DOI: 10.25299/rem.2021.vol4(02).5510
http://journal.uir.ac.id/index.php/REM

## THE EFFECT OF AGING AND SPEED VARIATION ON PROPELLER CORROSION OF ALUMINUM ALLOYS MATERIAL
(PENGARUH AGING DAN VARIASI KECEPATAN PUTARAN TERHADAP LAJU KOROSI PROPELLER BERBAHAN ALUMINIUM PADUAN)
Hendra Setiawan Karokaro 1* , Kurnia Hastuti 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Riau Jl. Kaharuddin Nasution No. 133 Perhentian Marpoyan, Pekanbaru *Corresponding author : setiawan.k@student.uir.ac.id

## ABSTRACT
One  commonly  used  propeller  material  is  aluminium  alloy.  Propeller  damage  that typically happens is dominated by the occurrence of breakage in one or several of its leaves.  Damage  in  the  form  of  a  broken  propeller  is  not  merely  caused  by  the propeller’s  workload,  but  also  as  a  result  of  accumulation  between  the  propeller’s work  and  its  corrosive  work  environment.  One  way  to  improve  the  mechanical properties of aluminium alloy is by means of an aging heat treatment. This study aims to obtain the corrosion rate resulting from the effects of the propeller rotation speed and aging. In this study, the Al alloy material was aged at 170 ° C for 180 minutes. Materials without aging and the results of aging were then tested for corrosion utilizing the dip method at various propeller rotations of 800 rpm, 1000 rpm, 1200, and 1500 rpm with immersion time of 12 hours, 24 hours, 48 hours, and 168 hours. The results showed that the propeller rotation speed affected the corrosion rate of the material. Specimens rotated at 1500 rpm had a corrosion rate of 1.0084 mm / year for materials without aging and 0.9447 mm / year for materials with aging. This corrosion rate is greater than that of specimens rotated at speeds of 800 rpm, 1000 rpm and 1200 rpm. The corrosion rate at 800 rpm is 0.6472 mm / year for materials without aging and 0.5141 mm / year for materials with aging. Aging done on the material can reduce the corrosion rate from 0.6472 mm / year to 0.5141 mm / year at 800 rpm, 0.7913 mm / year to 0.6775 mm / year at 1000 rpm, 0.8805 mm / year to 7438 mm / year at 1200 rpm and 1.0084 mm / year to 0.9447 mm year at 1500 rpm. Micro photo observations show that the type of corrosion that occurs is cavitation corrosion.
Keywords: Aging Treatment, Aluminum, Corrosion Rate, Propeller

## ABSTRAK
Salah  satu  bahan  baling-baling  yang  banyak  digunakan  adalah  aluminium  paduan. Kerusakan propeller yang terjadi di dominasi oleh terjadinya patah pada salah satu atau  beberapa  daunnya.  Kerusakan  berupa  patahnya  propeller  tidak  hanya disebabkan  oleh  beban  kerja  propeller,  melainkan  sebagai  hasil  akumulasi  antara kerja propeller dan lingkungan kerjanya yang korosif. Salah satu cara meningkatkan
sifat  mekanis  paduan  aluminium  adalah  dengan  perlakuan  panas  penuaan  (aging treatment). Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan laju korosi akibat pengaruh kecepatan  putaran  propeller  dan  aging.  Pada  penelitian  ini  material  Al  paduan  di- aging pada temperatur 170°C selama 180 menit. Material tanpa aging dan hasil aging kemudian diuji korosi dengan metode celup pada variasi putaran propeller 800 rpm, 1000 rpm, 1200, dan 1500 rpm  dengan waktu perendaman 12 jam , 24 jam, 48 jam,dan 168    jam.  Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  kecepatan  putaran  propeller mempengaruhi laju korosi material. Spesimen yang diputar pada kecepatan 1500 rpm memiliki laju korosi 1,0084 mm/year untuk material tanpa aging dan 0,9447 mm/year untuk material dengan aging. Laju korosi ini lebih besar dibandingkan spesimen yang diputar pada kecepatan 800 rpm, 1000 rpm dan 1200 rpm. Laju korosi pada putaran 800 rpm adalah 0,6472 mm/year untuk material tanpa aging dan 0,5141 mm/year Utuk material dengan aging. Aging yang dilakukan pada material dapat menurunkan laju korosi dari 0,6472 mm/year  menjadi 0,5141 mm/year pada putaran 800 rpm, 0,7913 mm/year Menjadi 0,6775 mm/year  pada putaran 1000 rpm, 0,8805 mm/year menjadi 7438 mm/year Pada putaran 1200 rpm dan 1,0084 mm/year menjadi 0,9447 mm year pada putaran 1500 rpm. Pengamatan foto mikro menunjukan bahwa jenis korosi yang terjadi adalah korosi kavitasi.
Kata kunci :, Aging Treatment, Aluminium, Laju Korosi, Propeller

## PENDAHULUAN
Salah  satu  jenis  transportasi  laut  yang banyak  digunakan  adalah  perahu. Salah  satu  penggerak  perahu  mekanis adalah propeller . Propeller berfungsi sebagai  komponen  mengubah  momen torsi  menjadi  gaya  dorong,  dimana putaran dan gaya dorong yang dihasilkan  baling-baling  menyebabkan perahu dapat melaju (Dedi, 2008).
Lingkungan  kerja propeller salah satunya  adalah  air  laut.  Ketika  baling- baling  berputar  maka  pada  kedua permukaan propeller mengalami kavitasi yang menyebabkan permukaan terkelupas  dan  terkikis.  Kerusakan berupa patahnya propeller tidak hanya disebabkan oleh beban kerja propeller , melainkan  sebagai  hasil  akumulasi antara  kerja propeller dan  lingkungan kerjanya  yang  korosif  (Jones,  2013). Pada  aplikasinya  material propeller
yang terendam dan berputar di air laut sangat  memungkinkan  untuk  terjadi korosi. Bentuk korosi kavitasi ini cenderung  dialami  lebih  banyak  oleh komponen-komponen yang
mempunyai  kecepatan  tinggi  dalam fluida  seperti  propeller  (Murtiono, 2012;  Huda,  2011;  Kondo,  2012). Korosi  merupakan  suatu  degradasi material  dan  menurunnya  kualitas material akibat adanya reaksi elektrokimia  yang  dipengaruhi  oleh lingkungan.  Secara  teoritis  propeller yang  berputar  di  air  laut  mengalami korosi  kavitasi  akibat  dari  gelembung oksigen  yang  pecah  akan  merusak lapisan  film  dan  material  kecil  yang bergerak bersama air mengikis permukaan  logam.  Kecepatan  dari gerakan air sangat berpengaruh terhadap laju korosi (Rista, 2017).
Korosi pada propeller dapat mengakibatkan  kerugian  teknis  seperti berkurangnya  kecepatan  kapal  dan berkurang  sifat  mekanis  material tersebut  (Satria  dan  Misbah,  2012). Salah satu solusi yang dapat meningkatkan  sifat  mekanis  paduan aluminium  adalah  dengan  aging.
Sementara  itu  akibat  perlakuan  panas yang  tidak  sesuai  serangan  korosi intergranular  dapat  menyerang  logam atau  paduannya,  dan  juga  dapat mempengaruhi  laju  korosi  dengan menrubah  struktur  mikro  dari  logam dan  paduannya  (Rajan  et  al,  1994). Oleh  sebab  itu  perlakuan  panas terhadap  aluminium  paduan  harus dikerjakan dengan hati-hati.
Dari  hasil  penelitian  terdahulu yang  dilakukan  oleh  Huda  (2011) menunjukan  terjadi  penurunun  laju korosi  pada  temperatur  170°C  dan waktu aging  180 menit. Pada penelitian tersebut  uji  korosi  dilakukan  dengan perendaman  pada  material  yang  diam. Tetapi  karena  aplikasinya  propeller berputar  dengan  kecepatan  tertentu maka perlu dilakukan penelitian untuk melihat  laju  korosi  material  pada kecepatan putaran berbeda.

## Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka  rumusan  masalah  yang  di tentukan adalah :
1. Bagaimana pengaruh aging terhadap laju  korosi propeller berbahan aluminium paduan.
2. Bagaimana pengaruh variasi kecepatan putaran propeller terhadap  laju  korosi propeller berbahan aluminium paduan.

## Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Untuk mendapatkan pengaruh aging
terhadap laju korosi 2. Untuk mendapatkan pengaruh variasi  kecepatan  putaran propeller terhadap laju korosi.

## Batasan Masalah
Penulis  membatasi  penelitian  ini agar  tidak  menyimpang  dari  materi pembahasan, dimana pembahasan meliputi : 1. Penelitian    mengunakan    bahan material propeller aluminium paduan
2. Penelitian  menggunakan  air  laut sebagai media korosif.
3. Putaran yang digunakan 800, 1000 , 1200 , dan 1500 rpm
4. Temparatur aging yang  digunakan
170°C dan waktu aging 180 menit.

## TINJAUAN PUSTAKA Aluminium
Aluminium  adalah  logam  berwarna putih keperakan yang lunak.
Aluminium ditemukan oleh Sir
Humprey  Davy  dalam  tahun  1809 sebagai suatu  unsur, dan pertama kali direduksi  sebagai  suatu  logam  oleh H.C.  Oersted  pada  tahun  1955.  Bijih bauksit merupakan bahan utama untuk pembuatan  aluminium  yang  terdapat didalam  batu-batu  dalam  kerak  bumi. Didalam  bebatuan  tersebut  aluminium masih berbentuk silikat dan komponen lain  yang  lebih  kompleks,  karena komponen  aluminium  yang  begitu kompleks  tersebut  maka  dibutuhkan penelitian  lebih  dari  60  tahun  untuk menemukan cara yang ekonomis untuk
membuat  aluminium  dari  bijih  bauksit (Surdia. T & Saito,S., 1995).

## Propeller Perahu
Prinsip  kerja  dari  baling–baling adalah  seperti  sekrup  atau  mur  yang berputar dilaut. Jika kita memutar mur, maka  mur  akan  berputar  maju  atau mundur  spanjang  lintasan  bautnya. Demikian  juga  yang  terjadi  dengan baling–baling  yang  berputar.  Tetapi karena baling–baling terikat pada ujung poros  yang  berputar,  posisi  baling– baling  menjadi  tetap.  Gaya  dorong yang  dihasilkan  dari  putaran  mesin kapal  disalurkan  ke  massa  air  yang mengelilingi  baling–baling  tersebut. Karena  air  tetap  diam,  maka  gaya dorong  уаng  dihasilkan  baling–baling tеrѕеbut dikembalikan kе baling–baling tеrѕеbut atau terjadi gaya reaksi.
Gaya  reaksi  уаng  mendorong poros baling–baling tіdаk bіѕа langsung menggerakkan kapal, karena gaya уаng bersifat  aksial  іnі  hаnуа  mendorong poros  dan  аkаn  diterima  оlеh  mesin kapal уаng memutar baling– baling. Dan  Salah  satu  Material  yang biasa  di  gunakan  untuk  pembuatan baling baling adalah Aluminium cor.
Gambar 1 Propeler Aluminium
Korosi
Korosi didefinisikan sebagai suatu proses degradasi material atau
hilangnya  suatu  material  baik  secara kualitas  maupun  kuantitas  akibat adanya  proses  reaksi  kimia  dan elektrokimia dengan lingkungan (Jones,  Denny  A,  1992).  Lingkungan yang dimaksud yang dapat mengakibatkan  proses  korosi  adalah berupa lingkungan atmosfer, gas, tanah, larutan  garam,  larutan  asam,  dll. Menurut  Kevin  Jones  (2013),  proses perusakan material yang terjadi menyebabkan turunya kualitas material logam  tersebut.  Korosi  yang  terjadi pada  benda  logam  merupakan  sebuah hal  yang  akan  selalu  terjadi  dan  dapat dihindarkan. Korosi merupakan proses yang terjadi secara alami dan tidak akan bisa  berhenti  selama  logam  tersebut masih berada di lingkungan di lingkungan yang bersifat korosif.

## Jenis-Jenis Korosi
Terdapat  beberapa  jenis  korosi yang  sering  terjadi  pada  aplikasi penggunaan material sehari-hari.
1. Korosi seragam ( Uniform )
2. Korosi gulvanik
3. Korosi celah ( crevice )
4. Korosi sumuran ( pitting )
5. Corrosion Cracking (SCC)
6. Korosi kavitasi 7. Korosi intergranular 8. Selective leaching 9. Korosi erosi Aging
Aging  adalah  proses  perlakuan panas yang dilakukan pada suatu bahan untuk meningkatkan sifat kekerasannya dengan cara mengkombinasikan antara pemanasan  diatas  suhu  kamar  dengan waktu pemanasan. Aging dilakukan dengan
menahannya  pada  suatu  temperatur tertentu atau temperatur kamar
(temperatur di bawah solvus line) untuk jangka  waktu  tertentu.  Aging/penuaan dapat dibagi menjadi dua yaitu : 1.  Penuaan  yang  dilakukan  dengan membiarkan larutan padat jenuh itu pada  temperatur  kamar  selama beberapa  waktu,  dinamakan  natural aging yaitu  penuaan  yang  terjadi secara alamiah. 2.  Penuaan dengan memanaskan kembali  larutan  padat  jenuh  itu  ke suatu  temperatur  di  bawah  garis solvus dan dibiarkan pada temperatur tersebut selama beberapa saat,  dinamakan  artificial aging
( aging buatan atau aging treatment).
Berikut  ini  adalah  contoh  skema proses  perlakuan  panas  kemudian dilanjutkan  dengan  aging  terhadap paduan aluminium :
Gambar 2. Skema proses perlakuan panas

## METODE PENELITIAN
Alat  dan Bahan Alat: Gerinda potong, wadah pembersih, jangka sorong, timbangan digital, dapur pemanas ( muffle furnace ), tang penjepit, media pendingin. dinamo motor listrik, tachometer, dimmer.

## Bahan
• Baling-baling ( propeller ) kapal berbahan aluminium paduan yang sudah di potong di bentuk specimen dengan ukuran 7x2 cm
• Air digunakan sebagai media pendingin (quenching) pada proses aging treatment
• Larutan NaOH dan aquades digunakan sebagai pembersih untuk membersihkan spesimen uji.
• Air Laut digunakan sebagai media korosi pada proses laju korosi.

## Kehilangan Berat
Sebelum melakukan proses pengujian,  material  tersebut  akan  di timbang terlebih dahulu untuk mengetahui  berat  awal  dari  material. Dan  pengambilan  data  berdasarkan kehilangan berat spesimen dari spesimen yang telah di rendam selama periode yang sudah ditentukan dengan cara melakukan penimbangan spesimen untuk  mengetahui  berat  yang  hilang, sebelum penimbangan spesimen terlebih dahulu dibersihkan.

## Uji Korosi
Bak  pengujian  korosi  terbuat  dari kaca  yang  terletak  di  dalam  kerangka dengan dimmer dan dinamo mini yang terletak diatasnya. Penelitian ini menggunakan  4  bak  pengujian  dan jumlah  speimen  yang  diambil  dari material Propeller perahu yang digunakan  sebanyak  32  buah  dengan ukuran  spesimen  7  x  2  cm.  Untuk memutar baling-baling kapal menggunakan  dinamo  motor  listrik
mini  dengan  putaran  yang  berbeda. Untuk menghitung laju korosi, digunakan rumus sebagai berokut :
CR (mmpy) = 𝑘×𝑤 𝐴×𝑡× 𝜌 ……..(1)
Dimana : k = kontanta 8,76 x 10 4 w = massa yang hilang (g) 𝜌 = massa jenis sempel uji (g/cm 3 ) D = luas penampang (cm 2 ) t = waktu pengujian  (Hour)

## HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Data
Pengambilan  data  pada  penelitian Pengaruh Aging Dan Variasi Kecepatan  Putaran  Terhadap  Laju Korosi Propeller Berbahan Aluminium Paduan. Temperatur aging yang digunakan adalah 170 ℃ dengan waktu aging 180 menit dan kecepatan putaran yang  diguakan  adalah  800  rpm,  1000 rpm, 1200 rpm dan 1500 rpm.

## Kehilangan Berat
Grafik  kehilangan  berat  spesimen material  aluminium  paduan  setelah
dilakukan pengujian terhadap kecepatan  putaran  berbeda  dengan lama waktu pengujian 12 jam, 24 jam, 48 jam,dan 168 jam, dapat dilihat pada
Gambar  (a) dan (b).
3a
3b
Gambar 3 Grafik kehilangan berat terhadap kecepatan putaran pada material a) Raw material dan b) Aging material

## Uji Laju Korosi
Adapun  pengaruh  putaran  dan aging  terhadap  laju  korosi  dapat  kita lihat pada Gambar a dan b
4a 4b
Gambar 4a dan 4b. Pengaruh variasi putaran dan Aging Terhadap Laju Korosi Gambar 4a dan 4b diatas memperlihatkan adanya pengaruh aging  terhadap  laju  korosi,  dimana spesimen  yang  tidak  diberi  perlakuan aging  akan mengalami laju korosi lebih besar dibanding material yang mengalami aging. Hal ini berlaku pada semua kecepatan.
Foto Mikro
a) Sebelum melakukan penguji
b) Korosi Putaran 800 & 1500 rpm
c) Korosi  RAW  Material  Korosi Aging Material
Gambar 5a-5c. Foto mikro sebelum dan sesudah pengujian laju korosi.
Berdasarkan dari gambar 5 Terlihat  ada  perbedaan  pada  spesimen sebelum  dan  sesudah  pengujian  laju korosi dari hasil pengamatan foto mikro terdapat  lubang  yang  mengumpul warna  hitam  menunjukan  produk korosi  yang  terjadi  pada  spesimen. Pada  kecepatan  putaran  800  rpm terdapat  terlihat  produk  korosi  yang terjadi lebih sedikit dari pada kecepatan 1500 rpm yang memiliki produk korosi lebih banyak.  Dan pada spesimen yang tidak  di  aging  meiliki  produk  korosi lebih  banyak  di  bandingkan  dengan spesimen yang  di aging . Hal ini sesuai dengan gambar grafik 1. hasil perhitungan laju korosi yang menunjukan    kecepatan  putaran  tinggi dan  spesimen  tanpa  perlakuan  aging memiliki  kehilangan  berat  dan  laju korosi lebih tinggi.
Dari  hasil  pengujian  foto  mikro juga dapat diketahui bahwa jenis korosi yang  terjadi  pada  material  propeller aluminium  paduan  adalah  korosi kavitasi.  Hal  ini  dikarenakan  adanya bentuk rongga-rongga yang rapat pada permukaan  material  tersebut  dan  akan semakin  dalam    dengan  bertambah kecepatan tersebut.

## KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  korosi  pada material propeller aluminium  paduan dapat  diambil  kesimpulan  sebagai berikut : 1. Aging yang  di  lakukan  pada material propeller berbahan aluminium paduan secaram umum telah  meningkatkan  ketahanan korosi, pada material yang tidak di aging yang  diputar  1500  rpm
dengan  waktu  perendaman  168 jam  memiliki  nilai    laju  korosi 1,0084 mm/ year dan pada material
yang  di aging memiliki  nilai
korosi 0,9447 mm/ year . 2. Waktu perendaman dan kecepatan putaran berpengaruh terhadap laju korosi,  pada  putaran  1500  rpm waktu  pengujian  12  jam  memiliki nilai  nilai  laju  korosi    sebesar 0,2411 mm/year dan waktu pengujian  168  jam  memiliki  nilai laju korosi  1,0084 mm/year.
3. Kecepatan  putaran  berpengaruh terhadap  laju  korosi  diamana semakin  besar  kecapatan  semakin cepat laju korosi.
4. Jenis  korosi  yang  terjadi  pada material aluminium paduan sebagai material propeller berjenis korosi  kavitasi  karena  terdapat rongga-ronga    yang  rapat  pada permukaan material.

## Saran
1. Untuk penelitian selanjutnya dapat menggunakan  variasi  temperatur aging dan  dan  waktu  tahan  yang lebih  lama,  sehingga  dapat  di ketahui ketahanan korosi dari suatu material.
2. Perlu dilakukan penelitian mengenai  variabel  lain  seperti temperatur dan mikroba mikroorganisme terhadap laju
korosi logam aluminium paduan.

## DAFTAR PUSTAKA
Dedi, I. 2008. Pengaruh unsur Mn pada Paduan Al- 12 wt%Si terhadap
Sifat Fisik dan Mekanik Lapisan Intermetalik  pada  Fenomena DIE . Jakarta: Universitas Indonesia Huda  dkk.  2011. Pengaruh  Artificial Aging  Terhadap  Laju  Korosi Baling-Baling Kapal Berbahan  Aluminium  Paduan. Institut  Sains  &  Teknologi AKPRIND Yogyakarta, Indonesia.
Jones,  D.A.  1992. Principles  and Prevention  of  Corrosion. New York  :  Macmillan  Publishing Compony.
Jones,  K.,  Pattireuw,  F.,  Rauf,  A.  dan Cresano, R. 2013. Analisis Laju Korosi  Pada  Baja  Karbon Dengan Menggunakan Air Laut dan  H 2 SO 4. Teknik  Mesin. Manado  :  Universitas  Sam Ratulangi.
Kondo, Y., Siahya, Y., dan Leonard, J. 2012.  Analisis  Investasi  Pada Industri                        Pengecoran Propeller  Kapal.  Mekanikal, 3(Propeller Display), 231–239. Murtiono, A. 2012. Pengaruh Quenching dan Tempering Terhadap Kekerasan dan Kekuatan  Tarik  serta  Struktur Mikro  Baja  Karbon  seedang untuk  mata  Pisau  Permanen Sawit.
Rista,  A.M.  dkk.  2017.  Analisis  Laju
korosi logam Kuningan ( Brass ) Sebagai aplikasi Bahan Propeller  Kapal.  Univesitas Negeri surabaya, Indonesia. Satria,  N.  dan  Misbah,  N.  2012 . Analisis Pengaruh Salinitas dan Suhu  Air  Laut  Terhadap  Laju Korosi Baja A36 pada Pengelasan SMAW.  Jurnal
Teknik  ITS  VOl.  1,  (Sept, 2012). ISSN: 2301-9271. Rajan, T.V., Sharma, C.P.  dan Sharma,
A. 1994, Heat Treatment
Principles and Tecniques.
Prentice-Hall of India.