PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI SKRIPSI SISKA FUTRI NASUTION

Transkripsi

1 PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains SISKA FUTRI NASUTION DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PERSETUJUAN Judul : PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI Kategori : SKRIPSI Nama : SISKA FUTRI NASUTION Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA. Diluluskan di Medan, Juli 2011 Diketahui Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Pembimbing Dr. Marhaposan Situmorang NIP: Dr. Perdinan Sinuhaji, MS NIP:

3 PERNYATAAN PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya Medan, Juli 2011 SISKA FUTRI NASUTION

4 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pelapisan Krom pada Baja Karbon Rendah dengan Metode Elektroplating sebagai Anti Korosi ini dengan baik dan sesuai waktu yang ditetapkan. Shalawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai suri tauladan terbaik di muka bumi. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Perdinan Sinuhaji, MS selaku dosen Pembimbing penulis yang telah memberikan bimbingan, bantuan, serta segenap perhatian dan dorongan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika Dr. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon, M.Si. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, seluruh staff pengajar dan seluruh pegawai departemen Fisika FMIPA USU. Ucapan terimakasih terbesar penulis sampaikan kepada Ibunda tercinta Sri Duma Lubis dan Ayahanda tercinta (Alm) Ahmad Kasim Nasution dan juga Syahminan Nasution atas segala kasih sayang dan do a yang selalu dihadiahkan kepada penulis tanpa henti, juga tidak lupa kepada nenek tersayang Dangsari Nasution dan saudara terbaik penulis Rahman Syahputra Nasution, Febri Sandy Nasution, Ilfa Nirmala Nasution, Toni Anan Nasution, Ririn Anjelina Nasution yang selalu memotivasi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Tidak lupa juga ucapan terimakasih kepada Bapak Infarizal dan Bu Fitri yang telah membimbing penulis selama penelitian ini berjalan. Penulis ucapkan terima kasih kepada sahabat seperjuangan Rusdalena dan sahabat terbaik penulis Juriah, Isma, Juli, Rahma, Ade, Rizkha, Ika, Eka, Renty, B Desky, Delo, Fitri, Tina, Eva, Ummi, Angel, Syifa, Iwan, Oki dan semua mahasiswa Fisika S-1 khususnya stambuk 2007 yang mengajari penulis arti kekeluargaan. Penulis ucapkan terima kasih juga kepada seseorang yang sudah memberi semangat dan kasih sayangnya. Terimakasih juga pada rekan-rekan Paguyuban KSE USU yang telah memberikan dukungan serta yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis ucapkan banyak terima kasih. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, sesungguhnya Allah Maha Kuasa atas apa yang dikehendaki-nya.

5 PELAPISAN KROM PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN METODE ELEKTROPLATING SEBAGAI ANTI KOROSI ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pelapisan krom pada baja karbon rendah DIN ST37 dengan metode elektroplating. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian kekerasan, ketebalan, korosi dan mengamati mikrostruktur. Pelapisan krom pada baja karbon rendah divariasikan terhadap arus; 10; 11; 12; 13 dan 14 Amp, kekerasan maksimum 947,34 MPa terjadi pada arus 14 Amp, ketebalan maksimum 0,0167 mm terjadi pada arus 14 Amp, laju korosi pada masing-masing larutan NaCl 3%, larutan H 2 SO 4 20%, air dan di udara,yang paling baik digunakan di udara pada arus 14 Amp dengan laju korosinya 0,0016 mm/tahun. Mikrostruktur dari baja karbon rendah adalah ferit dan ferlit.

6 CHROME COATING ON LOW CARBON STEEL WITH ELECTROPLATING METHODS AS AN ANTI-CORROSION ABSTRACT Research about chrome coating on low carbon steel DIN ST 37 with electroplating method has been done. In this research has been done hardness testing, thickness, corrosion and the observed microstructure. Chrome coating on low carbon steel was varied against the current, 10, 11, 12, 13 and 14 Amp, maximum hardness MPa at 14 Amp, maximum thickness of mm at 14 Amp, the corrosion rate at each NaCl 3%, H 2 SO 4 20%, water and air, is best used in air at 14 Amp with the corrosion rate of mm/yr. Microstructure of low carbon steel is ferrite and pearlite.

7 DAFTAR ISI Halaman Persetujuan... ii Pernyataan... iii Penghargaan... iv Abstrak... v Abstract... vi Daftar Isi... vii Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... x Bab I Bab II Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Tempat Penelitian Sistematika Penulisan... 4 Tinjauan Pustaka 2.1 Pelapisan Logam Macam-macam Pelapisan Logam Pelapisan Dekoratif Pelapisan Protektif Pelapisan Untuk Sifat Khusus Permukaan Pelapisan Logam Ditinjau Dari Sifat Elektrokimia Pelapisan Anodik Pelapisan Katodik Elektroplating Defenisi Elektroplating Fungsi Elektroplating Baja Pengertian Baja Jenis - jenis Baja Karbon Krom Krom dan Sifat-sifat Krom Klasifikasi Pelapisan Krom Karakterisasi Material Sifat Fisis Ketebalan Korosi Sifat Mekanik Kekerasan Vickers Keuntungan dan Kerugian Kekerasan Vickers... 17

8 2.4.3 Analisa Mikrostruktur Bab III Bab IV Bab V Metodologi Penelitian 3.1 Alat dan Bahan Alat Bahan Diagram Alir Penelitian Variabel Eksperimen Variabel Penelitian Variabel Percobaan yang Diuji Prosedur Penelitian Cara Pembuatan Larutan Pelaksanaan Pembersihan Sampel Pelaksanaan Pelapisan Krom Pengujian Sifat Fisis Uji Ketebalan (Thikcness) Uji Korosi (Corrotion Rate) Sifat Mekanik UJi Kekerasan (Vickers Hardness Test) Analisa Mikrostruktur Mikroskop Optik Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian Sifat Fisis Hasil Pengujian Ketebalan Hasil Pengujian Korosi Sifat Mekanik Hasil Pengujian Kekerasan Analisa Mikrostruktur Mikroskop Optik Pembahasan Sifat Fisis Uji Ketebalan (Thickness) Uji Korosi (Corrotion Rate) Sifat Mekanik Uji Kekerasan (Vickers Hardness Test) Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Pengujian Korosi Tabel 3.1 Berat Pelapisan Krom Untuk Uji Korosi di Air Tabel 3.2 Berat Pelapisan Krom Untuk Uji Korosi Pada Larutan H 2 SO 4 20% Tabel 3.3 Berat Pelapisan Krom Untuk Uji Korosi Pada Larutan NaCl 3% Tabel 3.4 Berat Pelapisan Krom Untuk Uji Korosi di Udara Tabel 3.5 Berat Pelapisan Krom Untuk Uji Kekerasan dan Ketebalan Tabel 4.1 Pengukuran Ketebalan Pelapisan Krom Tabel 4.2 Pengujian Laju Korosi dalam Larutan NaCl 3% Tabel 4.3 Pengujian Laju Korosi di Air (H 2 O) Tabel 4.4 Pengujian Laju Korosi dalam Larutan H 2 SO 4 20% Tabel 4.5 Pengujian Laju Korosi di Udara Tabel 4.6 Pengukuran Kekerasan... 35

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Pelapisan Listrik (Elektroplating)... 8 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Gambar 4.1 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah Krom Dengan Kuat Arus 10 A Gambar 4.2 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah Krom Dengan Kuat Arus 11 A Gambar 4.3 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah Krom Dengan Kuat Arus 12 A Gambar 4.4 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah Krom Dengan Kuat Arus 13 A Gambar 4.5 Mikrostruktur Baja Karbon Rendah Krom Dengan Kuat Arus 14 A Gambar 4.6 Hubungan Ketebalan Lapisan Krom Terhadap Kuat Arus Gambar 4.7 Hubungan Laju Korosi Dengan Kuat Arus Pada Larutan NaCl 3% Gambar 4.8 Hubungan Laju Korosi Dengan Kuat Arus Di Air Gambar 4.9 Hubungan Laju Korosi Dengan Kuat Arus Pada Larutan H 2 SO 4 20% Gambar 4.10 Hubungan Laju Korosi Terhadap Kuat Arus Di Udara Gambar 4.11 Hubungan Kekerasan Dengan Kuat Arus... 44