## ANALISA LAJU KOROSI PADA BAJA KARBON RENDAH YANG DILAPISI SENG DENGAN METODE HOT DIP GALVANIZING
La Ode Arif Rahman 1 , Muhammad Hasbi 2 , Aminur 3
1 Alumni Sarjana Teknik S-1 Mesin, Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo
2,3 Dosen Pembimbing Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo Email: jurnal.enthalpy.uho@gmail.com

## ABSTRACT
This study aims to determine how the media influence of NaCl and H2SO4 / water against corrosion rate of low carbon  steel  coated  with  zinc  by  the  method  of  Hot  Dip Galvanizing. Research  method  is  done  by  making  a specimen of low carbon steel pipes circular, angled, and plate. Then the zinc coating process performed by the method  of  Hot  Dip  Galvanizing  at  a  temperature  of 500 o C.  Then  do  step  corrosion  testing  with media  H 2 SO 4 and NaCl for 24 days and the data taken during the study. The results of the study that after a coating of zinc (Zn) on low carbon steel with Hot Dip Galvanizing method of specimen data obtained circle, the average rate of corrosion  with  H 2 SO 4 media:  Water  is  5,529.10 -7 gr/min.  While  in  NaCl  media,  the  average  corrosion  rate  is 26,833.10 -7 gr/min. An increase in the corrosion rate of 79.58%. On the specimen form elbow, the average rate of  corrosion  with  H 2 SO 4 media:  Water  only  2,0377.10 -7 gr/min.  In  contrast,  if  using  media  NaCl,  occur  on average  corrosion  rate  of  21,692.10 -7 gr/min.  Tests  on  specimens  plat  form,  the  average  rate  of  corrosion  in H 2 SO 4 media: Water is 6,299.10 -7 gr/min. Then the media NaCl average corrosion rate is 28,25.10 -7 gr/min. The corrosion rate by using H 2 SO 4 media: Water occurs in the form of the specimen plate is 6,299.10 -7 gr/min, and 28,25.10 -7 gr/min in NaCl media.
Keyword : low carbon steel, zinc, galvanizing, corrosion, H 2 SO 4 , NaCl

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh media NaCl dan H 2 SO 4 /Air  terhadap laju korosi pada  baja  karbon  rendah  yang  dilapisi  seng  dengan  metode Hot  Dip  Galvanizing. Metode  peneliatian  yang dilakukan  dengan  membuat  spesimen  dari  pipa  baja  karbon  rendah  berbentuk  lingkaran,  siku,  dan  plat.  Lalu dilakukan proses pelapisan seng dengan metode Hot Dip Galvanizing pada suhu 500 o C. Lalu dilakukan langkah pengujian  korosi  dengan  media H 2 SO 4 dan  NaCl  selama  24  hari  dan  diambil  data  selama  penelitian. Hasil penelitian  bahwa  setelah  dilakukan  pelapisan  seng  (Zn)  pada  baja  karbon  rendah  dengan  metode Hot  Dip Galvanizing diperoleh data spesimen lingkaran, rata-rata laju korosi dengan media H 2 SO 4 :Air adalah 5,529.10 -7 gr/menit. Sedangkan pada media NaCl, rata-rata laju korosinya adalah 26,833.10 -7 gr/menit. Terjadi peningkatan laju  korosi  sebesar  79,58%.  Pada  bentuk  spesimen  siku,  rata-rata  laju  korosi  dengan  media  H 2 SO 4 :Air  hanya 2,0377.10 -7 gr/menit.  Berbeda  jika  menggunakan  media  NaCl,  terjadi  rata-rata  laju  korosi  sebesar  21,692.10 -7 gr/menit.  Pengujian  pada  bentuk  spesimen  plat,  rata-rata  laju  korosi  pada  media  H 2 SO 4 :Air  adalah  6,299.10 -7 gr/menit. Lalu pada media NaCl rata-rata laju korosinya adalah 28,25.10 -7 gr/menit. Laju korosi terbesar dengan menggunakan  media  H 2 SO 4 :Air  terjadi  pada  bentuk  spesimen  plat  yaitu  6,299.10 -7 gr/menit,  dan  28,25.10 -7 gr/menit pada media NaCl.
Kata kunci : Baja karbon rendah, zinc, galvanizing, korosi, H 2 SO 4, dan NaCl

## PENDAHULUAN
Salah  satu  upaya  pengendalian  korosi  dapat dilakukan  dengan  cara  pelapisan  logam,  cara  yang umum  digunakan  yaitu  dengan  pelapisan  metode Hot  Dip  Galvanizing.  Pelapisan  model  ini  banyak digunakan  karena  relatif  lebih mudah  dalam mengontrol  kualitas  pelapisannya,  tahan  lama  dan tahan terhadap benturan (Supardi, 1997).
Pelapisan dengan metode Hot Dip Galvanizing merupakan  proses  pelapisan  yang dilakukan  dengan  cara  mencelupkan  logam  dasar
ke  dalam  larutan  cair.  Proses  pelapisan  ini menggunakan  logam  pelapis  berupa  seng,  dimana seng  dapat mencair  pada  suhu  419,470  ºC. Pelapisan  ini  secara  garis  besar  memerlukan  tiga tahap  pengerjaan  yaitu  tahap  persiapan  awal  (pre treatment), tahap pelapisan (galvanizing) dan tahap penyelesaian atau pendinginan (Henkel, 2002).
Tahap pelapisan dilakukan dengan mencelupkan  logam  dasar  ke  dalam  larutan  seng cair  pada  suhu  440 ºC – 480 ºC  (Sulistyo,  1997). Hasil  dari  pelapisan  dipengaruhi  oleh  temperatur cairan  dan  lamanya  pencelupan.  Temperatur
pencelupan yang rendah menyebabkan hasil lapisan menjadi  tebal  karena  kekentalan  masih  tinggi, kenaikan  temperatur  menyebabkan  kekentalan menurun  sehingga  hasil  lapisan  tebal  juga. Lama/waktu  pencelupan  yang  cepat  menghasilkan hasil lapisan kurang bagus, namun jika terlalu lama akan  diperoleh  hasil  lapisan  yang  tebal  dan cenderung  kusam.  Proses  pencelupan  yang  sesuai akan  menghasilkan  ketebalan  yang  sesuai  pula sehingga memiliki daya tahan terhadap korosi yang baik.
Adapun  tujuan  pada  penelitian  ini  adalah untuk mengetahui bagaimana pengaruh  media NaCl  dan  H 2 SO 4 /Air    terhadap  laju  korosi  pada baja  karbon  rendah  yang  dilapisi  seng  dengan metode Hot Dip Galvanizing.

## TEORI DASAR
Pelapisan  secara Hot  Dip  Galvanizing (pelapisan  secara  celup  panas)  adalah  suatu  proses pelapisan  dimana  logam  pelapisnya  dipanaskan terlebih  dahulu  hingga  mencair,  kemudian  logam yang  akan  dilapisi  yang  biasa  disebut  logam  dasar dicelupkan ke dalam bak galvaniz yang telah berisi seng cair tadi, sehingga dalam beberapa saat logam tersebut  akan  terlapisi  oleh  lapisan  berupa  lapisan paduan antara logam  pelapis  (seng)  dengan  logam dasar dalam bentuk ikatan metalurgi yang kuat dan tersusun secara berlapis-lapis yang disebut fasa.
Proses  pelapisan dengan  metode Hot  Dip Galvanizing dapat dibagi menjadi tiga tahap proses, yaitu:
1. Tahap persiapan (pre treatment)
Tahap persiapan berfungsi untuk menghilangkan  asam  atau  basa  yang  merupakan bahan pengotor yang menempel pada spesimen, hal ini dimaksudkan agar diperoleh kondisi permukaan yang bersih dan diperoleh hasil lapisan yang baik.
Proses  pembersihan  permukaan  yang  akan dilapisi  dapat  dilakukan  sesuai  dengan  jenis pengotor yang menempel pada permukaan spesimen,  namun  proses  pembersihan  ini  dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:
a) Proses pembersihan secara fisik (mekanik)
Pembersihan  secara  fisik  dapat  berupa pengamplasan dengan menggunakan mesin gerinda,  yang  meliputi  menghaluskan  permukaan yang  tidak  rata  dan  penghilangan  goresan-goresan serta beram-beram yang menempel pada permukaan spesimen.
b) Proses pembersihan secara kimiawi
Proses pembersihan secara kimiawi merupakan  proses  pembersihan  pengotor  yang menempel  pada  permukaan  spesimen  dengan menggunakan bahan-bahan kimia.
2. Tahap pencelupan (galvanizing)
Spesimen  yang  telah  mengalami  tahap persiapan  (pre  treatment)  dan  telah  bersih  dari segala pengotor kemudian langkah berikutnya yaitu
dilakukan proses pencelupan (galvanizing). Selama proses galvanizing berlangsung,  cairan  seng  akan melapisi baja dengan membentuk lapisan baja seng kemudian barulah terbentuk lapisan yang sepenuhnya  berupa  unsur  seng  pada  permukaan terluar  baja,  larutan  yang  digunakan  minimal adalah 98 % murni unsur seng.
Tahap  pencelupan  dilakukan  selama  kurang lebih  (1,  1,5  dan  2  menit)  pada suhu  450 ºC  ,  500 ºC  dan  550 ºC.  Ketebalan  lapisan  seng  pada pelapisan  dengan  metode Hot  Dip  Galvanizing dipengaruhi  oleh  kondisi  permukaan,  lamanya pencelupan dan temperatur pencelupan

## 3. Tahap pendinginan dan tahap akhir
a) Tahap pendinginan (quenching) Tahap pendinginan dilakukan dengan mencelupkan  spesimen  ke  dalam  larutan sodium cromate dengan  konsentrasi  0,015%  pada  suhu kamar ataupun dengan menggunakan air. Proses ini bertujuan untuk mencegah terjadinya white rust.
b) Tahap akhir (finishing)
Bagian  akhir  dari  proses  pelapisan  berupa menghaluskan  permukaan  yang  runcing  yang disebabkan  oleh  cairan  seng  yang  hendak  menetes namun telah mengering terlebih dahulu.

## METODE PENELITIAN
Peralatan  yang digunakan pada  penelitian ini  adalah Peralatan Hot  Dip  Galvanizing (tungku pemanas), Peralatan  uji  Densitas  (timbangan digital), mesin gergaji, mesin bor, mesin polishing / mesin gurinda, tang, dan kawat.
Bahan yang digunakan pada  penelitian  ini adalah baja  karbon  rendah  dengan  panjang  70  mm dan tebal 3 mm, air bersih, dan seng cair.

## Proses Pembuatan Spesimen
Tahapan proses pembuatan spesimen yaitu:
1) Pemotongan Bahan
2) Pengeboran spesimen
3) Pemolesan

## Proses Pelapisan
Adapun tahapan yang harus dilakukan yaitu:
1) Menimbang  benda  kerja  yang  kemudian dirangkai menjadi satu bagian.
2) Melakukan  proses pickling yang  berfungsi untuk menghilangkan karat kemudian dilanjutkan dengan proses rinsing.
3) Melakukan  proses fluxing yang  disusul dengan proses drying.
4) Mengatur suhu  seng  yang  dibagi  dalam  tiga kali  kelompok  pencelupan,  yaitu  pencelupan pada suhu 450 ºC, 500 ºC dan 550 ºC.
5) Mencelupkan  rangkaian  spesimen  ke  dalam bak galvaniz,  proses  pencelupan  dilakukan selama  (1,  1,5  dan  2  menit)  kemudian dilanjutkan dengan proses quenching.
6) Melakukan penimbangan berat akhir lapisan

## Pengujian Korosi
Pengujian  laju  korosi  dilakukan  dengan menggunakan  larutan  H2SO4  (asam  sulfat)/Air dengan konsentrasi 80%:20% dan larutan NaCl dan pengujian  dilakukan  selama 24 hari.  Adapun tahapannya yaitu:
1. Tahap awal
Tahap  awal  pengujian  laju  korosi  yaitu  melakukan penimbangan awal (wo) spesimen dengan menggunakan  timbangan  digital  dan  pembuatan larutan uji.
a. Larutkan  H2SO4  murni  sejumlah  80  ml dengan  air  murni  sejumlah  20  ml  sehingga diperoleh  perbandingan  H2SO4  dengan  air murni sebesar 80%:20%.
b. Larutkan NaCl murni 100% tanpa campuran.
2. Tahap Perendaman Proses  perendaman  dibagi  dalam  dua  kelompok yaitu  perendaman  selama  24  hari  yang  dilakukan pada  suhu  kamar.  Mulanya  siapkan  gelas  kimia yang  telah  beri  larutan  uji  kemudian  masukkan spesimen  kedalamnya,  ikatkan  plastik  sebagai penutupnya  yang  bertujuan  agar  tidak  ada  unsur luar yang masuk selama proses reaksi berlangsung.
3. Tahap Akhir
Tahap  akhir  pengujian  yaitu  dengan  mengeluarkan spesimen  dari  gelas  kimia,  bersihkan  dan dikeringkan, kemudian lakukan penimbangan akhir (wi) setelah dilakukan pengujian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Korosi
Analisa Perhitungan Laju Korosi
Laju Korosi = – ( )
⁄ T = 24 hari = 34560 menit
Laju Korosi Lingkaran dengan media H 2 SO 4 w o = 13,0604 gr w i = 13,0706 gr
Laju korosi = , – ,
= 2,591.10 /
Laju Korosi Lingkaran Dengan Media  NaCl w o = 15,4560 gr w i = 15,5493 gr
Laju korosi = , ,
= 26,997.10 -7 /
Tabel 1.Data pengujian laju korosi dengan media H 2 SO 4 -Air dan NaCl selama 24 hari
Konse ntrasi Laruta n Bentuk Spesimen Wo (gram) Wi (gram) Laju Koro si (10 -7 gr/me
nit)
H 2 SO 4 : Air 80% : 20% Lingkaran 1 Lingkaran 2 Lingkaran 3 Siku 1 Siku 2 Siku 3 Plat 1 Plat 2 Plat 3 13.060 4 13.738 2 13.816 2 8.5341 9.2008 9.7368 7.6547 7.7421 7.9045 13.070 6 13.780 2 13.967 5 8.5384 9.2119 9.7941 7.6834 7.7701 7.9906 2.951 9.259 4.377 1.244 3.212 1.657 8.304 8.102 2.491 NacL 100% Lingkaran 1 Lingkaran 2 Lingkaran 3 Siku 1 Siku 2 Siku 3 Plat 1 Plat 2 Plat 3 15.456 0 15.893 4 15.940 2 7.8511 8.6285 8.7043 8.0614 8.1675 8.3463 15.549 3 15.981 8 16.036 7 7.9190 8.7071 8.7827 8.1706 8.2570 8.4405 26.99 7 25.57 9 27.92 2 19.64 7 22.74 3 22.68 5 31.59 7 25.89 7 27.25 7
Gambar 1. Grafik Perbandingan laju korosi dengan media H 2 SO 4 :Air dan NaCl selama 24 hari
Dilihat  dari  grafik  yang  berdasarkan  hasil dari  pengamatan  dan  pengujian  laju  korosi  baja karbon rendah  yang di galvanizing selama 24 hari, sangat  terlihat  jelas  perbedaan  rata-rata  laju  korosi pada  kedua  media.  Pada  spesimen  lingkaran  yang telah  di galvanizing,  rata-rata  laju  korosi  dengan media  H 2 SO 4 :Air  adalah  5,529.10 -7 gr/menit. Sedangkan  jika  menggunakan  media NaCl,  rata- rata  laju  korosinya  adalah  26,833.10 -7 gr/menit. Terjadi  peningkatan  laju  korosi  sebesar  79,58%. Pada  bentuk  spesimen  siku  yang  telah  di galvanizing,  rata-rata  laju  korosi  dengan  media H 2 SO 4 :Air  hanya  2,0377.10 -7 gr/menit.  Berbeda jika  menggunakan  media  NaCl,  terjadi  rata-rata
5,529 26,833 2,0377 21,692 6,299 28,25 0 5 10 15 20 25 30 1 2 La ju K or os i ( 10 -7 gr /m en it) Lingkaran Siku Plat H 2 SO 4 : Air NaCl
laju  korosi  sebesar  21,692.10 -7 gr/menit.  Terlihat peningkatan  yang  signifikan  sebesar  90,62%. Pengujian  pada  bentuk  spesimen  yang  terakhir yaitu  plat  yang  telah  di galvanizing,  rata-rata  laju korosi  pada  media  H 2 SO 4 :Air  adalah  6,299.10 -7 gr/menit.  Lalu  pada  media  NaCl  rata-rata  laju korosinya  adalah  28,25.10 -7 gr/menit.  Laju  korosi meningkat sebesar 77,70%.
Laju  korosi  terbesar  dengan  menggunakan media H 2 SO 4 :Air terjadi pada bentuk spesimen plat yaitu  6,299.10 -7 gr/menit,  dan  28,25.10 -7 gr/menit pada  media  NaCl.  Hal  ini  disebabkan  karena  luas penampang  plat  lebih  luas  dibandingkan  dengan bentuk  spesimen  lainnya  sehingga  reaksi  kimia antara larutan dan spesimen lebih cepatterjadi daya korosi.  Hal  ini  didukung  juga oleh  hasil  penelitian Ridluwan,  2007,  yang  menyatakan  bahwa  luas permukaan mempengaruhi besarnya laju korosi.
Dari kedua media yang digunakan, pengujian  dengan  media  NaCl  mempunyai  laju korosi  yang  lebih  tinggi  jika  menggunakan  media H 2 SO 4 :Air.  Hal  ini  dikarenakan  adanya  perbedaan potensial  elektrokimia  antara  baja  dengan  seng (potensial  oksidasi  Zn  lebih  tinggi  dibandingkan baja)  sehingga  saat  terjadi  proses  oksidasi  dengan media  H 2 SO 4 maka  lapisan  seng  akan  menjadi bahan  yang  dikorbankan  dalam  proses  korosi sedangkan  baja  karbon  rendah  laju  korosinya  akan terhambat.  Saat  proses  oksidasi  terjadi,  maka  gas dan kelembaban di sekitar bagian bawah seng akan menghasilkan  sebuah  lapisan  pelindung  yang berasal  dari zinc  oxide dan hydroxide.  Sehingga laju korosi dengan media H 2 SO 4 akan lebih kecil.
Pada  media  NaCl,  proses  penguraian  logam menjadi  ion-ion  Zn  yang  bereaksi  dengan  ion  OH oksigen  menyebabkan  proses  korosi.  Selain  itu adanya  ion  Cl  yang  terdapat  dalam  medium berfungsi mempercepat proses pembentukan oksida. Larutan  elektrolit  NaCl  merupakan  larutan elektrolit  yang  kuat  dan  sangat  korosif.  Karena mampu  mengikat  ion  oksigen  dengan  cepat dan makin  besar  konsentrasi  ion  klorida  maka  makin besar  kemungkinan  ion  ini  yang  teradsorpsi  ke permukaan  logam  dan  melakukan  sejumlah perusakan  menghasilkan  lapisan  karat.  Lamanya waktu  perendaman  juga  sangat  berpengaruh terhadap  laju  korosi  pada  baja  yang  telah  di galvanizing,  berbeda  dengan  larutan  H 2 SO 4 yang makin  lama  waktu  perendaman  yang  dilakukan maka  oksigen  dalam  larutan  makin  hilang.  Hal  ini tidak berlaku pada media larutan NaCl.
Korosi  yang  terjadi  pada  baja  karbon rendah  yang  di galvanizing dengan  Zn  termasuk dalam  jenis korosi merata yaitu proses korosi yang terjadi  pada  suatu  logam  yang  terjadi  secara menyeluruh.
Dari  hasil  pengamatan  terjadinya  korosi  pada baja  karbon    rendah  yang  dilapisi  seng  dengan metode Hot  Dip  Galvanizing dalam  media  larutan
air  laut  (NaCl)  dan  asam    sulfat  (H 2 SO 4 )  dapat dilihat pada gambar-gambar dibawah ini.
Gambar  2. Spesimen  baja  karbon  rendah  setelah pengujianselama 24 hari dengan media H 2 SO 4 :Air
Gambar 3. Spesimen baja karbon rendah setelah pengujian selama 24 hari dengan media NaCl Pada  gambar  3  spesimen  yang  direndam dalam  media  H 2 SO 4 dengan  lingkaran  merah mengalami korosi ditandai dengan warna gelap tapi tidak seperti pada gambar 4.2 yang direndam  pada media  NaCl  yang  mengalami  korosi  lebih  banyak, yang ditandai warna gelap pada spesimen.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh  dari  penelitian yang telah dilakukan yaitu sebagai berikut :
1. Media  larutan  dengan  NaCl  mempunyai  daya korosif  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan media larutan H 2 SO 4 /Air.

## Saran
Adapun  saran    yang  dianjurkan  penulis  dalam penelitian  selanjutnya yaitu :
1. Perlu  dilakukan  penelitian Hot  Dip Galvanizing untuk jenis logam pelapisan lain  seperti  (Cu,  Al,  Cd,  Pb,  Ag,  dan lain-lain).
2. Dalam  meneliti  laju  korosi  selanjutnya sebaiknya  menggunakan  variabel  waktu perendaman dan temperatur.

## DAFTAR PUSTAKA

## Arikunto  Suharsimi.  1997. Prosedur  Penelitian  :
Suatu  Pendekatan  Praktek.  Edisi kelima. Jakarta: Rineka Cipta
Charles W Keenan, Kleinfelter. 1996. Kimia untuk Universitas. Jakarta: Erlangga
Daryanto.1985. Mekanika Teknik Mesin.
Jakarta : PT Bina Aksara Fontana  Mars  G,  Greene  Norbert  D.  1985. Corrosion Engineering.  Second edition. Singapura: McGraw Hill Henkel Daniel, Pense Alan W. 2002. Structure and Properties of Engineering Materials. Fifth edition. Amerika: McGraw Hill Svehla  G.  1990. Buku  Teks  Analisis Anorganik Kualitatif  Makro  dan  Semimikro.  Jakarta: PT Kalman Media Pustaka Smallman  R  E.  1991. Metalurgi  Fisik  Modern. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama Sulistyo, Bambang  Widyanto,  Nevi  Zond  Chatab. 1997. Penerapan Sistem Manajemen Mutu Industri Pengecoran dan Galvaniz Menuju Seri  SNI 19.90000  (150.9000).  Semarang: UNDIP Surdia  Tata,  Saito  Shinroku.  2000. Pengetahuan Bahan  Teknik.  Edisi  kelima.  Jakarta:  PT Pradnya Paramitha Wiryosumarto  Harsono,  Okumura  Toshie.  2000. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: PT Pradnya Paramita Yulianto  Sulis,  2012. Melakukan  penelitian
Pengaruh Waktu Tahan
Hot Dip Galvanized  Terhadap  Sifat  Mekanik,  Dan Struktur  Mikro  Baja  Karbon  Rendah” Komponen Baut yang digunakan berbahan baja  karbon  rendah  (Low Carbon Steel) A325. UNNES