PENGARUH PROSES TEMPERING PADA HASIL PENGELASAN BAJA 516-70 TERHADAP MECHANICAL PROPPERTIES DAN SIFAT KOROSI Material baja karbon A 516 yang telah diklasi klasifikasikan : American Society For Testing and Materials (ASTM( ASTM), Tertera pada ASTM A20 / A20M dan lebih lanjut diuraikan pada (ASTM) A 516 / A516 M. Sebagai material plat yang digunakan pada suhu rendah dan menengah yang diijinkan dalam penggunaan plat pada konstruksi bejana bertekanan (Perssure Vessel).
Flow Chart Proses Pengamatan Material Baja A 516-70 Proses Pengelasan Temper Non Temper Uji Mekanik Uji Laju Korosi Uji Mekanik Uji Laju Korosi Data / Grafik Material Tempered Kuat Tarik Kuat Impact Hasil Bending Data Grafik Laju Korosi Material Tempered Data / Grafik Material Non Tempered Kuat Tarik Kuat Impact Hasil Bending Analisa Grafik Perbandingan Kuat Tarik, Kuat Impact, dan Laju Korosi pada Material Temper dan Non Temper Data Grafik Laju Korosi Material Non Temper Kesimpulan dan Saran
Tahapan Pengelasan Persiapan Material ASTM (A516-70): Sifat Mampu las (Weld Ability) Perhitungan Carbon Eqiuvalent (C eq) Parameter Composition (Pcm) Base Metal Filler Metal Standart yang Digunakan Pembuatan Prosedur Pengelasan (WPS) Base Metal Welding Process Filler Metal Requirement Preheat Requirement Pengelasan dilakukan
Tempering Proses temper yaitu: memanaskan material hingga suhu 595ºC dengan waktu penahanan 60menit. Setelah perlakuan panas tersebut diatas, maka dilakukan pendinginan pada suhu ruang (28ºC)
Studi Literatur Hasil Tempered Pada AerMet 100H. K. D. H. Bhadeshia: Composition of Aermet 100 in wt% C Co Ni Cr Mo Mn Si Al Ti S P 0.23 13.4 11.1 3 1.2 0.03 0.03 0.004 0.013 0.001 0.003
Tahapan Pengujian Mekanik (Mechanical Test) Persiapan Material ASTM (A516-70) Standart Yang Digunakan Pembuatan Spesimen Pengujian Mekanik: Uji Tarik (Tensile) Uji Tekuk (Bending) Uji Pukul (Impact)
Hasil Uji Tarik Grafik Beban-Pertambahan Panjang (P-ΔL) pada masing-masing Spesimen Temper 1 140 120 100 P (Kn) 80 60 40 20 Series1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718 ΔL (mm)
Analisa Uji Tarik Ultimate Tensile Stregth UTS = Pmax CSA Yield Tensile Stregth UTS = Kekuatan Maximal (Kn/mm²) Y S = Kekuatan Luluh (Kn/mm²) CSA = Luas Penampang Awal (mm²) Y.S = Py CSA Pmax = Beban Maksimal (Kn) Py = Beban Luluh (Kn)
Hasil Perhitungan Uji Tarik Grafik Kuat Tarik dan Kuat Luluh Kuat Tarik (kn/mm²) 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1.929 Kekuatan 50.1 51.2 53.48 48.902 55.25 56.6 57.9 59.2 60.5 ε (%) Temper 1 61.8 63.1 64.4 65.7 67 2.232 68.3 69.6 70.9 Kuat Tarik (kn/mm²) 0 0.089 1.196 1.929 1.893 1.911 2.036 2.00 2.089 2.071 ε (%) 0 50.1 51.2 53.48 48.902 55.25 56.6 57.9 59.2 60.5
Grafik perbandingan Kuat Tarik Kuat Luluh masing-untuk semua spesimen Perbandingan Kuat Tarik & Kuat Luluh 600.00 500.00 400.00 300.00 Yield Strength Ultimate Stregth 200.00 100.00 0.00 Temper 1 Temper 2 Non Temper 1 Non Temper 2
Analisa Elongation & RoA Regangan (Elongation) ε = Lu Lo Lo x 100% Reduction of Area (RoA) So Su So RoA = x 100% ε = elongation / regangan (%) Roa = Reduction fo Area (%) Lo = panjang ukur mula-mula (mm) Lu = panjang ukur setelah putus (mm) So = Luas ukur setelah putus (mm²) Su = Luas ukur setelah putus (mm²)
Graphic Elongation & RoA Elongation & RoA 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 Elongation (%) RoA (%) 30.00 20.00 10.00 0.00 S. Temper 1 S. Temper 2 Spesimen 1 Spesimen 2
Analisa Uji Tekuk (Bending Test) Berdasarkan standar AWS D1.1 yang didapati, bahwa ketentuan pada pengujian tekuk material A516 grade 70 dengan ketebalan 12,7 dilakukan dengan uji tekuk dari sisi (Side Bending). Pada pengujian tekuk ini menurut AWS D1.1 (4.8.3.3) material uji dapat dikatakan diterima (acceptable) apabila: Pada saat ditekuk, weld metal mendapat beban Tidak boleh ada sobekan sebesar 1/8 inchi untuk segala arah. Sobekan yang lebih besar dari 1/4 inchi diperbolehkan, asalkan berasal dari sisi weld metal dan bukan dari cacat. Total maximum sobekan adalah sekitar 3/8 inchi (9,525 mm) ke segala arah.
Analisa Uji Pukul (Impact Test) Kuat impact (joule/mm 2 ) E Kuat impact = (joule/mm 2 ) A Ekspansi Lateral (mils) EL = Bt Bo 25,4 x 1000 (mils) E A EL Bt Bo = energi absorb (joule) = luas penampang di bawah takik = ekspansi lateral (mils) (mm2) = lebar specimen pada takik setelah dipukul (mm) = lebar specimen pada takik sebelum dipukul (mm)
Hasil Kuat Impact Grafik Kekuatan Impact masing-masing spesimen Impact Strength (Nm/mm2) 1.90 1.85 1.80 1.75 1.70 1.65 1.60 1.55 1.50 1.45 1.40 Impact 1 2 3 4 5 6 Spesimen
Lateral Expansion Grafik Lateral Expansion masing-masing spesimen Lateral Expansion Lateral Expansion (Mils) 100.000 90.000 80.000 70.000 60.000 50.000 40.000 30.000 20.000 10.000 0.000 Temper 1 Temper 2 Temper 3 Non Temper 1 Spesimen Non Temper 2 Non Temper 3
Power AC _ + Com Ampere Volt Meter Com Voltage 1000 ml - Anodik + Katodik Pengujian Korosi Adaptor Ampere Meter HCl
Proses Polarisasi Reaksi yang dapat terjadi pada larutan: ph < 7 : H + + e - H (atom) 2H H 2 (gas) ph > 7 : 2H 2 O- + O 2 + 4e - 4OH - ph = - log [ H + ] Reaksi yang dapat terjadi ketika besi terlarut: Fe Fe 2 + + e - (atom)
Reaksi Pada Elektrolit Reaksi yang biasanya berlangsung dalam elektrolit adalah reaksi pembangkitan gas oksigen melalului oksidasi air: 2H 2 O7 O 2 + 4H + + 4e - Reaksi lain yang mungkin dalam elektrolit mengandung klorida itu adalah pembagkitan gas klorin : 2Cl Cl 2 + 2e -
Out Put Data Pengujian Laju Korosi No Tempered Metal Percobaan 2 V (mv) I (ma( ma) I (MikroAmpere( MikroAmpere) I/A Log I/A 1 16.0 2.91 2910 339.161 2.5304057 2 15.5 2.71 2710 315.851 2.499482 3 15.0 2.37 2370 276.224 2.4412611 4 14.5 2.25 2250 262.238 2.4186952
Pengeplotan diagram 20.0 17.5 GRAFIK POLARISASI UNTUK SPECIMEN 1 DENGAN MATERIAL BASE METAL y = 5.992x - 1.1764 15.0 12.5 10.0 7.5 P otensial (m V) 5.0 2.5 0.0 0-2.5 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7-5.0-7.5-10.0-12.5-15.0-17.5 y = -5.9654x + 0.8747-20.0 Log (I/A) i korr = 5.992x - 1.1764-5.9654x + 0.8747
Analisa Laju Korosi Data tersebut digunakan untuk pengeplotan diagram tafel, yang kemudian k dapat menentukan harga i o. Nilai i kor sama dengan nilai i o. Setelah mendapatkan nilai i kor maka besarnya laju korosi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan p Faraday. Persamaan Faraday yang digunakan adalah : Laju korosi = K ai nd K = Konstanta (0.129 untuk mpy, 0.00327 untuk mmpy) a = Berat atom logam terkorosi i kor = kerapatan arus (μa/cm2)( n = Jumlah elektron valensi logam terkorosi D = Densitas logam terkorosi (gr/cm3)
Perbandingan Laju Korosi Dari Perhitungan Laju korosi masing-masing spesimen 0.12 Laju Korosi 0.1 0.08 ikorr 0.06 0.04 0.02 0 Base Metal Weld Metal Tempered Base Metal Tempered Weld Metal Spesimen