SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

Analisa Laju Korosi dan Kekerasan Pada Stainless Steel 316 L Dalam
Larutan 10 % NaCl Dengan Variasi Waktu Perendaman
1

Arga Jeremia Sinaga1,*, Sutan L.M.H Simanjuntak2, Charles S.P Manurung2
Mahasiswa Prodi Teknik Mesin, Universitas HKBP Nommensen, Medan-Indonesia
2
Dosen Prodi Teknik Mesin, Universitas HKBP Nommensen, Medan-Indonesia

ABSTRACT
Corrosion is an electrochemical reaction between metals and the environment that
causes corrosion and decreases the quality of metals. Steel is a metal material that is
widely applied in the industrial world. Stainless steel is stainless steel that is resistant
to corrosion because it has an alloying element of at least 18% chrome and 8%
nickel. To find out the superiority of stainless steel as a construction material,
research on local corrosion of stainless steel needs to be done. For this reason,
research on corrosion is carried out by using a 10% NaCl salt solution by varying the
immersion time of stainless steel in corrosive media. From the research results it is
known that the type of corrosion that occurs in specimens is the type of uniform
corrosion. Likewise with the value of violence will decrease if the stainless steel is
soaked longer.
Keywords : corrosion rate, hardness, 316L, 10% NaCl, soaking time
1. PENDAHULUAN
Dalam dunia industri, barang hasil produksi dibuat dan dirancang supaya
memiliki ketahanan yang baik terhadap lingkungan, terutama produk yang berbahan
logam. Logam merupakan salah satu jenis bahan yang banyak dimanfaatkan dalam
peralatan penunjang bagi kehidupan manusia. Suatu logam dapat mengalami kerusakan
akibat adanya korosi. Korosi merupakan reaksi elektrokimia antara logam dan
lingkungan yang menyebabkan pengkaratan dan menurunkan mutu logam. Korosi
merupakan sesuatu yang sangat berbahaya, baik secara langsung maupun tidak
langsung.
Baja merupakan salah satu material logam yang banyak diaplikasikan dalam dunia
industri. Ketahanan korosi pada baja dipengaruhi oleh unsur paduan yang terkandung di
dalamnya seperti nikel (Ni), krom (Cr), dan mangan (Mn). Ketiga unsur tersebut akan
berdampak pada sifat ketahanan korosi. Baja nikel laterit adalah baja yang diolah dari
bijih nikel laterit kadar rendah. Baja ini dapat digolongkan ke dalam baja paduan rendah
dengan kandungan nikel dan kromium lebih sedikit dibandingkan stainless steel.
Stainless steel merupakan baja anti karat yang tahan terhadap korosi karena memiliki
unsur paduan minimal 18% krom dan 8% nikel. Stainless steel dapat diperoleh dengan
mencampurkan feronikel (18-20% Ni. 75-78% Fe) ke dalam leburan nikel ferokrom
melalui oksidasi sebelum dilakukan proses pembuatan baja. Feronikel yang
ditambahkan disesuaikan dengan kandungan nikel yang terdapat dalam nikel ferokrom.
Berdasarkan struktur kristalnya, baja tahan karat dikelompokkan menjadi lima
yaitu baja tahan karat austenitik, baja tahan karat feritik, baja tahan karat martensitik,
baja tahan karat dupleks, dan baja tahan karat pengerasan pengendapan.
Baja tahan karat austenitik adalah baja yang mempunyai ketahanan korosi baik,
sifat mampu bentuk, dan sifat mampu las serta bersifat non feromagnetik. Pada suhu
92

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

rendah sering dimanfaatkan dalam aplikasi kriogenik. Baja tahan karat austenitik yang
mengandung kromium dan nikel diberi nomor seri 300 dan seri 200 untuk kromium,
nikel, dan mangan. Meskipun stainless steel merupakan baja tahan karat, tetapi masih
dapat terserang korosi. Korosi yang terjadi dapat berupa korosi batas butir
(intergranular corrosion), korosi lubang (crevice corrosion), korosi sumuran (pitting
corrosion), dan korosi retak tegang (stress corrosion cracking). Untuk mengetahui
keunggulan austenitic stainless steel sebagai bahan konstruksi, perlu dilakukan
penelitian mengenai korosi lokal dari stainless steel tersebut. Penelitian mengenai korosi
dilakukan dengan cara mereaksikan stainless steel dalam media korosif seperti larutan
garam (NaCl).
2. METODOLOGI
2.1. Laju Korosi
Laju korosi merupakan suatu besaran yang menyatakan cepat atau lambat suatu
material bereaksi dengan lingkungannya dan mengalami korosi. Menurut Fontana
(1978) dalam bukunya “Corrosion Engineering”, laju korosi dapat didefinisikan dalam
berbagai macam, seperti persentase kehilangan massa, miligram per sentimeter persegi
per hari dan gram per inci persegi per jam. Selain itu, juga digunakan mils per year
(mpy) yang menyatakan laju penetrasi serangan korosi terhadap logam. Laju korosi
berbanding lurus dengan sejumlah arus yang mengalir pada sel korosi elektrokimia. Jika
arus dapat diukur, suatu perhitungan yang tepat dari kehilangan logam akibat korosi
dapat ditentukan.Ini berarti bahwa suatu pengukuran dalam ampere atau milliampere
secara matematis dihitung dalam kilogram (pound) per tahun. Suatu Amp/tahun adalah
satu Ampere yang mengalir selama periode satu tahun.
Untuk menghitung laju korosi, terdapat dua metode yang dapat digunakan antara
lain metode kehilangan berat atau weight gain loss (WGL) dan metode elektrokimia.
Metode kehilangan berat secara umum dianggap identik dengan kehilangan massa
(mass loss). Metode kehilangan massa (mass loss) ini didasarkan pada selisih massa
awal sebelum pengujian korosi dengan massa akhir setelah pengujian korosi. Jika
diketahui penurunan masa dari suatu material yang terkorosi maka laju korosi dapat
dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
534𝐵ℎ
Cr = 𝜌.𝑡.𝐿𝑝
…. 1
dimana:
Cr (Corrosion rate) = Laju korosi dalam satuan mpy (mils per year)(mm/y)
Bh = Massa yang hilang (mg)
Lp = Luas sampel yang terendam (𝑖𝑛2 )
t
= Waktu perendaman (jam)
ρ = Massa jenis logam (g/𝑐𝑚3 )
1 mpy = 0,0254 mm/y = 25,4 μm/y = 2,9 nm/hr = 0,805 pm/sec
2.2. Uji Kekerasan Vickers
Uji kekerasan vickers menggunakan penumbuk piramida intan yang dasarnya
berbentuk bujur sangkar. Besarnya sudut antara permukaan - permukaan piramida yang
saling berhadapan adalah 136°.Karena bentuk penumbuknya piramida, maka pengujian
ini sering dinamakan uji kekerasan piramida intan. Angka kekerasan vickers (VHN)
didefinisikan sebagai beban dibagi luas permukaan lekukan. Pada prakteknya luas ini
dihitung dari pengukuran mikroskopik panjang diagonal jejak. VHN dapat ditentukan
dari persamaan berikut ini.
93

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

1,854xp

…. 2

VHN = 𝐿2
P = beban yang diterapkan, kg
L = panjang diagonal rata-rata, mm

dimana,

Gambar 1. Skema pengujan Vickers hardness
2.3. Larutan NaCl
Natrium klorida, juga dikenal dengan garam dapur, adalah senyawa
kimia dengan
rumus
molekul NaCl,
mewakili
perbandingan
1:1
ion natrium dan klorida. Dengan massa molar masing-masing 22,99 dan 35,45 g/mol,
100 g NaCl mengandung 39,34 g Na dan 60,66 g Cl. Senyawa ini adalah garam yang
paling memengaruhi salinitas laut dan cairan ekstraselular pada banyak organisme
multiseluler. Pada penelitian ini digunakan larutan dengan kadar 10% NaCl. Larutan ini
diperoleh dengan pencampuran antara NaCl (garam dapur) dengan air, dengan
komposisi 10% (10 gr) NaCl dan 90% air.
2.4. Stainless Steel 316L
Stainless steel 316 L adalah stainless steel molibdenum austenitic. Kandungan
nikel dan molibdenum yang lebih tinggi di kelas ini memungkinkannya untuk
menunjukkan sifat tahan korosi keseluruhan yang lebih baik daripada 304, terutama
yang berkaitan dengan korosi pitting dan celah di lingkungan klorida. Selain itu, Alloy
316L memberikan kekuatan tarik, creep, dan tegangan pecah suhu yang sangat baik,
serta kemampuan bentuk dan kemampuan las yang luar biasa. 316L adalah versi karbon
yang lebih rendah dari 316 dan kebal dari kepekaan; oleh karena itu, sangat sering
digunakan dalam komponen yang dilas berat.
C
0,029

SI
0,390

Tabel 1. Komposisi Stainless Steel 316 L
S
P
MN
NI
CR
0,035
0,050
1,648
9,930
16,860

MO
2,057

FE
-

Tabel 2. Sifat Mekanik SS 316L
Tensile
(MPa)

Yield
(MPa)

Elongation
(%in50mm)

Hardness
Rocwell
(HRB)

Density
(kg/𝑚3 )

Elastic
Modulus
(GPa)

Specific
Heat
(J/Kg.K)

Electric
Resistivity
(n𝛺.m)

485

170

40

95

8000

193

500

740

94

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

2.5. Diagram Alir
Mulai

Pemilihan Material

Pembentukan Spesimen

Degreasing

Rinsing

Penimbangan awal spesimen

Proses Pengkorosian
(NacL 10%)

Waktu perendaman
- 1 Minggu
- 2 Minggu
- 3 Minggu
- 4 Minggu
- 5 Minggu

Penimbangan akhir spesimen

Pembersihan sisa korosi

Melakukan uji vickers

Analisa Data

Kesimpulan dan Saran
:
Selesai

3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil
Benda kerja sebelum dan yang telah terkorosi kemudian ditimbang kembali,
dengan alat timbang yang namanya Nautical Balance, Untuk mengetahui kehilangan

95

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

berat dari benda kerja yang telah mengalami proses pengkorosian, kita dapat
menghitung secara matematis dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
W = W0 - W1
…. 3
dimana : W = Pengurangan Berat ( mg )
W0 = Berat Awal (gr)
W1 = Berat Akhir (gr)
Dengan menggunakan rumus di atas maka diperoleh data pada tabel berikut :
Tabel 3. Berat Spesimen Sebelum dan Sesudah Direndam
Spesim
en
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X

Waktu
Pencelupan
Spesimen
Kamis,9Januari2
020
Kamis,9Januari2
020
Kamis,19
Desember 2019
Kamis,19
Desember 2019
Kamis,19
Desember 2019

Waktu
Pengangkatan
Spesimen
Kamis,16 Januari
2020
Kamis,23 Januari
2020
Kamis,09 Januari
2020
Kamis,09 Januari
2020
Kamis,09 Januari
2020

Berat Awal
Spesimen
W0(gr)
15.75
16.13
16.15
15.98
15,76
16.08
15.54
15.74
16.08
16.06

Berat Akhir
Spesimen
W1(gr)
15.60
16.09
16.04
15.88
15.61
15.91
15.34
15.53
15.83
15.83

Selisih
Berat W
(gr)
0.05
0,04
0.11
0.10
0.15
0.17
0.20
0.21
0.25
0.24

Setelah ditimbang, specimen hasil korosi kemudian dibersihkan dan dilakukan uji
Vickers yang hasilmnya dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 4. Kekerasan Spesimen Setelah Direndam
Spesimen
I
II
III
IV
V
VI
VII
VII
IX
X

Waktu
(minggu)
1
2
3
4
5

VHN (MPa)
544,85
517,85
477,34
420,67
439,46
463,72
402,49
376,13
354,59
380,60

Tabel 5. Rata-rata nilai kekerasan pada speimen
Material

Stainless Steel
316L

Waktu perendaman
Sebelum direndam
1 minggu
2 minggu
3 minggu
4 minggu
5 minggu

Rata-rata
kekerasan VHN
624,35
531,35
449,00
451,59
389,31
367,595

96

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

3.2. Pembahasan
Dari data penelitian ini dapat kita analisa laju korosi yang terjadi dengan
menggunakan persamaan 1, dimana data penelitian ini dapat kita lihat seperti pada tabel
di bawah ini..
Tabel 4. Laju korosi spesimen
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Spesi
men
I
II
III
IV
V
VI
VII
VII
IX
X

Waktu
(Jam)
168

Laju Korosi (mpy)
7,46
5,96
8,20
7,46
7,460
8,454
7,460
7,833
7,460
7,161

336
504
672
840

Tabel 5. Rata-rata laju korosi pada spesimen
Material

Stainless Steel
316L

Waktu
perendaman
1 minggu
2 minggu
3 minggu
4 minggu
5 minggu

Rata-rata laju
korosi (mpy)
6,71
7,83
7,95
7,64
7,31

Dari data pada tabel 5 diatas dapat digambarkan grafik laju korosi akibat pengaruh
waktu perendaman untuk stainless steel 316 L seperti pada gambar berikut ini.

Laju Korosi vs Waktu (Minggu)
8.2
L
8
A 7.8
J 7.6
7.4
U
7.2
7
K 6.8
O 6.6
R 6.4
O 6.2
6
S
I

7.83

7.95
7.64
7.31

6.71

1

2

3
WAKTU

4

5

Gambar 2. Laju korosi akibat pengaruh waktu perendaman Stainless Steel 316L pada
larutan NaCl 10%.
97

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

Dari grafik di atas dapat kita lihat bahwa laju korosi terjadi secara cepat pada minggu
pertama sampai minggu ketiga, namun mengalami penurunan pada minggu ke empat
dan lima.
Data hasil pengujian kekerasan seperti pada tabel 5 diatas dapat digambarkan grafik
hubungan lamanya waktu perendaman dengan kekerasan specimen
VHN vs Waktu (minggu)
700
624.35

600

531.35

500

451.59

449
V 400
H
N 300

389.31

367.595

200
100
0
0

1

2

3

4

5

WAKTU

Gambar 3. Grafik hubungan lamanya waktu perendaman dengan kekerasan yang
terjadi
4. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa jenis
korosi yang terjadi pada spesimen adalah jenis korosi seragam (Uniform Corrosion).
Karena pada setiap sisi dari spesimen mengalami perubahan warna atau terkorosi.Laju
korosi yang terjadi pada material dipengaruhi oleh variable waktu yang diberikan pada
saat proses pengkorosian, semakin lama waktu yang dipakai maka laju korosi semakin
melambat. Hal ini dikarenakan adanya karat atau rush yang menghalangi proses korosi.
Nilai kekerasan pada dipengaruhi oleh lama perendaman material pada media
korosi. Semakin lama material tersebut dikorosikan maka nilai kekerasan pada material
tersebut juga akan semakin berkurang.
DAFTAR PUSTAKA
1. Yudha Kurniawan Afandi, Irfan Syarif Arief, dan Amiadji, Analisa Laju Korosi
pada Pelat Baja Karbon dengan Variasi Ketebalan Coating, JURNAL TEKNIK
ITS Vol. 4, No. 1, (2015)
2. Djoko Hadi Pratikno, Jan Setiawan, Elektrokimia Baja Tahan Karat SS 316
Dalam Media Nano Fluida, Jurnal Urania Vol. 25 No. 1, Februari 2019: 1−70
3. I.G. Ayu Arwati, Edy Herianto Majlan, Wan Ramli Wan Daud, Loh Kee,
Temperature Effects on Stainless Steel 316L Corrosion in the Environment of
Sulphuric Acid (H2SO4), IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering
343 (2018)

98

SJoME Vol. I No. 2, Maret 2020

E-ISSN 2685-8916

4. R. Kohar, Laju dan bentuk korosi pada baja karbon menengah yang mendapat
perlakuan pada suhu austenite diuji di dalam larutan NaCl 3 N, Jurnal Desiminasi
Teknologi, Volume 1, Nomor 1, Januari 2013
5. Afriwan Wahyu Pratama, Paridawati, Tri Santoso, Analisa laju korosi dan struktur
mikro terhadap baja karbon rendah SS400 pada metode pelapisan hot dip
galvanizing, Prosiding Seminar Nasional Energi dan Teknologi, UNISMA
BEKASI, Juni 2019.
6. Wahyu Kheren Sabyantoro, Helmy Purwanto dan Muhammad Dzulfikar, Analisis
laju korosi dengan aliran media korosi HCL 10% pada material baja ASTM A36
dengan sudut bending, Momentum, Vol. 15, No. 1, April 2019

99