1056
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi: p–ISSN: 2723 - 6609
e-ISSN : 2745-5254
Vol. 2, No. 6 Juni 2021
PELAPISAN BAJA KARBON JIS S50C MENGGUNAKAN METODE
ELEKTROPLATING: VARIASI PELAPISAN NICKEL (Ni) DAN CHROM (Cr)
TERHADAP SIFAT FISIK DAN SIFAT KIMIA
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
Universitas Singaperbangsa Karawang
Abstract
Coating is the final part of the production process of a product by giving certain
properties to the surface of the workpiece in the hope that the object will experience
improvement in its physical properties to reach shape after 6 machining processes
and refinement of the workpiece surface. Nickel is iron and cobalt which is often used
for rust prevention purposes and to add beauty. The purpose of this study was to seek
sem testing, corrosion testing, thickness testing and roughness testing of the JIS S50C
Carbon Steel Plating with nickel and chrome electroplating methods carried out at
the Mechanical Engineering Laboratory of Sigaperbangsa, Karawang University,
while testing and analysis of the results of experimental materials at the Center for
Materials and Technical Products. (B4T) Bandung and the Physics Research center
at LIPI Serang. This research uses electroplating tools and electrolyte reservoir
components, power supply, anode and cathode clamp, heater, aerator, electric
grinder, vickers hardness tester, Salt Spray Chamber and optical microsops.
Keyword: steel plating; electroplating method, physical properties and chemical
properties.
Abstrak
Pelapisan menjadi bagian akhir dari proses produksi dari suatu produk dengan
melakukan pemberian sifat tertentu pada suatu permukaan benda kerja dengan
mengharapkan benda tersebut akan mengalami perbaikan terhadap sifat fisiknya
mencapai bentuk setelah 6 proses pengerjaan mesin serta penghalusan terhadap
permukaan benda kerja. Nikel terdapat besi dan kobalt yang sering digunakan untuk
tujuan pencegahan karat dan menambah keindahan.Tujuan penelitian ini mencari
pengujian sem, pengujian korosi, pengujian ketebalan dan pengujian kekerasar dari
Pelapisan Baja Karbon JIS S50C dengan metode electroplating nikel dan krom
dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sigaperbangsa Karawang,
sedangkan pengujian serta analisa hasil eksperimen material di Balai Besar Bahan
dan Barang Teknik (B4T) Bandung dan pusat Penelitian Fisika di LIPI Serang.
Penelitian ini menggunakan alat electroplating dan komponen bak penampung
elektrolit, power supply, penjepit anoda dan katoda, heater, aerator, gerinda listrik,
alat pengujur kekerasan vickers, Salt Spray Chamber dan mikrosop optik
Kata kunci: pelapisan baja; metode electroplating; sifat fisik dan sifat kimia.
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1057
Pendahuluan
Semakin berkembangnya dunia industri sekarang ini, maka semakin banyak
teknologi baru yang dikembangkan, tidak terkecuali perkembangan industri pelapisan
logam dengan metode elektroplating. Dimana dalam perkembangannya pelapisan dengan
metode elektroplating sudah banyak digunakan di dunia industry (Yanto, 2018).
Pelapisan baja karbon merupakan salah satu rekayasa dalam menciptakan dan
memvariasikan serta merubah sifat fisik dan mekanik pada permukaan logam seperti pada
baja karbon yang digunakakan pada sparepart kerndaraan bermotor. Baja Karbon
termasuk unsur utama untuk menguatkan baja, sehingga baja harus mengandung karbon
sampai kadar tertentu, baja karbon dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu baja
karbon rendah, baja karbon sedang dan baja karbon tinggi namun yang akan. Baja jenis
digunakan pada komponen industri terutama untuk peralatan perkakas eaksesori
kendaraan, dan berbagai alat-alat industri.
Macam-macam pelapisan logam dilakukan dengan metoda antara lain secara
celup panas hot dip galvanis, semprot logam metal spraying dan secara listrik
elektroplating. Pelapisan secara celup panas hot dip galvanis adalah suatu proses
pelapisan dimana logam pelapis dipanaskan hingga mencair, kemudian logam yang
dilapislogam dasar dicelupkan ke dalam logam cair tersebut. Pelapisan logam dengan cara
semprot metal spraying adalah proses pelapisan logam dengan cara penyemprotan
partikel-partikel halus dari logam cair disertai gas bertekanan tinggi serta panas pada
logam yang akan dilapislogam dasar. Pelapisan listrik elektroplating adalah suatu proses
pengendapan zat atau ion-ion logam pada elektroda negatif katoda dengan cara
elektrolisis. Terjadinya suatu endapan pada proses ini adalah karena adanya ion-ion
bermuatan listrik berpindah dan suatu elektroda melalui elektrolit yang mana hasil dan
elektrolisis tersebut akan mengendap pada katoda, sedangkan endapan yang terjadi
bersifat adesif terhadap logam dasar. Selama proses pengendapan atau deposit
berlangsung terjadi reaksi kimia pada elektroda dan elektrolit baik reaksi reduksi maupun
oksidasi dan diharapkan berlangsung terus menerus menuju arah tertentu secara tetap,
untuk itu diperlukan arus listrik searah direct current dan tegangan yang konstant.
(Susanto, 2016) melakukan penilitian tentang pengaruh kuat arus pelapisan baja
st42 menggunakan nikel dan crome dari hasil penelitianya bahwa arus optimal pada 5
ampere engan nilai kepadatan tertinggi 2,62 gr/cm3 dan waktu yang optimal untuk
pelapisan electroplating nikel yaitu waktu 17 menit dengan nilai kepadatan 2,62 gr/cm3.
Menganalisa kepadatan pada proses pelapisan nikel krom dengan variasi kuat arus
dan lama pencelupan baja st 42. Arus listrik untuk electroplating nikel yang optimal yaitu
kuat arus 5 Ampere dengan nilai kepadatan tertinggi 2,62 gr/cm3 dan waktu yang optimal
untuk pelapisan electroplating nikel yaitu waktu 17 menit dengan nilai kepadatan 2,62
gr/cm3.
Menurut (Jauhari, 2017) yang meneliti tentang pengaruh variasi tegangan dan arus
pada proses pelapisan nikel terhadap kekuatan bending baja st-41. Menyimpulkan bahwa
pengaruh pemakaian arus yang terlalu besar menyebabkan partikel-partikel ion nikel yang
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1058 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
akan menempel pada spesimen terjadi lebih banyak, ini akan mengakibatkan deposit yang
terbentuk tidak sempurna, Sedangkan pemakaian tegangan yang semakin tinggi maka
pelepasan ion pada anoda semakin cepat, serta pengendapan ion nikel pada spesimen pun
lebih cepat, ini terjadi karena kenaikan tegangan mempercepat proses pelepasan ion nikel
pada anoda dan pengendapan ion nikel pada katoda.
Menurut (Pratama & Sakti, 2018) menganalisa perhitungan laju korosi lapisan
nikel-krom dengan variasi 2 dan 3 volt, 3, 4, dan 5 Ampere pada knalpot sepeda motor
berbahan baja karbon AISI 1010 didapatkan hasil laju korosi paling lambat pada variasi
tegangan 3 volt dengan kuat arus 5 Ampere didapat hasil 118,904 mmpy pada media air
hujan. Sedangkan laju korosi paling cepat terjadi pada variasi tegangan 2 volt dengan kuat
arus 3 Ampere didapat hasil 424,047 mmpy pada media air laut.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis mencoba untuk menganalisis pengaruh
variasi pelapis dengan waktu dan kuat arus proses electroplating terhadap kekerasan,
ketebalan, laju korosi dan morfologi baja menggunakan pelapisan nikel dan pelapisan
krom.
Berdasarkan permasalahan yang sudah dijelaskan, adapun tujuan dari penelitian
ini adalah (1) Mengetahui proses electroplating (2) Mengetahui pengaruh kuat arus dan
lama pencelupan (3) Mengetahui morfologi hasil electroplating.
Metode Penelitian
Proses penelitian pelapisan baja karbon JISS50C dengan metode electroplating
nikel dan krom dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Sigaperbangsa
Karawang, sedangkan pengujian serta analisa hasil eksperimen material di Balai Besar
Bahan dan Barang Teknik (B4T) Bandung dan, Pusat Penelitian Fisika di LIPI Serang.
Pengujian material diantaranya :
1. Alat
a. Bak Penampung Elektrolit
Digunakan untuk menampung cairan elektrolit selama proses
electroplating. Bak penampung ini menampung cairan hingga 50 liter.
Gambar 1 Alat dan Komponen Proses Elektroplating
b. Power Supply
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1059
Sebagai sumber arus searah (DC) pada proses electroplating. Ada
2 macam power supply yang digunakan yaitu dengan kuat arus 10 A dan
15 A dan masing masing memiliki tegangan yang sama yaitu 12 V.
c. Penjepit Anoda dan Katoda
Digunakan untuk menjepit Anoda yang dihubungkan pada
terminal positif, dan katoda yang dihubungkan pada terminal negatif.
Anoda merupakan material pelapis pada proses electroplating, sedangkan
katoda merupakan material yang akan dilapisi.
Gambar 2 Penjepit Anoda dan Katoda
d. Heater
Digunakan sebagai pemanas cairan elektrolit agar sampai pada suhu 40°C
- 60°C.
Gambar 3 Heater
e. Aerator
Digunakan untuk system agitasi pada cairan elektrolit saat proses
electroplating.
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1060 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Gambar 4 Aerator
f. Gerinda Listrik
Gerinda listrik digunakan untuk menghaluskan permukaan benda kerja
sehingga memenuhi standard dan untuk menghilangkan lapisan
oksidasi/karat pada material.
g. Alat Uji Kekerasan Vickers
Merupakan sebuah alat pengukur kekerasan yang digunakan dengan cara
menekan benda uji atau spesimen dengan indentor intan yang berbentuk
piramida dengan alas segi empat dan besar sudut dari permukaan-
permukaan yang berhadapan 136 setelah spesimen dilapisi.
Gambar 5 Mesin Hardness Vickers
h. Salt Spray Chamber
Salt Spray Chamber merupakan sebuah alat pengukur laju korosi. Pada
dasarnya Uji Korosi dapat dilakukan baik secara simulatif didalam
laboratorium ataupun secara langsung di lapangan. Pengujian Laju Korosi
ini menggunakan alat uji kabut garam (salt spray chamber), dengan waktu
ekspos spesimen uji 24 jam secara periodik. Pengujian kabut garam
memakai standar SNI 07-0414-89 dengan tekanan 19-22 psi. Dalam
pengujian ini ada 12 spesimen yang diuji termasuk dengan satu spesimen
raw material.
Gambar 6 Mesin Salt Spray Chamber
i. Mikroskop Optik
Berfungsi untuk mengamati struktur mikro pada material yang sudah
dilapisi dengan perbesaran 500x.
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1061
Gambar 7 Mesin Mikroskop Optik
2. Bahan
a. Anoda
Anoda yang digunakan adalah anoda Nikel dan Krom terlarut, berperan
sebagai media pendistribusian endapan elektrolit, adanya arus listrik yang
mengalir melalui elektrolit diantara kedua elektroda, maka pada anoda
akan terjadi pelepasan ion logam dan oksigen atau disebut Reduksi.
Gambar 8 Anoda Nikel
b. Katoda
Katoda adalah matrial yang akan dilapisi, dan material yang digunakan
yaitu baja karbon rendah S50C dengan dimensi 50 x30 x5 (mm)
c. Baja Karbon JISS50C
Spesimen yang digunakan pada penelitian ini adalah Baja Karbon
JISS50C, yaitu baja karbon sedang. Baja yang digunakan pada penelitian
ini sebanyak 48 sample / spesimen.
Gambar 9 Baja S50C
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1062 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
d. Larutan Elektrolit
Larutan yang digunakan pada penelitian ini yaitu larutan all sulfuric,
larutan all chloride, larutan sulfuric acid chloride larutan chromic acid.
Komposisi setiap larutan mengacu pada rekomendasi dari peneliti peneliti
sebelumnya
a) Larutan Elektrolit All Sulfuric - Nikel Sulfat (NiSO4) = 300 gram/liter
- Asam Borat (H3BO3) = 40 gram/liter
b) Larutan Elektrolit All Chloride - Nikel Klorida (NiCl) = 240
gram/liter - Asam Borat (H3BO3) = 30 gram/liter
c) Larutan Elektrolit Sulfuric Acid Chloride - Nikel Sulfat (NiSO4) =
195 gram/liter - Nikel Klorida (NiCl) = 175 gram/liter - Asam Borat
(H3BO3) = 40 gram/liter
d) Larutan Elektrolit Cromic Acid (CrO3)
Asam kromat merupakan satu-satunya sumber ion krom yang akan
melapisi benda kerja. Karena anoda yang digunakan tidak larut, maka
konsentrasi ion krom lama kelamaan akan berkurang. Hal ini perlu
diantisipasi dengan penambahan asam kromat untuk menjaga kadar
krom dalam larutan. Takaran asam kromat yang digunakan untuk
membuat larutan elektrolit sebesar 150 gr/l.
e) Asam Sulfat
Asam sulfat adalah salah satu katalis yang berperan untuk
mempercepat terjadinya reaksi pengendapan ion logam. Takaran asam
sulfat yang digunakan untuk membuat larutan elektrolit sebesar
0,87gr/l
f) Aquades
Aquades adalah cairan pelarut untuk pembuatan larutan elektrolit. Air
destilasi digunakan sebagai pelarut karena tidak mengandung mineral
yang dapat mengganggu proses elektroplating.
g) Katalis
Katalis memiliki peran sebagai pengendap ion chrome. Takaran katalis
yang digunakan untuk pembuatan larutan elektrolit sebesar 15 ml/l.
3. Standarisasi Spesimen
Standarisasi spesimen disesuaikan dengan jenis pengujian yang akan
dilakukan. Pengujian Mikroskopik, Pengujian Kekerasan Vickers, Pengujian
laju korosi, dan Pengujian SEM dengan standarisasi spesimen yang
berdiamensi ukuran 30 x 50 x 12 mm dan 30 x 50 x 10 mm dan ditambahkan
lubang Ø5 mm berfungsi untuk lubang pengait saat pengujian.
4. Langkah-Langkah Penelitian
Langkah-langkah penelitian dibagi menjadi 3 tahap, yaitu tahap preparasi
sampel baja, tahap pembuatan larutan elektrolit didalam proses elektroplating
serta tahap pengujian baja.
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1063
Hasil dan Pembahasan
1. Hasil Proses Elektroplating
Setelah proses elektroplating maka didapatlah hasil pelapisan nikel dan krom pada baja
S50C dengan beberapa variasi ditunjukan pada Gambar 10 Spesimen Hasil
Elektroplating.
(a) (b)
Gambar 10 Spesimen Hasil Elektroplating
Pada gambar 10 (a) menunjukan spesimen yang belum mengalami proses
elektroplating, sedangkan Gambar 10 (b) merupakan hasil pelapisan dengan jenis larutan
Nickel Sulfat (NiSO
4
) dan Chromic Acid (CrO
3
). Hasil spesimen diatas memiliki
perbedaan yang signifikan dari segi penampilan. Pelapisan dengan jenis larutan yang
berbeda memiliki perbedaan yang signifikan dari segi penampilan, karena nikel dan krom
tetap mampu menutupi seluruh permukaan baja. Hal ini disebabkan karena ion yang
bergerak secara merata dari anoda ke katoda akibat dari adanya arus listrik dan tegangan
yang mengalir pada larutan elektrolit, proses pre treatment, proses post treament, dan
juga sifat nikel dan krom yang mampu melapisi permukaan baja menjadi tampak lebih
indah.
Selanjutnya, peneliti akan membandingkan hasil spesimen proses elektroplating
dari pelapisan nikel dan pelapisan krom dengan variasi kuat arus 10A dan 15A.
(a)
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1064 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Gambar 11 Hasil spesimen Proses Elektroplating Pelapisan Nikel dan Pelapisan
Krom dengan variasi kuat arus 10A dan 15A
Pada gambar 11 diatas adalah spesimen pelapisan nikel dan krom dengan variasi
kuat arus 10A dan 15A dengan waktu 10, 15 dan 20 menit. Gambar 11 (a) menunjukan
spesimen pelapisan nikel dengan variasi kuat arus 10A dengan waktu 10, 15 dan 20 menit,
Gambar 11 (b) spesimen pelapisan nikel dengan variasi kuat arus 15A, Gambar 4.2 (c)
spesimen pelapisan krom dengan variasi kuat arus 10A dan Gambar 11 (d) menunjukan
spesimen pelapisan krom dengan variasi kuat arus 15A. Hasil spesimen diatas memiliki
perbedaan yang signifikan dari segi penampilan. Pelapisan dengan kuat arus yang berbeda
juga sangat mempengaruhi ketebalan pada lapisan baja tersebut. Pada spesimen diatas
terlihat unsur nikel telah menutupi seluruh permukaan baja sehingga baja mengalami
perubahan menjadi berwarna kuning dan permukaan yang lebih halus sehingga tampak
luarnya lebih indah dari sebelumnya. Dan terlihat unsur krom telah menutupi seluruh
(b)
(c)
(d)
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1065
permukaan baja sehingga baja mengalami perubahan menjadi berwarna silver cerah dan
permukaan yang lebih mengkilap dari sebelumnya.
Penelitian sebelumnya oleh (Putra, 2012) pelapisan menggunakan pelapis nikel
cobalt mampu menambah keindahan tampak luar suatu benda atau produk dikarenakan
perpindahan larutan nikel dari anoda ke katoda. Kemudian penelitian yang dilakukan oleh
(B. Widodo & Asmoro, 2012) menjelaskan bahwa pelapisan nikel menggunakan larutan
jenis all sulfat dan all Klorid mampu memperindah tampilan (decorative) dari material.
Selanjutnya penelitian dari (Bimariga, 2018) menggunakan larutan Nickel Sulfat dan
Hard Chromium menyimpulkan bahwa perlunya electroplating nikel-hard chromium
dapat meningkatkan ketahanan korosi yang tinggi .
Oleh karena itu pelapisan baja karbon JIS S50C dengan nikel dan krom
menggunakan metode electroplating sangat berguna untuk memperindah tampilan dari
material, selain memperindah juga meningkatkan ketahanan korosi pada material
tersebut. Maka, pada subbab berikut akan dibahas tentang hasil pengujian korosi pada
material (Hamzah & Iqbal, 2008).
1. Hasil dari engujian Laju Korosi
Setelah Proses Pelapisan selesai, hasilnya kemudian dilanjutkan dengan tahapan
pengujian. Diantaranya adalah Pengujian Laju Korosi.
Gambar 12 merupakan spesimen baja karbon JIS S50C yang sudah di coating
dengan Nickel dan Chrom sebelum mengalami proses uji kabut garam masih terlihat
mengkilap berwarna silver tanpa ada korosi.
Gambar 12 Spesimen sebelum melalui Pengujian Tahan Korosi
dengan Semprot Kabut Garam
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1066 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Gambar 13 Spesimen Variasi Pelapisan Nikel dan Krom Arus 10A dengan
waktu 10, 15 dan 20 menit
Dari hasil pengujian tahan korosi terlihat bahwa semua spesimen mengalami
perubahan fisik dan perubahan yang telihat jelas pada rusaknya permukaan spesimen.
Gambar 13 (a) dan Gambar 13 (b) merupakan spesimen pelapisan nikel yang telah diuji
laju korosi dan termasuk pada spesimen yang paling rusak permukaan nya, ini terjadi
akibat dari sifat baja karbon yang lebih mudah teroksidasi karena tipisnya pelapis
proteksinya, kemudian Gambar 13 (c) dan Gambar 13 (d) merupakan spesimen yang
sudah dilapisi oleh nikel krom dengan tiga waktu berbeda hanya sedikit permukaan yang
rusak, secara tampak terlihat perbedaan yang signifikan dari spesimen kedua jenis larutan
tersebut.
Pengujian ketahanan korosi dilakukan selama 24 jam dengan metode Uji Tahan
Korosi dengan Semprot Kabut Garam berstandar SNI 07-0414-89 menggunakan media
korosif NaCl (Natrium Klorida) 1% hanya didapatkan selesih berat sebelum pengujian
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1067
dan setelah pengujian yang dilambangkan dengan (W), kemudian digunakan kedalam
persamaan untuk menghitung Laju Korosi (CR).
Pada tabel dibawah menunjukan nilai uji laju korosi dari hasil pelapisan nikel dan
pelapisan krom.
Tabel 1 Hasil pengujian laju korosi
No
Kode
Spesimen
W (gram)
A (in
2
)
Laju Korosi
(mpy)
1
SKN10.1
0.000078
181,24
230,79771
2
3
SKN10.2
SKN10.3
0.000051
0.000037
181,24
181,24
150,90619
109,48096
4
SKN15.1
0.000068
181,24
201,20826
5
SKN15.2
0.000043
181,24
127,23463
6
SKN15.3
0.000025
181,24
73,97362
7
8
9
10
11
12
SKK10.1
SKK10.2
SKK10.3
SKK15.1
SKK15.2
SKK15.3
0,000020
0,000014
0,000010
0,000016
0,000007
0,000005
181,24
181,24
181,24
181,24
181,24
181,24
59,17890
41,42523
29,58945
47,34312
20,71261
14,79472
Tabel 1 menunjukan hasil pengujian dan perhitugan laju korosi setiap spesimen dalam
satuan meters per years (mpy) dan dapat disajikan kedalam grafik berikut ini.
Gambar 14 Grafik nilai hasil pengujian laju korosi
Berdasarkan keterangan grafik yang terlihat pada Gambar 14 menjelaskan bahwa
spesimen yang dilapisi oleh nikel mampu melindungi baja karbon dari kerusakan akibat
teroksidasi dibanding spsimen yang tidak dilapisi oleh nikel atau disebut raw material
230.79771
150.90619
109.48096
201.20826
127.23463
73.97362
59.1789
41.42523
29.58945
47.34312
20.71261
14.79472
4
54
104
154
204
254
LAJU KOROSI
KODE SPESIMEN
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1068 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
dengan kode spesimen RL. Laju korosi terendah merupakan kode spesimen SKK15-3
dengan nilai laju korosi 14,79472 mpy dan nilai laju korosi tertinggi yaitu 230,79771 mpy
dengan kode spesimen SKN10-1. Dalam hal ini jenis larutan juga mempengaruhi laju
korosi setiap spesimen dikarenakan semakin besarnya kandungan logam pada setiap jenis
larutan akan mempengaruhi kestabilan dan kenaikan kuat arus listrik dalam proses
electroplating maka akan menyebabkan ion pada logam pelapis yang terlepas (anoda)
semakin banyak mengendap di permukaan yang akan dilapisi (katoda). Sehingga semakin
banyaknya ion-ion yang mengendap di permukaan logam akan mempengaruhi ketebalan
dan kerapatan suatu lapisan. Ketika suatu lapisan memiliki ketebalan yang tinggi dan
tingkat kerapatan yang tinggi maka lapisan tersebut akan semakin sulit untuk teroksidasi.
Penelitian sebelumnya yang dilakukan (Sandi et al., 2017) penelitian tsb
menghasilkan semakin lama waktu elektroplating yang digunakan maka, semakin
meningkat massa baja serta kadar Zn dan Mn yang akan mengakibatkan laju korosi yang
semakin menurun. Hasil laju korosi terendah didapatkan pada waktu 50 detik dengan arus
60 mA/cm
2
yaitu sebesar 0,059 mmpy. Kemudian penelitian dari (S. Widodo, 2019)
menggunakan jenis larutan all sulfat dan di uji dengan lingkungan 0.9 % NaCl (Natrium
Klorida) selama 24 jam mendapatkan niali laju korosi sebesar 0.007 mmpy.
Oleh karena itu pemilihan jenis larutan sangat berpengaruh terhadap laju korosi material,
pada pengujian ini media yang digunakan adalah larutan garam NaCl yang disemprotkan
pada permukaan spesimen, karena semakin tebal dan rapatnya suatu lapisan nikel
mengakibatkan semakin sulitnya larutan NaCl untuk bisa mengoksidasi spesimen
tersebut dan ditambah lagi dengan sifat nikel yang tahan karat, sehingga permukaan baja
karbon sulit untuk teroksidasi. Semakin besarnya logam yang terkandung dalam suatu
larutan elektrolit berbanding lurus dengan semakin kecilnya laju korosi material tersebut.
Dari hasil pengujian laju korosi diatas, juga dapat mempengaruhi kekerasan dari material
yang sudah dilapis dengan nikel dan krom tersebut, maka pada subbab berikut peneliti
akan menjelaskan hasil dari pengujian kekerasan pada material.
2. Hasil dari Pengujian Kekerasan dengan Vickers Hardness
Pengujian kekerasan dalam penelitian adalah pengujian merusak dengan metode
Vickers. Dalam pengujian ini menggunakan pembebanan sebesar 10 kgf/mm
2
dan
setiap spesimen dikenai 3 titik injakan.
Pengujian Vickers ini dikenal juga sebagai Diamond Pyramid Hardness test
(DPH). Uji kekerasan vickers menggunakan indentor piramida intan, besar sudut antar
permukaan piramida intan yang saling berhadapan adalah 136 derajat. Terbagi menjadi
dua rentang kekuatan yang berbeda, yaitu micro (10 g – 1000 g) dan macro (1 kg –
100 kg).
Metode Vickers sebagai pengujian keras ini dilaksanakan dengan cara menekan
material atau spesimen uji dengan indentor intan dengan bentuk piramida dengan alas
segi empat dan besar sudut dari permukaan yang berhadapan 136 derajat. Pada
penekanan dengan indentor ini akan menghasilkan jejak atau lekukan pada permukaan
material uji.
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1069
Tabel 2 Hasil Uji Hardness Vickers Pelapisan Nikel dengan arus 10 Ampere
No Kode Spesimen Nilai Kekerasan Hasil Pengujian
Rata – Rata
(HV)
1 RM 91
2
SNK10-1
217
218
215
217
3
SNK10-2
151
147
148
148
4
SNK10-3
212
206
202
206
Keterangan: RM = Raw Material
SNK10-1 = Sample Nikel Kekerasan arus 10 Ampere – titik ke 1
SNK10-2 = Sample Nikel Kekerasan arus 10 Ampere – titik ke 2
SNK10-3 = Sample Nikel Kekerasan arus 10 Ampere – titik ke 3
Hasil pengujian kekerasan pada Tabel 2 menghasilkan nilai kekerasan pada sample nikel
kekerasan dengan arus 10 Ampere ke-1 mendapatkan nilai kekerasan sebesar 217 HV,
kemudian nilai kekerasan pada sample nikel kekerasan dengan arus 10 Ampere ke-2
mendapatkan nilai kekerasan sebesar 148 HV dan selanjutnya pada nilai kekerasan
sample nikel kekerasan dengan arus 10 Ampere mendapatkan nilai kekerasan sebesar 206
HV. Dari hasil tsb dapat digambarkan dalam sebuah grafik seperti pada Gambar 15
dibawah ini.
1
2
3
91
0
,
91
0
,
91
0
,
91
217
151
212
91
218
147
206
91
215
148
202
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
RMN S N K 1 0 - 1 S N K 1 0 - 2 S N K 1 0 - 3
NILAI KEKERASAN (HV)
KODE SPESIMEN
10 menit 15 menit 20 menit
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1070 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Gambar 15 Grafik hasil pengujian kekerasan pelapisan nikel dengan kuat arus
10A
Pada gambar 15 menunjukan hasil pengujian kekerasan, dimana terlihat
perbedaan kekerasan antara material awal yang belum mengalami proses coating dan
material yang sudah dicoating dengan variasi waktu 10, 15, 20 menit . Untuk sampel raw
material mempunyai nilai kekerasan 91 HV. Untuk sampel yang telah di electroplating
dengan kuat arus 10 Ampere mempunyai nilai kekerasan 217 HV pada waktu 10 menit,
148 HV pada waktu 15 menit dan 206 HV pada waktu 20 menit. Dapat kita lihat dari
Grafik bahwa mengalami peningkatan dari nilai kekerasan raw material.
Tabel 3 Hasil Uji Hardness Vickers dengan kuat arus 15 Ampere
No Kode Spesimen Nilai Kekerasan Hasil Pengujian
Rata - Rata
(HV)
1 RM 91
2
SNK15-1
206
203
206
205
3
SNK15-2
193
196
195
194
4
SNK15-3
198
196
196
196
Keterangan : RM = Raw Material
SNK15-1 = Sample Nikel Kekerasan arus 15 Ampere – titik ke 1
SNK15-2 = Sample Nikel Kekerasan arus 15 Ampere – titik ke 2
SNK15-3 = Sample Nikel Kekerasan arus 15 Ampere – titik ke 3
Hasil pengujian kekerasan pada Tabel 3 menghasilkan nilai kekerasan pada
sample nikel kekerasan dengan arus 15 Ampere ke-1 mendapatkan nilai kekerasan
sebesar 205 HV, kemudian nilai kekerasan pada sample nikel kekerasan dengan arus 15
Ampere ke-2 mendapatkan nilai kekerasan sebesar 194 HV dan selanjutnya pada nilai
kekerasan sample nikel kekerasan dengan arus 15 Ampere mendapatkan nilai kekerasan
sebesar 196 HV. Dari hasil tsb dapat digambarkan dalam sebuah grafik seperti pada
Gambar 4.7 dibawah ini.
1
2
3
91
0
,
91
0
,
91
0
,
91
206
193
198
203
196
196
206
195
196
120
140
160
180
200
220
NILAI KEKERASAN (HV)
10 Menit 15 Menit 20 Menit
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1071
Gambar 16 Grafik hasil pengujian kekerasan pelapisan nikel dengan kuat
arus 15 A
Untuk sampel yang telah di electroplating dengan kuat arus 15 Ampere
mempunyai nilai kekerasan 205 HV, meningkat dari nilai kekerasan raw material. Untuk
sampel yang telah di electroplating dengan kuat arus 10 Ampere mempunyai nilai
kekerasan 217 HV, meningkat dari nilai kekerasan raw material dan lebih tinggi dari nilai
kekerasan kuat arus 10 A ampere.
Data tersebut menunjukkan bahwa semakin besar kuat arus yang diberikan maka
semakin dikit ion dari anoda sebagai bahan pelapis yang tereduksi dan terbawa menempel
di permukaan logam induk sebagai katoda. Sehingga spesimen memiliki nilai kekerasan
yang semakin baik terutama bila dibandingkan dengan spesimen yang tidak dilapisi.
3. Data Hasil Pengujian Pelapisan Nikel Krom
Tabel 4 Hasil Uji Hardness Vickers dengan arus 10A
No Kode Spesimen Nilai Kekerasan Hasil Pengujian
Rata – Rata
(HV)
1 RM 91
2
SKK10-1
176
179
176
177
3
SKK10-2
160
156
159
158
4
SKK10-3
187
191
193
190
Keterangan : RM = Raw Material
SKK10-1 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 10 Ampere – titik ke 1
SKK10-2 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 10 Ampere – titik ke 2
SKK10-3 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 10 Ampere – titik ke 3
1
2
3
91
0
,
91
0
,
91
0
,
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1072 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Hasil pengujian kekerasan pada Tabel 4 menghasilkan nilai kekerasan pada
sample nikel krom kekerasan dengan arus 10 Ampere ke-1 mendapatkan nilai kekerasan
sebesar 177 HV, kemudian nilai kekerasan pada sample nikel krom kekerasan dengan
arus 10 Ampere ke-2 mendapatkan nilai kekerasan sebesar 158 HV dan selanjutnya pada
nilai kekerasan sample nikel krom kekerasan dengan arus 10 Ampere mendapatkan nilai
kekerasan sebesar 190 HV. Dari hasil pengujian kekerasan tsb dapat digambarkan dalam
sebuah grafik seperti pada Gambar 17 dibawah ini.
Gambar 17 Grafik hasil pengujian kekerasan pelapisan nikel krom dengan kuat
arus 10A
Data grafik tersebut menunjukkan bahwa semakin besar kuat arus yang diberikan maka
semakin banyak ion dari anoda sebagai bahan pelapis yang tereduksi dan terbawa
menempel di permukaan logam induk sebagai katoda. Sehingga spesimen memiliki nilai
kekerasan yang semakin baik terutama bila dibandingkan dengan spesimen yang tidak
dilapisi.
Tabel 5 Hasil Uji Hardness Vickers dengan kuat arus 15 Ampere
No Kode Spesimen Nilai Kekerasan Hasil Pengujian
Rata – Rata (HV)
1 RM 91
2
SKK15-1
151
153
151
151
3
SKK15-2
156
156
159
157
4
SKK15-3
181
181
179
180
91
176
160
187
179
156
191
176
159
193
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
RM N S K K 1 0 - 1 S K K 1 0 - 2 S K K 1 0 - 3
NILAI KEKERASAN (HV)
KODE SPESIMEN
10 Menit 15 Menit 20 Menit
1
2
3
91
0
,
91
0
,
91
0
,
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1073
Keterangan : RM = Raw Material
SKK15-1 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 15 Ampere – titik ke 1
SKK15-2 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 15 Ampere – titik ke 2
SKK15-3 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 15 Ampere – titik ke 3
Hasil pengujian kekerasan pada Tabel 5 menghasilkan nilai kekerasan pada
sample nikel krom kekerasan dengan arus 15 Ampere ke-1 mendapatkan nilai kekerasan
sebesar 151 HV, kemudian nilai kekerasan pada sample nikel krom kekerasan dengan
arus 15 Ampere ke-2 mendapatkan nilai kekerasan sebesar 157 HV dan selanjutnya pada
nilai kekerasan sample nikel krom kekerasan dengan arus 15 Ampere mendapatkan nilai
kekerasan sebesar 180 HV. Dari hasil pengujian kekerasan tsb dapat digambarkan dalam
sebuah grafik seperti pada Gambar 18 dibawah ini.
Gambar 18 Grafik hasil pengujian kekerasan pelapisan krom dengan kuat arus 15
A
Untuk sampel yang telah di electroplating dengan kuat arus 15 Ampere
mempunyai nilai kekerasan 151 HV, meningkat dari nilai kekerasan raw material. Untuk
sampel yang telah di electroplating dengan kuat arus 10 Ampere mempunyai nilai
kekerasan 177 HV, meningkat dari nilai kekerasan raw material dan lebih tinggi dari nilai
kekerasan kuat arus 10 A ampere.
Data tersebut menunjukkan bahwa semakin besar kuat arus yang diberikan maka
semakin dikit ion dari anoda sebagai bahan pelapis yang tereduksi dan terbawa menempel
di permukaan logam induk sebagai katoda. Sehingga spesimen memiliki nilai kekerasan
yang semakin baik terutama bila dibandingkan dengan spesimen yang tidak dilapisi.
Tabel 6 Rata-rata hasil pengujian kekerasan
Jenis Larutan Rata – Rata (HV
B
)
Raw Material RM 90,3
Nickel
91
151
156
181
153
156
181
151
159
179
40
60
80
100
120
140
160
180
200
RM N S K K 1 5 - 1 S K K 1 5 - 2 S K K 1 5 - 3
NILAI KEKERASAN (HV)
KODE SPESIMEN
10 Menit 15 Menit 20 Menit
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1074 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Kuat arus 10A SNK10 190,3
Kuat arus 15A SNK15 198,3
Chrom
Kuat arus 10A SKK10 175
Kuat arus 15A SKK15 162,6
Keterangan : RM = Raw Material
SNK10 = Sample Nikel Kekerasan kuat arus 10 Ampere
SNK15 = Sample Nikel Kekerasan kuat arus 15 Ampere
SKK10 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 10 Ampere
SKK15 = Sample Nikel Krom Kekerasan kuat arus 15 Ampere
Hasil pengujian kekerasan pada Tabel 6 menghasilkan rata-rata nilai kekerasan
pada sample nikel dan nikel krom. Pada nilai kekerasan nikel dengan arus 10 Ampere
mendapatkan rata-rata nilai kekerasan sebesar 190,3 HV, kemudian rata-rata nilai
kekerasan pada sample nikel dengan arus 15 Ampere mendapatkan nilai kekerasan
sebesar 198,3 HV. Sedangkan pada rata-rata nilai kekerasan sample nikel krom dengan
arus 10 Ampere mendapatkan nilai kekerasan sebesar 175 HV dan rata-rata nilai
kekerasan sample nikel krom sebesar 162,6 HV. Dari rata-rata hasil pengujian kekerasan
tsb dapat digambarkan dalam sebuah grafik seperti pada Gambar 19 dibawah ini.
Grafik 19 hasil pengujian kekerasan pelapisan nikel dan pelapisan krom dengan
kuat arus 10 A dan 15 A
Data tersebut menunjukkan bahwa kuat arus dan bahan pelapis mempengaruhi
banyaknya yang tereduksi dan terbawa menempel di permukaan logam sebagai katoda.
90.3
190.3
198.3
175
162.6
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
RM N S N K 1 0 S N K 1 5 S K K 1 0 S N K 1 5
NILAI KEKERASAN (HV)
KODE SPESIMEN
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1075
Semakin besar kuat arus yang diberikan maka hasil kekerasannya pun akan mengalami
hasil yang berbeda sesuai dengan pelapisnya. Semakin banyak ion dari anoda sebagai
bahan pelapis yang tereduksi dan terbawa menempel di permukaan logam induk sebagai
katoda. Sehingga spesimen memiliki nilai kekerasan yang semakin baik bila
dibandingkan dengan spesimen yang dilapisi dengan 2 bahan pelapis.
4. Hasil dari Pengujian Ketebalan Lapisan dengan Mikroskopik
Hasil dari spesimen dengan pembesaran 100 kali dan 200 kali menggunakan etsa
2% nital menghasilkan Ferite Perlite. Perbesaran dilakukan di 3 titik berbeda untuk
mengetahui berapa ketebalan lapisan pada spesimen.
Gambar 20 (a) Hasil pembesaran 100 kali dari sample pelapisan nikel dengan arus
15A waktu 20 menit. (b) Hasil pembesaran 200 kali dari sample pelapisan nikel
dengan arus 15A waktu 20 menit
Gambar 21 (a) Hasil pembesaran 100 kali dari sample pelapisan nikel dengan arus
15A waktu 20 menit . (b) Hasil pembesaran 200 kali dari sample pelapisan krom
dengan arus 15A waktu 20 menit
Diatas merupakan foto mikro dengan perbesaran 100X dan 200X pada Gambar
20 menunjukan foto mikro dari spesimen pelapis nikel, terlihat nikel melapisi permukaan
baja namun kurang optimal dan tebal lapisan hanya 23.25 µm – 24.75 µm, struktur mikro
dari spesimen tersebut tetap ferit dan perlit. Selanjutnya pada Gambar 21 merupakan foto
mikro dari spesimen pelapis krom mengalami peningkatan ketebalan lapisan 25.50 µm –
31.50 µm dan krom menutupi seluruh lapisan baja dengan optimal ini disebabkan oleh
24.75 µm
23.25 µm
23.25
µm
(a)
(b)
31.50 µm
27.75 µm
25.50 µm
(a)
(b)
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1076 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
lebih besarnya kandungan logam pada unsur NiCl2 membuat kuat arus yang mengalir
didalam larutan lebih besar sehingga ion-ion yang menempel dari anoda ke katoda
semakin cepat, struktur mikro pada spesimen tidak ada perubahan tetap ferit dan perlit.
Pada penelitian sebelumnya (S. Widodo, 2019) melakukan pelapisan nikel
menggunakan metode electroplating dan jenis larutan sulfat klorida untuk mengetahui
sifat mekanik dilakukanlah uji mikroskopis dengan hasil sebelum dan sesudah pelapisan
tidak ada perubahan dalam strukur mikro material masih didominasi matrik ferit dan
perlit. Baja kandungan karbon 0.025 % s/d 0.8 % mengandung beragam jumlah ferit dan
perlit serta porsinya tergantung pada kandungan karbon, transformasi baja karbon lebih
kecil dari 0.025 % C, alloy ini mulai transformasikan ke α pada Fe
3
C yang kecil mikro
struktur dominan. Pada pendinginan eutectoid di titik S suhu 723 °C semua austenit akan
berubah menjadi 100 % perlit, oleh karena itu struktur mikro pada suhu ruangan akan
menunjukan lapisan-lapisan yang berubah dari ferit dan simentid disebut perlit [31,32].
Dalam hal ini pemilihan jenis larutan tidak berpengaruh pada struktur mikro dari
baja tersebut, ini dikarenakan baja dengan kandungan karbon 0.025 % s/ 0.8 % yang
tersusun dari ferit dan pearlit hanya akan berubah struktur mikronya apabila dengan suhu
proses lebih dari 723 °C. Namun dari nilai ketebalan lapisan, larutan sulfat klorida
merupakan larutan yang mampu membuat lapisan paling tebal dari pada larutan lainya,
disusul larutan jenis all klorida, kemudian larutan jenis all sulfat. Ini akibatkan oleh
kandungan logam nikel dan krom dari setiap larutan yang berbeda-beda sehingga
mempengaruhi kuat arus yang mengalir didalam larutan elektrolit.
5. Hasil dari Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM)
Pada pembahasan kali ini, akan ditampilkan hasil sample sebelumnya sudah
dilapisi Ni dan Cr yang sudah mengalami pengujian Scanning Electron Microscope
(SEM). Dalam pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) ini, sample yang
digunakan ada 2 jenis yaitu sample yang dilapisi nikel dan sample yang dilapisi nikel
krom. Sample yang digunakan yaitu sample yang dilapisi Nikel dengan kuat arus 10A
waktu 10 menit dan sample dengan kuat arus 10A waktu 15 menit sedangkan sample
yang dilapisi Krom dengan kuat arus 10A waktu 15 menit dan kuat arus 15A waktu 10
menit dengan masing-masing sample mengalami perbesaran 100x, 500x, 1000x dan
5000x.
a. Data Hasil dari Sample Pelapisan Nikel
Hasil dari spesimen dengan arus 10A waktu 10 menit dengan perbesaran 100x, 500x,
1000x dan 5000x.
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1077
Gambar 22 (a) Hasil perbesaran 100 kali. (b) Hasil perbesaran 500 kali. (c) Hasil
perbesaran 1000x. (d) Hasil perbesaran 5000x dengan arus 10A waktu 10 menit
Pada Gambar 22 ditampilkan foto SEM tampang permukaan lapisan Ni pada
sampel pelapisan nikel dengan perbesaran 100 kali, 500 kali, 1000 kali dan 5000 kali.
Gambar 22 (a) untuk sampel perbesaran 100 kali, Gambar 22 (b) untuk sample perbesaran
500 kali, Gambar 22 (c) untuk sample perbesaran 1000 kali, sedangkan Gambar 22 (d)
untuk sample perbesaran 5000 kali dengan kuat arus 10A waktu 10 menit. Peneliti
menganggap bahwa dengan menampilkan 4 foto permukaan lapisan nikel hasil
elektroplating pada sample dengan kuat arus 10A waktu 10 menit dapat membandingkan
hasil foto dengan perbesaran 100 kali, 500 kali, 1000 kali dengan 5000 kali.
Pada hasil 4 kali perbesaran ini perbedaan tampilan permukaan lapisan nikel
cukup mencolok, sample dengan hasil lapisan nikel dengan kuat arus 10A selama 10
menit mendapatkan tampilan permukaan lapisan nikel yang kurang jelas.
Pada Gambar 22 (a) butiran-butiran Ni pada permukaan lapisan nikel kurang
tampak. Hal ini disebabkan karena dalam waktu tersebut kadar atom-atom Ni yang
terdeposisi pada sample baja belum begitu banyak sehingga tampak permukaan dengan
lapisan yang sangat tipis. Saat dilakukan untuk perbesaran lagi, tampak pada Gambar 22
(b) dan (c) tidak terlihat butiran-butiran di permukaan sample. Lain dengan Gambar 22
(d), hasil dari perbesaran yang lebih besar lagi menghasilkan gambar kurang jelas.
Hasil dari spesimen dengan arus 10A waktu 15 menit dengan perbesaran 100x,
500x, 1000x dan 5000x.
(a)
(b)
(c)
(d)
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1078 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Gambar 23 Hasil perbesaran 100 kali. (b) Hasil perbesaran 500 kali. (c) Hasil
perbesaran 1000x. (d) Hasil perbesaran 5000x dengan arus 10A waktu 15 menit
Selanjutnya hasil dari sample yang dilapisi nikel dengan arus 10A waktu 15 menit
pada Gambar 23 (a), (b), (c) dan Gambar 23 (d) ditampilkan foto SEM tampang lintang
sampel yang merupakan hasil deposisi Ni pada substrat Cu dalam waktu 15 menit dengan
perbesaran 100 kali, 500 kali, 1000 kali dan 5000 kali. Dari hasil SEM ini ke-4 gambar
tidak menampakkan adanya lapisan Ni pada Cu, hal ini disebabkan lapisan Ni masih
sangat tipis.
b. Data Hasil dari Sample Pelapisan Krom
Hasil dari spesimen dengan arus 10A waktu 15 menit dengan perbesaran 100x, 500x,
1000x dan 5000x.
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1079
Gambar 24 (a) Hasil perbesaran 100 kali. (b) Hasil perbesaran 500 kali. (c) Hasil
perbesaran 1000x. (d) Hasil perbesaran 5000x dengan arus 10A waktu 15 menit
Gambar 24 Foto SEM yang mendiskripsikan morfologi sampel pelapisan krom.
(a) tampang permukaan lapisan Cr hasil perbesaran sebesar 100 kali, (b) tampang
permukaan lapisan Cr hasil perbesaran sebesar 500 kali, (c) tampang lintang sampel Cr
hasil perbesaran sebesar 1000 kali dan (d) tampang lintang sampel Cr hasil perbesaran
sebesar 5000 kali.
Pada proses SEM ini menggunakan sample pelapisan krom dengan kuat arus 10A
waktu 15 menit. Dari hasil SEM ini pun perbesaran ke-4 gambar tidak menampakkan
adanya butiran lapisan Cr pada Cu, hal ini disebabkan lapisan Cr sangat tipis.
Hasil dari spesimen dengan arus 15A waktu 10 menit dengan Perbesaran 100x,
500x, 1000x dan 5000x.
Gambar 25 (a) Hasil perbesaran 100 kali. (b) Hasil perbesaran 500 kali. (c) Hasil
perbesaran 1000x. (d) Hasil perbesaran 5000x dengan arus 15A waktu 10 menit
Gambar 25 Foto SEM yang mendiskripsikan morfologi sampel pelapisan krom.
(a) tampang permukaan lapisan Cr hasil perbesaran sebesar 100 kali, (b) tampang
permukaan lapisan Cr hasil perbesaran sebesar 500 kali, (c) tampang lintang sampel Cr
(d)
(c)
(c)
(d)
(a)
(b)
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1080 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
hasil perbesaran sebesar 1000 kali dan (d) tampang lintang sampel Cr hasil perbesaran
sebesar 5000 kali.
Pada proses SEM ini menggunakan sample pelapisan krom dengan kuat arus 15A
waktu 10 menit. Dari hasil SEM ini pun perbesaran ke-4 gambar tidak menampakkan
adanya butiran lapisan Cr pada Cu, yang didapatkan adalah tampilan perbesaran yang
sangat tipis dari sample sebelumnya. Dengan membandingkan kedua sampel ini maka
waktu deposisi berpengaruh pada pembentukan lapisan Ni dan Cr di permukaan Cu.
Semakin lama waktu deposisi semakin banyak lapisan Ni dan Cr yang menempel pada
lapisan Cu.
Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) Morfologi dilakukan untuk
mengetahui morfologi dari permukaan lapisan nikel dan krom. Pengamatan dilakukan
pada sample kuat arus 10A waktu 10 menit dan 10A waktu 15 menit untuk Pelapisan
Nikel, sedangkan sample kuat arus 10A waktu 15 menit dan 15A waktu 10 menit untuk
Pelapisan Krom. Pengamatan pada sample dilakukan dengan perbesaran 100x, 500x,
1000x dan 5000x pada masing-masing sample dengan variasi arusnya yang telah
disebutkan.
Setelah diamati Pelapisan Nikel mempunyai ketebalan pada variasi kuat arus 10A
waktu 15 menit tampak lebih tebal lapisan rata-rata 8,25 µm. Sedangkan ketebalan lapisan
pada variasi kuat arus 10A waktu 15 menit memiliki ketebalan lebih tipis yaitu 6,0 µm.
Dan Pelapisan Krom mempunyai ketebalan pada variasi kuat arus 10A waktu 15 menit
tampak lebih tebal lapisan rata-rata 12,0 µm. Sedangkan ketebalan lapisan pada variasi
kuat arus 15A waktu 10 menit memiliki ketebalan lebih tipis yaitu 5,25 µm.
Pada penelitian sebelumnya oleh (TOIFUR & SUKARELAWAN, 2017) pada
sampel lapisan Ni dan Cr dapat menempel dengan kuat pada permukaan Cu karena
terjadinya difusi atom Ni ke atom-atom Cu. Hal ini sangat mungkin terjadi karena
sebagaimana dikemukakan oleh Schleich bahwa secara atomik Cu dan Ni memiliki radius
dan parameter kisi yang hampir sama dan memiliki struktur kristal sama yaitu fcc (face
centered cubic). Selain itu gaya adesi pada interface antara Cu dan Ni yang cukup kuat
juga membantu terbentuknya ikatan Ni ke permukaan Cu ini.
Kesimpulan
Dari hasil penelitian, dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada Uji Laju Korosi, Pelapisan Nikel arus 10A dan 15A didapat nilai tahan
korosi spesimen paling tertinggi pada arus 10A waktu 10 menit yaitu 0,000078
Gram/cm
2
dan nilai tahan korosi yang paling terendah adalah arus 15A waktu
20 menit yaitu 0,000025 Gram/cm
2
. Sedangkan Pelapisan Krom arus 10A dan
15A didapat nilai tahan korosi spesimen paling tertinggi pada arus 10A waktu
10 menit yaitu 0,000020 Gram/cm
2
dan nilai tahan korosi yang paling terendah
pada arus 15A waktu 20 menit yaitu sebesar 0,00005 Gram/cm
2
.
2. Pada Uji Kekerasan pada Pelapisan Nikel arus 10A dan 15A didapat nilai
kekerasan paling tertinggi pada arus 10A waktu 10 menit dengan nilai yaitu
217 HV dan nilai kekerasan terendah adalah arus 10A waktu 15 menit yaitu
Pelapisan Baja Karbon Jis S50c Menggunakan Metode Elektroplating: Variasi
Pelapisan Nickel (NI) dan Chrom (CR) Terhadap Sifat Fisik dan Sifat Kimia
Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021 1081
148 HV. Sedangkan Uji Kekerasan pada Pelapisan Krom arus 10A dan 15A
didapat nilai kekerasan paling tertinggi pada arus 15A waktu 20 menit dengan
nilai yaitu 541 HV dan nilai kekerasan terendah adalah arus 15A waktu 10
menit yaitu 151 HV.
3. Uji Ketebalan Lapisan dengan Mikroskopik, pada Pelapisan Nikel arus 10A
dan 15A didapat nilai ketebalan spesimen paling tertinggi pada arus 15A
waktu 20 menit yaitu 23,75 µm dan nilai ketebalan terendah adalah arus 15A
waktu 15 menit yaitu 6,5 µm. Sedangkan pada Pelapisan Krom arus 10A dan
15A didapat nilai ketebalan spesimen paling tertinggi pada arus 15A waktu 20
menit yaitu 28,0 µm dan nilai ketebalann terendah adalah arus 10A waktu 10
menit yaitu 6,0 µm.
4. Pada Uji SEM, Setelah diamati Pelapisan Nikel mempunyai ketebalan pada
variasi kuat arus 10A waktu 15 menit tampak lebih tebal lapisan rata-rata 8,25
µm. Sedangkan ketebalan lapisan pada variasi kuat arus 10A waktu 15 menit
memiliki ketebalan lebih tipis yaitu 6,0 µm. Dan Pelapisan Krom mempunyai
ketebalan pada variasi kuat arus 10A waktu 15 menit tampak lebih tebal
lapisan rata-rata 12,0 µm. Sedangkan ketebalan lapisan pada variasi kuat arus
15A waktu 10 menit memiliki ketebalan lebih tipis yaitu 5,25 µm.
Zha Zha Oktaviana Dela Putri, Kardiman dan Rizal Hanfi
1082 Jurnal Indonesia Sosial Teknologi, Vol. 2, No. 6, Juni 2021
Bibbliography
Bimariga, K. (2018). Pengaruh Variasi Kuat Arus Terhadap Ketebalan, Kekerasan dan
Ketahanan Korosi Hasil Elektroplating Nikel-Hard Chromium pada Baja AISI
4340. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Hamzah, M. S., & Iqbal, M. (2008). Peningkatan ketahanan aus baja karbon rendah
dengan metode carburizing. SMARTek, 6(3).
Jauhari, P. (2017). PENGARUH VARIASI TEGANGAN DAN WAKTU PADA
PROSES PELAPISAN NIKEL TERHADAP KEKUATAN BENDING BAJA ST
41. Jurnal Teknik Mesin, 5(01).
Pratama, S. D., & Sakti, A. M. (2018). Analisis Pelapisan Nikel-Krom Terhadap Laju
Korosi Pada Knalpot Sepeda Motor. Jurnal Pendidikan Teknik Mesin, 6(03).
Putra, F. S. A. (2012). Pengaruh arus dan waktu pelapisan hard chrome terhadap
ketebalan lapisan dan kekerasan pada plat baja karbon rendah aisi 1026 dengan
elektroplating menggunakan hcro3 250 gr/lt dan h2so4 1, 25 gr/lt.
Sandi, A. P., Suka, E. G., & Supriyatna, Y. I. (2017). Pengaruh Waktu Elektroplating
Terhadap Laju Korosi Baja AISI 1020 Dalam Medium Korosif NaCl 3%. Jurnal
Teori Dan Aplikasi Fisika, 5(2), 205–212.
Susanto, A. (2016). Analisis kepadatan pada proses pelapisan nikel krom dengan variasi
kuat arus dan lama pencelupan baja st 42. Jurnal Teknik Mesin, 4(03).
TOIFUR, M. O. H., & SUKARELAWAN, I. (2017). PENGARUH WAKTU DEPOSISI
PADA TEBAL LAPISAN, STRUKTUR MIKRO, RESISTIVITAS KEPING
LAPISAN TIPIS CU/NI HASIL DEPOSISI DENGAN TEKNIK
ELEKTROPLATING. Jurnal Material Dan Energi Indonesia, 7(02), 33–43.
Widodo, B., & Asmoro, W. P. (2012). Analisa Chrome Deposit dan Hardness pada Proses
Hard Chrome dengan Variasi Arus untuk Roda Gigi Sepeda Motor. Jurnal Teknologi
Technoscientia, 4(2), 120–127.
Widodo, S. (2019). PENGARUH ENERGI AKTIVASI LOGAM PELAPIS
TERHADAP KETEBALAN DAN LAJU KOROSI PLATING. Journal of
Mechanical Engineering, 3(1), 8–14.
Yanto, D. D. (2018). PENGARUH ELEKTROPLATING NIKEL TERHADAP
KETEBALAN LAPISAN , KEKASARAN, DAN KEKERASAN PERMUKAAN
