III. METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Desember 2012 di Laboratorium Material Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung. Karakaterisasi hasil celup panas dilakukan di lab Metalurgi ITB, Lab Biomasa UNILA dan UIN Syarif Hidayatullah Alat dan Bahan Penelitian Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: Baja AISI 1020, AISI 1045 dan AISI Gambar 3.1. Baja AISI 1020, AISI 1045 dan AISI 1090.

2 Aluminium 99%. Berikut adalah aluminium 99% yang digunakan sebagai pelapis baja AISI 1020, AISI 1045 dan AISI Gambar 3.2. Aluminium 99% Larutan pembersih. Gambar 3.3. Larutan Pembersih Larutan fluks. Gambar 3.4. Larutan Fluks.

3 Furnace. Untuk peleburan aluminium dan proses hot-dipping. Gambar 3.5. Furnace X-RD. X-RD untuk mengetahui fasa yang terbentuk pada lapisan Al setelah hasil hot-dipping. Gambar 3.6. Alat Uji X-RD.

4 SEM Alat dipergunakan untuk uji SEM. Gambar 3.7. Alat Uji SEM Foto mikro. Alat ini dipergunakan untuk melakukan uji OM untuk melihat perubahan fasa intermetalik Jangka sorong digital Jangka sorong dipergunakan untuk mengukur ketebalan spesimen. Gambar 3.8. Jangka Sorong Alat Uji Impact Alat ini digunakan untuk menguji ketangguhan sifat baja tersebut.

5 19 Gambar 3.9. Alat Uji Impact Prosedur Penelitian Adapun prosedur kerja penelitian dilakukan sebagai berikut: Penentuan faktor penelitian Faktor-faktor yang dipilih dalam penelitian yaitu variasi waktu pencelupan, variasi waktu pencelupan fluksing setelah proses celup panas dan variasi persentase fluksing, dapat dilihat sebagai berikut: Y = Larutan X 1 = KF (Potassium Fluoride). X 2 = NaF (Sodium Fluoride). X 3 = Borax (Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O). X4 = Asam asetat (C 2 H 4 O 2 ).

6 20 Tabel Variasi komposisi bahan kimia fluks dalam 100 ml larutan. Jumlah Fluks (Y) 100 ml Komposisi Kimia (gr) X1 X2 X3 X4 Y Y Y Tabel. 3.2.Waktu pencelupan spesimen dalam larutan fluks (detik). Y waktu pencelupan fluks (detik) T 1 T 2 T 3 Y Y Y Tabel Variasi waktu proses celup panas menggunakan aluminium (detik). Jenis Baja T 1 T 2 T 3 AISI AISI AISI

7 Persiapan benda uji Material yang akan diuji pada penelitian ini adalah baja karbon AISI 1020, AISI 1045 dan AISI Sedangkan banyaknya benda uji adalah 54 buah dan 12 buah untuk uji impact. Berikut adalah tahap proses persiapan benda uji: Pemotongan spesimen uji Pemotongan spesimen uji ini dilakukan dengan menggunakan gergaji besi. Dengan ukuran spesimen panjang 10 mm, lebar 10 mm dan tebal 10 mm dan untuk uji impact panjang 55 mm lebar 10 mm dan tebal 10 mm Cleaning Yang dimaksud dengan cleaning yaitu pembersihan permukaan logam yang dimaksudkan untuk menghilangkan kontaminasi, kotoran dan membentuk struktur permukaan spesimen yang baik. Dalam hal ini ada beberapa proses yang dilakukan antara lain : - Proses polishing Proses pengamplasan pada spesimen yang menggunakan amplas ukuran 500 dan Proses pencucian lemak Pencucian lemak dengan menggunakan etanol dan Hcl pada temperatur 40 0 c dengan waktu 4 menit dengan menggunakan ultrasonic cleaner dimaksudkan agar benda kerja bebas dari lemak atau minyak yang dapat mengganggu daya rekat hasil pelapisan.

8 22 - Proses pembilasan Proses pembilasan dengan menggunakan air yang berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa etanol yang masih ada pada permukaan benda kerja. Digunakannya aquades karena mempunyai daya hantar listrik yang kecil daripada air biasa dan mengandung anion dan kation rendah. - Pickling Proses pickling adalah proses pembersihan material setelah proses cleaning dengan menggunakan bahan kimia yang mengandung asam. Dalam hal ini ada beberapa proses yang dilakukan antara lain pencucian dengan KF (Potassium Fluoride), NaF (Sodium Fluoride), Borax (Na 2 B 4 O 7. 10H 2 O) dan Asam Asetat ( C 2 H 4 O 2 ). Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja karbon AISI 1020, AISI 1045 dan AISI Spesimen dibuat dengan ukuran 10 mm x 10 mm x 1 mm dan 55 mm x 10 0m x 10 mm. Spesimen dilobangi dengan mesin bor diameter 1 mm untuk menggantungnya pada saat proses pelapisan. Semua permukaan spesimen di amplas dengan kertas amplas mulai 500 sampai Kemudian dicuci dengan aceton dan ethanol, lalu dikeringkan dengan pengering udara selanjutnya dicuci dalam air hangat pada temperatur 35 0 C selama 1 menit. Sebelum proses pelapisan celup panas, semua spesimen direndam dan dipanaskan dalam larutan fluks pada temperatur 50 0 c dengan waktu 20 detik dengan menggunakan hotplate. Setelah spesimen dikeluarkan dalam larutan fluks kemudian dikeringkan dengan menggunakan hair dryer selama 20 detik dan

9 23 selanjutnya dicelupkan dalam bak cair Al pada temperatur 700 C selama 4 dtik, 9 detik dan 16 detik. Setelah proses pelapisan, oksida yang menempel pada permukaan spesimen kemudian dibersihkan dengan menggunakan campuran larutan kimia HNO3 + H3PO4 + air (1:1:1 dalam volume) Dipping Proses dipping adalah proses akhir dilaksanakan dengan mencelup baja dalam Al cair. Untuk waktu pencelupan yang akan dilakukan dalam proses pelapisan ini adalah dengan 3 variasi waktu yang berbeda yaitu 4 detik, 9 detik dan 16 detik dengan suhu yang digunakan 700 C Proses pendinginan (cooling) Proses ini adalah proses pendinginan material yang telah melalui proses dipping dengan cara digantung menggunakan kawat diudara terbuka hingga dingin dengan temperatur kamar.

10 Diagram alir Mulai Persiapan Spesimen Larutan Kimia KF, NaF, Borax dan Asam Asetat Proses Celup Panas Al Karakterisasi Pengambilan data Uji Impact OM XRD SEM Hasil dan Analisis Data Pembahasan Kesimpulan dan saran Selesai Gambar 4.0. Diagram alir metode penelitian