SKRIPSI. PENGARUH PENAMBAHAN SILIKON TERHADAP LAJU KOROSI PADA PADUAN PERUNGGU TIMAH PUTIH ( 85 Cu 15 Sn ) Oleh : Yoppi Eka Saputra NIM :

SKRIPSI PENGARUH PENAMBAHAN SILIKON TERHADAP LAJU KOROSI PADA PADUAN PERUNGGU TIMAH PUTIH ( 85 Cu 15 Sn ) Oleh : Yoppi Eka Saputra NIM : 1104305004 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA 2015

PENGARUH PENAMBAHAN SILIKON TERHADAP LAJU KOROSI PADA PADUAN PERUNGGU TIMAH PUTIH ( 85 Cu 15 Sn ) Oleh Dosen Pembimbing :Yoppi Eka Saputra : Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT : Cok Istri Putri Kusuma K., ST., MSi. ABSTRAK Perunggu ( Cu ) Timah Putih ( Sn ) sering digunakan sebagai gamelan Bali. Paduan ini memiliki sifat akustik yang baik. Seiring berjalannya waktu, tekstur permukaan bahan tersebut menyebabkan perubahan warna akibat adanya korosi. Penelitian menitik beratkan pada penambahan Silikon ( Si ) pada paduan perunggu 85% Cu 15% Sn, dengan tujuan untuk menghambat laju korosi. Penelitian ini dirancang menjadi empat kelompok paduan. Kelompok pertama tidak ditambahkan unsur penguat apapun, tetapi kelompok II sampai kelompok IV dicairkan kembali dan ditambahkan unsur logam silikon yang masing-masing besarnya bervariasi dari 2,5%, 4%, dan 5,5% (prosentase berat). Paduan-paduan tanpa dan dengan penambahan silikon tersebut kemudian direndam dicairan asam kuat yaitu H 2 SO 4, HCl, HNO 3. Dari pengujian perendaman ini akan didapat data berupa prosentase berat komposisi kimianya. Hasil penelitian dari paduan I sampai IV, menunjukkan bahwa penambahan unsur logam silikon mengakibatkan terjadinya perubahan prosentase komposisi kimia paduan perunggu tersebut, sehingga mempengaruhi laju korosinya. Semakin bertambahnya unsur logam silikonnya pada paduan dasar, maka semakin meningkat nilai ketahanan korosinya. Perendaman di cairan asam HCL untuk logam I laju korosinya 13.636 μm /year, logam II 13.363 μm /year, logam III 11.818 μm /year, logam IV 8.181 μm /year. Kata kunci : Paduan dasar (85%Cu-15%Sn), Silikon, Asam Kuat iii

INFLUENCE OF ADDING SILICON TO THE RATE OF CORROSION ON TIN BRONZE ALLOY ( 85 Cu 15 Sn ) Author Guidance :Yoppi Eka Saputra : Dr. Ir. I Ketut Gede Sugita, MT : Cok Istri Putri Kusuma K., ST., MSi. ABSTRACT Bronze (Cu) White Tin (Sn) is often used as a Balinese gamelan. These alloys has good acoustic properties. By dad, the surface texture of the material causes the discoloration due to corrosion. The research focuses on the addition of silicon (Si) in the bronze alloy 85% Cu - 15% Sn,With the purpose of refrain the corrosion happening This study was designed into four groups of alloys. In the first group there was nothing add in it, but Group II to Group IV thawed and added silicon metal elements which in each having different number from 2.5, 4 and 5.5% (weight percent). The alloys without and with the addition of silicon are then soaked in the strong liquid acid H 2 SO 4, HCl, HNO 3, distilled water. The immersion of the testing will be obtained data such as the weight percentage of their chemical composition. The data is then displayed in graphical form. The research result of the combination alloy I up to IV, shows that the addition of silicon metal elements result in a change in the percentage of the bronze alloy chemical composition, thus affecting the corrosion rate. The increasing silikonnys metal element in the alloy base, then increasing the value of corrosion resistance. Soaking in acid HCL for the first metal corrosion rate 13.636 μm / year, metal II 13.363 μm / year, metals III 11.818 μm / year, metals IV 8.181 μm / year. Keywords: base alloy (85% Cu-15% Sn), silicon, Strong Acid iv

DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Tujuan Penelitian... 3 1.5 Manfaat Penelitian... 3 BAB II DASAR TEORI... 4 2.1 Korosi... 4 2.2 Laju Korosi... 5 2.2.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Korosi... 6 2.3. Proses Terjadinya Korosi... 7 2.3.1. Anoda... 8 2.3.2. Katoda... 8 2.3.3. Elektrolit... 8 2.3.4. Pengaruh larutan asam terhadap laju korosi... 9 2.3.5. Konduktor... 10 vi

2.4. Pencegahan Korosi... 10 2.4.1. Pelapisan... 11 2.4.2. Paduan Logam... 11 2.4.3. Katodik Proteksion... 12 2.5. Diagram Phase Perunggu... 13 2.5.1 Diagram Phase Perunggu... 13 BAB III METODE PENELITIAN... 16 3.1 Diagram Alir Penelitian... 12 3.2 Bahan dan Alat Penelitian... 17 3.2.1 Bahan Penelitian... 17 3.2.2 Alat Penelitian... 22 1. Alat Pengecoran Spesimen... 22 2. Alat Uji Spesimen Hasil Pengecoran... 24 3.3 Pelaksanaan Penelitian... 27 3.3.1 Proses Pembuatan Spesimen (Proses Pengecoran)... 27 1. Persiapkan alat dan bahan... 27 2. Pembuatan cetakan... 27 3. Peleburan logam... 27 4. Penuangan kecetakan... 28 5. Pendinginan cetakan... 28 6. Pembongkaran cetakan... 28 7. Pemeriksaan hasil coran... 29 3.3.2 Proses Pengujian Spesimen... 29 1. Proses pembuatan spesimen untuk pengujian... 29 a. Pemotongan spesimen... 29 b. Pengukuran spesimen... 29 c. Pengamplasan... 30 d. Penimbangan berat spesiman... 30 e. Perendaman spesimen... 30 vii

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN... 31 4.1 Analisa Data... 31 4.2 Grafik Laju Korosi Pada Masing-Masing Logam Paduan... 35 4.3 Grafik Laju Korosi Pada Masing-Masing Logam Paduan... 37 4.4 Pengamatan Struktur Mikro Korosi Menggunakan SEM... 39 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 44 5.1 Kesimpulan... 44 5.2 Saran... 44 DAFTAR PUSTAKA... 45 viii

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Contoh perubahan tekstur warna gamelan gong berbahan logam perunggu... 1 Gambar 2.1 Proses pengkorosian logam... 5 Gambar 2.2 Proses korosi logam dalam lingkungan air sebagai reaksi elektrokimia... 7 Gambar 2.3 Anoda korban... 12 Gambar 2.4 Katoda Protection... 12 Gambar 2.5. Diagram Equilibrium Sistem Biner Paduan C u -S n... 13 Gambar 2.6. Diagram Equilibrium Sistem Biner Paduan C u -S i... 14 Gambar 3.1 Tembaga... 17 Gambar 3.2 Timah Putih... 18 Gambar 3.3 Silikon... 18 Gambar 3.4 Pasir Cetak... 19 Gambar 3.5 Larutan Asam Klorida (HCL)... 19 Gambar 3.6 Larutan Asam Nitrat (HNO 3 )... 20 Gambar 3.7 Larutan Asam Sulfat (H 2 SO 4 )... 21 Gambar 3.8 Larutan Aquades... 21 Gambar 3.9 Larutan Buffer... 22 Gambar 3.10 Dapur Pengecoran... 22 Gambar 3.11 Blower... 23 Gambar 3.12 Kowi... 23 Gambar 3.13 Timbangan... 23 Gambar 3.14 Cetakan Pasir... 24 Gambar 3.15 Timbangan Digital... 24 Gambar 3.16 Varnier Caliper... 24 Gambar 3.17 Gregaji Mesin dan Gregaji Tangan... 25 Gambar 3.18 Amplas... 25 Gambar 3.19 Gelas Spesimen... 25 Gambar 3.20 Uji SEM (Scanning Electron Microscope)... 26 Gambar 3.21 PH Meter... 26 Gambar 3.22 a) Pola cetakan, b) Tampak dalam cetakan... 27 ix

Gambar 3.23 Proses Peleburan... 28 Gambar 3.24 Dimensi Spesimen... 29 Gambar 3.25 PH Larutan... 30 Gambar 4.1. Laju Korosi Pada Masing-Masing Logam Paduan... 35 Gambar 4.2. Ketebalan Spesimen yang Hilang Pada Masing-Masing Logam Paduan... 37 Gambar 4.3. Foto SEM korosi paduan I (Cu 85%-Sn 15 %) dengan pembesaran 6.000X... 39 Gambar 4.4. Foto SEM kedalaman korosi pada paduan I (Cu 85%-Sn 15 %) dengan pembesaran 800X... 39 Gambar 4.5. Foto SEM korosi paduan II Perunggu + ( Si 2,5% ) dengan pembesaran 6.000X... 40 Gambar 4.6. Foto SEM kedalaman korosi pada paduan II Perunggu + (Si 2,5 %) dengan pembesaran 800X...40 Gambar 4.7. Foto SEM korosi paduan III Perunggu + ( Si 4 % ) dengan pembesaran 6.000X... 41 Gambar 4.8. Foto SEM korosi paduan III Perunggu + ( Si 4 % ) dengan pembesaran 800X... 41 Gambar 4.9. Foto SEM korosi paduan IV Perunggu + ( Si 5,5 % ) dengan pembesaran 6.000X... 42 Gambar 4.10. Foto SEM korosi paduan IV Perunggu + ( Si 5,5 % ) dengan pembesaran 800X... 42 x

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Elektrolit dan Non Elektrolit... 8 Tabel 4.1 Laju korosi paduan I Perunggu ( Cu 85 % Sn 15 % )... 33 Tabel 4.2. Data Laju korosi paduan II ( Perunggu + Si 2,5 % )... 33 Tabel 4.3. Data Laju korosi paduan III ( Perunggu + Si 4 % )... 34 Tabel 4.4. Data Laju korosi paduan IV ( Perunggu + Si 5,5 % )... 34 xi

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Pernyataan... 47 Lampiran 2 Lembar Asistensi... 48 Lampiran 3 Lembar Asistensi... 49 Lampiran 4 Proses Pengecoran... 50 Lampiran 3 Pembuatan Spesimen... 51 Lampiran 4 Pengukuran PH... 52 Lampiran 5 SK Pembimbing Skripsi... 53 xii