PENGARUH PREHEAT DAN TEMPERING TERHADAP KEKUATAN TARIK, KETANGGUHAN IMPACT, DAN STRUKTUR MIKRO HASIL PENGELASAN BAJA JIS

SS 400  

 

Oleh:Debi Agung Pratama

6711040057

Latar Belakang

Pemanfaatan Material: Banyak penggunan konstruksi baja di lingkungan industri maupun di lingkungan sekitar kita.

Teknik Penyambungan Logam: Industri baja tidak mungkin menyediakan produk yang sesuai dengan yang kita inginkan.

Aplikasi Teknik Pengelasan: salah satu teknik penyambungan yg banyak di aplikasikan adalah pengelasan

Rumusan Masalah

Bagaimana pengaruh preheat dan Tempering terhadap kekuatan tarik, ketangguhan impact,

dan struktur mikro hasil pengelasan baja JIS SS 400?.

Batasan Masalah

a. Material→baja JIS SS 400

b. Temperatur tempering→500oC holding time 1 jam→pendinginan udara hingga temperatur

kamar.

c. Temperatur preheat 400oC →oven material.

d. Tipe pengelasan→SMAW (Shielded Metal Arc Welding DC+) .

e. Kampuh →V terbuka dengan jarak pelat dan tinggi akar 2 mm, dan sudut kampuh 70 o.

f. Besar arus dan voltase →175 A dan 20 V.

g. Posisi pengelasan horizontal.

h. Jenis elektroda E7018 Ø 4 mm

Tujuan penelitian

Untuk mengetahui pengaruh preheat dan Tempering terhadap kekuatan tarik,

ketangguhan impact, dan struktur mikro hasil pengelasan baja JIS SS 400.

Manfaat penelitian

a. Sebagai literatur pada penelitian yang sejenisnya dalam rangka pengembangan

teknologi khususnya bidang pengelasan.

b. Sebagai informasi bagi juru las untuk meningkatkan kualitas hasil pengelasan.

c. Sebagai informasi penting guna meningkatkan pengetahuan bagi peneliti dalam

bidang pengujian material, pengelasan dan material teknik.

Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah preheat dan

tempering berpengaruh terhadap kekuatan tarik, ketangguhan impact, dan

struktur mikro hasil pengelasan baja JIS SS 400.

 

 

Baja JIS SS 400Baja JIS SS 400 → salah satu dari sebagian besar jenis baja pduan rendah.

Baja ini unggul pada sifat mampu-las (weldability) dan mampu-mesin (machinability). Memiliki densitas 7860 kg/m3, modulus young 190-210 Gpa, kekuatan tarik 400-510 MPa, kekuatan yield 205-245 MPa, rasio poisson 0,26, kekerasan 160 HB, dan titik leburnya 1430 oC. Unsur-unsur kimia yang terkandung dalam baja ini, antara lain 0,2% C, maksimal 0,05% S, maksimal 0,05% P

Preheat

Preheat merupakan pemanasan yang dilakukan sebelum benda kerja tersebut dikerjakan lebih lanjut, misalnya sebelum dilakukan pengelasan. Temperatur pemanasan awal adalah antara 30°C – 400°C

TemperingTempering → proses perlakuan panas lanjutan setelah proses pengerasan →

untuk mengurangi kekerasan yang terlalu tinggi akibat pendinginan yang cepat dan temperatur yang tinggi. Temperatur tempering untuk baja paduan rendah 375°C – 575oC ditahan 1-2 jam (Copyright© ASM International® 1995).

Gambar 2.1 Diagram Fasa Besi Karbida (Fe3C)

Menurut DIN (Deutsche Industrie Norman)→ ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dengan kata lain, las merupakan sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas.

Gambar 2.3 Las SMAW

METODE PENELITIAN 

Dalam penelitian ini dilakukan dengan dua metode, yaitu:

1. Studi literatur (library research), yaitu dengan mempelajari referensi-referensi yang

menjelaskan tentang teori yang berkaitan dengan masalah yang dibahas dalam

penelitian ini.

2. Studi eksperimen, yaitu dengan melakukan pengujian langsung ke lapangan agar

diperoleh data-data yang dibutuhkan.

 

Spesimen uji

Spesimen Uji Kekuatan Tarik Uji Ketangguhan Impact Charpy V

Uji Struktur Mikro

Raw Material 3 3 1

Pengelasan Tanpa Preheat dan Tanpa

Tempering

3 3 1

Pengelasan Tanpa Preheat

Ditempering (500oC)

3 3 1

Pengelasan Dipreheat (400oC) Tanpa Tempering

3 3 1

Pengelasan Dipreheat (400oC) dan Ditempering

(500oC)

3 3 1

Jumlah Spesimen 15 15 5

Total Spesimen 35

Gambar 3.2 Kampuh V Terbuka

Gambar 3.4 Posisi Pengelasan Mendatar

Gambar 3.5 Prinsip Kerja Perpindahan Logam pada Proses Pengelasan SMAW  

Gambar 3.6 Spesimen Uji Tarik Standar

Keterangan: L = panjang ukuran utama = 50 mm

W = lebar spesimen = 12,5 mm

P = panjang garis melintang sejajar = 60 mm

B = lebar bagian yang dicengkeram = 20 mm

R = jari-jari fillet = 20 mm

T = ketebalan material = 16 mm

R R

W

T

L

P

B

Gambar 3.7 Spesimen UJI Ketangguhan

45o

10R 0,25

27,527,5

55

10

2

8

Kesimpulan1. Kekuatan tarik yang paling rendah dimiliki oleh spesimen raw

material, yaitu rata-rata sebesar 428,300 N/mm2 dari empat spesimen. Spesimen ini dimasukkan hanya sebagai pembanding dan struktur mikro yang terbentuk di dalamnya berupa pearlite dan ferrite.

2. Kekuatan tarik tertinggi dimiliki oleh spesimen pengelasan dengan perlakuan tanpa dipreheat ditempering, yaitu sebesar 558,067 N/mm2 dari empat spesimen. Struktur mikro yang terbentuk di dalamnya adalah pearlite-cementite dan ferrite.

3. Nilai ketangguhan terendah dimiliki oleh spesimen raw material, yaitu sebesar 1,333 J/mm2. Sedangkan nilai ketangguhan tertinggi dimiliki oleh spesimen pengelasan dengan perlakuan dipreheat dan ditempering, yaitu sebesar 2,359 J/mm2 yang membentuk struktur mikro cementite, pearlite, dan ferrite.

SEKIAN

DAN

TERIMA KASIH