## PERHITUNGAN LAJU KOROSI PADA MATERIAL BAJA A36 AKIBAT PROSES PENGELASAN SMAW (SHIELDED METAL ARC WELDING)
Tumpal Ojahan R 1 , Jefri Winata S 2
1 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Malahayati Jl. Pramuka No 27 Kemiling Bandar Lampung, Telp: 0721271112, Fax: 27119
2 Mahasiswa Pasca Sarjana Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Bukit Besar Palembang
1 Fakultas Teknik Mesin Universitas Malahayati Email : tumpal_ojahan@yahoo.com

## Abstrak
Korosi merupakan salah satu penyebab penurunan mutu dari material logam, dengan proses degradasi/deteorisasi. Beberapa kondisi lingkungan  yang dapat  mempercepat terjadinya  karat pada material logam diantaranya air laut. Air laut mengandung NaCl yang dapat mempercepat terjadinya karat.Pengujian  dilakukan  dengan  mempersiapkan  specimen  yang  telah  diukur  dan  ditimbang terlebih  dahulu  dan  akan  di  celup  dan  diuap  dalam  larutan  Air  Laut,  NaCl  10%,  NaCl  20%  dan NaCl 30%. Ada 8 spesimen di lakukan pengelasan SMAW  dengan arus las 80  A dan 8 spesimen yang  tidak  dilakukan  pengelasan  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai  laju  korosi  yang tertinggi  terdapat  pada  specimen  yang  dilakukan  pengelasan  SMAW  dan  diuap  diatas  permukaan larutan NaCl 20% dengan nilai laju korosi 0,002066 MPY.
Kata kunci : Korosi, Baja A36, Pengelasan SMAW

## Abstract
Corrosion  is  one  of  the  causes  of  deterioration  of  a  metal  material,  the  process  of degradation / deteorisation. Some environmental conditions can accelerate the corrosion of metal materials such as sea water. Sea water containing NaCl can accelerate the corrosion. Testing done by  preparing  specimens  that  have  been  measured  and  weighed  in  advance  and  will  be  dyed  and steamed  in  a  water  solution  of  the  Sea,  10%  NaCl,  NaCl  20%  and  30%  NaCl.  There  are  eight specimens in doing welding with SMAW welding current 80 A and 8 specimens that did not do the welding  results  showed  that  the  corrosion  rate  of  the  highest  value  found  in  SMAW  welding specimens  made  and  steamed  above  the  20%  NaCl  solution  with  the  corrosion  rate  of  0.002066 MPY
Keywords : Corrosion , Metal A36, welding SMAW

## 1. PENDAHULUAN
Pengelasan merupakan
proses
penyambungan  setempat  dari  logam  dengan menggunakan energi panas. Akibat panas maka logam  di  sekitar  lasan  akan  mengalami  siklus termal yang menyebabkan terjadinya perubahan metalurgi yaitu pada struktur mikro, sehingga  akan  berpengaruh  terhadap  sifat mekanik  seperti  kekuatan  dan  ketahanan terhadap  laju  korosi  dari  hasil  pengelasan
tersebut.
Ketebalan  pelat  juga  memegang  peran penting  agar  mendapatkan  mutu  sambungan yang  baik,  hal  ini  disebabkan  karena  masukan panas  yang  diterima  oleh  pelat  berbeda-beda tergantung luas penampang. Sedangkan masukan panas pengelasan yang akan diterima akan  mempengaruhi  struktur  mikro  yang  akan terbentuk.  Lingkungan  merupakan  salah  satu faktor  yang  mempengaruhi  laju  korosi,  pada lingkungan  yang  memiliki  pH  tinggi,  laju
korosi secara  umum  akan  menjadi lebih cepat. Kelembaban udara, air hujan, lumpur, benturan atau  gesekan  dengan  benda  lain  yang menyebabkan  lapisan  pelindung  terkelupas merupakan  salah  satu  rusaknya  pelindung metal  sehingga  akan  mempercepat  proses korosi.  Karat  timbul  akibat  reaksi  oksidasi antara  material  logam  dengan  oksigen.  Salah satu yang dapat mempercepat proses timbulnya karat  yaitu  air  laut  yang  mengandung  kadar garam, begitu juga dengan cairan air dan garam dapur (NaCl). Karat  muncul  disebabkan permukaan logam bersentuhan langsung dengan  air  yang  mengandung  asam  sehingga mengalami proses oksidasi oleh udara. Semakin  dibiarkan  air  dan  kotoran  menempel pada  baja  semakin  banyak  pula  zat  asam bereaksi  terhadap  besi  yang  menjadikannya karat.
Tabel  1. Hasil  Uji  Komposisi  Kimia  Material
Baja A36 No KOMPOSISI KIMIA SIMBOL HASIL % 1 Mangan Mn 0,75 2 Sulfur S 0,04 3 Pospor P 0,03 4 Copper Cu 0,20 5 Karbon C 0,26 6 Besi Fe 98,72
Sedangkan  komposisi  kimia  baja  A36 berdasarkan  satandardisasi American  Society for Testing Materials (ASTM) sebagai berikut:
Tabel  2. Spesifikasi  Komposisi  Baja  A36 Berdasarkan Standard ASTM
ASTM A36 Mild (Low-Carbon) Steel
Minimum Properties Ultimate Tensile Strength, (psi) 58,000  – 79,800 Yield  Strength, psi 36,300 Elongation 20,0% Chemistry Iron (Fe) 99% Carbon (C ) 0,26% Manganese (Mn) 0,75% Copper (Cu) 0,2% Phosphourus (P) 0,04% Max Sulfur (S) 0,05% Max

## 2. KOROSI
Karatan  adalah  istilah  yang  diberikan masyarakat  terhadap  logam  yang  mengalami kerusakan  berbentuk  keropos.  Sedangkan bagian  logam  yang  rusak  dan  berwarna  hitam kecoklatan  pada  baja  disebut  karat.  Secara teoritis  karat  adalah  istilah  yang  diberikan terhadap  satu  jenis  logam  saja  yaitu  baja, sedangkan  secara  umum  istilah  karat  lebih tepat disebut korosi.
Korosi (Kennet dan Chamberlain, 1991) adalah  penurunan  mutu  logam  akibat  reaksi elektro  kimia  dengan  lingkungannya.  Korosi atau  pengkaratan  merupakan  fenomena  kimia pada  bahan-bahan  logam  yang  pada  dasarnya merupakan  reaksi  logam  menjadi  ion  pada permukaan  logam  yang  kontak  langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.

## 2.1. Proses Terjadinya Korosi
Korosi logam melibatkan proses anodik, yaitu  oksidasi  logam  menjadi  ion  dengan melepaskan  elektron  ke  dalam  permukaan logam dan proses katodik yang mengkonsumsi electron  tersebut  dengan  laju  yang  sama. Proses katodik merupakan reduksi ion hidrogen atau oksigen dari lingkungan sekitarnya.  Contoh  korosi  logam  besi  proses reaksinya dapat dinyatakan sebagai berikut :
Besi (2Fe) + O 2 → Besi berkarat (Fe 2 O 3 )
Reaksi ini terjadi pada lingkungan asam dimana  ion  H + sebagian  dapat  diperoleh  dari reaksi  karbon  dioksida  atmosfer  dengan  air membentuk  H 2 CO 3 .  Ion  Fe+2  yang  terbentuk, di anoda kemudian teroksidasi lebih lanjut oleh oksigen membentuk besi oksida :
4 Fe +2 (aq)+ O 2 (g) + (4 + 2x) H 2 O(l) →
2 Fe 2 O 3 x H 2 O(s) + 8 H + (aq)
Jika proses korosi terjadi dalam lingkungan  basa,  maka  reaksi  katodik  yang terjadi :
O 2 (g) + 2 H 2 O(l)+ 4e - → 4 OH - (aq) Oksidasi lanjut ion Fe2+ tidak berlangsung  karena  lambatnya  gerak  ion  ini sehingga  sulit  berhubungan  dengan  oksigen udara  luar,  tambahan  pula  ion  ini  segera ditangkap oleh garam kompleks hexasianoferat membentuk  senyawa  kompleks  stabil  biru. Lingkungan  basa  tersedia  karena  kompleks kalium heksasianoferat.
Korosi  besi  realatif  cepat  terjadi  dan berlangsung  terus,  sebab  lapisan  senyawa  besi oksida  yang  terjadi  bersifat porous sehingga mudah ditembus oleh udara maupun air. Tetapi meskipun  alumunium  mempunyai  potensial reduksi  jauh  lebih  negatif  ketimbang  besi, namun  proses  korosi  lanjut  menjadi  terhambat karena  hasil  oksidasi  Al 2 O 3 ,  yang  melapisinya tidak  bersifat porous sehingga  melindungi logam  yang  dilapisi  dari  kontak  dengan  udara luar.

## 2.2. Dampak Dari Korosi
Korosi  merupakan  proses  atau  reaksi elektrokimia  yang  bersifat  alamiah  dan berlangsung dengan sendirinya, oleh karena itu korosi  tidak  dapat  dicegah  atau  dihentikan sama  sekali.  Korosi  hanya  bisa  dikendalikan atau diperlambat lajunya sehingga memperlambat proses perusakannya.
Dilihat  dari  aspek  elektrokimia,  korosi merupakan  proses  terjadinya  transfer  elektron dari  logam  ke  lingkungannya.  Logam  berlaku sebagai sel  yang  memberikan elektron (anoda) dan  lingkungannya  sebagai  penerima  elektron (katoda). Reaksi yang terjadi pada logam yang mengalami  korosi  adalah  reaksi  oksidasi, dimana atom-atom logam larut kelingkungannya  menjadi  ion-ion  dengan melepaskan  elektron  pada  logam  tersebut. Sedangkan  dari  katoda  terjadi  reaksi,  dimana ion-ion  dari  lingkungan  mendekati  logam  dan menangkap  elektron-  elektron  yang  tertinggal pada logam.
Dampak  yang  ditimbulkan  korosi  dapat berupa  kerugian  langsung  dan  kerugian  tidak
langsung.  Kerugian  langsung  adalah  berupa terjadinya kerusakan pada peralatan,
permesinan  atau  stuktur  bangunan.  Sedangkan kerugian  tidak  langsung  berupa  terhentinya aktifitas
produksi karena terjadinya penggantian  peralatan  yang  rusak  akibat korosi,  terakumulasinya  produk  korosi  pada alat penukar panas dan jaringan pemipaan akan menurunkan  efisiensi  perpindahan  panasnya, dan  lain  sebagainya.  Bahkan  kerugian  tidak langsung  dapat  berupa  terjadinya  kecelakaan yang menimbulkan korban jiwa.

## 3. Uji Laju Korosi
Pengujian  laju  korosi  bertujuan untuk  mengetahui  nilai  ketahanan  atau perkembangan
karat/korosi pada spesimen  terhadap  Material  Baja  A36. Adapun langkah-langkah yang
dilakukan  pada  pengujian  ini  adalah sebagai berikut:
a) Membersihkan permukaan masing-
masing  sampel  yang  akan  diuji  sampai bersih.
b) Timbang  spesimen  sebelum  melakukan pengujian  korosi  untuk  mengukur  berat awal specimen.
c) Memasang  benda  uji  pada  masing- masing  bejana  yang  telah  berisi  larutan garam  dapur (NaCl) dengan  kadar  yang berbeda-beda  yaitu  di  celub  dan  di uapkan  (digantung  diatas  permukaan larutan garam dapur (NaCl).
d) Menutup  bejana  membiarkan  larutan bereaksi dengan specimen selam 7 hari.
e) Melakukan pemeriksaan pada spesimen.
f) Setelah  itu  bersihkan  spesimen  dengan air  yang  mengalir  untuk  menghilangkan produk korosi, lalu keringkan di udara.
g) Timbang berat spesimen sesudah pengujian  korosi  untuk  menghitung weight loss atau berat yang hilang akibat terkorosi.
h) Menentukan  angka  laju  korosi  pada spesimen  dengan  menggunakan  rumus perhitungan.
Dilakukan  pemotretan  pada  spesimen
yang  telah  diuji.  Pemeriksaan    ini  bertujuan untuk  melihat  perubahan-perubahan  dan  cacat pengelasan  yang  mungkin terjadi pada daerah- daerah  pengelasan  yaitu  daerah  logam  induk, logam  induk  yang  terkena  panas (HAZ), pertumbuhan karat (korosi) dan logam las serta untuk  melihat  jenis  dan  bentuk  struktur  yang terjadi  pada  daerah  pengelasan  tersebut. Pengujian  dilakuan  setiap  satu  minggu  untuk memperoleh  data  yang  lebih  jelas  perubahan berat  pada  spesimen.  Langkah-langkah  yang dilakukan  pada  proses  pengujian  ini  adalah sebagai berikut:
1. Meniriskan  sejenak  spesimen  yang melalui proses celup agar larutan garam dapur (NaCl) tidak  menyangkut  pada
spesimen. 2. Permukaan tersebut difoto untuk didokumentasikan.

## a. Laju Korosi
Laju  korosi  dihitung  menggunakan percobaan  korosi  dalam  kurun  waktu  tertentu dimana  diketahui  perubahan  berat  suatu material  akibat  korosi,  kemudian  dihitung dengan persamaan berikut : (Fontana, 1982)
DAT W MPY 534  (Mill Per Year)
Keterangan :
W = kehilangan berat (mg) D = berat jenis (gr/cm 3 )
A = luas benda uji (cm 2 ) T = Waktu (jam)
Laju korosi diekspresikan sebagai massa yang  hilang  persatuan  luas,  dimana  dianggap merata dalam satuan  luas tersebut. Laju korosi juga diekspresikan sebagai kedalaman penetrasi korosi ke dalam logam induk.
b. Las Busur Listrik Elektroda Terbungkus ( Shilded Metal Arc Welding)
Las  SMAW  adalah  cara  pengelasan dengan  menggunakan  elektroda  logam  yang terbungkus dengan fluks . Pada gambar dibawah ini  dapat  dilihat  dengan  jelas  bahwa  busur listrik  terbentuk  diantara  logam  induk  dan ujung  elektroda.  Karena  panas  dari  busur  ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut
mencair dan kemudian membeku bersama.
Gambar 1. Las SMAW
b. Diagram Alir Penelitian
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 4.1. Hasil Penelitian
Data  yang  dihasilkan  dari  penelitian  ini berupa  angka  dalam  tabel,  gambar  dan pengamatan  foto    material  baja  A36  yang digunakan dalam penelitian ini.

## a. Gambar Spesimen

## a      b    a      b    a     b    a      b
Gambar 3. Spesimen Tanpa di Las

## a      b    a      b    a      b    a      b
Keterangan gambar: a. Spesimen yang diuap

## b. Spesimen yang dicelup
Gambar 4. Spesimen yang di Las Dengan Arus Las 80A

## b. Hasil Dari Perhitungan Laju Korosi
Tabel  3. Laju  Korosi  Diuap  (Tanpa  Dicelup)
Dengan Arus Las 80 A Persentase Larutan 168 jam (MPY) Air Laut 0,001784 NaCl 10% 0,001022 NaCl 20% 0,002066 NaCl 30% 0,001365

## Persentase Larutan
Gambar 5. Grafik Laju Korosi Diuap Dengan Arus Las 80A
Tabel  4. Laju  Korosi  Dicelup  Dengan  Arus
Las 80 A Persentase Larutan 168 jam (MPY) Air Laut 0,000228 NaCl 10% 0,000541 NaCl 20% 0,000041 NaCl 30% 0,000163

## Persentase Larutan
Gambar 6. Grafik Laju Korosi Dicelup Dengan Arus Las 80A
Tabel  5. Laju  Korosi  Diuap  (Tanpa  Dicelup)
Tanpa Proses Pengelasan Persentase Larutan 168 jam (MPY) Air Laut 0,001837 NaCl 10% 0,001397 NaCl 20% 0,001422 NaCl 30% 0,002004
Gambar 7. Grafik Laju Korosi Spesimen Diuap Tanpa Proses Las
Tabel  6. Laju  Korosi  Dicelup  Tanpa  Proses Pengelasan Persentase Larutan 168 jam (MPY) Air Laut 0,000171 NaCl 10% 0,000811 NaCl 20% 0,000419
NaCl 30%
0,000146
Air Laut    NaCl 10%     NaCl 20%     NaCl 30%
Gambar 8. Grafik Laju Korosi Dicelup Tanpa Dilas

## 4.2. Pembahasan
Dari data hasil penelitian  diketahui ada perbedaan  antara  berat  awal  specimen  dengan berat  specimen  setelah  dilakukan  pencelupan ataupun  specimen  yang  diuapkan (tanpa dicelup) .    Didapatkan  laju  korosi  pada penggunaan larutan Air Laut, NaCl 10%, NaCl 20%  dan  NaCl  30%  menunjukkan  adanya penambahan  berat,  yang  berarti  laju  korosi
bertambah sehingga mengakibatkan sifat mekanik  dari  logam  A36  menurun.  Pengaruh lingkungan  sangat  berpengaruh  besar  terhadap laju  korosi yang tidak bisa dicegah hanya bisa diperlambat  laju  korosinya.  Laju  korosi  paling tinggi  terdapat  pada  specimen  yang  diuap diatas  permukaan  larutan  NaCl  20%  dengan nilai laju korosi 0,002066 MPY.
Las  sangat  berpengaruh  terhadap  sifat mekanik  maupun  struktur  mikro,  karena pengelasan  bisa  merubah  fasa-fasa  maupun struktur  awal  dari  logam  serta  adanya transformasi  fasa  tergantung  dari  masukan panas (Heat  Imput) yang  dibagi  menjadi  tiga daerah  antara  lain  logam  induk,  daerah  yang terkena panas serta logam lasan. Korosi merata terjadi  karena  adanya  siklus  termal  yang megakibatkan lebih mudah korosi.
Adapun  faktor-faktor  penyebab  tidak stabilnya  kehilangan  berat  specimen  dan  nilai laju  korosi  adalah  :  Kesalahan  relative  dimana dimensi spesimen yang tidak seragam, permukaan  specimen  yang  tidak  merata, pembersihan  karat  pada  specimen  yang  tidak optimal  pada  saat  sebelum  penimbangan, kelembapan  specimen  yang  masih  tinggi  saat penimbangan.

## 5. KESIMPULAN
Unsur NaCl memberikan  pengaruh cukup  besar  terhadap  laju  korosi.  Laju  korosi yang  terjadi  pada  setiap  spesimen  yaitu  korosi merata,  baik  spesimen  yang  telah  dilakukan proses pengelasan SMAW  maupun tidak. Laju korosi  paling  tinggi  terdapat  pada  specimen yang  dilakukan  pengelasan  SMAW  diuap diatas  permukaan  larutan  NaCl  20%  dengan nilai laju korosi 0,002066 MPY.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim , 1986, Steel
Construction
Manual ,  8th  Edition,  second  revised edition,  American  Institute  of  Steel Construction. [2] Callister William D. 2001,
“ Fundamentals    of    Materials    Science and  Engineering” ,  John  Wiley  &  Sons, Inc, Fifth Edition, Page S-162, Chapter 15.
[3] Callister  William    D.  1985,  “ Materials

## Persentase Larutan
Persentase Larutan
Science and Engineering” , John Willey & Sons, Inc.
[4] Eddy  D.H,  2001, Pengetahuan  Bahan dalam Pengerjaan Logam , Edisi Keempat,
Angkasa, Bandung.
[5] Fontana, M. G., 1982, Corrosion
Engineering ,  1st  edition,  McGraw-Hil Inc., Singapore. [6] http://chemistry-fun- anime.blogspot.com/2011/07/logam- metalloid-dan nonlogam. html. Akses pada tanggal 7 Juli 2011 11:04 pm.
[7] http://www.eaglesteel.com/2011/06/downl oad/techdochs/  Classificationof  Carbon and  Low-Alloy  Steels  .pdf  .Akses  pada tanggal 15 Juni 2011 09:04 pm.
[8] http://www.eaglesteel.com/download/tech dochs/Carbon_Steel_Grades.pdf. Akses pada tanggal 16 Juni 2011 08:14 pm.
[9] Supardi  H.R,  2004, Korosi ,  Edisi  Ketiga, Tarsito, Bandung.
[10] Tumpal  Ojahan  R,  2010, Bahan / Material Teknik ,  Universitas  Malahayati,  Bandar Lampung.
[11] Wiryosumarto  H,  Okumura  T,  2000, Teknologi Pengelasan Logam, Edisi Kedelapan, PT. Pradya Paramita, Jakarta.