## ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT TERHADAP KETEBALAN LAPISAN ZINC DAN KETAHANAN KOROSI PADA PERMUKAAN LINK ENGINE HANGER SEBELUM PROSES PELAPISANNYA
Ir. H. Sulaeman S 1 . M. Ali Kharakan 2
Lecture 1 ,College student 2 ,Departement of machine, Faculty of Engineering, University Muhammadiyah Jakarta, Jalan Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat 10510, Tlp 021- 4244016,4256024, email : SulaemanS@yahoo.com

## ABSTRAK
Kehidupan modern tidak terlepas dari industri elektroplating. Berbagai barang perhiasan, komponen sepeda motor, mobil dan peralatan pabrik memerlukan sentuhan akhir melalui teknologi  lapis  listrik  elektroplating.  Pelapisan  ditujukan  untuk  memperbaiki  permukaan benda sehingga lebih cemerlang, mengkilap, tahan terhadap korosi dan permukaan benda menjadi lebih keras. Logam yang dilapisi adalah plat SPCC yang pada pengaplikasiannya digunakan  untuk  Link  engine  hanger  pada  motor  Honda  Vario.  Sebelum  dilakukannya proses pelapisan, material  mengalami proses penyambungan logam (welding). Pengujian ini  menggunakan  spesimen  berupa  plat  SPCC  yang  berrjumlah  3  buah.  Dalam pelaksanaan  pelapisan  elektroplating  menggunakan  variasi  perlakuan  terhadap  material, yaitu  dengan  Non  Heat  Treatment,  Heat  Treatment  dengan  Quenching  Air,  dan  Heat Treatment dengan Annealing Udara. Heat Tretment ditujukan untuk memperoleh sifat-sifat yang  sesuai  dengan  penggunaannya,  khususnya  untuk  mendapatkan  kekuatan,  struktur mikro dan sifat liat yang diperlukan. Temperatur pemanasan yang diberikan adalah 800 o C dengan  waktu  tahan  selama  5  menit  setiap  sampel  yang  di  berikan  perlakuan  panas kemudian  di  dinginkan  dengan  media  pendingin  air  dan  pendingin  udara.  Benda  uji dilakukan  pengujian  komposisi  kimia,  ketahanan  korosi,  struktur  mikro  dan  pengujian ketebalan lapisan. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui ketahanan korosi baja karbon rendah, ketebalan lapisan lapisan Zinc Plating.
Kata kunci : Heat Treatment, Zinc plating, korosi, Link Engine Hanger

## 1. PENDAHULUAN
Berbagai  barang  logam  dibuat,  dibentuk,  dicetak  sehingga  jadilah  wujud  akhir  seperti yang  dikehendaki,  baik  spare  part,  hasil  produksi  komponen  sepeda  motor,  mobil, peralatan  rumah  tangga  dan  peralatan  pabrik.  Setelah  itu  diperlukan  tahap  perampungan, penyelesaian  (finishing).  Finishing  bermacam-macam.  Ada  yang  sekedar  dipoles  agar halus dan mengkilat, dapat pula dilapisi logam lain agar sifatnya berubah, dapat dicat atau dipernis,  dilapisi  keramik  atau  enamel,  ada  pula  yang  pelepisannya  dari  turunan substratnya  sendiri  misalnya  dalam  bentuk  oksidanya,  penghitaman  baja,  anodisasi  dan sebagainya.  Untuk  itu  diadakan  penelitian  pada  permukaan  Link  Engine  Hanger  dimana sebelumnya  pada  benda  uji  diperlakukan  heat  treatment  dan  non  heat  treatment.  Hasil pengujian ketebalan lapisan,  ketahanan korosi dengan metode salt spray,  hasil foto mikro dan makro setelah proses plating yang dengan perlakuan panas dan tanpa perlakuan panas yang  diberikan  sebelum  proses  elektroplating.  Dari  ketiga  pengujian  tersebut,  maka  akan didapat nilai ketebalan rata – rata, dan juga hasil pengujian korosi

## 2. METODA EKSPERIMEN DAN FASILITAS YANG DIGUNAKAN 2.1. Uji Komposisi Kimia Plat SPCC
Berdasarkan  hasil  pengujian  Komposisi  Kimia  yang  dilakukan  di  Lembaga  Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) pada Plat SPCC JIS G3141 maka didapatkan hasil pengujian komposisi kimia  yang dapat dilihat dalam tabel 2.1 berikut ini:
Tabel 2.1 Hasil uji komposisi kimia material SPCC Unsur Kadar Carbon (C) 0.010 Silikon (Si) <0.0001 Sulfur (S) 0.007 Phospor (P) 0.011 Mangan (Mn) 0.091
Sifat  baja  karbon  sangat  tergantung  pada  kadar  karbon  oleh  karena  itu  baja  karbon dikelompokan berdasarkan kadar karbonnya. Baja dengan kadar karbon kurang dari 0,3% disebut  baja  karbon  rendah,  baja  dengan  kadar  karbon  0,3%-0,7%  disebut  dengan  baja karbon sedang dan baja dengan kadar karon 0,7%-1,5% disebut dengan baja karbon tinggi. Berdasarkan  tabel  4.1  diatas  menunjukkan  bahwa  material  yang  digunakan  dalam penelitian ini termasuk klasifikasi baja karbon rendah, karena mengandung 0,010% karbon.

## 2.2. Hasil Pengujian Korosi
Pengujian  korosi  menghasilkan  data  hasil  uji  korosi  dari  benda  uji  tersebut  setelah melalui  proses salt  spray  test selama  240  jam dengan  variasi    Heat  Treatment  dan  Non Heat Treatment yang dilakukan pada material sebelum proses electroplating.
Tabel 2.2 Hasil Uji korosi lapisan elektroplating  pada material Non Heat Treatment.
No STANDART
72 H White rust max 5%
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CORROSION / HOURS (%) 24 48 72 96 120 144 168 1
240 H Red rust max 5% 192 216 240
Tabel 2.3 Hasil Uji Korosi lapisan elektroplating pada material dengan Heat Treatment pada suhu rekristalisasi 800 0 C, holding time 5 menit, Quenching dengan  Air.
No STANDART
72 H White rust max 5%
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CORROSION / HOURS (%) 24 48 72 96 120 144 168
1 240 H Red rust max 5% 192 216 240
Tabel 2.4 Hasil Uji Korosi lapisan electroplating pada material dengan Heat Treatment pada suhu rekristalisasi 800 0 C, holding time 5 menit, Anealing dgn Udara.
No STANDART
72 H White rust max 5%
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CORROSION / HOURS (%) 24 48 72 96 120 144 168
1 240 H Red rust max 5% 192 216 240

## 2.2.1.Pembahasan Hasil Uji Korosi
Dalam hasil uji ketahanan korosi pada plat SPCC dengan metode Salt Spray selama 240  jam  yang  dilaksanakan  di  PT.  WIJAYAMAJU  ELECTRINDO  menunjukkan  bahwa ketahanan  korosi  pada  lapisan  elektroplating  plat  tersebut  dikatagorikan  dalam  keadaan sangat  baik,  karena  pada  tiap  masing-masing  variasi  hasil  pengujiannya  tidak  mengalami korosi  atau No  rust (0%).  Dari  hasil  pengujian  tersebut  menandakan  bahwa  tidak  ada pengaruhnya Heat Treatment dan Non Heat Treatment terhadap material tersebut sebelum dilakukannya elektroplating  dalam pembahasan ketahanan korosinya keduanya sama-sama baik untuk ketahan korosi.

## 2.3.Foto Hasil Pengujian Korosi
Pada  gambar di  bawah ini  adalah foto setiap material  sebelum dan sesudah melalui proses Salt Spray Test (SST) selama 240 jam, sehingga dapat diketahui perbedaannya.
Gambar 2.1  Plat A : plat sebelum uji korosi, Plat B : plat setelah Salt Spray dengan variasi Non Heat Traetment
Gambar 2.2 Plat C : plat sebelum uji korosi, Plat D : plat setelah Salt Spray dengan variasi Heat Treatment dengan Quenching Air
Gambar 2.3 Plat E : plat sebelum uji korosi, Plat F : plat setelah Salt Spray dengan variasi Heat Treatment dengan  Annealing Udara

## 2.3.1.Pembahasan Foto Hasil Uji Korosi
Pada  foto  hasil  uji  korosi  dengan  metode Salt  Spray  Test (SST)  dalam  jangka waktu 240 jam dan dengan tiga variasi dari masing-masing plat tersebut dapat dilihat dari sisi  sifat  dekoratif ataupun dilihat secara  fisik menunjukkan bahwa kondisi pada tiap-tiap plat  sebelum  dan  sesudah  dilakukannya  uji  korosi  dengan  metode Salt  Spray  Test (SST) masih  dalam  keadaan  normal  atau  masih  dalam  keadaan  baik  tidak  menunjukkan  adanya korosi yang terjadi. Secara Fisik memang tidak terlihat adanya perbandingan dari tiap-tiap variasi,  namun  apabila  dilakukan  foto  mikro  akan  terlihat  hasil  perbedaan  dan  juga  tebal lapisan zinc plating dari tiap-tiap plat sesudah melewati Salt spray Test. .

## 2.4.Hasil Uji Foto Struktur Micro
Proses  pengerjaan  benda  uji  untuk  proses  pengujian  ini  dilakukan  di  Lembaga Ilmu Pengetahuan  Indonesia Pusat Penelitian Metalurgi  (LIPI). Alat  yg digunakan adalah mikroskop  optic  dengan  pembesaran  500X.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui struktur  dari  tiap-tiap  plat  tersebut  yang  diberikan  3  varian  perlakuan  yang  berbeda  pada masing-masing plat tersebut setelah melalui Salt Spray Test .
Gambar 2.5 Foto Struktur Micro dengan Etsa Nital 2% pada material 1 Non Heat Treatment, Pembesaran 500X
Ferit Perlit
Gambar 2.6 Foto Struktur Micro dengan Etsa Nital 2% pada material 2 dengan Heat Treatment Quenching Air, Pembesaran 500X
Gambar 2.7 Foto Struktur Micro dengan Etsa Nital 2% pada material 3 dengan Heat Treatment Annealing Udara, Pembesaran 500X

## 2.4.1.Pembahasan Hasil Pengujian Struktur Micro
Pada foto struktur mikro material  1  yaitu tanpa perlakuan panas setelah dilakukan Salt  Spray  Test selama  240  Jam  seperti  dilihat  pada  gambar  4.5  terlihat  bahwa  struktur yang terbentuk adalah ferrite (berwarna terang), pearlit (Gelap atau hitam) . Struktur ferrite tampak lebih dominan dibanding Pearlit .Pada foto struktur mikro material 2 yaitu dengan suhu pemanasan 800°C waktu tahan 5 menit media pendinginan air setelah dilakukan Salt Spray  Test selama  240  jam  seperti  dilihat  pada  gambar  4.6  terlihat  bahwa  struktur  yang terbentuk  adalah ferrite (berwarna  terang), martensit dan bainit (terang  kehitaman). Struktur ferrite dan bainit tampak  sama  dominan. Martensit terjadi  karena  pendinginan cepat seperti dengan pendinginan air.Pada foto struktur mikro material 3 yaitu dengan suhu pemanasan  800°C  waktu  tahan  5  menit  media  pendinginan udara  setelah  dilakukan Salt Spray  Test selama  240  jam  seperti  dilihat  pada  gambar  4.7  terlihat  bahwa  struktur  yang terbentuk adalah ferrite (berwarna terang), pearlite (berwarna gelap atau hitam) dan bainit
Ferit Bainit Martensit Ferit Perlit Bainit
berwarna  (terang  kehitaman).  Struktur ferrit  dan  Bainit tampak  lebih  dominan  dari  pada struktur Pearlit. Struktur Bainit dan Pearlit terjadi  karena  pendinginan  sedang  seperti dengan pendingin udara.

## 2.5.Hasil Pengujian Ketebalan
Proses  pengujian  ketebalan  ini  di  laksanakan  di  Lembaga  Ilmu  Pengetahuan Indonesia  Pusat  Penelitian  Metalurgi  (LIPI),  proses  pengujian  ini  di  lakukan  untuk mengetahui tingkat ketebalan plat tersebut setelah melalui proses pelapisan dengan metode elektroplating  dengan  bahan  pelapis zinc dan  mengetahui  ketebalan  plat  setelah  melalui proses uji korosi dengan metode SST. Untuk mengetahui  hasil uji ketebalan plat tersebut dapat di lihat pada tabel di bawah ini.
Gambar. 2.8 Lapisan Zinc Plating pada Sample 1
Gambar. 2.9 Lapisan Zinc Plating pada Sample 2
Gambar. 2.10 Lapisan Zinc Plating pada Sample 3
Lapisan Elektroplating
Lapisan Elektroplating Lapisan Elektroplating
Tabel 2.5 Data Hasil Uji Ketebalan Lapisan Plat Sesudah Proses Salt Spray Test (SST) Kode Sampel Ketebalan Lapisan Dari Foto (mm) Ketebalan Lapisan Sesunguhnya Mikron ( µm) Keterangan Rata – rata Sampel 1 6,7 15,24 15,7 13,19 mm = 30µm Ketebalan Lapisan Sesunguhnya = Ketebalan dari foto(mm)  / paanjang nonius (13,19 mm)  X poin Nonius (30µm) 7,11 16,17 6,9 15,69 Sampel 2 6,3 14,33 13,64 5,89 13,40 5,8 13,19 Sampel 3 8,31 18,9 18,9 8,31 18,9 8,31 18,9
Keterangan perhitungan uji ketebalan lapisan : 13,19 = 30 (µm) mikron Ketebalan Sesungguhnya = Ketebalan Dari Foto / Panjang Garis Pada Nonius 13,19 X Point Pada Nonius 30 (µm) mikron.
Keterangan Tabel 2 :
Sampel  1  adalah  plat  yang  tidak  melewati  proses Heat  Treatment sebelum  proses Salt Spray Test .
Sampel 2 adalah plat yang melalui proses Heat Treatment Quenching Air sebelum proses Salt Spray Test.
Sampel  3  adalah  plat  yang  melalui  proses Heat  Treatment Annealing    Udara sebelum proses Salt Spray Test.
0 5 10 15 20 Sampel 1 Non Heat Treatment
Sampel 2 Quenching Air
Sampel 3 Annealing Udara 15.7 13.64 18.9 µm Variasi Perlakuan Nilai Rata - Rata Hasil Uji Ketebalan Lapisan
Gambar 2.11 Nilai Rata – Rata hasil uji ketebalan lapisan

## 2.5.1.Pembahasan Hasil Uji Ketebalan
Pada  hasil  uji  ketebalan  lapisan  sesuai  pada  tabel  4.5  menunjukkan  bahwa  pada sample  ke-3  lah  yaitu  dengan  variasi Heat  Treatment dengan  udara  yang  memiliki ketebalan  paling  besar  dibandingkan  dengan  sample  1  yaitu Non Heat  Treatment dan sampel  2  yaitu Heat  Treatment dengan  air.  Dari  hasil  pengujian  ketahan  korosi  dengan metode Salt Spray Test (SST) memang hasil dari variasi ke tiganya sama bagusnya, namun
dalam uji ketebalan menunjukkan bahwa masing-masing sample memiliki ketebalan  yang berbeda.  Itu  dipengaruhi  oleh  adanya  perlakuan  sebelum  dilakukannya  zinc  plating  yaitu dengan  melakukan  Heat  Treatment  dan  Non  Heat  Treatment.  Dan  ketebalan  yang  paling bagus  ditunjukkan  oleh  sample  3  yaitu  dengan  dilakukannya  Heat  Treatment  dengan Annealing udara sebelum dilakukan proses pelapisan pada material tersebut.
Bila  dikaitkan  dengan  pengerjaan  standar  operasional  hal  ini  membuktikan  bahwa setelah  melakukan  pengelasan  (penyambungan  plat)  pada Link  Engine  Hanger, plat tersebut tidak  boleh  menerima  pendinginan  yang  tiba-tiba  yang  disini  menggunakan  air, tetapi haruslah dengan pendinginan udara agar menghasilkan ketebalan lapisan yang baik.

## 3.SKEMA NUMERIK
Start Persiapan Bahan Pelat SPCC Tanpa Proses Heat Treatment tr Dengan Proses Heat Treatment
T = 800ºC, Holding Time = 5  menit tr Quenching Air Pendinginan Udara
Elektroplating Temperatur: 26°C, Ampere: 4±2A/dm 2 , Time: 25 menit
Pengujian :
1. Pengujian Korosi 2. Pengujian Struktur Mikro
3. Pengujian Ketebalan Analisa dan Pembahasan
Kesimpulan
Uji komposisi kimia
Selesai

## 4.1.KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dari penelitian yang dilakukan , maka dapat ditarik beberapa kesimpulan:
1. Pada hasil uji korosi dengan metode Salt Spray Test selama 240 jam dengan variasi perlakuan pada material sebelum proses elektroplatingnya didapat hasil sebagai berikut :
 Untuk Non Heat Treatment       = 0% Corrosion
 Untuk Media pendingin air = 0% Corrosion
 Untuk Media pendingin udara     = 0% Corrosion Dari hasil diatas ketiga plat tidak terjadi korosi setelah memalui Salt Spray Test (SST) maka dikatagorikan sangat baik karena tidak terjadi korosi (0%) atau No Rust  s ampai  pada  jam  ke  240.    dalam  pengujian  tersebut  Standar  max  white rust  pada  72  jam  adalah  5  %,  dan  pada  240  jam  standar  besar  Red  rustnya adalah 5%.
2. Pada  hasil  uji  ketebalan  lapisan  setelah  dilakukannya  Salt  Spray  Test  selama 240  jam  terlihat  perbedaan  hasil  ketebalan  dari  tiap-tiap  plat  yg  dipengaruhi oleh perlakuan yg diberikan sebelum dilakukannya proses Elektroplating . Dari pengujian ketebalan yang dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut :
Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Non Heat Treatment Pendinginan Air Pendinginan Udara 15,7 µm 13,64 µm 18,9 µm
Dari  hasil  pengujian  ketebalan  diatas  menunjukan  bahwa  ketebalan  lapisan masing  –  masing  plat  berbeda,  ini  disebabkan  karena  sebelum  proses ektroplatingnya diberikan perlakuan  yang berbeda pada tiap-tiap plat tersebut. Plat yang dengan pendinginan Udaralah  yg mempunyai ketebalan  yang paling besar setelah mangalami Salt Spray Test.
4.2 SARAN
1. Pada  saat  proses  penyambungan  plat  (Pengelasan)  pada  Link  Engine  Hanger sebelum  dilakukannya plating ,  maka  setelah  pengelasan  lakukanlah pendinginan  sesuai  dengan  standar  operasional  pekerjaan  agar  hasil  yang didapat sesuai dengan standar yag ditentukan.

## REFERENSI
1. Frederick J. Bueche seri Buku Schaum fisika, 1989, Jakarta, penerbit Erlangga 6.
2. Hartomo  J.  A.  Kaneko  Tomijiro,  1992  “ Mengenal  Pelapisan  Logam (Elektroplating)” . Yogyakarta.
3. http;//www.elektroplating.co.id
4. http;//www.link engine hanger.co.id
5. http;//www.korosi.co.id
6. http;//www.alat ukur ketebalan.co.id
7. H. H. Uhlig, 1971, Corrosion and Corrosion Control , 2 nd ed, Wiley, New York.
8. Japanesse  Standard  association, “JIS  HANDBOOK”,  Ferrous  Materials  and Metallurgy , Japan, 1988.
9. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Dokumentasi, 2012. Tangerang
10. PT. Pamindo Tiga Dokumentasi, 2011. Tangerang