Ir. Hari Subiyanto, MSc

Transkripsi

1 Tugas Akhir TM METALURGI Budi Prasetya Awab Putra NRP Dosen Pembimbing: Ir. Hari Subiyanto, MSc

2 ABSTRAK Austenitic stainless steel adalah suatu logam paduan yang mempunyai sifat tahan korosi baik sehingga banyak dipakai didunia industri terutama pada proses pengelasan (welding). Pada pengelasan material yang cukup tebal tidak mungkin melakukan pengelasan satu layer. Pengelasan tentu dilakukan beberapa layer. Setiap layer mempunyai logam las dan HAZ sendiri sendiri. Sedangkan pada logam induk akan mengalami proses sensitisasi dan terjadi peristiwa difusi atom chromium dari larutan padat dan bersenyawa dengan karbon membentuk chromium karbida yang mengendap pada batas butir, sehingga kadar chromium di sekitar batas butir akan turun dan sifat tahan korosi pada daerah di sekitar batas butir akan turun. Pada penelitian ini, dilakukan pengelasan Shielded Metal Arc Welding dengan material stainless steel AVESTA 253 MA dan filler metal 253 MA AC/DC diameter 2,6 mm serta bentuk groove yaitu V-groove. Arus listrik Shielded Metal Arc Welding yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu 45 A, 55A, 70A. Dengan jumlah layer yaitu 5 layer. Kemudian hasil lasan tersebut dilakukan uji tarik, uji kekerasan tiap layer, diamati struktur makro dan mikronya. Dari pengujian tersebut diketahui sifat mekanik dan struktur mikro ketiga hasil lasan Shielded Metal Arc Welding. Hasil pengujian tarik untuk semua variasi arus SMAW patah di logam induk dengan nilai rata rata 689 MPa. Untuk pengujian kekerasan, diperoleh tingkat kekerasan semakin tinggi pada tiap peningkatan layer baik untuk arus listrik 45A, 55A, 70A. Kekerasan paling tinggi terdapat pada daerah logam las, kemudian HAZ dan paling rendah di logam induk. Dari hasil pengamatan gambar struktur mikro di daerah HAZ dengan semakin besarnya input panas maka pembentukan presipitasi karbida semakin tebal dan semakin merata pada daerah batas butir. Kata kunci: multi layer, presipitasi karbida, SMAW, arus

3 LATAR BELAKANG Austenitic stainless steel adalah suatu logam paduan yang mempunyai sifat tahan korosi baik sehingga banyak dipakai didunia industri terutama pada proses pengelasan (welding) Pada pengelasan pada ketebalan material tertentu perlu dilakukan pengelasan dengan beberapa layer. Setiap layer mempunyai logam las dan HAZ sendiri sendiri.

4 RUMUSAN MASALAH Hubungan antara proses Pengelasan terhadap kecenderungan perbedaan Kekerasan tiap layer pada baja tahan karat austenitik Avesta 253 MA Hubungan antara proses Pengelasan multilayer terhadap hasil uji tarik dan kecenderungan perbedaan struktur mikro tiap layer padabaja tahan karat austenitik Avesta 253 MA

5 TUJUAN PENELITIAN Mengetahui dan mempelajari pengaruh layer berikutnya terhadap layer sebelumnya dengan struktur mikro dan uji kekerasan Mendapatkan data berdasarkan variasi arus listrik SMAW terhadap daerah presipitasi karbida dengan pengamatan struktur makro dan pengaruh pengelasan multi layer variasi arus pengelasan terhadap pengujian tarik.

6 BATASAN MASALAH 1. Material yang digunakan untuk penelitian diasumsikan homogen dan mempunyai komposisi kimia serta sifat mekanik yang sama dengan material di lapangan. 2. Kondisi mesin las, alat uji dan alat ukur diasumsikan terkalibrasi. 3. Kondisi lingkungan pada saat pelaksanaan percobaan dianggap tetap. 4. Pengaruh panas akibat pemotongan material diabaikan. 5. Parameter lain yang tidak diamati di SMAW dianggap konstan.

7 TINJAUAN PUSTAKA 1. Analisa Struktur mikro dan kekerasan tiap layer pada pengelasan baja tahan karat 304 ketebalan 5 dan 10 mm oleh Hendri Utomo ( ) 2. Pengaruh presipitasi karbida akibat proses pengelasan terhadap ketahanan korosi pada stainless steel tipe 304 dan 304L oleh Feizal Putra Permana ( )

8 Austenitic Stainless Steel Baja tahan karat austenitik merupakan paduan besi (Fe), Kromium (Cr), dan Nikel (Ni) serta paduan lain seperti Mo, Ti, P, S, Mn dan kadang ditambah unsur yang lain sesuai dengan kebutuhan sifat mekanik, machineability dan juga menambah ketahanan korosinya. Stainless Steel ini bersifat non magnetic dan non hardenable. Diagram Fasa

9 Stainless Steel Avesta 253 MA AVESTA type 253 MA (MA : micro alloying) mengandung 0.09 % C, 21 % Cr, 11 % Ni, 1,6 % Si, 1,6 % Ce dan 0,17 % N. Uji Komposisi Properties Avesta 253 MA

10 DeLong Diagram for Stainless Steel

11

12 SMAW Mesin Las : ESAB LHF 400 Ampere Maks : 400 A Voltase : 30 V Polaritas : DCRP Tegangan Listrik : 30 V Arus Listrik : 45 A, 55 A, 70 A Video Las

13 HEAT INPUT Heat input (H net ) mempresentasikan energi nominal dari sumber panas pengelasan. Energi ini mempengaruhi distribusi panas pada proses pengelasan yang berdampak pada besarnya peak temperature, kecepatan pendinginan dan waktu solidifikasi. H net dapat dinyatakan dalam persamaan : Dimana : Hnet = Hnet η E I V : heat input (J/mm) : efisiensi perpindahan panas : tegangan (V) : arus (A) : kecepatan pengelasan (mm/s)

14 Diagram Alir Penelitian MULAI Study literatur A PENGAMBILAN DATA AWAL: 1. Material 2. Filler Pengujian Perumusan masalah dan tujuan Persiapan material dan Filler AVESTA 253 MA diameter 2,6 mm beserta mesin las SMAW Uji Tarik Uji kekerasan Pengamatan makro korona dan mikro Analisa data Pengelasan SMAW : Filler : 253 MA AC\DC Diameter : 2,6 mm Arus : 45, 55, 70 Amp Polaritas : DCRP Multilayer : 5 layer Kesimpulan SELESAI Pemotongan material A