Sidang TUGAS AKHIR. Dosen Pembimbing : Prof. Dr.Ir.Sulistijono,DEA

Transkripsi

1 Sidang TUGAS AKHIR Dosen Pembimbing : Prof. Dr.Ir.Sulistijono,DEA

2 Latar Belakang Abdul Latif Murabbi /

3 Batasan Masalah Abdul Latif Murabbi /

4 PERMASALAHAN Abdul Latif Mrabbi /

5 TUJUAN Abdul Latif Murabbi /

6 Material Body Mobil Abdul Latif Murabbi /

7 Natrium Klorida (NaCl) NaCl + H 2 O HCl + Na(OH) Larutan yang mengandung klorida akan memberikan efek korosif yang sangat agresif pada logam. Sifat dari ion klorida adalah sangat kuat dalam mencegah terjadinya proses pasifasi. Pada logam yang berada di dalam lingkungan mengandung klorida akan terurai dengan cepat dalam larutan yang mengandung klorida. Ion klorida akan terabsorbsi ke permukaan logam yang akan menyebabkan ikatan antara oksida-oksida logam yang berikatan akan tersaingi akibat masuknya ion ini ke dalam sela-sela ikatannya, sehingga akan memperlemah struktur ikatan logam yang bersangkutan (Widharto, 1999). Ion klorida selain akan mencegah proses pasifasi juga akan mencegah proses pengendapan lapisan oksida pelindung. Karena Ion Klorida dapat membentuk senyawa dengan Fe(III) yang ada pada permukaan logam besi, sehingga lapisan pelindung sukar dipertahankan keberadaannya (Dalimunthe, 2004). Dengan demikian, jika suatu logam berada pada lingkungan yang mengandung klorida, akan menyebabkan terjadinya proses depasifasi (tidak berlangsungnya proses pasifasi pada logam yang terkorosi), sehingga akan menimbulkan proses korosi pada logam terus berlanjut.

8 Korosi dapat diartikan sebagai penurunan mutu atau perusakan suatu logam karena bereaksi dengan lingkungannya. Reaksi ini menghasilkan oksida logam, sulfida logam atau hasil reaksi lainnya. Dengan bereaksi ini sebagian logam akan hilang dan menjadi suatu senyawa yang lebih stabil. (Fontana.1967) JURUSAN TEKNIK MATERIAL & METALURGI ITS

9 Jenis Jenis Korosi 1. Uniform Corrosion merupakan korosi yang terjadi pada seluruh permukaan logam (material) secara merata akibat kontak langsung dengan lingkungan pada intensitas kontak dan laju yang sama. 2. Galvanic Corrosion disebut juga sebagai korosi logam tak sejenis atau korosi dwilogam. Korosi ini terjadi jika 2 buah logam atau logam paduan yang berbeda dalam suatu lingkungan yang sama dan saling berhubungan. Hal ini terjadi karena dihasilkan suatu beda potensial diantara logam tesebut.

10 3. Crevice Corrosion merupakan korosi yang terjadi pada celah yang mengakibatkan akses fluida dari lingkungan menjadi terbatas 4. Pitting Corrosion korosi ini adalah bentuk korosi yang paling merusak karena dapat menyebabkan lubang pada peralatan. Korosi bentuk sumur terjadi karena suatu serangan yang intensif setempat

11 5. Intergranular Corrosion Korosi batas butir merupakan bentuk korosi yang terjadi pada paduan logam akibat terjadinya reaksi antar unsur logam tersebut di batas butirnya disebabkan karena susunan kristal pada suatu atom material mengalamai kekosongan maka akan berakibat mudahnya material mengalami korosi 6. Stres Corrosion Cracking korosi yang terjadi sebagai akibat bekerjanya tegangan pada suatu benda yang berada pada media korosif. JURUSAN TEKNIK MATERIAL & METALURGI ITS

12 Korosi Pada Autombile Bagian automobile yang sering kelihatan adalah struktur bodi bagian luar. Degradasi korosi secara umum diklasifikasikan menurut korosi structural dan korosi kosmetik. Korosi structural dalam autobodi berperan penting pada lubang kecil, secara umum dari dalam ke luar. Korosi ini terjadi pada celah dan daerah lekukan di mana tapal dapat terjadi dan pelapisan gagal. Korosi kosmetik biasanya di hubungkan dengan pengecatan bagian autobodi JURUSAN TEKNIK MATERIAL & METALURGI ITS

13 Faktor faktor Penyebab Korosi pada Otomotif Beberapa faktor yang menyebabkan variasi tipe korosi pada mobil antara lain : Proses desain : Proses Manufaktur : Kondisi operasi : Desainer mobil membuat banyak pilihan yang memungkinkan mobil untuk mengalami korosi. Proses manufaktur sanagatlah penting seperti kualitas welding akan mempengaruhi kehadiran celah-celah dimana korosi dapat terjadi Kondisi operasi sangat mempengaruhi daya tahan suatu mobil terhadap korosi,lingkungan Indonesia yang wilayahnya maritime seperti ini kecenderungan kegagalan akibat korosi sangatlah besar

14 Pengaruh Lingkungan Terhadap Laju Korosi Temperatur ph Secara umum kenaikan temperatur menyebabkan kenaikan laju korosi, biasanya tiap kenaikan 100 C laju reaksi meningkat hampir dua kali lipat. Oleh karena itu temperatur harus dikendalikan serendah mungkin relatif terhadap kondisi yang ada dengan sistem pengkondisian.(sulistijono.1999) ph mempengaruhi laju korosi. Pengaruh ph terhadap korosi baja bergantung pada komposisi logam, tegangan, konsentrasi O2, dan tipe asam yang mengontrol ph Kecepatan elektrolit Laju korosi dipengaruhi oleh laju media korosif. Secara umum laju korosi meningkat seiring dengan kenaikan kecepatan media korosif kecuali untuk beberapa kondisi media korosif yang dikontrol oleh polarisasi aktivasi (media korosi yang spesies aktifnya tinggi). (Sulistijono.1999)

15 Pengaruh konsentrasi elektrolit Konsentrasi media korosif berpengaruh terhadap laju korosi bergantung dari jenis media tersebut dan jenis logam yang berada dimedia tersebut. Seperti tampak pada gambar, kurva A bagian 2 beberapa jenis logam terkorosi dengan hebat pada konsentrasi tinggi media, sebaliknya pada kurva B bagian 2 laju korsi rendah pada konsentrasi media yang tinggi. (Sulistijono.1999) terlihat bahwa semakin pekat konsentrasi HNO3 laju korosi semakin naik sedangkan pada H2SO4 terjadi sebaliknya yaitu semakin pekat laju korosi semakin turun

16 Polarisasi Polarisasi adalah penyimpangan potensial dari nilai potensial korosi bebas.besar polarisasi dinyatakan dengan satuan overvoltage( η). Polarisasi merupakan parameter korosi yang sangat penting sehingga memungkinkan kita membuat pernyataan pernyataan mengenai lajukorosi (Trethewey,1991).

17 Hubungan Polarisasi dan Laju Korosi Perbedaan potensial antara katoda dan anoda sangat penting untuk menggambarkan terjadinya korosi.tetapi hal ini belum dapat menggambarkan lajukorosi sebenarnya. Lajukorosi dalam kurva polarisasi dinyatakan dengan adanya Ecorr dan Icorr. Ecorr dan Icorr tidak bisa langsung didapatkan dalam kurva polarisasi. Tafel Analysis yaitu ekstrapolasi garis lurus pada daerah katodik dan anodik sehingga bertemu pada suatu titik

18 Perhitungan laju korosi dari Icorr dalam kurva polarisasi dihitung dengan cara (ASTM G102,1999) dimana: CR = Laju Korosi (mm/yr) untuk Icorr (μa/cm2) K1 = 3.27 x 10-3mm g/μacm Icorr = Rapat arus saat Ecorr (exchange current density) ρ = density (g/cm3) EW = Equivalent Weight

19 METODOLOGI

20 Cara kerja Preparasi spesimen uji polarisasi: Mercy (M) : d= 1,5 cm t= 1 mm CRV (C) & Innova (T) : d= 1,5 cm t= 0,8mm 1 mm 0,8 mm 1,5 mm 1,5 mm M C & T

21 Uji Polarisasi sel tiga elektroda Potensiostat VersaStat 4

22 Uji Micro Hardness Pada Micro Vikers Indentation Hardness test, digunakan indentor piramid intan dengan alas berbentuk belah ketupat. Spesifikasi pengujian Mikro Indetation Hardness: Bentuk Indentor : piramida dengan ے A = dan ے B = Material Indentor : piramida intan Diameter Indentor Beban : 2,5 mm : gf Temperatur pengujian : 25 C Kondisi material : bersih dan halus

23 Micro Hardness test

24 Uji Bending Pengujian bending dilakukan di laboratorium metalurgi teknik mesin ITS, pengujian bending dilakukan untuk mngetahui tegangan bending dari material plat bodi mobil. Standar pengujian yang digunakan adalah JIS Z 2248, sedangkan untuk bentuk spesimen bending berdasarkan standar JIS Z 2204 Gambar 3.9 Sketsa Uji bending Gambar Sketsa Uji bending

25 Untuk menghitung tegangan bending spesimen yaitu suatu parameter kekuatan yang dapat diterima oleh material sebelum ia mengalami patah/bengkok sempurna dengan P = beban yang bekerja L = panjang specimen b = lebar specimen h = tebal specimen

26 Pengujian Kekerasan HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Spesimen Plat M Plat C Plat T Kekerasan Kekerasan Kekerasan Kekerasan Kekerasan Rata - rata 120,2 125,2 156,6 Pada ketiga baja tersebut, spesimen T memiliki kekerasan yang paling tinggi. Jika dilihat pada tabel tipe standart SAE J2340 (pada lampiran), spesimen T memiliki kekerasan ratarata 156,6 HV jika dikonversikan ke kekerasan Rockwell B maka didapatkan angka 81,7 HRb, sedangkan specimen C didapatkan angka 71,2 HRb dan specimen M didapatkan angka kekerasan sebesar 66,7 HRb. Berdasarkan hal tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik sifat mekanik yang terstandart oleh SAE (Standardization of Automotive Engineering), SAE J2340 maka specimen T secara Rockwell Hardness number dapat dikategorikan sebagai material HSLA SAE J X atau 380Y, sedangkan untuk specimen C dapat dikategorikan sebagai material HSLA SAE J X atau 300Y dan specimen M secara Rockwell hardness number dapat dikategorikan sebagai material BAKE HARD SAE J B. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

27 Pengujian Bending Spesimen M Diketahui : Tebal spesimen (d) : 1 mm Lebar spesimen (b) : 41,2 mm Panjang span (L) : 58,8 mm Gaya (P) : 0,15 kn = 150 N Spesimen C Diketahui : Tebal spesimen (d) : 0,8 mm Lebar spesimen (b) : 36 mm Panjang span (L) : 58,8 mm Gaya (P) : 0,05 kn = 50 N Spesimen T Diketahui : Tebal spesimen (d) : 0,8 mm Lebar spesimen (b) : 42,1 mm Panjang span (L) : 58,8 mm Gaya (P) : 0,15 kn = 150 N JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

28 Hasil Perhitungan Bending Spesimen Plat M Plat C Plat T Bending 321, , ,750 N/mm 2 Pengujian dilakukan dengan jalan memberi beban lentur secara perlahanlahan sampai spesimen mencapai titik lelah. Pada perlakuan uji bending bagian atas specimen mengalami proses penekanan dan bagian bawah mengalami proses tarik. dapat kita ketahui bahwa tegangan bending terbesar dimiliki oleh specimen T yakni sebesar 613,750 N/mm 2, kemudian specimen M sebesar 321,116 N/mm 2 dan yang terkecil yaitu specimen C sebesar 239,257 N/mm 2. Semakin tinggi nilainya maka semakin sedikit perubahan bentuk pada suatu benda jika diberi gaya. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

29 Kurva Polarisasi Potensiostat Plat M, C dan T Kurva bergeser kekiri, berarti besar arus yang terbaca oleh potensiostat semakin kecil dengan perubahan potensial yang sama.hal ini akan berpengaruh pula pada besar laju korosi yang didapatkan menggunakan persamaan laju korosi dengan masukan data Icorr dari kurva polarisasi potensiostat. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

30 Hasil Uji Polarisasi Plat M Log Icorr = -4,71 (A/cm 2 ) Icorr = 1,94 x 10-5 (A/cm 2 ) = 19,4 ( A/cm 2 ) CR = 0,22534 mm/y JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

31 Laju Korosi Plat M, C dan T Spesimen Icorr Laju Korosi Plat M 19,4 A/cm 2 0,2253 mm/y Plat C 27 A/cm 2 0,3134 mm/y Plat T 50,01 A/cm 2 0,5819 mm/y Berdasarkan Tabel diatas hasil pengujian polarisasi potensiostat didapatkan bahwa besarnya laju korosi sebanding dengan Icorr. Laju korosi terendah diketahui terdapat pada specimen (M) yaitu 0,2253 mm/y lalu diikuti specimen (C) 0,3134 mm/y dan yang paling besar yakni specimen (T) 0,5819 mm/y. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

32 Kesimpulan Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan : 1. Dari hasil pengujian mekanik yakni microhardness vickers dapat diketahui bahwa kekerasan terbesar dimiliki oleh specimen T sebesar 156,6 HV (81,7 HRb), kemudian specimen C sebesar 125,2 HV (71,2 HRb) dan yang paling kecil dimiliki oleh specimen M sebesar 120,2 HV (66,7 HRb). Sedangkan pada pengujian bending didapatkan tegangan bending terbesar dimiliki oleh specimen T sebesar 613,750 N/mm2, kemudian specimen M sebesar 316,507 N/mm2 dan yang paling kecil dimiliki specimen C yakni sebesar 239,257 N/mm2. 2. Dari hasil pengujian polarisasi potensiostat menggunakan media larutan NaCl 5% diketahui laju korosi terbesar dimiliki oleh specimen T sebesar 0,5819 mm/y, kemudian specimen C sebesar 0,3134 mm/y dan yang paling rendah memiliki laju korosi adalah specimen M sebesar 0,2253 mm/y. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

33 Saran 1. Produsen diharapkan untuk mempertimbangkan kualitas material dengan cara penambahan unsur paduan, proses pengerjaan dan perlakuan yang tepat untuk memperoleh material dengan sifat mekanik dan ketahanan korosi yang baik. 2. Hendaknya dilakukan pengujian korosi atmosferik agar lebih merepresentasikan kondisi sesungguhnya dan juga sebagai pembanding dari metode metode sebelumnya. JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS

34 Terima kasih Atas Perhatiannya JURUSAN TEKNIK MATERIAL ITS