i
ANALISA LAJU KOROSI
TERHADAP VARIASI SUDUT BENDING
PADA BAJA KONSTRUKSI RINGAN
DALAM LARUTAN NaCl 5%
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademi
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh:
Yunan Dite Rahman Setya Pratama
201410120311071
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2020
vii
ANALISA LAJU KOROSI
TERHADAP VARIASI SUDUT BENDING
PADA BAJA KONSTRUKSI RINGAN
DALAM LARUTAN NaCl 5%
Yunan Dite Rahman Setya Pratamaa, Dini Kurniawati
b, Sudarman
c
a,b,c Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas, No 246, Malang 65144 Phone. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
e-mail: [email protected]
Abstrak
Baja konstruksi ringan merupakan logam yang paling sering banyak digunakan manusia selain adanya logam-logam lain seperti tembaga, perak, emas dan sebagainya. Baja jenis ini sering mendapatkan perlakuan tekuk atau bending khususnya pada manufaktur kelautan atau daerah pantai dan lepas pantai. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa laju korosi pada baja konstruksi ringan dangan spesimen berupa plat baja konstruksi ringan. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan sudut bending dan variasi perendaman hari pada baja konstruksi ringan terhadap laju korosi. Proses pemberian tekanan pada permukaan ini sangat mungkin menimbulkan korosi pada material terutama material baja, sehingga baja karbon rendah (mild steel) mudah terkorosi karena kandungan kadar karbon yang kurang dari 0,25%. Variasi sudut bending yang digunakan pada penelitian ini yaitu sudut bending 45º, 60º dan 75º dengan variasi waktu perendaman spesimen yaitu 3 hari, 6 hari, 9 hari, 12 hari dan 15 hari yang menghasilkan data berupa angka dari selisih berat awal dan berat akhir spesimen yaitu kehilangan berat (weight loss) menggunakan parameter perubahan CPR (Corrosion Penetration Rate) atau yang lebih dikenal dengan laju korosi. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah celup diam dengan mengacu pada standar ASTM G1 yaitu Standard Practice for Preparing, Cleaning and Evaluation Corrosion Test Specimens dan ASTM G31 – 72 yaitu Standard Practice for Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals. Hasil penelitian laju korosi terbesar terjadi pada saat awal perendaman 3 hari yaitu sudut bending 45º mendapatkan hasil laju korosi terbesar yaitu sebesar 0,31084 mmpy dan laju korosi terkecil terjadi pada sudut bending 75º mendapatkan hasil laju korosi sebesar 0,10664 mmpy. Perlakuan sudut bending sangat berpengaruh terhadap laju korosi, semakin kecil sudut bending maka laju korosinya akan semakin besar, hal ini dikarenakan lapisan spesimen semakin terbuka akibat gaya tarik (tension) dapat membuat renggangan pada spesimen dan itu memberikan pengaruh terhadap proses terjadinya korosi.
Kata Kunci: Baja Konstruksi Ringan, Sudut Bending, Korosi, NaCl, Regresi.
viii
ANALYSIS OF CORROSION RATE OF BENDING VARIATION
ON LIGHT CONTSTRUCTION STEEL IN 5% NaCl SOLUTION
Yunan Dite Rahman Setya Pratamaa, Dini Kurniawati
b, Sudarman
c
a,b,c Faculty of Engineering, Mechanical Engineering Department, University of Muhammadiyah Malang
Jl. Tlogomas, No 246, Malang 65144 Phone. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782
e-mail: [email protected]
Abstract
Light construction steel is the metal most often used by humans in addition to
the presence of other metals such as copper, silver, gold and so on. This type
of steel is often subjected to bending treatment especially in marine
manufacturing or in coastal and offshore areas. This study aims to analyze
the rate of corrosion in light construction steel with specimens in the form of
light construction steel plates. To determine the effect of bending angle
treatment and day immersion variations in mild steel construction on
corrosion rate. The process of applying pressure to the surface is very likely
to corrode material, especially steel material, so that low carbon steel (mild
steel) is easily corroded due to the carbon content of less than 0.25%. The
bending angle variations used in this study are the 45º, 60º and 75º bending
angles with variations in the immersion time of 3 days, 6 days, 9 days, 12
days and 15 days which produce data in the form of a number of differences
in initial weight and final weight of the specimen ie loss weight (weight loss)
using the CPR (Corrosion Penetration Rate) or better known as the corrosion
rate. The method used in this study is a silent dip by referring to ASTM G1
standards, namely Standard Practice for Preparing, Cleaning and Evaluation
Corrosion Test Specimens and ASTM G31 - 72 namely Standard Practice for
Laboratory Immersion Corrosion Testing of Metals. The results of the largest
corrosion rate occurred at the beginning of the immersion of 3 days, namely
the bending angle of 45º to get the results of the largest corrosion rate of
0.31084 mmpy and the smallest corrosion rate occurred at the bending angle
of 75º to obtain a corrosion rate of 0.10664 mmpy. The treatment of bending
angle is very influential on the corrosion rate, the smaller the bending angle,
the greater the corrosion rate will be, this is because the specimen layer is
more exposed due to tensile force (tension) can create a gap in the specimen
and it gives an influence on the process of corrosion.
Key Words: Light Construction Steel, Bending Angle, Corrosion, NaCl, Regression.
ix
KATA PENGANTAR
Bismillaahirrahmaanirrahiim
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat, taufik dan
hidayahNya yang selalu dilimpahkan kepada kita tanpa pernah terputus. Shalawat
dan salam kita panjatkan kepada Junjungan Nabi Besar Muhammad SAW sebagai
Nabi dan Rasul akhir zaman yang membimbing kita agar kelak diakui menjadi
hamba Allah SWT.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis memberikan judul tugas akhir
“Analisa Laju Korosi Terhadap Variasi Sudut Bending Pada Baja
Konstruksi Ringan Dalam Larutan NaCl 5%”. Tugas akhir ini dibuat dengan
tujuan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di
Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa
adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak baik dalam segi material
maupun spiritual dan karenanya penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu, ibu, ibu dan Alm. Ayah saya tercinta, beserta seluruh keluarga dan orang-
orang yang penulis sayangi yang selalu memberikan doa, dan motivasi bagi
penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Murjito, ST., MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Ibu Dini Kurniawati, ST, MT. selaku dosen pembimbing I yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini.
4. Bapak Ir. Sudarman, MT. selaku dosen pembimbing II yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan dengan sabar dan bijaksana serta
memberikan dorongan dari awal hingga akhir penulisan tugas akhir ini.
5. Bapak dan Ibu Dosen khususnya jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan
bekal ilmu pengetahuan dan juga wawasan yang luas pada saat perkuliahan.
6. Para karyawan dan juga staff jurusan Teknik Mesin yang sudah banyak
membantu dan dengan sabar memberikan petunjuk dan arahan di dalam
penyelesaian rangkaian kegiatan pada tugas akhir ini.
x
7. Ardian Dwi Basuchi, Wahyu Agus Andriyanto, Moch Jayadi, Arif Wahyu
Chotrianda, Raudhah Trisna Wardhani, Dinda Almas Arum, Nur Hidayati, Nur
Redie dan teman-teman jurusan Teknik Mesin. Terimakasih untuk dukungan,
bantuan, motivasi dan semangat.
8. Keluarga besar Laboratorium MATC (Muhammadiyah Apllied Technology
Center), yang selalu memberikan pengalaman, semangat, dorongan, dan
kenangan.
Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi
pembacanya. Sekali lagi penulis ucapkan puji dan syukur kepada ALLAH
S.W.T semoga ilmu yang diperoleh dapat bermanfaat dan bermakna
dikehidupan, terimakasih.
Malang, 20 Januari 2020
Penulis
Yunan Dite Rahman S.P
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ................................................................................................... i
POSTER ................................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii
LEMBAR ASISTENSI ........................................................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI ........................................................................................... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................... vi
ABSTRAK ............................................................................................................... vii
ABSTRACT .............................................................................................................. viii
KATA PENGANTAR ............................................................................................. ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................ xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xiv
DAFTAR PERSAMAAN ........................................................................................ xv
BAB I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 2
1.2 Rumusan masalah ...................................................................................... 3
1.3 Tujuan penelitian ....................................................................................... 3
1.4 Manfaat penelitian ...................................................................................... 3
1.5 Batasan masalah ......................................................................................... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5
2.1 Baja ............................................................................................................ 5
2.1.1 Definisi Baja ...................................................................................... 5
2.1.2 Baja Karbon ....................................................................................... 6
2.2 Bending ...................................................................................................... 8
2.2.1 Definisi Bending ................................................................................ 8
2.2.2 Sheet Metal Forming Bending ........................................................... 11
2.3 Air Laut ...................................................................................................... 13
2.3.1 Definisi Air Laut ................................................................................ 13
2.3.2 Salinitas Air Laut ............................................................................... 13
2.4 Korosi ........................................................................................................ 15
xii
2.4.1 Jenis Jenis Korosi ............................................................................... 17
2.4.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Korosi ................................ 23
2.4.3 Dampak Korosi .................................................................................. 24
2.4.4 Metode Pencegahan Korosi ............................................................... 25
2.5 Laju Korosi ................................................................................................ 26
2.5.1 Uji Laju Korosi .................................................................................. 26
2.5.2 Perhitungan Laju Korosi .................................................................... 27
2.6 Penelitian Terdahulu .................................................................................. 29
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 32
3.1 Tempat Penelitian ...................................................................................... 32
3.2 Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 32
3.3 Alat dan Bahan Penelitian ......................................................................... 33
3.3.1 Alat Penelitian ..................................................................................... 33
3.3.2 Bahan Penelitian ................................................................................ 35
3.4 Variabel Penelitian ..................................................................................... 36
3.5 Tahap Penelitian ........................................................................................ 36
3.5.1 Persiapan Spesimen Uji ..................................................................... 36
3.5.2 Persiapan Larutan Media Korosi ....................................................... 37
3.5.3 Pelaksanaan ........................................................................................ 37
3.5.4 Pengambilan Data .............................................................................. 38
3.5.5 Analisa Data ....................................................................................... 39
3.5.6 Pengolahan Data ................................................................................ 40
BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN .............................................. 43
4.1 Perhitungan Laju Korosi ............................................................................ 43
4.2 Pembahasan ............................................................................................... 44
4.2.1 Pengaruh Variasi Sudut Bending Terhadap Laju Korosi ................... 44
4.2.2 Pengaruh Regresi Terhadap Susut Bending ....................................... 47
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 54
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................. 56
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Tabel 2.1 Konstanta Perhitungan Laju Korosi ....................................................29
Tabel 3.1 Penelitian Spesimen Baja ...................................................................38
Tabel 4.1 Data Hasil Laju Korosi ......................................................................44
Tabel 4.2 Interpretasi Koefisien Korelasi Nilai R2 ............................................48
Tabel 4.3 Data Regresi Sudut Bending 45º .........................................................48
Tabel 4.4 Data Regresi Sudut Bending 60º ........................................................49
Tabel 4.5 Data Regresi Sudut Bending 75º .........................................................49
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Gambar 2.1 Klarifikasi Baja Karbon ................................................................... 7
Gambar 2.2 Bending Ram Set Up ........................................................................ 7
Gambar 2.3 Draw Rotary Bending ....................................................................... 9
Gambar 2.4 Mandrel Bending .............................................................................. 10
Gambar 2.5 Bending Induksi Panas ..................................................................... 10
Gambar 2.6 Bending Roller .................................................................................. 11
Gambar 2.7 Sheet Metal V Bending .................................................................... 11
Gambar 2.8 (a) Bending Force ............................................................................. 12
(b) Air Bending ................................................................................ 12
(c) Bottoming ................................................................................... 12
Gambar 2.9 Korosi Seragam ................................................................................ 17
Gambar 2.10 Korosi Sumuran .............................................................................. 18
Gambar 2.11 Korosi Erosi ................................................................................... 19
Gambar 2.12 Korosi Galvanis .............................................................................. 19
Gambar 2.13 Korosi Tegangan ............................................................................ 20
Gambar 2.14 Korosi Celah ................................................................................... 21
Gambar 2.15 Korosi Mikrobiologi ....................................................................... 22
Gambar 2.16 Korosi Lelah ................................................................................... 22
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahap 1 ...................................................................... 32
Gambar 3.2 Diagram Alir Tahap 2 ...................................................................... 33
Gambar 4.1 Hubungan antara Variasi Perendaman Terhadap Laju Korosi ......... 45
Gambar 4.2 Analisis Regresi Hubungan antara Waktu Perendaman terhadap
Korosi Sudut Bending 45º ................................................................ 50
Gambar 4.3 Analisis Regresi Hubungan antara Waktu Perendaman terhadap
Korosi Sudut Bending 60o ................................................................. 51
Gambar 4.4 Analisis Regresi Hubungan antara Waktu Perendaman terhadap
Korosi Sudut Bending 75o ................................................................. 52
xv
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan Halaman
2.1 Reaksi Anoda ................................................................................................. 16
2.2 Larutan pH <7 ................................................................................................ 16
2.3 Larutan pH >7 ................................................................................................ 16
2.4 Reaksi Korosi Anoda ..................................................................................... 23
2.5 Reaksi Korosi Katoda .................................................................................... 23
2.6 Reaksi Pitting ................................................................................................. 23
2.7 Reaksi Korosi Pitting ..................................................................................... 23
2.8 Rumus Persamaan mmpy ............................................................................... 28
56
DAFTAR PUSTAKA
Afandi, K., Y., Arief, S., I. & Amiadji. 2015. Analisa Laju Korosi Pada Pelat Baja
Karbon Dengan Variasi Ketebalan Coating. Jurnal Teknik ITS. Vol.4 No.1
(2015) ISSN : 2337 – 3539 (2301 – 9271 Printed).
Arief, D. 1984. Pengukuran Salinitas Air Laut Dan Peranannya Dalam Ilmu
Kelautan. Pusat Penelitian Oseanografi dan Lembaga Oseanologi
Nasional. Oseana Volume IX Nomor 1 : 3-10 1984.
Arwiyah, Zainuri, M. & Efendy, M. 2015. Studi Kandungan NaCl Di Dalam Air
Baku Dan Garam Yang Dihasilkan Serta Produktivitas Lahan Garam
Menggunakan Media Meja Garam Yang Berbeda. Jurnal Kelautan.
Volume 8 No.1 April 2015 ISSN : 1907 – 9931.
ASTM G1. 1999. Standard Practice For Preparing, Cleaning And Evaluation
Corrosion Test Specimens. Designation: G 1 - 90 (Reapproved 1999).
ASTM G1. 2004. Standard Practice For Laboratory Immersion Corrosion
Testing Of Metals. Designation: G 31 - 72 (Reapproved 2004).
Bahri, S. 2007. Penghambatan Korosi Baja Beton Dalam Larutan Garam Dan
Asam Dengan Menggunakan Campuran Senyama Butilamina Dan
Oktilamina. Jurnal Gradien. Vol.3 No.1 Januari 2007. Hal 231 – 236.
Hidayat, R., A., Rochani, I., & Supomo, H. 2013. Studi Eksperimen Perbandingan
Laju Korosi Pada Plat ASTM (American Society for Testing and Material)
A36 Dengan Menggunakan Variasi Sudut Bending. Jurnal Teknik Pomits.
Vol.2 No. 1 (2013) ISSN : 2337 – 3539 (2301 – 9271 Print).
Nugroho, F. 2015. Penggunaan Inhibitor Untuk Meningkatkan Ketahanan
Ketahanan Korosi Pada Baja Karbon Rendah. Jurnal Angkasa. Volume
VII Nomor 1 Mei 2015.
Permadi, B,. L. & Palupi, E., A. 2014. Analisa Laju Korosi Pada Baja Karbon
Ringan (Mild Steel) Dengan Perlakuan Bending Pada Media Pengorosi
Larutan Asam. JTM. Volume 03 Nomor 01 Tahun 2014. Hal 49 - 54.
Putri, M., A., Rochani., I., & Supomo, H. 2012. Studi Laju Korosi Dan Surface
Morpgology Pipa Bawah Laut Api 5l Grade X65 Dengan Variasi Sudut
Bending. Jurnal Teknik ITS. Vol. 1, September 2012. ISSN : 2301 – 9271.
Sabyantoro, K., W,. Purwanto, H., & Dzulfikar, M. 2019. Analisis Laju Korosi
Dengan Aliran Media Korosi HCl 10% Pada Meterial Baja ASTM A36
Dengan Sudut Bending. Momentum. Volume 15 Nomer 1 April 2019. Hal
51 – 57.
Sidiq, F., M. 2013. Anilisa Korosi Dan Pengendaliannya. Jurnal Foundry. Vol.3
No.1 April 2013. ISSN : 2087 – 2259.
57
Srinivasan, R., Vasudevan, D., & Padmanabhan, P. 2013. Prediction of Bend
Force and Bend Angel in Air Bending of Electrogalvanized Steel Using
Response Surface Methodology. Jurnal of Mechanical Sciense and
Technology 27 (7) (2013) 2093 -2105.
Sukarjo, Hb. & Surahman, A. 2017. Pengaruh Korosi Terhadap Kekuatan Tarik
Macaroni Tubing P110 1,900 x 4,19 lbs/ft. Jurnal Engine. Vol.1 No.1 Mei
2017. Pp 1 - 10 e-ISSN : 2579 – 7433.
Suyuti, A., M., Nur, R., & Iswar, M. 2018. Springback Hasil Proses Tekuk “V”
Pelat Baja Karbon ST-60 Ketebalan 4 mm. Prosiding Seminar Hasil
Penelitian (SNP2M) 2018 (pp. 30 – 34).
Taufik, A., Pratiko., Suprapto, A., & Sonief, A., A. 2016. Pengaruh Radius
Bending Terhadap Perubahan Struktur Mikro. Seminar Nasional Inovasi
dan Aplikasi Teknologi di Industri (SENIATI) 2016. ISSN : 2085 – 4218.
Tjitro, S., Anggorowati, A. A., & Phengkusaksomo, G. 2000. Studi Perilaku
Korosi Tembaga dengan Variasi Konsentrasi Asam Askorbat (Vitamin C)
dalam Lingkungan Air yang Mengandung Klorida dan Sulfat. Jurnal
Teknik Mesin. Volume 2 Nomer 1 April 2000. Hal 62 – 67.
Tumpal, O., R. & Winata. 2013. Perhitungan Laju Korosi Pada Material Baja A36
Akibat Proses Pengelasan SMAW (Shilded Metal Arc Welding). Jurnal
Mechanical. Volume 4 Nomor 1 Maret 2013.
Turnip, Br., L., Handani, S., & Mulyadi S. 2015. Pengaruh Penambahan Inhibitor
Ekstrak Kulit Buah Manggis Terhadap Penurunan Laju Korosi Pada Baja
ST-37. Jurnal Fisika Unand. Vol.4 No.2 April 2015.
Utomo, B. 2009. Jenis Korosi Dan Penanggulangannya. KAPAL. Vol.6 No.2 Juni
2009.
Uygunoglu,T. & Gunes, I. 2015. Biogenic Corrosion On Ribbed Reinforcing Steel
Bars With Different Bending Angels In Sewage System. Construction and
Building Materials 96 (2015) 530 – 540.
Wiludin, A., & Soepomo, H. 2013. Analisa Teknis Dan Ekonomis Penggunaan
ICCP (Impressed Current Cathodic Protection) Dibandingkan Dengan
Sacrificial Anode Dalam Proses Pecegahan Korosi. Jurnal Teknik Pomits.
Vol.2 No.1 (2013) ISSN : 2337 – 3539 (2301 – 9271 Print).
Yunaidi. 2016. Perbandingan Laju Korosi Pada Baja Karbon Rendah dan
Stainless Steel Seri 201, 304 dan 430 Dalam Larutan Nira. Jurnal
Mekanika dan Sistem Termal. Vol.1 (1) April 2016 – ISSN : 2527 – 3841 ;
e-ISSN : 2527 – 4910.