BAB III METODE PENELITIAN

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS KEBOCORAN PIPA REFORMER DI SEBUAH PERUSAHAAN PETROKIMIA

Available online at Website

BAB IV DATA DAN ANALISA

STUDI PENGARUH VARIASI KUAT ARUS PENGELASAN PELAT AISI 444 MENGGUNAKAN ELEKTRODA AWS E316L

Mulai. Identifikasi Masalah. Persiapan Alat dan Bahan

PENGARUH PERLAKUAN ANIL TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN STRUKTUR MIKRO PADA SAMBUNGAN LAS PIPA BAJA Z 2201

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

PERLAKUAN PEMANASAN AWAL ELEKTRODA TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN FISIK PADA DAERAH HAZ HASIL PENGELASAN BAJA KARBON ST 41

BAB III METODE PENELITIAN

Analisa Sifat Mekanik Hasil Pengelasan GMAW Baja SS400 Studi Kasus di PT INKA Madiun

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

Gambar 3.1 Diagram alur Penelitian

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. 3.1 Diagram Alir Penelitian Pada penelitian ini langkah-langkah pengujian mengacu pada diagram alir pada Gambar 3.1.

Available online at Website

PENGARUH PENGELASAN TUNGSTEN INERT GAS TERHADAP KEKUATAN TARIK, KEKERASAN DAN MIKRO STRUKTUR PADA PIPA HEAT EXCHANGER

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Waktu dan pelaksanaan percobaan serta analisis sebagai berikut:

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. masing-masing benda uji, pada pengelasan las listrik dengan variasi arus 80, 90,

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG

Ir Naryono 1, Farid Rakhman 2

III. METODOLOGI. ini dibentuk menjadi spesimen kekerasan, spesimen uji tarik dan struktur mikro.

BAB III METODE PENELITIAN

TUGAS AKHIR. PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA

BAB III PERCOBAAN DAN HASIL PERCOBAAN

BAB III METODE PENELITIAN

Alasan pengujian. Jenis Pengujian merusak (destructive test) pada las. Pengujian merusak (DT) pada las 08/01/2012

JOB SHEET DAN LAPORAN PRAKTIKUM MATA KULIAH PRAKTIKUM METALURGI LAS

KARAKTERISASI SIFAT FISIS DAN MEKANIS SAMBUNGAN LAS SMAW BAJA A-287 SEBELUM DAN SESUDAH PWHT

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. A. Deskripsi Data

PENGARUH PREHEAT TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIK LAS LOGAM TAK SEJENIS BAJA TAHAN KARAT AUSTENITIK AISI 304 DAN BAJA KARBON A36

DAFTAR ISI Error! Bookmark not defined.

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN. Mulai

PENGARUH VARIASI ARUS TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KEKUATAN SAMBUNGAN PADA PROSES PENGELASAN ALUMINIUM DENGAN METODE MIG

PENGARUH VARIASI SUHU POST WELD HEAT TREATMENT ANNEALING

VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN PADA PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DENGAN MATERIAL SS 304L

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Pembuatan spesimen dilakukan dengan proses pengecoran metode die

STUDI EKONOMIS PENGARUH POST WELD HEAT TREATMENT TERHADAP UMUR PIPA

Gambar 4.1. Hasil pengelasan gesek.

Jl. Prof. Sudharto, SH., Tembalang-Semarang 50275, Telp * Abstrak

Prosiding SNATIF Ke -4 Tahun 2017 ISBN:

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2014 sampai Juni 2015di

Kolbi Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Program Studi S-1 Teknik Mesin Fakultas Teknik, Yogyakarta 55183, Indonesia

PENGARUH POLA GERAKAN ELEKTRODE DAN POSISI PENGELASAN TERHADAP KEKERASAN HASIL LAS PADA BAJA ST60

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan pada Bulan September 2012 sampai dengan November

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

JURNAL PENGARUH PEMBERIAN PANAS AWAL PADA HASIL PENGELASAN TIG TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS BAJA TAHAN KARAT 316L

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH FILLER DAN ARUS LISTRIK TERHADAP SIFAT FISIK-MEKANIK SAMBUNGAN LAS GMAW LOGAM TAK SEJENIS ANTARA BAJA KARBON DAN J4

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENGARUH PROSES PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310 S. Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia

TUGAS AKHIR. Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

BAB III METODE PENELITIAN

BAB 3 METODE PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. secara ilmiah. Penelitian ini menggunakan metode analisa, yaitu suatu usaha

PENGARUH POSISI PENGELASAN TERHADAP KEKUATAN TAKIK DAN KEKERASAN PADA SAMBUNGAN LAS PIPA

BAB III METODE PENELITIAN

Karakterisasi Material Bucket Teeth Excavator 2016

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA PENELITIAN

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Variasi Arus dan Jenis Elektrode pada Pengelasan Smaw Terhadap Sifat Mekanik Baja Karbon

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH VARIASI WAKTU TAHAN PADA PROSES NORMALIZING TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA AISI 310S PADA PRESSURE VESSEL

Kata Kunci : Pengelasan SMAW, perlakuan panas, Kekuatan tarik, kekerasan, stuktur mikro. Jurnal Tugas Akhir

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Indonesia. Pengaruh pengelasan..., RR. Reni Indraswari, FT UI, 2010.

PENGARUH HOLDING TIME TERHADAP SIFAT KEKERASAN DENGAN REFINING THE CORE PADA PROSES CARBURIZING MATERIAL BAJA KARBON RENDAH. Darmanto * ) Abstrak

Karakterisasi Material Sprocket

PENGARUH VARIASI SUHU PREHEAT TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL SA 516 GRADE 70 YANG DISAMBUNG DENGAN METODE PENGELASAN SMAW

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian Impak (Hentakan) Pengujian Metalografi Pengujian Korosi Parameter pada Lambung Kapal...

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. sifat kimia pada baja karbon rendah yang dilapisi dengan metode Hot Dip

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Sesudah dilakukan pengujian Uji Tarik dan Struktur Mikro pada Baja SS-400,

Pengaruh Jenis Elektroda Pada Pengelasan Dengan SMAW Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Pada Baja Profil IWF

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. waktu pengelasan dan pengaruh penambahan filler serbuk pada

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

KAJIAN EKSPERIMEN PENGUJIAN KEKERASAN BAJA KARBON MEDIUM YANG DISAMBUNG DENGAN SMAW DAN QUENCHING DENGAN AIR LAUT. Erizal

Gambar 3.1 Blok Diagram Metodologi Penelitian

Kata Kunci: Pengelasan Berbeda, GMAW, Variasi Arus, Struktur Mikro

PENGARUH HEAT TREATMENT

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

I. PENDAHULUAN. selain jenisnya bervariasi, kuat, dan dapat diolah atau dibentuk menjadi berbagai

BAB I PENDAHULUAN. semakin dibutuhkan. Semakin luas penggunaan las mempengaruhi. mudah penggunaannya juga dapat menekan biaya sehingga lebih

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

PENGARUH VARIASI INPUT PANAS PADA PENGELASAN SMAW DAN GTAW TERHADAP STRUKTUR MIKRO, KEKERASAN DAN KETAHANAN KOROSI SUMURAN DUPLEX SA240 S31803

Pengaruh Variasi Arus terhadap Struktur Mikro, Kekerasan dan Kekuatan Sambungan pada Proses Pengelasan Alumunium dengan Metode MIG

Pengaruh Waktu Tahan pada Perlakuan Panas Pasca Pengelasan terhadap Kekerasan dan Kuat Tarik Baja Karbon ASTM A106 Grade B

Pengaruh Parameter Post Weld Heat Treatment terhadap Sifat Mekanik Lasan Dissimilar Metal AISI 1045 dan AISI 304

Pengaruh Preheat Terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanis Sambungan Las GTAW Material Baja Paduan 12Cr1MoV yang Digunakan pada Superheater Boiler

BAB IV PENGUJIAN MECHANICAL TEST.

Oleh Wahyu Ade Saputra ( ) Dosen Pembimbing 1. Ir. Achmad Zubaydi, M.Eng., Ph.D 2. Ir. Soeweify, M.Eng

Transkripsi:

BAB III METODE PENELITIAN Dalam bab ini akan dijelaskan langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan beberapa pengujian dengan tujuan mengetahui hasil pengelasan preheat setelah PWHT, pengujian yang dilakukan adalah pengujian struktur mikro, dan nilai kekerasan, yang akan diterangkan pada diagram alir pada sub bab dibawah ini. 3.1 Diagram Alir Proses Penelitian Kerusakan Pada Tube Analisa Data Operasi & Historial PWHT 400 O 500 O 600 O 700 O 800 O Pengujian Pengujian Metalografi Pengujian Sifat Mekanik Analisa Kesimpulan Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 23

24 Keterangan: 1. Kerusakan Pada Tube Fenomena yang terjadi pada DMW antara baja karbon dan baja tahan karat saat ini adalah ditemukanya disbonding antara weld metal dengan baja karbon. Hal ini di prediksikan akibat terjadi kesalahan filler metal. 2. Data operasi Pipa ini digunakan pada sebuah instalasi pada temperature 600-800 o C dan tekanan 30bar. Proses pengelasan menggunakan mesin las GTAW, menggunakan filler metal Inconel 82. Sebelum melakukan pengelasan, dikasih preheat dengan temperatur 150 o C. 3. Analisa Kerusakan Karena proses pengelasan ini maka logam disekitar weld zone mengalami siklus termal cepat yang menyebabkan terjadinya perubahan perubahan metalurgi yang rumit, deformasi dan tegangan tegangan. Hal ini sangat erat hubunganya dengan ketangguhan, cacat las, retak dan lain sebagainya yang umumnya mempunyai pengaruh yang fatal terhadap keamanan dan konstruksi las. 4. PWHT Unsur karbon pada suatu material logam mempunyai pengaruh terhadap kemampulasan dari material logam. Sesuai standar ASME QW-461.4, 2001, Welding General Requirements baja karbon ini memerlukan preheat, PWHT dan kontrol temperatur interpass pada pengelasannya. PWHT ini diharapkan stress relieving (pelepasan tegangan internal) kekuatan material turun, creep akan terjadi pada suhu tinggi dan regangan akan terbentuk oleh mekanisme difusi dan menurunkan tegangan sisa.

25 Prinsip dasar PWHT adalah: a. Heating merupakan proses pemanasan sampai temperature diatas atau dibawah temperature kritis material b. Holding adalah menahan material pada temperature pemanasan untuk memberikan kesempatan adanya perubahan struktur mikro c. Cooling adalah mendinginkan dengan kecepatan tertentu tergantung pada sifat akhir material yang diinginkan 5. Pengujian a. Pengujian Metalografi Pengujian ini dilakukan sebelum dan sesudah PWHT, dan membandingkan struktur mikro sebelum dan sesudah PWHT. b. Pengujian Sifat Mekanik Pengujian kekerasan, pengujian ini menggunakan metode mikro hardness Vickers yang bertujuan mengetahui nilai kekerasan pada spesimen dan membandingkanya antara sebelum PWHT dan sedudah PWHT. 6. Analisa Data Data hasil pengujian dari pengujian metalografi dan pengujian kekerasan, diolah dan dianalisis berdasarkan fenomena yang ada pada dasar teori. 7. Kesimpulan dan saran Menyimpulkan hasil dari analias tentang terjadinya disbonding, dan memberikan saran untuk menaggulangi terjadinya disbonding. 3.2 Pengujian Perlakuan panas (PWHT) Pengujian Perlakuan panas ini dilakukan untuk mengetahui perbebedaan pada stuktur mikro dan sifat mekaniknya dengan adanya variasi temperatur.

26 Tahap-tahap yang perlu dilakukan sebelum melakukan pengujian Perlakuan panas, yaitu: 1. Sectioning / Pemotongan Tahap pemotongan ini yang dilakukan dengan menggunakan gergaji mesin dan spesimen di potong menjadi 6 bagian yang berdimensi 5 x 1 cm. Proses pemotongan ini dilakukan di Laboratorium Metalurgy Fisik Teknik Mesin Undip. Gambar 3.2 Gergaji mesin. Gambar 3.3 Hasil pemotongan spesimen. 2. Proses Pengefraisan Tahap pengefraisan ini bertujuan untuk mempresisikan kerataan pada spesimen, karena setelah proses pemotongan pada pipa spesimen tersebut tidak sejajar. Proses pengefraisan ini dilakukan di Laboratorium Proses Produksi Teknik Mesin Undip.

27 Gambar 3.4 Mesin Frais. 3. Proses Perlakuan panas Proses Perlakuan panas ini dilakukan di Laboratorium Metalurgy Fisik Teknik Mesin Undip. Dilakukan Proses Perlakuan panas dengan variasi suhu yaitu dari suhu 400, 500, 600, 700, 800 o C dan dilakukan secara bertahap. Alat yang digunakan adalah tungku Hofmann dengan kapasitas temperatur maksimum 900 o C Gambar 3.5 Tungku Pemanas Hofmann.

28 Pada saat proses perlakuan panas didapatkan grafik laju pemanasan, laju pendinginan, dan holding time. Grafik proses perlakuan panas dapat dilihat pada gambar berikut. T 400 130 280 200 t Gambar 3.6 Grafik Proses perlakuan panas temperatur 400 o C dengan laju pemanasan 150 o C/jam. T 500 180 350 200 t Gambar 3.7 Grafik Proses perlakuan panas temperatur 500 o C dengan laju pemanasan 175 o C/jam.

29 T 600 200 400 200 Gambar 3.8 Grafik Proses perlakuan panas temperatur 600 o t C dengan laju pemanasan 200 o C/jam. T 450 700 200 300 Gambar 3.9 Grafik Proses perlakuan panas temperatur 700 o t C dengan laju pemanasan 300 o C/jam. T 500 800 250 300 Gambar 3.10 Grafik Proses perlakuan panas temperatur 800 o t C dengan laju pemanasan 300 o C/jam.

30 Pada saat Proses perlakuan panas mengalami kendala yang disebabkan keterbatasan mesin yang berumur tua, jadi pada saat laju pendinginan tidak sesuai program yang dimasukan dan cenderung lebih lama yang memakan waktu 12 jam untuk kembali ke temperatur ruang. 3.3 Pengujian Mikrografi Pengujian mikrografi ini dilakukan dengan tujuan mengetahui struktur mikro pada hasil pengelasan DMW yang telah di PWHT dan sebelum di PWHT, dan membandingkan hasil struktur mikronya. Pengujian mikrografi ini dilakukan di Laboratorium Bahan Universitas Gajah Mada. Gambar 3.11 Mikroskop optik. Tahap tahap yang dilakukan pada pengujian mikrografi yaitu: 1. Mengamplas spesimen uji 2. Melakukan polishing 3. Melakukan etching menggunakan a. Larutan HNO3 2,5% + alkohol vol 75% b. Larutan aqua regia 4. Melakukan observasi menggunakan mikroskop optik 5. Melakukan pengambilan gambar 6. Mendapatkan gambar struktur mikro

31 Mulai Mengamplas spesimen Polishing Etching spesimen dengan cairan HNO 3 2,5% dan aqua regia Observasi menggunakan mikroskop optik Gambar jelas? Tidak Ya Pengambilan Gambar Gambar struktur mikro Selesai Gambar 3.12 Diagram alir pengujian mikrografi

32 Keterangan: 1. Pengamplasan spesimen Hal ini dilakukan untuk dapat menghaluskan permukaan pada spesimen uji, agar kerak pada spesimen menghilang dan mendapatkan kehalusan pada permukaannya. Pengamplasan spesimen menggunakan amplas ukuran 500, 800, 1000, 1200, 1500. 2. Polishing spesimen Proses polishing ini bertujuan untuk mendapatkan permukaan yang mengkilap, supaya pada saat pengambilan gambar tidak terjadi gangguan pada gambar hasil struktur mikronya. Pada tahap ini dilakukan menggunakan kain bludru serta bahan polishnya menggunakan autosol supaya permukaanya mengkilap, tetelah itu dibersihkan menggunakan pepsoden supaya bekas dari bahan polishnya bersih dan tidak menghalangi hasil gambar struktur mikronya. 3. Etching Etching pada spesimen ini menggunakan 2 larutan etsa yang berbeda, pada base metal baja karbon dan HAZ baja karbon menggunakan larutan HNO 3 2.5% yang dicampur dengan alkohol vol 100% dengan perbandingan 0,5 % HNO 3 dan sisanya alkohol. Sedangkan pada base metal, HAZ stainless steel, dan weld metal menggunakan etsa aqua regia yang merupakan paduan dari HNO 3 dan HCl dengan perbandingan 1:3. Proses etching ini bertujuan untuk menampilkan struktur mikro dan menampilkan batas batas butirnya. 4. Observasi Mengamati gambar struktur mikro dengan menggunakan mikroskop optik, sehingga dapat melakukan pengambilan gambar struktur mikro, jika gambar belum sesui atau masih ada gangguan, dapat dilakukan lagi proses polishing dan etching sampai gambar terlihat jelas.

33 5. Pengambilan gambar struktur mikro Setelah diamati gambar struktur mikro pada mikroskop sudah terlihat jelas, dapat dilakukan pengambilan gambar dengan metode capture di komputer yang dihubungkan pada mikroskop optik. Pengambilan gambar dilakukan sesuai pemetaan yang telah direncanakan. 1 2 3 4 5 6 7 Gambar 3.13 Skema pengujian mikrografi. 3.4 Pengujian Kekerasan Spesimen yang telah di mikrogarafi selanjutnya digunakan untuk pengujian kekerasan, pada saat diuji spesimen di polis kembali setelah itu di etsa menggunakan etsa NHO 3 2,5%. Pengujian kekerasan menggunakan metode mikro hardness vikers, pengujian dilakukan di Laboratorium Universitas Gajah Mada. Gambar 3.14 Mikro Hardness Vikers

34 Mulai Mengamplas spesimen Mengukur kerataan dengan mistar siku Sepesimen rata? Tidak Ya Polishing Etching spesimen dengan cairan HNO 3 2,5% Pengambilan titik Nilai kekerasan Selesai Gambar 3.15 Diagram alir pengujian kekerasan.

35 Keterangan: 1. Pengamplasan spesimen Hal ini dilakukan untuk dapat menghaluskan dan meratakan permukaan pada spesimen uji, agar kerak sisa hasil etching sebelumnya pada spesimen menghilang dan mendapatkan kehalusan pada permukaannya. Pengamplasan spesimen menggunakan amplas ukuran 500, 800, 1000, 1200, 1500. 2. Pengukuran kerataan Pengukuran kerataan ini bertujuan untuk mendapatkan spesimen yang rata dan sejajar, supaya pada saat di uji tidak menimbulkan hasil yang berbeda karena efek dari benjolan permukaan. Proses pengukuran menggunakan mistar siku, jika spesimen blum sejajar maka spesimen kembali di amplas hingga permukaan sejajar atau rata. 3. Polishing spesimen Spesimen yang sudah rata dapat langsung di polish supaya mengkilap, pada tahap ini dilakukan menggunakan kain bludru serta bahan polishnya menggunakan autosol supaya permukaanya mengkilap, setelah itu dibersihkan menggunakan pepsoden supaya bekas dari bahan polishnya bersih. 4. Etching Setelah selesai dipolish spesimen dapat di etsa menggunakan etsa jenis HNO 3 supaya batas pada base metal, HAZ, dan weld metal dapat terlihat pada mikroskop untuk diuji kekerasannya. 5. Pengambilan titik Sebelum proses pengambilan titik kekerasan, terlebih dahulu mnentukan pemetaan pengambilan titiknya, setelah itu menentukan berat pembebanan dan lama pembebanan. Pada pengujian kekerasan ini menggunakan pembebanan sebesar 200 gf dan lama pembebanan 5 detik, serta sudut permukaan intan 136 o.

36 Gambar 3.16 Skema pengujian kekerasan 6. Nilai kekerasan Hasil nilai kekerasan yang didapat berupa diagonal bekas pembebanan, dalam satuan ukuran µm. Setelah itu dihitung diagonal rata - rata yang di dapat dari bekas indentasinya, baru dikonversi pada rumus VHN. Tabel 3.1 Nilai kekerasan mikro vickers No Lokasi D 1 D 2 D rata-rata µm µm µm 1 Base Metal SS 53.00 49.00 51.00 2 45.00 50.50 47.75 3 HAZ SS 47.00 50.00 48.50 4 48.00 47.50 47.75 5 Weld Metal 42.50 44.00 43.25 6 44.00 45.00 44.50 7 51.00 47.50 49.25 HAZ CS 8 50.50 54.00 52.25 9 52.50 48.50 50.50 10 Base Metal CS 53.00 57.50 55.25 D rata rata = D 1+D 2 2 HV = (3.1) 2P sin (θ 2) D 2 = 1.854 P D 2 (3.2)

37 Dengan: HV P D Θ = Nilai kekerasan vickers = Berat pembebanan = Diagonal bekas pembebanan (µm) = Sudut permukaan intan 136 o