N)

Lama Korosi (hari)

Spesimen Tanpa

Perlakuan Panas

Spesimen Dengan

Perlakuan Quenching

Tempering 200⁰C


50

Penurunan nilai kekerasan setiap waktu kontaknya dengan korosi

terjadi karena semakin lama spesimen uji berada pada lingkungan korosi

maka korosi akan bertambah banyak dan bahkan permukaannya terdapat

lubang-lubang kecil, sehingga diameter uji spesimen semakin berkurang

dan kualitas bahan semakin buruk, spesimen yang mengalami penurunan

kualitas akibat korosi dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Spesimen kekerasan Yang Mengalami Penurunan Kualitas

4.3 PENGUJIAN KELELAHAN

Pengujian kelelahan dilakukan untuk mengetahui kelelahan sebuah material

S45C. Pengujian dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin, Universitas Sanata

Dharma, Yogyakarta.

Hasil pengujian impak spesimen awal hingga terkorosi 45 hari, dan 90 hari

di lingkungan pantai disajikan dalam tabel dan grafik sebagai berikut. Siklus

dari tabel 4.4 dan 4.5 diperoleh dari rumus yang terdapat pada persamaan (2.5)

:

𝑤 =𝜎𝜋𝑑32

32𝑙

Keterangan :

W = Beban yang diberikan (kg)

L = Jarak antara beban dan bantalan (mm)

d = Diameter benda uji (mm)


51

Contoh : 35,50×3,14×8³×2

32×200=

114145,28

6400= 17,83𝑘𝑔

2. Data uji kelelahan disajikan pada tabel 4.4 dan 4.5

Tabel 4.4 Data uji kelelahan tanpa perlakuan panas

Material Beban (kg) L (mm) Jumlah Siklus

Tanpa perlakuan panas dan

tanpa terkorosi

18 200 16835

17 200 27426

16 200 46683

15 200 104851

14 200 238855

13,5 200 496557

13 200 895621

12,5 200 1288564

12 200 1756948

Material Beban (kg) L (mm) Jumlah siklus


terkorosi 45 hari

18 200 14973

17 200 26589

16 200 59857

15 200 125680

14 200 256789

13,5 200 456798

13 200 629374

12,5 200 883142

12 200 1385345

Material Beban (kg) L (mm) Jumlah siklus


terkorosi 90 hari

18 200 13263

17 200 23878

16 200 32975

15 200 56817

14 200 136882

13,5 200 245676

13 200 479925

12,5 200 763971

12 200 1185345


52

Tabel 4.5 Data uji kelelahan perlakuan panas quenching tempering


Dengan perlakuan panas

tempering 200⁰ tanpa terkorosi

18 200 31243

17 200 52435

16 200 84362

15 200 152362

14 200 352374

13,5 200 673546

13 200 925344

12,5 200 1573641

12 200 1985364



tempering 200⁰ terkorosi 45 hari

18 200 31243

17 200 56435

16 200 89543

15 200 174352

14 200 354274

13,5 200 635275

13 200 863423

12,5 200 1231423

12 200 1743524



tempering 200⁰ terkorosi 90 hari

18 200 26453

17 200 43256

16 200 62846

15 200 95243

14 200 245143

13,5 200 542356

13 200 853645

12,5 200 1231232

12 200 1685263

Berdasarkan Gambar 4.5 Grafik Perbandingan uji kelelahan tanpa

perlakuan panas dan spesimen dengan perlakuan quenching tempering 0 hari.

Gambar 4.6 Grafik perbandingan uji kelelahan tanpa perlakuan panas dan

spesimen benda dengan perlakuan quenching tempering 200⁰C terkorosi 45


53

hari. Gambar 4.7 Grafik perbandingan uji kelelahan tanpa perlakuan panas dan

spesimen benda dengan perlakuan quenching tempering 200⁰C terkorosi 90

hari.


spesimen dengan perlakuan quenching tempering awal


spesimen benda dengan perlakuan quenching tempering 200⁰C terkorosi

45 hari

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1000 10000 100000 1000000 10000000

Tega

nga

n L

entu

r (s

)

Jumlah Siklus (N)

Spesimen dengan perlakuanquenching temperingsebelum terkorosi

Spesimen tanpa perlakuanpanas sebelum terkorosi

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1000 10000 100000 1000000 10000000

Tega

nga

n L

entu

r (s

)

Jumlah Siklus (N)

Spesimen dengan perlakuanquenching temperingsetelah terkorosi 45 hari

Spesimen tanpa perlakuanpanas setelah terkorosi 45hari


54


spesimen benda dengan perlakuan quenching tempering 200⁰C terkorosi

90 hari

Dari Tabel 4.4, Tabel 4.5, Gambar 4.5, Gambar 4.6 dan Gambar 4.7 dapat

disimpulkan bahwa spesimen uji kelelahan tanpa perlakuan panas pada beban

awal 18 kg sebelum terkorosi didapatkan jumlah siklus 16835 dan pada beban

akhir 12 kg didapatkan jumlah siklus 1756948 serta mengalami penurunan

umur patah disetiap bulannya akibat spesimen terjadi kontak terhadap

lingkungan pantai yang mengakibatkan korosi.

Hasil dari spesimen dengan perlakuan quenching tempering pada beban

awal 18 kg sebelum terkorosi didapatkan jumlah siklus 31243 dan pada beban

akhir 12 kg didapatkan jumlah siklus 1985364 serta mengalami penurunan

umur patah disetiap bulannya akibat spesimen terjadi kontak terhadap

lingkungan pantai yang mengakibatkan korosi.

Spesimen dengan perlakuan quenching tempering memiliki kekuatan tarik

yang lebih besar dibandingkan spesimen tanpa perlakuan panas, hal itu

disebabkan spesimen uji sebelumnnya mengalami proses quenching terlebih

dahulu untuk menaikkan kekuatannya, kemudian diturunkan dengan metode

tempering suhu 200°C dan dari data tersebut menunjukkan bahwa korosi dapat

menurunkan kekerasan bahan karena pada permukaan terdapat lubang-lubang

kecil yang disebabkan korosi itu sendiri, sehingga penurunan luas area

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

1000 10000 100000 1000000 10000000

Tega

nga

n L

entu

r (S

)

Jumlah Siklus (N)

Spesimen dengan perlakuanquenching temperingsetelah terkorosi 90 hari

Spesimen tanpa perlakuanpanas setelah terkorosi 90hari


55

penampang yang besar akibat korosi berpengaruh terhadap kekerasan spesimen

yang terkena korosi lebih lama. Spesimen yang mengalami penurunan kualitas

akibat korosi dapat dilihat pada Gambar 4.8, dan 4.9.

Gambar 4.8 Permukaan baja S45C spesimen kelelahan tanpa perlakuan panas

Gambar 4.9 Permukaan baja S45C spesimen kelelahan dengan quenching

tempering


56

4.4 Perhitungan Laju Korosi Uji Kekerasan

Laju korosi digunakan untuk mengetahui kecepatam spesimen uji

terkorosi pada setiap bulannya. Perhitungan laju korosi juga untuk

membandingkan laju korosi antara spesimen uji tanpa perlakuan panas dan

spesimen uji dengan perlakuan panas quenching tempering.

Perhitungan laju korosi dilakukan dengan satuan mdd (mg/dm² per day),,

yang diperoleh dari persamaan (2.1):

𝐶𝑅 = 𝐾 × 𝑊

𝐴 × 𝑇 × 𝜌

Keterangan :

K = Konstanta = 2,40 x 106 x 𝜌

W = Selisih berat (g)

A = Luas Penampang(cm²)

T = Waktu (jam)

𝜌 = Massa Jenis = 7,86 (g/cm3)

Contoh : ((2,40×106)×7,86)×0,5

5,67×1080×7,86= 195,96 𝑚𝑑𝑑


57

1. Data perhitungan laju korosi spesimen uji kekerasan disajikan pada Tabel 4.6,

Tabel 4.7.

Tabel 4.6 Data laju korosi spesimen uji kekerasan tanpa perlakuan panas

Spesimen Penurunan

berat (gram)

Pengurangan

berat per hari

(mg)

Perhitungan luas

(cm²) Laju Korosi (mdd)

Sebelum tempering

dan terkorosi 0 hari 0 0 0 0

Sebelum tempering

dan terkorosi 45

hari

0,5 11,11 8,75 127,03

Sebelum tempering

dan terkorosi 90

hari

1,1 12,22 8,66 141,18

Tabel 4.7 Data laju korosi spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas

quenching tempering

Spesimen

Penurunan

berat

(gram)

Pengurangan

berat per hari

(mg)

Perhitungan

luas (cm²) Laju Korosi (mdd)

Setelah tempering

dan terkorosi 0

hari

0 0 0 0

Setelah tempering

dan terkorosi 45

hari

0,4 8,89 8,697 102,21

Setelah tempering

dan terkorosi 90

hari

0,9 10,00 8,66 115,51


58

2. Grafik dan Pembahasan

Berdasarkasan Tabel 4.6, Tabel 4.7 dapat dibuat grafik seperti dibawah ini.

Nilai laju korosi yang didapat setiap 45 hari dan 90 hari.

Gambar 4.10 Grafik laju korosi uji kekerasan tanpa perlakuan panas

Gambar 4.11 Grafik laju korosi spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas

quenching tempering.

0

127.03

141.18

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 45 90md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)

0

102.21

115.51

0

20

40

60

80

100

120

140

0 45 90

md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)


59

Gambar 4.12 Grafik perbandingan laju korosi spesimen uji kekerasan tanpa

perlakuan panas dengan spesimen uji quenching tempering.

Dari Tabel 4.6 adalah data laju korosi untuk spesimen uji kekerasan tanpa

perlakuan panas dan Tabel 4.7 adalah data laju korosi untuk spesimen uji

quenching tempering. Terlihat kedua spesimen sama-sama mengalami

peningkatan laju korosi dari 0 hari, 45 hari, dan 90 hari.

Gambar 4.10 nampak laju korosi spesimen uji kekerasan tanpa perlakuan

panas lebih tinggi daripada spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas

quenching tempering. Saat terkorosi 45 hari spesimen uji kekerasan tanpa

perlakuan panas mempunyai nilai laju korosi sebesar 195,56 mdd, setelah

terkorosi 90 hari meningkat menjadi 219,04 mdd.

Sedangkan pada spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas

quenching tempering mengalami korosi lebih rendah. Saat spesimen uji

terkorosi 45 hari mempunyai nilai laju korosi sebesar 158,17 mdd, setelah

terkorosi 90 hari nilai laju korosi meningkat menjadi 179,21 mdd. Dari data

tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu tempering yang diberikan

pada spesimen uji maka laju korosi akan semakin rendah dan ketahanan

spesimen uji terhadap korosi akan semakin meningkat. Oleh karena itu terbukti

bahwa pengaruh tempering dapat menurunkan nilai laju korosi yang akan

dihasilkan.

0

127.03

141.18

0

102.21

115.51

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 45 90

md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)

Spesimen Tanpa Perlakuan

Tempering

Spesimen Dengan Perlakuan

Tempering 200⁰


60

4.5 Perhitungan Laju Korosi Uji Kelelahan

Laju korosi digunakan untuk mengetahui kecepatam spesimen uji

terkorosi pada setiap bulannya. Perhitungan laju korosi juga untuk

membandingkan laju korosi antara spesimen uji tanpa perlakuan panas dengan

spesimen quenching tempering.

Perhitungan laju korosi dilakukan dengan satuan mdd (mg/dm² per day),,

yang diperoleh dari persamaan (2.1):

𝐶𝑅 = 𝐾 × 𝑊

𝐴 × 𝑇 × 𝜌

Keterangan :

K = Konstanta = 2,40 x 106 x 𝜌

W = Selisih berat (g)

A = Luas Penampang (cm²)

T = Waktu (jam)

𝜌 = Massa Jenis 7,86 (g/cm3)

Contoh : ((2,40×106)×7,86)×2,10

34×1080×7,86= 137,25 𝑚𝑑𝑑


61

2. Data perhitungan laju korosi spesimen uji kelelahan disajikan pada Tabel 4.8,

Tabel 4.9.

Tabel 4.8 Data laju korosi spesimen uji kekelahan tanpa perlakuan panas

Spesimen Penurunan

berat (gram)

Pengurangan

berat per hari

(mg)

Perhitungan

luas (cm²)

Laju Korosi

(mdd)

Sebelum terkorosi

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

Rata-rata 0 0 0 0

Setelah terkorosi

45 hari

2,10 46,67 37,08 125,86

2,20 48,89 36,70 133,22

2,20 48,89 36,89 132,54

2,10 46,67 36,99 126,17

2,10 46,67 36,80 126,82

2,40 53,33 36,80 144,94

2,20 48,89 36,99 132,18

2,50 55,56 36,70 151,39

2,70 60,00 36,89 162,66

Rata-rata 2,28 50,62 36,87 137,31

Setelah terkorosi

90 hari

5,70 63,33 36,44 173,82

5,75 63,89 36,44 175,34

6,10 67,78 37,08 182,80

5,90 65,56 36,99 177,24

5,30 58,89 36,80 160,04

5,90 65,56 36,89 177,72

4,00 44,44 36,80 120,78

5,80 64,44 36,70 175,61

4,90 54,44 36,99 147,20

Rata-rata 5,48 60,93 36,79 165,62


62

Tabel 4.9 Data laju korosi uji kekelahan dengan perlakuan panas

quenching tempering

Spesimen Penurunan

berat (gram)

Pengurangan

berat per hari

(mg)

Perhitungan

luas (cm²)

Laju Korosi

(mdd)

Sebelum terkorosi

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

Rata-rata 0 0 0 0

Setelah terkorosi

45 hari

1,75 38,89 36,61 106,23

1,65 36,67 36,80 99,65

1,55 34,44 36,89 93,38

1,70 37,78 36,61 103,20

1,60 35,56 36,70 96,89

1,55 34,44 36,52 94,32

1,65 36,67 36,75 99,78

1,80 40,00 36,80 108,70

1,75 38,89 36,70 105,97

Rata-rata 1,667 37,04 36,71 100,90

Setelah terkorosi

90 hari

4,1 45,56 36,80 123,80

3,7 41,11 36,61 112,30

3,6 40,00 36,51 109,56

4,7 52,22 36,70 142,31

4,2 46,67 36,80 126,82

4,2 46,67 36,85 126,65

5,3 58,89 36,75 160,25

4,1 45,56 36,89 123,50

4,6 51,11 37,84 135,08

Rata-rata 4,278 47,53 36,86 128,92


63

3. Grafik dan Pembahasan

Berdasarkasan Tabel 4.8 dan Tabel 4.9 dapat dibuat grafik seperti

dibawah ini. Nilai laju korosi yang didapat setiap 45 hari dan 90 hari.

Gambar 4.13 Grafik laju korosi spesimen uji kelelahan tanpa perlakuan panas.

Gambar 4.14 Grafik laju korosi spesimen uji kelelahan dengan perlakuan panas

quenching tempering.

0

137.31

165.62

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 45 90

md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)

0

100.90

128.92

0

20

40

60

80

100

120

140

0 45 90

md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)


64

Gambar 4.15 Grafik perbandingan laju korosi spesimen uji kelelahan tanpa

perlauan panas dengan spesimen uji impak quenching tempering.

Dari Tabel 4.8 untuk spesimen uji impak tanpa perlakuan panas dan Tabel

4.9 untuk spesimen uji dengan perlakuan panas quenching tempering dapat

dilihat hasil laju korosi sama-sama mengalami kenaikan nilai setiap 0 hari, 45

hari, dan 90 hari.

Gambar 4.13 nampak laju korosi spesimen uji kelelahan tanpa perlakuan

panas lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen uji kelelahan dengan

perlakuan panas quenching tempering. Saat terkorosi 45 hari spesimen uji

kelelahan tanpa perlakuan panas mempunyai nilai laju korosi sebesar 149,81

mdd, setelah terkorosi 90 hari nilai laju korosinya meningkat menjadi 180,73

mdd.

Sedangkan pada spesimen uji kelelahan dengan perlakuan panas

quenching tempering mengalami korosi lebih rendah. Saat spesimen kelelahan

terkorosi 45 hari mempunyai nilai laju korosi sebesar 110,14 mdd, setelah

terkorosi 90 hari nilai laju korosi meningkat menjadi 140,66 mdd. Diketahui

peningkatan suhu tempering dapat menurunkan tegangan sisa dan

meningkatkan ketahanan korosi baja. Oleh karena dari data di atas terbukti

bahwa pengaruh tempering dapat menurunkan nilai laju korosi yang dihasilkan.

0

137.31

165.62

0

100.90

128.92

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 45 90

md

d (

mil

ligra

ms/

dec

imet

er/d

ay

)

Lama Korosi (Bulan)

Spesimen Tanpa Perlakuan

Panas

Spesimen Dengan Perlakuan

quenching Tempering 200⁰


65

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai

berikut :

1. Nilai kekerasan pada spesimen dengan perlakuan panas quenching

tempering lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen tanpa perlakuan

panas. Spesimen dengan perlakuan panas quenching tempering memiliki

nilai kekerasan tertinggi 249,91 BHN sebelum terkorosi dan spesimen tanpa

perlakuan panas nilai kekerasan tertinggi 208,08 BHN sebelum terkorosi.

Kedua spesimen uji mengalami penurunan kekerasan setiap waktu

kontaknya dengan lingkungan pantai.

2. Jumlah siklus spesimen kelelahan dengan perlakuan panas quenching

tempering lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen tanpa perlakuan

panas. Spesimen dengan quenching tempering mempunyai jumlah siklus

31243 pada beban awal 18 kg sebelum terkorosi dan spesimen tanpa

perlakuan panas mempunyai jumlah siklus 16835 pada beban awal 18 kg

sebelum terkorosi. Kedua Spesimen uji mengalami penurunan kelelahan

setiap waktu kontaknya dengan lingkungan pantai.

3. Laju korosi spesimen uji tanpa perlakuan panas mempunyai laju korosi

lebih tinggi dibanding dengan spesimen uji dengan perlakuan panas

quenching tempering setiap waktu kontaknya dengan lingkungan pantai.

Spesimen uji kekerasan tanpa perlakuan panas mempunyai nilai rata-rata

134,10 mdd. Spesimen uji kekerasan dengan perlakuan panas quenching

tempering mempunyai nilai rata-rata 108,86 mdd. Spesimen uji kelelahan

tanpa perlakuan panas mempunyai nilai rata-rata 151,46 mdd. Spesimen uji

kelelahan dengan perlakuan panas quenching tempering mempunyai nilai

rata-rata 114,91 mdd.


66

5.2 Saran

Setelah melakukan proses penelitian dan pengambilan data penulis

masih banyak terdapat kekurangan. Oleh sebab itu agar penelitian-

penelitian berikutnya mendapatkan hasil yang lebih baik, maka perlu

diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

1. Dalam penelitian ini memerlukan waktu penelitian selama 90 hari.

Berikutnya dapat dijadikan topik penelitian lebih lanjut dengan waktu

kontak terhadap lingkungan pantai yang lebih lama lagi.

2. Penelitian ini dilakukan pada bulan Maret-Juni saat musim hujan.

Berikutnya dapat dijadikan judul topik penelitian lebih lanjut saat musim

kemarau.

3. Dalam penelitian ini dilakukan penempatan spesimen dengan jarak 100

meter dari bibir pantai. Berikutnya dapat dijadikan topik penelitian lebih

lanjut dengan jarak lebih jauh dari bibir pantai.

4. Dapat dijadikan topik penelitian selanjutnya yang berkaitan dengan

pengaruh bentuk spesimen terhadap korosi.


67

DAFTAR PUSTAKA

Beumer. B.J.M, 1994, Ilmu Bahan Logam, Jakarta, Penerbit Bahtara Niaga

Media

Bima, W. (2017). Pengaruh Lingkungan Pantai Terhadap Laju Korosi Dan

Sifat Mekanik Pada Baja Karbon Sedang Dengan Perlakuan Quenching Dan

Tempering, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.

Budi Utomo, Jenis Korosi Dan Penanggulangannya; KAPAL, Vol.6, No 2,

2009.

Diater, G.E. (1992). Metalurgi Mekanik, Jilid 2, edisi ketiga, alih bahasa oleh

Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.

Edi widodo, Mifhatul Huda. (2016) Optimasi Holding Time Untuk

Mendapatkan Kekerasan Baja S45C.

Fontana, M.G. (1987). Corrosion Engineering, Third Edition, Department of

Metallurgy Engineering Fontana Corrosion Center The Ohio State University.

Hadi Perdana, Moch. Syaiful Anwarb, Andinnie Juniarsiha dan Efendi

Mabrurib., 2017, Pengaruh Suhu Dan Waktu Tempering Terhadapkekerasan,

Struktur Mikro, Dan Laju Korosi Baja Tahan Karat Martensitik 13cr3mo3ni,

Indonesia Corrosion Assosiation, Jurnal Korosi dan Material,: (2000).

JIZ Z 2274. 1978. Method of Rotaring Bending Fatigue Tasting of Metals

Meisilia, A. (2016). Pengaruh Heat Treatment Dengan Variasi Media

Quenching Air Garam Dan Oli Terhadap Struktur Mikro Dan Nilai Kekerasan Baja

Pegas Daun AISI 6135, Universitas Lampung, Lampung.

Setyahandana, B. Materi Kuliah Bahan Teknik Manufaktur, Universitas Sanata

Dharma Yogyakarta.

Siska Prifiharni, Moch. Syaiful Anwar1, dan Efendi Mabruri., 2016, Pengaruh

Perlakuan Panas terhadap Struktur Mikro dan Ketahanan Korosi Baja Tahan

Karat Martensitik 13Cr-1Mo, Widyariset | Vol. 2 No. 1 (2016) Hlm. 9 – 16.


68

Smallman, R.E. (1991). Metalurgi Fisik Modern, PT.Gramedia Pustaka Utama,

Jakarta.

Tretheway, K.R. dan Chamberlain, J. (1991). Korosi untuk mahasiswa dan

rekayasawan, edisi pertama, PT.Gramedia Utama, Jakarta.

Zamri, A. (2006). Pengaruh Temperatur Pemanasan Pada Proses Tempering

Terhadap Laju Korosi Besi Tuang Kelabu.


69

LAMPIRAN

Lampiran 1. Pengujian Komposisi


pengaruh lingkungan pantai terhadap laju ...i pengaruh lingkungan pantai terhadap laju korosi, uji...

Documents