30
III. METODE PENELITIAN
Dalam penelitian ini dilakukan pengujian oksidasi baja AISI 4130 pada temperatur 750 0C dalam lingkungan NaCl/Na2SO4. Pengujian dilakukan untuk melihat pertambahan berat terhadap waktu lamanya korosi, dan menganalisa produk oksidasi yang dilakukan dengan metode X-RD, SEM/EDS dan OM.
A. Waktu dan Tempat Pembuatan dan pengujian spesimen dalam penelitian ini dilakukan di Laboratorium Material Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung, Laboratorium Metalurgi Teknik Mesin Institut Teknologi Bandung, Laboratorium Teknik UIN Syarif Hidayatullah Jakarta dan Laboratorium Metalurgi LIPI Serpong.
B. Alat dan Bahan Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah: 1.
Baja AISI 4130
2.
X-RD
3.
SEM/EDS
4.
OM
30
5.
Tungku (Furnace) Digunakan untuk proses oksidasi.
6.
Mesin Gerinda Digunakan untuk memotong dan menghaluskan spesimen uji..
7.
Mistar dan Jangka Sorong Digunakan untuk membantu dalam pengukuran spesimen uji.
8.
Larutan Pembersih Digunakan untuk membersihkan spesimen uji.
C. Prosedur Kerja Penelitian Adapun prosedur kerja pada penelitian ini yaitu: 1.
Persiapan Spesimen Uji Jumlah spesimen uji yang akan digunakan pada penelitian ini sebanyak 75, Material yang diuji pada penelitian ini adalah baja paduan Cr-Mo AISI 4130 pada penelitian ini dilakukan dalam dua bagian, dengan uraian sebagai berikut: Bagian waktu oksidasi 1 jam, 4 jam, 9 jam, 25 jam dan 49 jam
Tabel 1. Jumlah spesimen uji yang akan digunakan sampel waktu
NaCl/Na2SO4 NaCl/Na2SO4 NaCl/Na2SO4 NaCl/Na2SO4 NaCl/Na2SO4 100/0
30/70
50/50
70/30
0/100
Total
1 jam
3
3
3
3
3
15
4 jam
3
3
3
3
3
15
9 jam
3
3
3
3
3
15
25 jam
3
3
3
3
3
15
49 jam
3
3
3
3
3
15
Jumlah
75
31
Tabel 2. Jumlah spesimen yang digunakan untuk masing-masing pengujian. Pengujian X-RD
SEM/EDS
OM
Total
1
0
0
0
0
4
0
0
5
5
9
0
5
0
5
25
5
0
0
5
49
0
3
5
8
(jam)
Jumlah
23
2. Pemotongan Spesimen Uji Pemotongan spesimen uji ini dilakukan dengan melakukan proses permesinan, yang dilakukan di Laboratorium Mesin SMKN 2 Bandar Lampung. Dengan ukuran spesimen 10 mm x 20 mm x 2 mm. Sedangkan banyaknya benda uji adalah 75 buah, yaitu masing – masing berjumlah 15 untuk tiap konsentrasi NaCl/Na2SO4.
3.
Cleaning Yang dimaksud dengan cleaning yaitu pembersihan permukaan logam yang bertujuan untuk menghilangkan kotoran dan membentuk struktur permukaan spesimen yang baik. Dalam hal ini ada beberapa proses yang dilakukan antara lain: a. Proses Polishing
32
Proses penggosokan pada logam yang menggunakan amplas 200-1200. b. Proses Pencucian Proses Pencucian dengan menggunakan etanol dimaksudkan agar benda kerja bebas dari kotoran yang dapat mengganggu daya rekat Na2SO4. c. Proses Pembilasan Proses pembilasan dengan menggunakan air yang berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa etanol yang masih ada pada permukaan benda kerja. d. Drying Proses ini adalah proses pengeringan benda uji/ spesimen dengan menggunakan hair dryer, agar spesimen benar-benar dalam keadaan kering.
4. Proses Pengujian Oksidasi / Korosi. Pada proses ini baja yang telah melewati tahapan perlakuan diatas akan diuji pada lingkungan NaCl atau Na2SO4 dengan konsentrasi 100/0, 30/70, 50/50, 70/30, 0/100 yang disemprotkan pada permukaan baja dimana spesimen diletakkan diatas hot plate bertemperatur 200 °C. Setelah itu pengujian korosi dilakukan pada temperatur 750 °C dengan variasi waktu oksidasi adalah 1, 4, 9, 25, dan 49 jam dalam udara static.
5. Karakterisasi Setelah melalui proses pengujian oksidasi maka spesimen akan melalui tahapan pengujian karakterisasi. Proses yang akan dilakukan adalah XRD
33
(X-Ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscopy) / EDS ( Energy Dispersive X-Ray Spectrometer), OM (Optical Microscopy) untuk mengetahui fasa dan struktur mikro baja AISI 4130.
D. Pengumpulan Data Pengumpulan data – data yang dibutuhkan untuk menunjang penelitian yang akan dilakukan adalah: Melakukan penghitungan weight gain (Δw) dari baja yang diuji, untuk mendapatkan perbandingan antara weight gain (Δw) per satuan luas (A) dan waktu pengujian (t). Dengan menggunakan rumus sebagai berikut: W0 = W0’ + (W0’ + NaCL / Na2SO4.)
... (6)
W01 = Berat spesimen setelah deposit NaCL/Na2SO4 ... (7)
dimana ; W0’ = Berat spesimen sebelum uji korosi
Sehingga ; 𝛥𝑊0 = 𝑊01 − 𝑊0
... (8)
A = 2(p.l) + 2(p.t) + 2(l.t)
... (9)
dan,
dimana ; t = Tebal spesimen. p = Panjang spesimen.
l = Lebar spesimen.
34
E. Diagram Alir Mulai
Baja AISI 4130
Persiapan spesimen baja
Spesimen setelah disemprotkan 0/100%, 30/70%, 50/50%, 70/30%, 100/0% NaCl dan Na2SO4 Penimbangan Berat Spesimen Pengujian Oksidasi Penimbangan Berat
SEM/EDS
OM
Data Hasil Pengujian
Analisa data dan pembahasan
Simpulan dan Saran
Selesai
Gambar 7. Diagram alir penelitian
X-RD
