Pengukuran Dan Pengujian Laju Korosi

PENGUJIAN DAN PENGUKURAN LAJU KOROSI

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Korosi

Dosen pengampu Drs. Ranto M.T.

LINDA FITRI ANDRIYANI

K2513040

PTM/B

PRODI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2015

PENGUJIAN DAN PENGUKURAN LAJU KOROSI

Korosi merupakan penurunaan kualitas yang disebabkan oleh reaksi kimia bahan logam

dengan unsur-unsur lain yang terdapat di alam.

A. Pengujian Laju Korosi

Pemilihan material konstruksi logam atau material untuk

penanggulangan korosi secara cermat dan tepat dimaksudkan untuk

menghemat biaya pemeliharaan dan meningkatkan umur pelayanan

konstruksi logam. Disamping itu juga untuk menghindari kerugian materi

melalui penghentian sementara produktifitas atau kerusakan pradini karena

proses korosi dari material konstruksi logam tersebut.

Banyak jenis / produk dari material logam dan material untuk

penanggulangan korosi dipasaran yang mana pengujian untuk mengetahui /

memahami spesifikasi yang dimiliki dari masing-masing material tersebut,

agaaar supaya kita akan mampu meramalkan pelayanan atau mungkin dapat

memperbaiki spesifikasinya untuk penggunaan dalam kondisi tertentu. Oleh

karena itu pengujian korosi adal;ah sangat penting bagi mereka yang

berkecimpung khususnya dalam bidang corrosion engineering, produksi dan

pemakaian material-material tersebut yang lebih mahal dari

yang  sebenarnya.

Spesifikasi material-material dari produsen dapat digunakan sebagai

pedoman awal bagi kita dalam pemilihan material-material tersebut. Akan

tetapi sebaiknya kita tidak begitu saja menerima spesifikasi material yang

telah dikeluarkan oleh produsen, kita perlu terlebih dahulu mengevaluasi

spesifikasi tersebut melalui pengujian sendiri bedasarkan standar yang telah

diakui (seperti ASTM, NACE, JIS, DIN, dan sebagainya ) atau melalui

instansi independent yang terkait, sebelum material-material tersebut diterima

sebagai produk standar. Jadi pengujian korosi merupakan cara untuk

2

menyakinkan kita bahwa material-material yang kita buat  atau beli benar-

benar memiliki kemampuan seperti yang diharapkan.

1. Klasifikasi Pengujian Korosi

a. Pengujian Laboratorium

Pengujian laboratorium dilakukan dengan menggunakan zat-zat

kimia murni, yang terbaik dengan lingkungan atau larutan dari pabrik

yang sebenarnya dan waktu pengujiannya relatip singkat. Kondisi

pengujian dapat disimulasikan dan dikontrol dengan teliti sesuai

dengan aplikasinya. Setiap pengujian harus reproducible dalam

pengujian-pengujian ulang dengan waktu yang tetep. Hal ini adalah

penting terutama bila digunakan metoda baru atau bila bahan baru /

bahan rakitan perlu dievaluasi. Bila “reproducibility” dapat diperoleh,

maka data yang berbeda merupakan refleksi dari perbedaan dalam

ketahanan korosi dari bahan-bahan yang diuji. Pengujian laboratorium

biasanya dilakukan dengan menggunakan benda uji kecil serta bentuk

dan ukurannya yang spesifik. Benda-benda uji seperti ini relatip

murah dan mudah dibuat ulang.

Benda uji rakitan dapat juga diuji di laboratorium, hal ini

biasanya dilakukan secara terbatas untuk mengetahui korelasi antara

pengujian-pengujian dengan benda uji kecil dan benda rakitan

tersebut.

Pengujian laboratorium bertujuan untuk menilai sifat-sifat

korosi logam dan akan memberikan indikasi dini apa yang akan

terjadi sebenarnya dalam praktek. Waktu yang diperlukan untuk suatu

indikasi tergantung tujuan dan sifat pengujian.

b. Pengujian Pilot Plant

Pengujian ini dilakukan dalam pabrik skala kecil yang pada

dasarnya duplikasi dari operasi skala besar. Bahan baku , konsentrasi

larutan, temperatur, kecepatan yang sebenarnya dan volume cairan

untuk kontak dengan area / logam dilibatkan.

3

Pengujian pilot plant memerlukan waktu yang cukup lama untuk

menjamin hasil yang baik. Benda-benda uji dapat diekspos dalam

pilot plant dan peralatan-peralatan itu sendiri dapat dipelajari dari

segi korosi. Salah satu kerugian yang mungkin adalah bahwa kondisi

operasi sangat bervariasi dalam usaha untuk mencari kondisi yang

optimum. Oleh karena itu pencatatatan dan penyimpanan seluruh

data harus dilakukan dengan teliti dan baik selama proses pilot plant

beroperasi. Pengujian pilot plant untuk memperoleh beberapa data

korosi dibawah kondisi operasi.

c. Pengujian pelayanan pabrik yang sebenarnya    

Pengujian pabrik dilakukan melalui pengeksposan benda uji

atau pemantauan konstruksi / peralatan pada pabrik yang sedang

operasi. Pengujian ini adalah penting untuk mengevaluasi material

yang lebih baik dan lebih ekonomis atau dalam menyelidiki perilaku

korosi dari material yang ada selama kondisi proses dan akan

memberikan dasar yang logis untuk pembangunan pabrik produksi

yang selanjutnya. Pengujian pabrik akan memberikan informasi yang

lebih dekat pada penggunaan akahir yang sebenarnya dan waktu yang

diperlukan untuk mencapai sasarannya relatip cukup lama.

2. TUJUAN PENGUJIAN

Pengujian korosi juga dapat dibagi menurut tujuannya, tujuan –

tujuan ini tergantung pada masing-masing ruang lingkup kerjanya yang

meliputi :

a. Penelitian dasar

Dengan berkembangnya teknologi dan tuntutan kebutuhan

material logam dan material untuk penanggulangan korosi, maka

para ahli terus mencoba melakukan penelitian dasar untuk

mengetahui/menentukan bagaimana dan mengapa suatu bentuk

khusud dari korosi terjadi. Sasaran dari penelitian dasar tidak perlu

4

terikat pada suatu produk atau penggunaan khusus. Pengujin-

pengijian pada penelitian dasar kebanyakan dilakukan dalam suatu

laboratorium dengan menggunakan benda- benda uji kecil dan teknik

khusus yang disesuaikan penelitian.

b. Pengembangan bahan atau produk

Dikarenakan ada banyak persaingan dari produk tertentu serta

aplikasinya, maka setiap produsen terus mencoba melakukan

penelitian untuk menemukan atau memodifikasi produk- produk baru

yang lebih spesifik dapat berprestasi baik dengan harga yang lebih

murah, efisien, awet dan aman dari pada produk- produk yang

sekarang digunakan. Informasi yang diperoleh dapat membantu

dalam pemilihan material akan di uji untuk aplikasi spesifik.

Penyertaan pengujian pada material lain yang telah diketahui untuk

penggunaan komersil dalam lingkungan tertentu akan bermanfaat

sebagai pembanding. Sasaran pengujian pada pengembangan produk

baru terikat langsung yang berhubungan dengan aplikasinya. Dalam

hal material baru, data yang diperroleh dari hasil pengujian akan

memberikan informasi mengenai aplikasi yang mungkin.

c. Pemilihan material

Langkah peretama yang perlu diperhatikan sebelum

mendisain konstruksi jembatan, pabrik, automobil dan sebagainya,

kita harus dapat mentukan material- material mana yang sebaikya

digunakan dari sekian banyak jenis material yang ada. Oleh karena

itu pemilihan maerial merupakan faktor yang sangat menentukan

dalam keberhasilan suatu konstruksi cara yang terbaik dalam

pemilihan material disamping berpedoman pada spesifikasi dari

produsen, kita perlu jugamelakukan evaluasi dari spesifikasinya

melalui pengujuan- pengujian, sehingga kita dapat mrnentukan

material secara tepat yang diinginkan . Salah satu yang hrus

dipertimbangkan juga dalam pemilihan material adalah kecocokan

dari material-material berbeda jenis, yang akan dihubungkan secara

5

langsung dalam suatu konstruksi. Pengujian-,pengujian untuk

pemilihan material harus dilakukan sesuai yang berhubungan dengan

penggunaan akhir dari material itu sendiri dan waktunya harus relatip

tidak lama sehingga tidak menggangu perencanaan konstruksi.

d. Kontrol kualitas

Pada umumnya kontrol kwalitas merupakan pengujian rutin

bagi produsen untuk memeriksa kwalitas baru sejumlah produk yang

dianggar dapat mewakili dari variasi-variasi prodiksi. Pengujuan ini

bisa tidak berhubungan langsung dengan pelayanan yang diharapkan

tapi kadang- kadang dihubungkan dalam spesifikasi sebagai

pengujuan pendukung. Kontrol kwalitas juga diperlukan bagi

pemakai setelah melakukan pemilihan material, untuk mengetahui

apakah kwalita dari marial yang telah diproduksi sama seperti yang

dispesifikasikan. Dalam beberapa hal pengujian periodic diperlukan

untuk menentukan perubahan dalam agresivitas dari lingkungan

dikarenakan perubahan operasi temperature, proses bahan baku,

konsentrasi larutatan atau perubahan lainnya yang sering di anggap

remeh dari segi korosi oleh personil operasi.

Pengujian korosi untuk kualitas merupakan cara untuk

menyakinkan kita bahwa material yang dibuat/ dibeli / dipilih benar-

benar memiliki kualitas yang sama dan memenuhi spesifikasi yang

seperti diharapkan. Pengujian kontrol kualitas dilakukan dalam

laboratorium dan waktunya harus relatif cepat untuk menghindari

penundaan pengiriman / pelaksanaan.

e. Pemeliharaa

Pengujian korosi adalah penting dalam pemeliharaaan

konstruksi dan peralataan yang sedang / masih dalam operasi.

Pengujian secara periodic dalam pemeliharaan bisa menentukan

apakah konstruksi / peralatan tersebut masih memenuhi persyaratan

disain dan pengujiannya dapat dilakukan di laboratorium melalui

pemotongan spesimen atau dilapangan melalui pengeksposan benda

6

uji / pemantauan konstruksi atau peralatan tersebut pada kondisi

operasi. Pengujian ini juga menghasilkan informasi praktis untuk

pemilihan material yang mungkin dapat diaplikasikan pada

konstruksi yang akan datang.

f. Analisa kerusakan

Analisa kerusakan juga merupakan bagian dari pengujian

korosi. Kerusakan-kerusakan yang terjadi apakah disebabkan darri

kesalahan-kesalahan seperti disain, aplikasi, kondisi operasi,

lingkungan atau juga disebabkan metoda dan material yang kurang

sesuai dengan fungsinya.

Analisa kerusakan dilakukan pada baagian yang gagal

melalui pemeriksaan kerusakan tersebut dan pengujian-pengujian

untuk menentukan penyebabnya atau mungkin juga cara

penanggulangannya.

Prosedur pemeriksaan kerusakan pada bagian yang gagal

biasanya melibatkan : 

- pengamatan secara visual / mikroskopik / makroskopik.

 - analisa komposisi kimia ; metal, produk korosi dan bahan-bahan

asing lainnya.

 - kronologis dari material logam tersebut dan kondisi operasinya

kadang- kadang diperlukan.

Teknik trouble- shooting ini adalah penting karena akan

mendapatkan informasi mengenai penampilan dari suatu material

pada kondisi operasi yang sebenarnya.

3. PENGADAAN BAHAN UJI

Tahap pertama yang harus dilakukan dalam pengujian korosi adalah

pengadaan bahan uji. Dalam beberapa hal, seperti pada pengujian untuk

control kualitas ataau analisa kerusakan, jenis dan jumlah bahan yang

akan diuji harus ditentukan terlebih dahulu. Dalam hal lainnya, kebebasan

memilih bahan uji lebih luas. Untuk menghindari keraguan dan

7

meningkatkan kepercayaan dari pengujian, sebagian besar laboratorium,

perusahaan menyimpan persediaan material untuk keperluan pengujian

korosi. Material-material logam atau paduan komersial yang diperlukan

untuk pengujian, sebaiknya diperoleh dari pabrik yang mewakili produksi

dalam jumlah yang cukup besar da benda-benda uji dibuat dari material-

material tersebut. Persediaan bahan dan benda uji segera diidentifikasi

dengan nomor referensi. Kronologis pabrikasi material uji yang

mencakup tahapan pabrikasi bersamaan dengan analisa komposisi logam

yang tepat diperlukan; paling tidak, material-material harus sebagai mana

adanya dalam batas komposisi yang dispesifikasikan dan memenjuhi

persyaratan kekuatan / kekerasan yang dijamin melalui proses

“tempering”. Pemeriksaan mikroskopik juga mungkin diperlukan untuk

menjamin bahwa material ada dalam kondisi metalurgis yang cocok.

Informasi-informasi dasar tersebut dapat menghindarkan kemungkinan-

kemungkinan kesalahan dan evaluasi sebagai akibat komposisi yang salah

atau proses “tempering” yang tidak cocok.

Jika informasi yang lengkap pada material-material non standar tidak

diketahui, data yang diperoleh dalam praktek kemungkinan tidak

bermanfaat. Hal ini mungkin secara praktis tidak ekonomis untuk merakit

dan menggunakan logam non standar dalam peralatan produksi. Dalam

menghadapi hal semacam ini, sebelum mengedarkan ke pasaran, harus

dilakukan evaluasi beberapa kali menggunakan benda-benda uji dari

sejumlah material yang cukup besar yang dianggap mewakili dari variasi

produksi. Evaluasi dari beberapa kelompok produksi diperlukan, karena

sering terjadi bahwa hasil-hasil pengujian dari satu kelompok produksi

material tidak reproducible pda kelompok produksi material lainnya.

Pertimbangan lainnya yang perlu diperhatikan adalah bentuk logam

yang akan diuji. Logam dan paduan yang tersedia dalam bentuk tempa

dan cetakan, kedua bentuk ini tidak dapat dipertukarkan dalam pengujian.

Bermacam cara pencetakan (seperti dies casting, permanent mold dan

sand mold) dan pengerjaan (seperti drawing, extruding, forging dan

8

rolling) akan mempengaruhi struktur butiran dan homogenitas yang mana

akan mempengaruhi juga terhadap daya tahan korosi. Logam yang

disediakan untuk pengujian sedapat mungkin harus mirip dengan tipe

yang akan digunakan dalam produk akhir. Dalam tipe tertentu dari

pengujian korosi, seperti pengujian terhadap kecocokan dengan larutan-

larutan zat kimia atau evaluasi terhadap lapisan protektif, pertimbangan

struktur butiran mungkin tidak kritis. Dalam hal demikian, batangan

logam hasil dari pencetakan atau lembaran logam hasil pengerolan sangat

umum digunakan untuk pengujian karena mudah diperoleh dan

dipabrikasi menjadi benda uji. Jika konstrruksi / peralatan terbuat dari

hasil bahan cetakan, benda uji yang diperlukan untuk pengujian harus dari

bahan cetakan tersebut. Demikian halnya bila konstruksi / peralatan

terbuat dari hasil bahan tempaam atau bahan pengerolan, benda uji dari

bahan hasil pengerolan harus digunakan. Hal-hal yang perlu diperhatikan

bilamana menggunakan benda uji dari hasil pengerolan adalah

perbandingan antara area yang di rol dengan area pinggiran hasil dari

pemotongan harus besar. Dari hasil eksperimen telah menunjukkan

bahwa bagian pinggir dari hasil pemotongan bisa terkorosi dua kali lebih

cepat dibandingkan dengan permukaan yang di rol. Hal ini akan

mengakibatkan kesalahan dalam evaluasi.

4. PEMBUATAN BENDA UJI

Setelah terpilih dan tersedianya bahan uji, tahap berikutnya adalah

pembuatan benda uji, pertimbangan-pertimbangan berikut yang perlu

diperhatikan :

a. Ukuran dan bentuk benda uji

Ukuran dan bentuk benda uji sangat bervariasi, dan akan terbatas

dengan bahan yang akan diuji dan lingkungan uji, disamping itu juga

harus disesuaikan dengan jenis dan metode pengujian.

b. Kecocokan terhadap metoda evaluasi

9

Jenis benda uji yang digunakan harus mudah dievaluasi. Jika

beberapa karakteristik akan dievaluasi, mungkin diperlukan lebih dari

satu jenis benda uji.

c. Pemeriksaan visual

Pemeriksaan visual benda uji harus dilakukan dalam semua pengujian

korosi. Bila penampilan dari produk akhir adalah penting, seperti

untuk dekoratif atau aplikasi arsitek, maka permukaan yang cukup

luas harus digunakan untuk memungkinkan penilaian yang dapat

dipertanggung jawabkan, seandainya korosi tidak merata. Benda uji

yang relatip kecil dapat memberikan penilaian yang keliru.

d. Kedalaman serangan korosi

Benda uji yang digunakan untuk mengevaluasi korosi melalui

pengukuran kedalaman serangan korosi harus cukup tebal sehingga

benda uji tersebut tidak dilubangi oleh korosi. Selain dari

pertimbangan ketebalan benda uji, tidak ada ukuran atau bentuk

khusus yang diperlukan tetapi ukuran dan luas dari benda uji akan

menentukan jumlah lingkungan uji yang diperlukan (setiap 1 cm2 luas

permukaan benda uji yang diuji membutuhkan larutan uji sebanyak 40

cm3 ASTM G-7 ). Disamping itu, benda uji harus cukup besar atau

jumlah yang cukup dari benda-benda uji kecil harus diekspos untuk

memasukkan semua penilaian yang penting dari variable metalurgis

dan manufacturing.

e. Pengurangan atau penambahan berat

Pengukuran perubahan berat juga tidak memerlukan suatu ukuran

atau bentuk benda uji tertentu tetapi perbandingan luas dengan

volume lingkungan uji ( A/V ) digunakan untuk sensitifitas.Biasanya

bentuk segi empat, digunakan untuk memudahkan pengukuran luas

permukaan, yang ikut serta dalam formula untuk menghitung laju

korosi.

Ukuran benda uji yang kecil lebih disukai karena lebih akurat dalam

penimbangan dan pengukuran dimensi, khususnya untuk pengujian

10

dengan waktu yang relatip singkat atau bilamana laju korosinya

rendah. Dalam praktek, penggunaan suatu ukuran dari bentuk yang

standar untuk semua benda uji dalam serangkaian pengujian yang

dilakukan, agar supaya luas permukaan yang diekspos sama dan

derajat akurasi yang sama dalam pengukuran dan perhitungan. Benda

uji standar yang sering digunakan dalam standar ASTM adalah 4 x 20

cm dan tebal 1,5 mm.

f. Penurunan dalam sifat-sifat tensil

Jika pengaruh korosi terhadap penurunan sifat-sifat tensil pada

logam / paduannya dievaluasi, prosedur yang terbaik dengan

menggunakan salah satu benda uji dari standar ASTM. Dalam hal ini,

benda uji dapat di preparasi secara lengkap sebelum pengeksposan

atau dapat di preparasi di panel yang terkorosi setelah pengujian

korosi berakhir.

Benda uji yang dipreparasi sebelum pengeksposan akan memberikan

indikasi dini dari pengaruh korosi, tetapi indikasi derajat penurunan

dalam sifat tensil, khususnya “elongation” biasanya sangat tinggi

dikarenakan dari pengaruh takikan yang dihasilkan oleh korosi pada

bagian pinggir benda uji. Penilaian yang lebih realities dari penurunan

kekuatan dan elongation dapat diperoleh melalui preparasi benda uji

dari panel uji yang terkorosi dan dalam cara ini akan menghindari

pengaruh korosi pada bagian pinggir.

g. Pengujan korosi tegang

Pemilihan benda uji untuk pengujian korosi tegang adalah kompleks

tetapi terutama tergantung pada kemampuan untuk menerima dan

mempertahanjan tegangan yang besarnya diketahui dan untuk

menerima tegangan ini secara uniform dalam arah metalurgis yang

spesifik.

h. Korositifitas dari lingkungan uji

Faktor kedua yang perlu dipertimbangkan dalam melakukan

pengujian korosi dari suatu benda uji adalah korositifitas lingkungan

11

uji. Waktu pengujian yang singkat dan benda uji yang tebal

diperlukan bila kondisi pengujian sangat korosif. Sebaliknya, bila

kondisi pengujian tidak korosif maka benda uji yang tipis dan kecil

diperlukan.

i. Kecocokan dengan pengujian lainnya

Faktor-faktor selain dari logam dan lingkungan yang akan dinilai, kita

harus yakin bahwa benda uji cocok dengan tujuan pengujian yang

khusus. Misalnya lapis linding cat atau lapis lindung logam akan

dievaluasi, bagian pinggir dan sudut dari benda uji harus ditumpulkan

sebelum pelapisan. Lapisan-lapisan yang tipis pada bagian pinggir /

sudut yang tajam dan ini merupakan titik lemah yang tidak realistic

untuk permulaan korosi. Jika proteksi katodik akan dievaluasi,

perbandingan ukuran katoda / anoda dan geometrinya harus diketahui

dan dikontrol.

5. PREPARASI BENDA UJI

Idealnya pemukaan dari benda uji harus identik dengan permukaan

peralatan sebenarnya yang akan digunakan di pabrik. Akan tetapi, ini

umumnya tidak mugkin karena permukaan dari logam dan paduan

komersil bervariasi selama diproduksi dan dipabrikasi.

Derajat kerak / jumlah oksidda pada peralatan dan jugaa kondisi darri

kontaminasi lainnya pada permukaan bervariasi. Dikarrenakan situasi ini

dan karena penentuan dari ketahanan korosi dari logam / paduan itu

sendiri merupakan kepentingan utama dalam kebanyakan hal, permukaan

logam yang bersih umumnya digunakan. Standar kondisi permukaan

diperlukan untuk memudahkan perbandingan dengan hasil dari yang

lainnya. Permukaan akhir yang umum digunakan adalaah dihasilkaan

melalui pemolesan dengan kertas ampelas nomor 120, pemukaan akhir

hasil pemolesan dengan kertas ampelas nomor 120 tidak halus dan juga

tidak kasar. Sebelum perlakuan, permesinan, penggerindaan atau

pemolesan dengan kertas abrasf yang kasar mungkin diperlukan jika

pemukaan benda uji sangat kasar atau mengandung kerak yang hebat.

12

Semua operasi diatas harus dilakukan sedemikian agar supaaya panas

berlebih akibat operasi dapat dihindarkan. Kertas ampelas yang bersih

harus digunakan untuk menghindari kontaminasi pada permukaan

logam, khususnya bilamana logam-logam yang berlainan jenis akan

dipoles. Misalkan kertas ampelas yang digunakan untuk pemolesan baja

harus tidak digunakan untuk pemolesan logam tembaga atau sebaliknya.

Partikel-partikel dari salah satu logam akan menempel dalam permukaan

logam yang jenisnya berbeda dan menyebabkan hasil pengujian yang

salah. Permukaan akhir yang lebih halus mungkin diperlikan dalam

keadaan tertentu bilamana laju korosi yang sangat rendah dihaaarapkan.

Seringkali benda uji dibuat melalui pemotongan dari pelat tipis, bagian

pinggir harus diraatakan untuk memudahkan pemolesan.

Setelaah preparasi permukaan, benda uji harus diukur dengan teliti untuk

menghitung luas permukannya,karena luas permukaan tercakup dalam

formula perhitungan laju korosi dan tegangan. Setelah pengukuran

dimensi, benda uji harus dibersihkan dari lemak /minyak dalam larutan

yang sesuai sepertiaceton, kemudian dikeringkan dan ditimbang. Benda

ujui harus segera di ekspos kelingkungan uji atau disimpan dalam

disikator, khususnya jika benda uji tersebut tidak takan korosi terhadap

atmosferik. Pengukuran dimensi dan penimbangan benda uji diperlukan

untuk pengujian korosi yang tertentu.

6. BENDA UJI REPLIKAT

Sejumlah tertentu dari “data seater” tidak dapat dihindarkan dalam suatu

prosedur pengujian dan jumlahnya tergantung pada :

- keseragaman material yang diuji

- ketelitian dalam preparasi benda uji

- kestabilan kondisi pengujian

Semua faktor ini mempengaruhi ketelitian dalam pengujian korosi. Oleh

kaarena itu prosedur pengujian yang baik akan diperlengkapi beberapa

metode “cross comparison” atau “double checking” untuk mengeliminasi

13

kemungkinan dari kesimpulan yang kurang tepat berdasarkan pada hasil

tunggal.

7. IDENTIFIKASI BENDA UJI

Dalam suatu metode pengujian korosi yang memerlukan banyak benda

uji, lokasi atau parameter pengujian maka identifikasi benda uji adalah

sangat penting, terutama sekali bila pengujian tersebut melibatkan banyak

orang atau membutuhkan waktu yang lama. Identifikasi yang baik

dilakukan dalam pengujian korosi melalui penandaan pada benda-benda

uji dan pencatatan pada lembar data pengujian, yang dimaksud untuk

menghindari kekeliruan pengambilan data dari hasil pengujian,karena ini

secara langsung dapat menimbulkan masalah untuk mengevaluasi data

dan kesimpulan.

Penandaan benda-benda uji yang belainan jenisnya dapat dilakukan

dengan memberikan urutan objek alphabet, sedangkan untuk benda-benda

uji yang sama jenisnya dengan menggunakan nomor yang berurutan atau

sebaliknya. Penandaan untuk identifikasi dapat distempel langsung pada

benda-bendda uji atau sebagai alternatif dapat dibubuhkan etiket

sedemikian rupa sehingga tidak menggu pengujian korosi. Cara-cara

penandaan yang lainnya dapat digunakan, asalkan tanda-tanda tersebut

harus dipahami oleh kita atau kelompok kerja dan harus berpegang pada

prinsup-prinsip di atas.

8. PENATAAN BENDA UJI

Hal yang harus diperhatikan juga sebelum berlangsungnya pengujian

korosi adalah penataan benda uji. Penataan benda uji sangat bervaariasi,

yang mana tergantung diantaranya pada jenis dan metode pengujian,

wadah, volume larutan, serta bentuk, ukuran, jenis dan jumlah benda uji.

Penataan benda uji disamping harus mengikuti standar pengujian yang

ada / harus disesuaikan dengan kondisi aplikasi yang sebenarnya,

disamping itu harus dilakukan dengan hati-hati dan teliti. Karena itu

secara langsung dapat mempengaruhi hasil pengujian yang tidak

14

reproducible, sehingga akan menyulitkan kita untuk mengevaluasi atau

mengambil kesimpulan dari data hasil pengujian yang “scetter”.

Pertimbangan-pertimbangan yang penting dalam penataan benda uji pada

pengujian korosi yang terdiri dari 2 benda uji atau lebih sebagai berikut :

Benda-benda uji harus terisolasi atau sama lainnya dan daaaaari

kontak langsung dengan rangka yang terbuat dari logam.

Benda-benda uji haarus diatur sedemikian rupa sehingga produk

korosi dari satu benda uji tidak mengotori terhadap benda uji yang

lainnya.

Lingkungan korosinya harus secara merata dapat kontak dengan

benda-benda uji.

Dalam pengujian korosi dengan metode penceelupan :

Benda –benda uji yang satu jenis boleh ditempatkan secara bersama-

sama, dalam satu wadah, asalkan volume medium korosif cukup untuk

menjaga sifat-sifat asalnya selama pengujian.

Benda-benda uji yang berlainan jenisnya tidak boleh ditempatkan

secara bersama-sama dalam satu wadah, karena produk korosi / benda uji

yang satunya dapat mempengaruhi terhadap benda uji yang lainnya,

kecuali untuk pengujian pengaruh korosi secara galvanis.

Rangka haaarus tidak boleh rusa selama pengujian.

Benda uji harus ditempatkan sebaik-baiknya jika pengaruh

pencelupan seluruh, sebagian atau fase uap akan dievaluasi.

9. WAKTU PENGUJIAN

Pemilihan waktu dan jumlah periode pengeksposan yang tepat adalah

penting dan kesalahan hasil pengujian mungkin terjadi jika faktor-faktor

ini tidak dipertimbangkan. Paling sedikit 2 periode harus digunakan.

Prosedur ini memberikan informasi pada perubahan laju kiorosi dengan

waktu dan bisa mengetahui kesalahan penimbangan. Laju korosi bisa

meningkat, menurun atau tetap konstan dengan waktu.Seringkali laju

penyerangan korosi pada permulaan adalah tinggi dan kemudian

menurun. Prosedur pengujian korosi dalam laboratorium yang sangast

15

luas digunakan terdiri dari 5 [perioda dan setiap perioda 48 janm dengan

larutan segar untuk setiap perioda. Kaidah yang dapat digunakan

berkenaan dengan waktu minimum pengujian adalah dengan fomula

sebagai berikut :

Lama waktu pengujian (jam) =

Formula ini didasarkan pad akaidah umum bahwa semakin rendah laju

korosi semakin lama waktui pengujian. Pengujian laboratorium terhadap

laju korosi logam dalam media larutan dapat dilakukan dengan cara

konvensional melalui pengurangan berat logam setelah di ekspos dan cara

elektro kimia melalui polarisasillogam dengan menggunakan

alatpotensiostat. Pengujian laju korosi logam dengan cara konvensional

memerlukan waktu yang relative lama, sedangkan dengan cara

elektrokimia waktu yang diperlukan relatip singkat.

10. PLANNED – INTERVAL TEST

Wachter dan Treseder memberikan suatu prosedur yang sangat baik untuk

mengevaluasi pengaruh waktu pada korosi logam dan juga pada

korositifitas lingkungan dalam pengujian laboratorium, perncanaan ini

disebul panned – interval test. Pengujian ini tidak hannya melibatkan

pengumpulan pengaruh korosi pada beberpa waktu dibawah kondisi yang

diberikan tetapi jiga laju korosi awal dari logam baru, laju korosi dari

metal setelah di ekspos lama dan laju korosi awal dari logam baru selama

periode yang sama dari waktu yang terakir dapat diakumulasi.

Laju korosi dalam satuan interval waktu ditunjukkan dalam diagram tabel

1.

Satuan Interval waktu yang sering dilakukan selama satu hari, kemudian

diperpanjang pada perioda beberapa hari. Dalam planned – interval test

sebaiknya mempunyai benda uji duplikat untuk setiap interval dan

perpanjangan waktu pengujian dilakukan dengan penambahan benda uji

dan jarak interval yang sama.

16

11. PEMBERSIHAN BENDA UJI SETELAH PENGEKSPOSAN

Ini merupakan salah satu tahap yang sangat penting dalam pengujian

korosi dan prosedur pembersihan yang tepat harus dilakukan.

Pemeriksaan visual / fotocgrafin benda uji sebelum dan sesudah

pembersihan harus dilakukan. Dalam banyak hal, pengamatan visual dari

benda uji setelah pengeksposan memberikan informasi yang berguna

mengenai penyebab atau mekanisme korosi yang dilibatkan, misalnya

deposit dapat menyebabkan sumuran dari logam. Perubahan dalam berat

dari benda uji sangat sering digunakan untuk kalkulasi dari laju korosi.

Oleh karena itu penghilangan produk korosi yang sempurna atau kurang

sempurna secara langsung merefleksikan laju korosi. Metode

pembersihan benda uji yang umum dilakukan menggunakan zat kimia.

B. PENGUKURAN LAJU KOROSI

Laju korosi adalah kecepatan rambatan atau kecepatan penurunan kualitas bahan

terhadap waktu.

1. Metode kehilangan berat

Metode kehilangan berat adalah perhitungan laju korosi dengan mengukur

kekurangan berat akibat korosi yang terjadi. Metode ini menggunakan jangka

waktu penelitian hingga mendapatkan jumlah kehilangan akibat korosi yang

terjadi. Untuk mendapatkan jumlah kehilangan berat akibat korosi digunakan

rumus sebagai berikut:

17

Metode ini adalah mengukur kembali berat awal dari benda uji (objek yang ingin

diketahui laju korosi yang terjadi padanya), kekurangan berat dari pada berat

awal merupakan nilai kehilangan berat. Kekurangan berat dikembalikan kedalam

rumus untuk mendapatkan laju kehilangan beratnya.

Metode ini bila dijalankan dengan waktu yang lama dan suistinable dapat

dijadikan acuan terhadap kondisi tempat objek diletakkan (dapat diketahui

seberapa korosif daerah tersebut) juga dapat dijadikan referensi untuk

treatment yang harus diterapkan pada daerah dan kondisi tempat objek

tersebut.

Contoh perhitungan laju korosi dengan metode Weight Loss :

Spesimen baja karbon rendah dengan ukuran 0,2 x 0,1 x 0,03 m dipaparkan pada

lingkungan industri kimia. Dalam waktu 1 minggu, setelah dilakukan produk

korosinya dihilangkan, ternyata berat spesimen berkurang sebanyak 0,0006 kg.

Hitunglah laju korosi dari spesimen tersebut ?

Penyelesaian :

1. Dik : Dimensi spesimen baja karbon rendah = 0,2 x 0,1 x 0,03 m

Ekposur time = 1 minggu = 168 jam

18

Weight loss = 0,0006 kg = 0,6 gram

Densitas baja karbon = 7,86 g/cm3

2. Metode Elektrokimia

Metode elektrokimia adalah metode mengukur laju korosi dengan mengukur

beda potensial objek hingga didapat laju korosi yang terjadi, metode ini

mengukur laju korosi pada saat diukur saja dimana memperkirakan laju tersebut

dengan waktu yang panjang (memperkirakan walaupun hasil yang terjadi antara

satu waktu dengan eaktu lainnya berbeda). Kelemahan metode ini adalah tidak

dapat menggambarkan secara pasti laju korosi yang terjadi secara akurat karena

hanya dapat mengukur laju korosi hanya pada waktu tertentu saja, hingga

secara umur pemakaian maupun kondisi untuk dapat ditreatmen tidak dapat

diketahui. Kelebihan metode ini adalah kita langsung dapat mengetahui laju

korosi pada saat di ukur, hingga waktu pengukuran tidak memakan waktu yang

lama.

Metode elektrokimia ini meggunakan rumus yang didasari pada Hukum

Faraday yaitu menggunakan rumus sebagai berikut :

19

Metode ini menggunakan pembanding dengan meletakkan salah satu material

dengan sifat korosif yang sangat baik dengan bahan yang akan diuji hingga beda

potensial yang terjadi dapat diperhatikan dengan adanya pembanding tersebut.

Berikut merupakan gambar metode yang dilakukan untuk mendapatkan hasil pada

penelitian laju korosi dengan metode elektrokimia yang diuraikan diatas.

3. Polarization (Polarisasi)

Polarisasi adalah salah satu bentuk reaksi korosi yang merupakan

penyebab timbulnya karat pada kerusakan logam. Dalam konteks korosi,

polarisasi mengacu pada pergeseran potensial dari potensial rangkaian

terbuka (potensial korosi bebas) dari sistem korosi. Jika pergeseran

potensial dalam arah "positif" (atas Ecorr), hal itu disebut "polarisasi

anodik". Jika pergeseran potensial dalam arah "negatif" (bawah Ecorr), hal

itu disebut "polarisasi katodik".

Untuk semua logam dan paduan dalam lingkungan basah, polarisasi

katodik selalu mengurangi laju korosi. Proteksi katodik pada dasarnya

penerapan polarisasi katodik ke sistem korosi. Untuk sistem non-pasif

(misalnya baja dalam air laut), polarisasi anodik selalu meningkatkan laju

korosi. Untuk sistem yang menunjukkan transisi aktif ke pasif, polarisasi

anodik akan meningkatkan laju korosi pada awalnya dan kemudian

menyebabkan penurunan drastis laju korosi. Perlindungan anodik dasarnya

penerapan polarisasi anodik ke sistem korosi. Polarisasi ada 2 macam

yakni  polarisasi aktivasi dan konsentrasi polarisasi.

a. Polarisasi aktivasi

20

Proses elektrokimia yang dikontrol oleh reaksi berurutan pada

permukaan metal-electrolite. Polarisasi aktivasi mengacu pada proses

elektrokimia yang dikendalikan oleh urutan reaksi pada antarmuka

logam-elektrolit. Ini mudah diilustrasikan dengan mempertimbangkan

reaksi hidrogen-evolusi pada seng selama korosi dalam larutan asam.

Gambar 2-5 menunjukkan secara skematik beberapa langkah yang

mungkin dalam pengurangan hidrogen pada permukaan seng. Langkah

ini juga dapat diterapkan pada pengurangan af spesies apapun pada

permukaan logam. Spesies pertama harus diserap atau menempel ke

permukaan sebelum reaksi dapat berjalan sesuai dengan langkah 1.

mengikuti , transfer elektron (langkah 2) harus terjadi, menghasilkan

penurunan spesies. Seperti yang ditunjukkan pada langkah 3 , dua

atom hidrogen menggabungkan untuk dari gelembung gas hidrogen

(langkah 4). Kecepatan pengurangan ion hidrogen akan dikendalikan

oleh paling lambat langkah-langkah ini. Ini adalah gambaran yang

sangat sederhana dari pengurangan hidrogen, banyak mekanisme telah

diusulkan, yang sebagian besar adalah jauh lebih kompleks daripada

yang ditunjukkan dalam Gambar. 2-5.

b. Polarisasi konsentrasi

Proses elektrokimia yang di kontrol oleh proses difusi elektrolit.

21

Polarisasi konsentrasi mengacu pada reaksi elektrokimia yang

dikendalikan oleh difusi dalam elektrolit. ini diilustrasikan dalam

gambar 2-6 untuk kasus evolusi hidrogen. di sini, jumlah ion hidrogen

dalam larutan cukup kecil, dan tingkat reduksi dikendalikan oleh difusi

ion hidrogen pada permukaan logam. dicatat bahwa dalam hal ini

pengurangan tingkat dikendalikan oleh proses yang terjadi dalam

solusi massal daripada di permukaan logam. polarisasi aktivasi

biasanya adalah faktor pengendalian selama korosi dalam media yang

mengandung konsentrasi tinggi spesies yang aktif (misalnya, asam

pekat). polarisasi konsentrasi umumnya mendominasi ketika

konsentrasi spesies direduksi kecil (misalnya, asam encer, larutan

garam soda). dalam kebanyakan kasus polarisasi konsentrasi selama

pembubaran logam biasanya kecil dan dapat diabaikan, melainkan

hanya penting selama reaksi reduksi.

Pentingnya membedakan antara polarisasi aktivasi dan polarisasi

konsentrasi tidak bisa terlalu ditekankan. tergantung pada apa kinf

polarisasi mengendalikan reaksi reduksi, variabel enviromental

menghasilkan efek yang berbeda. misalnya, setiap perubahan dalam

sistem yang meningkatkan laju difusi akan mengurangi efek polarisasi

konsentrasi dan karenanya meningkatkan laju reaksi. dengan demikian,

meningkatkan kecepatan atau agitasi dari medium korosif akan

meningkatkan tingkat hanya jika proses katodik dikendalikan oleh

polarisasi konsentrasi. jika kedua reaksi anoda dan katoda

dikendalikan oleh polarisasi aktivasi, agitasi tidak akan berpengaruh

terhadap laju korosi.

22

4. Tegangan Sisa dan Distorsi

Selama pengelasan, logam las dan logam induk mengalami siklus thermal

berupa pemanas dan pendinginan. Siklus thermal ini menyebabkan

terjadinya tegangan dan regangan yang selanjutnya mengakibatkan adanya

tegangan sisa (residual stress) dan distorsi (distorsion). Tegangan sisa bias

menyebabkan penggentasan, berkurangnya ketahanan lelah, menurunnya

kekuatan las dan ketahanan korosi.

Tegangan sisa adalah tegangan yang bekerja pada bahan setelah

semua gaya-gaya luar yang bekerja pada bahan tersebut dihilangkan.

Penyebab terjadinya tegangan sisa:

1. Tegangan sisa sebagai akibat dari tegangan thermal seperti pada

pengelasan dan perlakukan panas

2. Tegangan sisa yang disebabkan karena transformasi fasa(seperti baja

karbon)

3. Tegangan sisa karena deformasi plastisyang tidak merata yang

disebabkan gaya-gaya mekanis seperti pada pengerjaan dingin selama

pengerolan, penempaan, pembentukan logam atau pekerjaan lain yang

dilakukan dengan mesin

Sifat-sifat tegangan sisa :

1. Tegangan sisa sangat tinggi biasanya terjadi di daerah las dan daerah

HAZ

2. Teganga sisa maksimum biasanya sampai tegangan luluh (yield stress)

3. Pada bahan yang mengalami transformasi fasa minsalkan baja karbon

rendah, tegangan sisa mungkin berfariasi pada permukaan dan bagian

dalam dari logam induk.

Pengaruh tegangan sisa :

1. Tegangan sisa yang disebabkan oleh proses pengelasn dapat

mempengaruhi sifat-sifat mekanis struktur las seperti patah getas,

kelelahan, dan retak karena kombinasi tegangan dan korosi.

2. Pengaruh tegangan sisa menurub jika tegangan yang bekerja pada bahan

meningkat.

23

3. Pengaruh tegangan sisa pada struktur las bias diabaikan jika tegangan

yang bekerja pada struktur tersebut melebihi tegangan luluhnya

4. Pengaruh tegangan sisa menurun setelah pembenan berulang.

Pengukuran tegangan sisa

Metode yang dilakukan mengukur tegangan sisa :

1. Metode pemotongan (Sectioning technique)

Tegangan sisa diukur dengan menggunakan strain gauge yang bekerja

berdasarkan perubahan tahanan listrik.

2. Metode pengeboran (hole drilling technique)

Strain gauge disusun dengan posisi sudut 0o, 45o, dan 900 dan kemudian

dibuat lobang ditengahnya. Adanya regangan saat pengeboran akan

terukur oleh strain gauge. Regangan ini berasal dari pembebasan tegangan

sisa.

3. Metode sinar X

Prinsip kerja pengkuran sinar X berdasarkan sifat tegangan sisa yang dapat

mempengaruhi struktur kristal. Jika sinar x mengenai bahan maka

sebagian dari sinar tersebut mengalami difraksi dan membentuk pola-pola

lingkaran yang bias dilihat pada film

Usaha dalam mengurangi tegangan sisa, ada dua metode untuk

menguranginya, yaitu:

1. Pengurangan tegangan sisa sebelum dan selama pengelasan

a. Ketelitian ukuran

Ukuran bagian yang akan dilas teliti sehingga tidak memerlukan

pengerjaan lagi pada proses fabriksi yang berarti mengurangi tegangan sisa

b. Alur (groove)

Jika sambungan tumpul (butt joint),lebar alur dibuat sesempit mungkin

untuk mencegah terjadinya masukan panas yang tinggi. Dengan demikian

lebar daerah yang terkena panas tidak meluas sehingga mengurangi

tegangan sisa .

c. Las lapis banyak

24

Jika plat yang dilas cukup tebal, maka pengelasan dilakukan berulang-

ulang.

d. Urutan pengelasan

Tegangan sisa bias dikurangi dengan memperhatikan urutan pengelasan

yang tepat

2. Pengurangan tegangan sisa setelah pengelasan

Pembebasan tegangan sisa setelah pengelasan biasanya mengunakan cara

annealing . Disamping mengurangi tegangan sisa, prose annealing juga

memperbaiki struktur micro dan menghindari terjadinya distorsi dan retak.

Proses annealing dilakukan dengan cara memanaskan bahan pada suhu

recristalisasi yaitu 0,5 TM (suhu cair logam). Untuk baja karbon rendah

suhu reckristalisasi = 450<700>tr)Penyusutan tegak lurus ( Plat dengan

sambungan tumpul (butt joint).

Sambungan pakai alur (groove)

ut = factor kekakuan tranverse) harga 0,75 ÷ 0,85

alpa t = diffusivity = k /(phic) ……………k = Konduktifitas panas

h = tebal plat, l = lebar plat

Penyusutan longitudinal dan lengkung (Dl)

mt = factor kekakuan longitudinal = 0,335

A = Luas penampang plat

l = lebar plat

v = Kecepatan pengelasan

q = hEI

Besar gaya penyusutan (Fs) =

Ø Distorsi sudut biasanya terjadi pada sambungan tumpul (butt joint),

tupang (lap joint), T joint, corner joint

25