https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika

## PENGARUH UDARA DAN PERENDAMAN LARUTAN NaCl TERHADAP LAJU KOROSI PADA LASAN BAJA S45C

## EFFECT OF AIR AND SOAKING OF NaCl SOLUTION ON CORROSION RATE OF S45C STEEL WELDS
Akhmad Syarief 1) , Ade Azhari Ramatuloh 2)
1.2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia email: akhmad.syarief@ulm.ac.id 1) , adhe029@gmail.com 2)*
Received: 21 Juni 2020
Accepted:
24 Juni 2020 Published: 25 Juni 2020 © 2020 SJME Kinematika All Rights Reserved.

## Abstrak
Pengelasan  merupakan  penyambungan  dua  logam  sehingga  terbentuk sambungan  yang  kuat,  Salah  satu  penyebab  daya  guna  baja  ini  semakin menurun  adalah  terjadinya  korosi.  Korosi  merupakan penurunan  kualitas dan mutu  material  akibat  reaksi  kimia  dengan  unsur  pada  lingkungan.  Tujuan penelitian  untuk  mengetahui  pengaruh  udara  dan  perendaman  larutan  NaCl terhadap laju korosi. Metode yang digunakan adalah metode kehilangan berat, dimana setelah 38 hari baja S45C didiamkan pada ruang terbuka dan 38 hari didiamkan pada larutan NaCl dengan Variasi kampuh V, ½ V, dan I. Dari hasil pengujian  selama  38  hari  didapatkan  laju  korosi  variasi  kampuh  las  pada larutan NaCl adalah tertinggi pada kampuh I sebesar 0,0644 mm/y, selanjutnya kampuh ½ V sebesar 0,0635 mm/y, dan terendah kampuh kampuh V sebesar 0,0631 mm/y. Sedangkan pada tanpa perendaman laju korosi tertinggi kampuh I  sebesar  0,00488  mm/y,  diikuti  kampuh  ½  V  sebesar  0,00431  mm/y,  dan terendah  kampuh  V  sebesar  0,00429  mm/y.  V  sebesar  0,00431  mm/y,  dan terendah kampuh V sebesar 0,00429 mm/y. Kata kunci: Kampuh Las, Baja S45C, Korosi

## Abstract
Welding is the joining of two metals so that a strong connection is formed. One of the causes of this steel's efficiency is decreasing. Corrosion is a decrease in the quality and quality of material due to chemical reactions with elements in the environment. The purpose of this study was to determine the effect of air and immersion of NaCl solution on the corrosion rate. The method used is the weight loss method, where after 38 days the S45C steel is left in the open space and 38 days left in the NaCl solution with a variation of seam V, ½ V, and I.
From  the results of  testing  for 38 days,  the highest corrosion  rate of  welded seam  variation  in  NaCl  solution  was  0.0644  mm/y,  and  then  ½  V  was 0.0635 mm/y, and the lowest was seam V with 0.0631 mm/y Whereas, without immersion, the highest corrosion rate in seam I was 0.00488 mm/y, followed by ½ V with 0.00431 mm/y, and the lowest seam V was 0.00429 mm/y, V with 0.00431 mm/y, and the lowest seam V with 0.00429 mm/y. Keywords: Weld Seam, S45C Steel, Corrosion
DOI:10.20527/sjmekinematika.v5i1.140
How to cite:
Syarief A., & Rahmatuloh A.A., “Pengaruh Udara Dan Perendaman Larutan NaCl Terhadap Laju Korosi Pada Lasan Baja S45C”. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 5(1), 67-74, 2020.

## PENDAHULUAN
Baja  umum  digunakan  dalam  proses  industri,  hampir  semua  jenis  kontruksi menggunakan baja sebagai bahan baku utama dalam produksi dan komposisi pada industri. Dan  juga  perkembangan  tenologi  dan  produksi  tidak  dapat  dipisahkan  dari  pemanfaatan teknologi pengelasan, sehingga hampir sumua baja dan loga dapat dilas untuk kepentingan proses industri. Pemanfaatan logam dalam kontruksi tidak harus sama, harus disesuaikan dengan  kekuatan  dan  sifat  untuk  setiap  komponen  mesin  dan  kontruksi  bangunan. Pengelasan  merupakan  penyambungan  dua  logam  sehingga  terbentuk  sambungan  yang kuat,untuk mendapatkan sifat yang diinginkan agar sesuai dengan pengaplikasian pada saat digunakan.  Pada  sifat  mekanis  melipiti  kekuatan  tarik,  tekan,  torsi,  kekerasan,elastisitas, kegetasan,  keandalan  dan  keuletan. Dan pada  siat fisis  mencakup  sikap fisik  dari  benda, struktur mikro,dan  komposisi  benda.  Sehingga  mendapatkan hasil  yang  maksimal  dalam proses pengelasan.
Banyak  tahapan  yang  harus  dipehatikan  dalam  pengelasan  salah  satunya  tahapan desain mulai dari pemilihan jenis lasan sampai pada sudut kampuh yang akan digunakan, kemudian tahapan pengerjaan mulai dari pemilihan kuat arus hingga sampai pada proses pengerjaan. Harus kita akui juga pengelasan juga memiliki kelemahan dengan berubahnya struktur  mikro  didaerah  lasan  hingga  adanya  tegangan  berlebih  akibat  pengelsan  yang menimbulkan lemahnya sambungan las.
Faktor  penyebeb  lain  nya  dalam  pengelasan  terhadap  menurunnya  kekuatan  baja dalam kehidupan sehari-hari yang menyebabkan kegagalan dalam mengoprasikan kapal ini diakibatkan  oleh  korosi.  Pada  air  laut  dapat  menyebabkan  korosif  karena  terdapat kandungan  klorida  yang  cukup  tinggi  dan  mikro  banteri  yang  hidup  dilaut  [1].  Korosi bersifat merusak entah itu pada logam ataupun non logam, korosi menimbulkan kerugian yang  sangat  banyak  pada  kapal  sendiri  contohnya  kerugiannya  menurunkan  kecepatan kapal dan berkurangnya sifat mekanis pada baja tersebut. Dalam hal ini udara juga dapat mempengaruhi  terjadinya  korosi,  contohnya  pada  ruang  terbuka  korosi  terjadi  akibat pengembunan. Pengembunan yang  membasahi seluruh permukaan termasuk pada tempat yang  tersembunyi  akan  mendatangkan  bahaya  korosi,  karena  embun  tidak  mengalir  dan akan tetap menempel pada benda sampai menguap oleh udara atau temperatur meningkat [2].
Proses elektro-kimia pada korosi yaitu perubahan kimia yang dapat menimbulkan adanya  aliran  listrik.  Campuran  karbon  tidak  merata  menyebar  dalam  logam  besi  yang mengakibatkan perbedaan potensial antara atom logam besi bertindak sebagai anode dan atom  karbon  bertindak  sebagai  katode.  Air  sendiri  merupakan  tempat  terjadinya  reaksi redoks, electron mengalir menuju anode ke katode [3].
Munculnya  beberapa  faktor  dari  pengelasan  dan  gejala  korosi  pada  material  baja akibat  lingkungan,  tidak  hanya  berpengaruh  pada  tampilan  fisik  dari  baja  akan  tetapi berpengaruh  juga  terhadap  kekuatan  dari  sifat  baja  tersebut.  Oleh  karna  itu  tujuan  dari penelitian  ini  adalah  mengetahui  dan  menganalisa  Pengaruh  Udara  Dan  Perendaman Larutan NaCl Terhadap Laju Korosi Pada Lasan Baja S45C.

## Pengertian Pengelasan
Pengelasan  merupakan  penyambungan  dua  logam  sehingga  terbentuk  sambungan yang kuat. Proses penyambungan dengan pengelasan harus diperhatikan tahapan nya untuk menghasilkan  yang  optimal,  mulai  dari  tahapan  desain  dari  dengan  pemilihan  jenis pengelasan  sampai  pada  pemilihan  sudut  kampuh,  sedangkan  pada  tahapan  pengerjaan mulai dari kuat arus yang digunakan sampai pada posisi yang digunakan.

## Pengertian Korosi
Korosi adalah musuh besar dalam industry, banyak kerugian yang ditimbulkan oleh adanya  korosi  yaitu terjadinya  penurunan  biaya  dan  kekuatan  material  akan  naiknyabiya perbaikan  maka  dari  itu  perlu  usaha  untuk  pencegahan  serangan  korosi  [4].  Korosi merupakan penurunan kualitas dan mutu material akibat reaksi kimia dengan unsur pada lingkungan [5]. terdapat 4 komponen proses elektro-kimia yaitu:
1. Anode
Melepaskan elektron dari atom logam netral membentuk ion. Ion akan tetap tinggal dalam larutan dan bisa bereaksi membentuk korosi tidak terlarut.
M → M Z+ + ze -
(1)
Umumnya z = 1,2,3 dengan M valesi logan
2. Katode
Reaksi pada katode berupa reaksi reduksi, katode tidak mengalami korosi meskipun akan memperoleh kerusakannya pada saat terjadi korosi. Biasanya tergantung pada pH pH<7   = H + + e - → H (2)
2H → H 2 pH>7   = 2H 2 O + O 2 +4e - → 4OH - (3)
3. Elektrolit
Merupakan larutan yang mempunyai sifat mengalirkan listrik dari anode dan katode. Elektrolit dapat berupa larutan asam, basa dan larutan garam.
4. Anode dan Katode harus tersambung Anode dan katode harus mempunyai listrik supaya arus mampu mengalir.

## Dampak Korosi
Korosi tidak dapat dihindari tetapi bisa dicegah sehingga benda atau material dapat digunakan lebih lama. Banyak kerugian yang ditimbulkan dengan adanya korosi yaitu:
1. Penipisan material.
2. Penurunan kekuatan.
3. Penurunan waktu pemakaian.
4. Terjadi retakan.
5. Terjadinya kebocoran fluida.
6. Penurunan sifat material.
7. Penurunan hasil produksi.
8. Merubah bentuk spesimen.
9. Embrittlement.

## Baja S45C
Baja  adalah  logam  paduan  antara  besi  (Fe)  dan  karbon  (C),  dimana  besi  sebagai unsur  dasar  dan  karbon  sebagai  unsur  paduan  utamanya.  Persentase  komposisi  karbon pada  baja  berkisar  antara  0,05  -  1,7%  dengan  komposisi  tersebut  dapat  menentukan
klasifikasi baja. Baja memiliki unsur-unsur lain sebagai pemadu yang dapat mempengaruhi material baja unggul jika ditinjau dari segi kekuatan. Baja karbon dibedakan menjadi tiga jenis  yaitu  baja  karbon  rendah,  baja  karbon  sedang,  baja  karbon  tinggi.  Maka  di  setiap proyek-proyek  konstruksi  bangunan  (jembatan  atau  gedung)  baja  selalu  ditemukan, meskipun tentu saja volumenya tidak mendominasi. Baja S45C (S45C-Steel) Material baja S45C sangat sering digunakan karena harganya yang lebih murah dibanding material baja lainnya.  Pada  umumnya  tipe  baja  karbon  ini  mempunyai  komposisi  kimia  dengan kandungan-kandungan utamanya antara lain: 0,44% C, 0,57–0,69% Mn, 0,013–0,037% P, 0.033–0.038%  S,  0,16–0,20%  Si.  Sedangkan  kandungan  lain  dalam  jumlah  yang  relatif sangat kecil dapat untuk memperbaiki sifat mekanis seperti: Cr, Ni, Cu, dan Al.

## Natrium Klorida
Dirumuskan  dengan  rumus  molekul  NaCl,  mewakili  perbandingan  1:1  ion  natrium dan klorida dengan massa molar 22,99 dan 35,45 g/mol. 100 g NaCl berisikan 39,34 gram Na  dan  60,66  gram  Cl.  Senyawa  ini  adalah  garam  yang  paling  banyak  mengandung salinitas laut dan cairan ekstra seluler pada banyak organisme multiseluler.

## Udara
Udara  dimana  terkandung  sejumlah  oksigen,  ialah  komponen  esensial  bagi kehidupan,  baik  manusia  maupun  makhluk  hidup  lainnya.  Udara  merupakan  campuran dari gas, yang terdiri dari sekitar 78 % N, 20 % O, 0,93 % Argon, 0,03 % Karbon Dioksida (CO2) dan sisanya terdiri dari Neon (Ne), Helium (He), Metan dan Hidrogen.

## METODE PENELITIAN

## Tempat Penelitian
Penelitian  ini  akan  dilakukan  di  Workshop  Teknik  Mesin,  Fakultas  Teknik Universitas  Lambung  Mangkurat.  Waktu  yang  dibutuhkan  pada  penelitian  ini  adalah selama 4 bulan terhitung dari Februari 2020 s/d Mei 2020.

## Variabel Penelitian
1. Variabel  bebas  yang  akan  digunakan  ialah  perbandingan  variasi  waktu  yang digunakan:
a 3 spesimen direndam selama 38 hari pada larutan NaCl pada kampuh V.
b 3 spesimen di biarkan selama 38 hari pada ruang terbuka pada kampuh V.
c 3 spesimen direndam selama 38 hari pada larutan NaCl pada kampuh setengah V.
d 3  spesimen  di  biarkan  selama  38  hari  pada  ruang  terbuka  pada  kampuh setengah V.
e 3 spesimen direndam selama 38 hari pada larutan NaCl pada kampuh I.
f 3 spesimen di biarkan selama 38 hari pada ruang terbuka pada kampuh I.
2. Variabel  terikat yang digunakan adalah percepatan korosi dan pengujian kekerasan yang terjadi pada Baja S45C.
3. Variabel  respons  yang  digunakan  adalah  hilangnya  masa  spesimen  pada  saat pengujian.

## Standar Pengujian
1. Standar  ASTM  G1  ( lattes  revion ),  Praktek  yang  di  rekomendasikan  untuk mempersiapkan, membersihkan, dan mengevaluasi specimen uji korosi. [6]
2. Standar  ASTM  G  31-  72  ( lattes  revion )  Standard  laboratorium practisefor perendaman pengujian korosi logam [6].
3. standar ASTM E110 Cara uji ini untuk Kekerasan lekukan metalik untuk pengujian kekerasan rockwell penguji hardness portable [6].

## Diagram Alir Penelitian
Langkah-langkah dalam penelitian ini dapat di lihat dalam Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

## Prosedur Penelitian
1. Persiapan spesimen
a. Proses  pengelasan  dan  penimbangan  material  dengan  berbagai  kampuh  las yaitu kampuh V, kampuh setengah V dan kampuh I.
b. Bahan  baja  S45C  di potong  serta  di  las  menjadi  18  spesimen  dengan  ukuran 255mm × 50mm dan tebal 10mm.
c. Kemudian dilas pada arus mesin las 85 ampere menggunakan elektrode ukuran kawat = 2,6 mm x 350 mm.
Mulai Studi Literatur
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan spesimen S45C
1. Pengelasan Kampuh V 2. Pengelasan Kampuh ½ V 3. Pengelasan Kampuh I Perendaman Dalam Larutan NaCl Selama 38 Hari Dibiarkan Diruang Terbuka Selama 38 Hari Pembersihan Sampel
Pengambilan Data Sampel 1. Perhitungan laju korosi 2. Pengujian Kekerasan
Hasil Pembahasan
Kesimpulan dan Saran Selesai
d. Spesimen  yang  telah  di  potong  serta  dilas  kemudian  diampelas  hingga permukaan halus.
e. Material  yang  telah  dipotong  dan  dilas  kemudian  ditimbang  menggunakan timbangan  digital.  Penimbangan  ini  bertujuan  untuk  menentukan  berat  awal sebelum mengalami pengujian korosi.
2. Pembuatan larutan NaCl
a. Penimbangan  40  gram  serbuk  garam  NaCl  menggunakan  timbangan  digital untuk membuat 4% NaCl.
b. Setelah  didapatkan  berat  yang  sesuai,  larutkan  serbuk  NaCl  dengan  akuades sebanyak 1000ml.
c. Letakan beaker  glass berisi  larutan,  aduk  hingga  larutan  NaCl  menjadi homogen.
d. Setelah selesai larutan 4% NaCl dapat digunakan untuk pengujian.
3. Perlakuan spesimen
a. Mempersiapkan alat dan bahan untuk penelitian.
b. Mengisi wadah yang telah disiapkan dengan media yang digunakan sebanyak 1000 ml.
c. Metode  yang  digunakan  adalah  metode impress (pencelupan)  selama  38  hari pencelupan.
d. Didiamkan pada ruang terbuka selama 38 hari.
e. Setelah sesuai dengan waktu yang telah ditentukan keringkan spesimen.
f. Penimbangan  sampel  yang  telah  di  bersihkan  dari  korosi  untuk  mengetahui berat akhir dari spesimen.
g. Melakukan pengujian kekerasan.
4. Pengujian spesimen
a. Foto visual pada material sebelum dan sesudah mengalami korosi.
b. Perhitungan Laju korosi [1].
𝑅 = ∆ . . . (4)
dimana:  R  adalah  laju  korosi  (mm/y), ∆ W  adalah  berat  yang  hilang  (gr),  K  adalah konstanta 8,76 x 10 4 , D adalah densitas (gr/cm 3 ), A adalah luas penampang (cm 2 ), dan T adalah waktu perendaman (jam).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Laju Korosi
Gambar 2. Hasil Perendaman Larutan NaCl Selama 38 Hari
Gambar 3. Hasil Perendaman Ruang Terbuka Selama 38 Hari
Gambar  2  dan  Gambar  3  menunjukan  korosi  yang  terjadi  selama  38  hari,  terlihat perbedaan  dari  kedua  benda  tersebut  sangat  berbeda.  Dimana  pada  larutan Nacl  terdapat banyak  karat  yang  menempel  pada  benda  kerja,  sedangkan  pada  ruangan  terbuka perubahan warna menjadi lebih coklat oleh korosi.
Tabel 1. Rata-rata hasil perhitungan laju korosi selama 38 hari
Spesimen Ruang Terbuka ( mm/y ) Larutan NaCl ( mm/y ) Kampuh V 0,00429 0,06311 Kampuh  ½  V 0,00431 0,06357 Kampuh  I 0,00488 0,06437
Dari  Tabel  1  pada  ruangan  terbuka  laju  korosi  terendah  pada  kampuh  V  sebesar 0,00429  mm/y,  disusul kampuh  ½ V sebesar 0,00431 dan  yang  tertinggi  pada kampuh  I sebesar 0,00488  mm/y.  Sedangkan  pada  larutan  NaCl  laju  korosi  terendah  pada  kampuh  V  sebesar 0,06311 mm/y, kampuh ½ V sebesar 0,06357 dan yang tertinggi pada kampuh I sebesar 0,06437.

## Gambar 4. Perbandingan Antara Ruang Terbuka Dan Larutan NaCl
Pada  Gambar  4  perbandingan  ruang  terbuka  dan  larutan  NaCl  terlihat  jelas  bahwa penurunan beratnya lebih banyak terjadi pada larutan NaCl, ini dikarenakan sifat basa dari larutan NaCl tersebut yang mempercepat laju korosi pada spesimen material S45C. Karena semakin besar kadar garam atau salinitas air laut, maka laju korosinya semakin besar pula. Proses elektro-kimia pada korosi yaitu perubahan kimia yang dapat menimbulkan adanya aliran  listrik.  Campuran  karbon  tidak  merata  menyebar  dalam  logam  besi  yang
0.00429 0.00431
0.00488 0.06311
0.06357 0.06437
0.00000 0.02000 0.04000 0.06000 0.08000 kampuh V kampuh  1/2  V kampuh  I M il im et er p er y ea r (m m /y ) Jenis-jenis las Perbandingan Antara Ruang Terbuka Dan Larutan NaCl Ruang Terbuka Larutan NaCl
mengakibatkan perbedaan potensial antara atom logam besi bertindak sebagai anode dan atom  karbon  bertindak  sebagai  katode.  Air  sendiri  merupakan  tempat  terjadinya  reaksi redoks, electron mengalir menuju anode ke katode [3]. Terlihat bahwa laju korosi tertinggi pada kampuh I sebanyak 0,064 mm/y dan terendah pada kampuh V sebesar 0,063 mm/y.
Sedangkan pada ruang terbuka Karena disebabkan oleh pengaruh udara sekitar yang menyebabkan tingkat kelembapan menjadi lebih rendah sehingga dapat terjadinya proses pengembunan  Menurut  [2].  Dalam  hal  ini  udara  juga  dapat  mempengaruhi  terjadinya korosi,  contohnya  pada  ruang  terbuka  korosi  terjadi akibat  pengembunan.  Pengembunan yang  membasahi  seluruh  permukaan  termasuk  pada  tempat  yang  tersembunyi  akan mendatangkan bahaya korosi, karena embun tidak mengalir dan akan tetap menempel pada benda sampai menguap oleh udara atau temperatur meningkat.
Hal  ini  membuktikan  bahwa  Korosi  merupakan  penurunan  kualitas  dan  mutu material  akibat  reaksi  kimia  dengan  unsur  pada  lingkungan  Pada  ruang  terbuka  ini  laju korosi  tertinggi  pada  kampuh  I  sebesar  0,0048  mm/y  dan  terendah  kampuh  V  sebesar 0,0042  mm/y  Adapun  peningkatan  laju  korosi  tersebut  berpengaruh  terhadap  seberapa keras dari setiap kampuh.
Untuk reaksi kimia pada baja S45C dengan larutan NaCl terdapat Fe +    NaCl → FeCl 2 +  Na-. Untuk pembahasan karena harus disetarakan menjadi Fe 2+ + 2NaCl → FeCl 2 + 2Na. Dimana Fe2+ dan NaCl bereaksi sehingga menghasilkan ikatan FeCl 2 yang terlarut, namun menghasilkan pula  reaksi  samping yang  merupakan endapan Na. Sedangkan baja pada  ruang  terbuka  terdapat  Fe  +  O 2 → FeO  kemudian  disetarakan  menghasilkan  reaksi 2Fe  +  O 2 → 2FeO  dimana  besi  atau  baja  kontak  langsung  dengan  oksigen  dan menyebabkan korosi.

## KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa pengaruh udara dan perendaman  larutan  NaCl  terhadap  laju  korosi  variasi  kampuh  las  baja  S45C  adalah tertinggi  pada  kampuh  I  sebesar  0,0644  mm/y  dan  terendah  pada  kampuh  kampuh  V sebesar  0,0631  mm/y.  Sedangkan  pada  tanpa  perendaman  laju  korosi  tertinggi  pada kampuh I sebesar 0,00488 mm/y, dan terendah pada kampuh V sebesar 0,00429 mm/y.

## REFERENSI
[1]   A.  A.  Karim  and  Z.  A.  Yusuf,  "Analisa  Pengaruh  Penambhan  Inhibitor  Kalsium Karbonat Dan Tapioka Terhadap Tingkat Laju Korosi Pada Pelat Baja Tangki Ballast Air  Laut," jurnal  riset  dan  teknologi  kelautan  (JRTK), pp.  Volume  10,  Nomor  2, 2012.
[2]   K.  C.  Trethewey,  Korosi  Untuk  Mahasiswa  Dan  Rekayasa,  Jakarta:  Gramedia Pustaka Utama, 1991.
[3]   S.  N.  M.K  and  M.  N.  Misbah,  "Analisa  Pengaruh  Salinitas  Dan  Suhu  Air  Laut Terhadap Laju Korosi Baja A36 Pada Pengelasan SMAW," Jurnal Teknik ITS, Vols. Vol. 1,, no. ISSN: 2301-9271, 2012.
[4]   U. Budi, "Jenis Korosi Dan Penanggulangannya," Kapal, vol. vol. 6, p. No.2, 2009.
[5]   S. M. Fajar, "Analisa Korosi Dan Pengendaliannya," Jurnal Foundry, vol. vol. 3, no. ISSN : 2087-2259, p. no 1, 2013.
[6]   M.  J.  Anwar  and  E.  Widodo,  "Karakterisasi  Laju  Korosi  Baja  ST  40  Berlapis Polyester  Putty  dalam  Lingkungan  Air  Payau," Teknik  Mesin, vol.  Vol.2,  p.  No.2, 2017.