7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
1/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 1/61
matakuliah
Sabtu, 13 November 2010
1. PERUBAHAN METALURGI LAS1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Tujuan :
Untuk mengetahui struktur metalurgi sambungan las pada baja karbon yang
meliputi :
proses metalurgi pada peng elasan. hubungan antara komposisi logam dasar dan logam las dan pengaruh dalam
sifat mekanik dan fisik :
- pengerasan logam las
- reaksi logam / gas ( logam besi dan non besi )
- reaksi logam / cairan
- reaksi keadaan padat
- mekanisme penguatan dalam logam las
- daerah pengaruh panas ( HAZ )
- logam dasar
A. Prose s Metalu rgi Las
Logam yang digunakan dalam industri fabrikasi telah dikembangkan agar
memenuhi jenis pelayanan yang diharapkan.
Kebanyakan paduan akan menampilkan karakteristik yang merupakan hasil
kombinasi dari prosedur pembuatan, yang meliputi :
perbedaan persentase unsur yang menyusun paduan
jumlah kerja dingin seperti rolling, yang dikenakan pada paduan selama
Join this site
with Google Friend Connect
Members (2)
Already a member? Sign in
Pengikut
2010 (5)
November (5)
PEMERIKSAAN CACATLOGAM
1. PERUBAHAN METALURGILAS
Pengetahuan Bahan
METALOGRAFI
Bahan Ajar Las
Arsip Blog
0 Lainnya Blog Berikut Buat Blog Masuk
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/http://ponimanmultin.blogspot.co.id/http://ponimanmultin.blogspot.co.id/https://www.blogger.com/home#createhttps://www.blogger.com/https://www.blogger.com/https://www.blogger.com/home#createhttps://www.blogger.com/next-blog?navBar=true&blogID=4511508145941097118https://www.blogger.com/http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/bahan-ajar-las_13.htmlhttp://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/metalografi.htmlhttp://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/pengetahuan-bahan.htmlhttp://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.htmlhttp://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/pemeriksaan-cacat-logam.htmlhttp://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010_11_01_archive.htmlhttp://void%280%29/http://ponimanmultin.blogspot.co.id/search?updated-min=2010-01-01T00:00:00-08:00&updated-max=2011-01-01T00:00:00-08:00&max-results=5http://void%280%29/http://ponimanmultin.blogspot.co.id/7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
2/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 2/61
produksinya.
perlakuan panas yang dilakukan pada tahap akhir dari produksi.
Produk yang dibuat dapat mempunyai sifat-sifat yang selanjutnya bisa berubah
selama fabrikasi. Derajat perubahan yang berhubungan dengan prosedur kerja
secara besar tergantung pada komposisi kimia logam dan kemampuan
dikeraskan.
Kebanyakan logam kemampuan kekerasannya dapat dirubah dengan :
kerja dingin seperti rolling atau pembentukan ( menghasilkan pengerasan )
pemanasan dan pendinginan.
1. Pendinginan
Logam yang didinginkan secara pelan dari temperatur yang lebih tinggi akan
membentuk struktur yang seragam yang disebut bu tiran.
Selama pendinginan, tenaga dalam struktur butiran ini menimbulkan cacat. Ketika
sekali keseragaman butiran berubah ben tuk, kemampuan mereka untuk kembali
dengan sekeliling butiran selama kerja dingin akan hilang dan logam menjadi lebih
keras dan kurang liat.
Logam yang telah dikeraskan dan dibengkokan berulang-ulang atau kerja dingin
akan menghasilkan patahan dalam logam.
2. Pemanasan
Perubahan dapat dilakukan pada struktur butiran dan kekerasan logam dengan
pemanasan dan pendinginan.
Perubahan ini tergantung pada :
komposisi pada logam
temperatur logam yang dipanaskan
lamanya waktu yang dijalani pada temperatur ini kecepatan pendinginan
Pengelasan menghasilkan kondisi pemanasan dan pendinginan yang dapat
menghasilkan perubahan.
3. Komposisi
Baja karbon yang mengandung karbon kurang dari 0.3%C, tidak dapat
dikeraskan secara berarti dengan perlakuan panas. Baja karbon mengandung
ponimanmultin
Lihat profil lengkapku
Mengenai Saya
https://www.blogger.com/profile/05949484423757593446https://www.blogger.com/profile/059494844237575934467/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
3/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 3/61
lebih dari 0.3%C, harus dipertimbangkan kemampuan dikeraskan dan prosedur
untuk mencegah pengerasan yang diserap selama fabrikasi.
4. Temperatur dan Waktu
Baja karbon yang dihasilkan tidak dipanaskan pada temperatur sekitar 680C,
tidak akan merubah struktur butiran atau menaikan kekerasan. Pada temperatur
dalam batas antara 680C 700C baja karbon akan melunak (spheroidise
anneal). Diatas 723C, temperatur kritis lebih rendah, struktur butiran be rubah
dan tergantung pada temperatur dan waktu berlangsungnnya dan pertumbuhan
butiran mungkin terjadi. Diatas 1000C pertumbuhan butiran dapat sangat cepat.
Baja yang dikeraskan sebelumnya akan d ipengaruhi oleh pemanasan meskipun
dibawah 723C. Penurunan dalam kekerasan dapat terjadi.
5. Kecepatan Pendinginan
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, pendinginan perlahan-lahan dari
temperatur yang ditinggikan dapat meningkatakan ukuran butiran dan
mengurangi kekerasan. Hal ini akan meningkatkan keuletan (ductility :
kemampuan untuk dibentuk secara permanen tanpa patah), meskipunpeningkatan yang sangat berarti dalam ukuran butiran mungkin menurunkan
keuletan.
Pendinginan yang cepat (quenching) akan menghasilkan struktur butiran yang
baik jika baja mengandung karbon lebih dari 0.3%, pengerasan pada tempat yang
telah dipanaskan dan didinginkan.
6. Kurva PendinginanKurva pendinginan digunakan oleh ahli metallurgi untuk menggambarkan
pencairan dan pengerasan logam.
Jika logam murni dipanaskan dalam dapur, temperatur logam terus menerus
meningkat hingga logam mulai mencair. Pada titik ini tidak terjadi kenaikan
temperatur sampai semua logam telah mencair. Jika semua logam telah cair,
temperatur logam akan mulai meningkat lagi.
Kurva pendinginan logam murni ditunjukan seperti grafik berikut :
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
4/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 4/61
7. Diagram Fase atau Keseimbangan
Diagram fase digunakan untuk menunjukan bagaimana paduan merespon pada
pendinginan dan pemanasan yang sangat pelan. Diagram ini disusun untuk
menggambarkan bermacam-macam kombinasi unsur dalam baja paduan.
Seperti kurva pendinginan yang menunjukan temperatur dimana logam semua
cair atau semua padat, meskipun daerah ketiga menggambarkan campuran padat
denga cair seperti gambar.Contoh diagram fase sederhana untuk paduan dua logam dapat dilihat pada
halaman berikut. (sebut saja logam A dan logam B ).
Contoh diagram keseimbangan sederhana logam A dan logam B
Dengan menggunakan diagram ini kita da pat membaca beberapa kombinasi
logam A dan logam B :
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
5/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 5/61
temperatur saat mulai mencair
batas temperatur dimana kondisi cair dan padat bersamaan
temperatur dimana semua logam dalam bentuk cair
temperatur dimana pengerasan dimulai
Sebagai logam komersial paling banyak ,baja meliputi paduan, larutan (satu unsur
dilarutkan terhadap lainnya) dari paduan akan terjadi dua keadaan padat dan
cair.
Diagram fase juga dikenal sebagi diagram keseimbangan. Nama ini menunjukan
bahwa diagram ini disusun dalam basis bahwa beberapa perubahan dalam
temperatur akan terjadi sangat lambat dan juga sama meskipun melalui logam.
Dalam pengelasan ini tidak mungkin, meskipun diagram ini dapat menyediakan
petunjuk pada apa yang terjadi pada las dan logam induk yang disambung.
Selama pemanasan struktur logam mungkin melalui fase yang berbeda. Diagram
fase menunjukan temperatur dimana perubahan fase ini terjadi dan struktur yang
dapat diminta dalam beberapa kombinasi unsur paduan yang diberikan.
8. Diagram Fase Keseimbangan Besi Karbid-Besi
Diagram ini digunakan pada baja karbon dan besi tuang yang lebih komplek dari
diagram sebelumnya.
Batas temperatur yang banyak menyita perhatian pada proses fabrikasi baja
karbon adalah dari temperatur kamar sampai temperatur normalising. Batas
temperatur normalising adalah 820C 980C. Baja yang dipanaskan dalam
batas ini, akan berubah strukturnya dan terjadi pertumbuhan butiran khususnya
pada temperatur yang lebih tinggi.
Daerah dalam diagram diatas 723C ( temperatur kritis bawah ) diketahui
sebagai batas austenit dan, perbedaan kecepatan pendinginan dari batas ini
akan mempengaruhi struktur butiran pada temperatur kamar dan sifat-sifat baja.
Contoh diagram fase sederhana besi-besi karbid
Diagram fase besi karbidbesi yang disederhanakan menunjukan struktur yang
ada dalam kadar karbon dan temperatur yang berbeda.
Diagarm ini meliputi baja karbon dan besi tuang yang ditunjukan dalam diagram
sesuai persentase karbonnya :
Baja
baja hypoeutectoid, kadar karbon kurang dari 0.8%
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
6/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 6/61
baja eutectoid, kadar karbon sebesar 0.8%
baja hypereutectoid, kadar karbon lebih dari 0.8%, tetapi tidak lebih dari 2 %
Besi tuang
besi tuang hypoeutectoid, kadar karbon lebih dari 2% tetapi kurang dari 4.3%
besi tuang eutectoid, kadar karbon sebesar 4.3 %
besi tuang hypereutectoid, kadar karbon lebih dari 4.3 %
Baja dalam diagram keseimbangan besi karbidbesi menunjukan struktur baja
hypoeutectoid, eutectoid dan hypereutectoid seperti gambar berikut.
Gambar diagram keseimbangan besi-karbon
Struktur dalam baja karbon dan besi tuang adalah sebagai berikut :
Ferit. Besi murni, dalam situasi praktek semua ferit mengandung jumlah karbon
sangat sedikit . Ferit juga mengarah pada besi (besi alpha) yang lunak dan liat.
Dibawah 769C, ferit adalah magnetik. Pada 769C struktur ferit berubah
menjadi non magnetik.
Sementit. Juga dikenal sebagai besi karbid (Fe3C). Sementit adalah campuran
besi dan karbon dan mempunyai sifat keras dan rapuh /getas. Dalam baja
sementit adalah bentuk bagian dari struktur pearlit. Karbon yang lebih besar
dalam baja akan menjadikan sementit. Jika daerah diperbesar, butiran sementit
mirip butiran ferit, meskipun sementit akan mempunyai kutub kekuning-kuningan.
Perlit. Lapisan pengganti ferit dan sementit. Dibawah mikroskop struktur ini
kelihatan seperti kulit mutiara atau bentuk sidik jari. Struktur ini yang
meningkatkan kekuatan tarik b aja karbon.
Semua butiran perlit mengandung karbon 0.8%. Baja yang mengandung karbon
0.8% adalah disusun 100 % struktur perlit dan disebut baja eutectoid.Baja dengan kadar karbon kurang dari 0.8% disusun oleh butiran ferit dan perlit.
Perbadingannya sangat tergantung pada kadar karbon, contoh baja dengan
kadar karbon 0.2% memiliki struktur 75% ferit dan 25% perlit. Masing-masing
butiran perlit masih mengandung karbon 0.8%. Baja ini (dengan kadar karbon
dibawah 0.8%) dikenal sebagai baja hypoeutectoid .
Baja yang mengandung karbon lebih dari 0.8% akan mengandung butiran perlit
dengan lapisan sementit sekitar batas butiran. Masing-masing butiran perlit
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
7/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 7/61
mengandung karbon 0.8% dan sisa karbon dalam sementit. Baja ini (dengan
karbon diatas 0.8%) dikenal sebagai baja hypereutectoid.
Paduan besi-karbon mengandung karbon lebih dari 2%, menjadi besi tuang dan
akan mengandung p ersentase sementit yang tinggi, melalui catatan industri besi
tuang biasanya mengandung jumlah silikon yang berarti yang menghasilkan
dalam jumlah besar dari penampakan karbon sebagai graphite dari pada
sementit.
Gambar struktur ferit dan pearlit dalam baja hypoeutectoid
Gambar struktur pearlit dalam baja eutectoid
Gambar struktur pearlit dan batas butiran sementit
dalam baja hypereutectoid
Gambar struktur butiran pearlit dan ferit dalam baja yang diperbesar
9. Austenit
Ini adalah struktur non magnetik dalam bentuk paduan karbon-besi diatas
temperatur kritis bawah (723C).Struktur ini adalah larutan padat karbon yang dilarutkan dalam besi. Dalam
diagram kesimbanagn besi karbidbesi dikenal sebagai besi ( besi gama).
Auste nit tida k seca ra nor mal ada pad a tempe ratu r kamar dala m b aja kar bon dan
besi tuang. Jika austenite didinginkan dengan pelan melewati batas kritis,
strukturnya ferit dan pearlit, semua perlit atau perlit dan sementit dibentuk.
Bagaimanapun, jika paduan besi-karbon dipanaskan kedalam batas temperatur
bentuk austenit dan didinginkan dengan cepat ( di quenching), struktur aslinya
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
8/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 8/61
tidak mempunyai waktu untuk membentuk ( kembali ) dan karbon dilarutkan dalam
besi akan tetap yang mempunyai sifat sangat keras dan rapuh, struktur ini disebut
martensit.
Martensit tidak menampakan pada fase diagram seperti diagram keseimbangan
yang didasarkan pada pemanasan dan pendinginan yang seragam dan pelan.
Baja dengan karbon lebih rendah, dibawah kondisi pendinginan yang cepat,
cenderung terbentuk suatu fase yang disebut bainit dari pada martensit dan bainit
secara umum adalah didapatkan sebagai deposit logam las dan daerah pengaruh
panas.
B. Hubungan Antara Komposisi Logam Induk Dengan Logam Las dan
Pengaruhnya Pada Sifat-sifat Mekanik dan Fisik.
1. Reaksi Keadaan Padat
Jika dua logam yang dapat larut secara menyeluruh digunakan untuk membuat
suatu paduan homogen, larutan dapat berada pada keadaan cair dan padat.
Jika paduan seperti baja karbon rendah dipanaskan, karbon dan besi membentuk
larutan. Dalam keadaan cair semua karbon dan besi akan larut, meskipun, jika
logam dipanaskan diatas 723 C tetapi tidak banyak dicairkan dan besi masih
dalam bentuk larutan. Karena ini dapat terjadi bilamana logam tetap dalam
keadaan padat, larutan ini dikenal sebagai larutan padat dalam kasus austenit.
Selama pengelasan, temperatur didalam dan disekeliling las akan membolehkan
austenit pada bentuk dengan kecepatan pendinginan berikut menentukan jenis
struktur atau struktur yang dibentuk.
2. Daya Larut Gas dalam Logam Cair dan Padat
Beberapa gas, ketika dalam sekitar daerah las, mampu untuk diserap oleh logam.
Reaksi gas/ logam secara umum merugikan dan berpengaruh pada kualitas las.Gas yang paling banyak dihasilkan selama pengelasan adalah :
Hidrogen
Oksigen
Nitrogen
Oksigen dan nitrogen berada sebagai gas bebas disekeliling atmosphere.
3. Penyerapan.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
9/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 9/61
Tingkat daya larut gas dalam logam adalah bervariasi dari logam ke logam.
Banyak logam seperti aluminium mempunyai daya gabung yang kuat dengan
oksigen.
Jika logam dipanaskan, kemampuan untuk dapat menyerap gas yang tersedia
meningkat dengan besar.
Selama pengelasan baja, hidrogen, oksigen dan nitrogen semua dengan mudah
diserap dengan hidrogen yang terbesar daya serapnya.
Dengan logam non besi seperti tembaga dan aluminium, penyerapan gas dan
pembentukan oksida dapat menjadikan pengelasan tidak mungkin. Fungsi fluk
yang digunakan dalam pengelasan oksiasetilin adalah untuk melarutkan secara
kimia beberapa oksida permukaan bilamana proses pengelasan gas terlindung
menghilangkan oksida dengan aksi aliran elektron.
Oksida non besi dapat mempunyai titik lebur lebih tinggi dari pada logam induk
dan pengelasan menjadi tidak mungkin, kecuali kalau dibuang dan dicegah.
4. Reaksi logam dan gas
Gas yang diserap dalam logam panas akan dikeluarkan sebagai akibat
temperatur penurunan logam cair. Beberapa oksigen yang berhubungan dengan
hidrogen akan membentuk uap dan sebagai penyebab dari porositas pada
daerah las kecuali kalau deoksider yang lain digunakan dalam bahan isian las.
Deoksider ini gabungan dengan oksigen pada temperatur rendah mencegah
banyak masalah dari keasliannya. Logam non besi seperti aluminium dan
tembaga adalah sangat rentan terhadap porositas hidrogen.
Dalam baja, hidrogen dapat menyebar dari daerah las kedalam logam yang
berdekatan. Sebagai penurunan temperatur, gas ini tidak dapat keluar dan
mungkin tetap terjebak dalam daerah pengaruh panas (HAZ). Retak dibawah
butiran dalam HAZ pada baja paduan rendah dan karbon sedang dapat
menimbulkan kegagalan pengelasan.
5. Pengerasan Las
Selama pengerasan dan pendinginan perubahan struktur butiran las akan terjadi
dalam daerah las dan HAZ.
Perubahan pada struktur butiran disekeliling las akan dipengaruhi oleh :
panas masuk pada proses pengelasan yang meliputi pemanasan awal
laju pendinginan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
10/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 10/61
komposisi logam
6. Daerah pengaruh panas (HAZ)
Daerah ini adalah bagian dari logam induk yang berdekatan dengan daerah
peleburan dimana struktur secara metalurgi dipengaruhi oleh panas proses
pengelasan.
Perubahan pada HAZ dapat berpengaruh serius terhadap kualitas las, terutama
pada baja karbon dan baja tahan karat austenit. Gas hidrogen dalam HAZ adalah
penyebab utama retak pada struktur baja.
Dengan beberapa baja tahan karat kerusakan las atau endapan karbid dapat
terjadi pada HAZ.
Struktur butiran HAZ pada semua logam dapat dirubah oleh pengelasan. Karena
pemuaian dan penyusutan butiran dapat menjadi tertekan, kondisi ini dikenal
sebagai tegangan sisa (residual stress). Butiran dapat menjadi lebih besar, baja
menjadi lebih keras, keuletan menurun dan menaikan kemungkinan kegagalan.
Kondisi struktur butiran aslinya dapat diperbaiki dengan perlakuan panas,
meskipun hal ini mungkin merusak sifat-sifat logam las.
7. Struktur Las.
Sketsa dibawah ini menunjukan batas suatu struktur butiran pada penampang
melintang isian (deposit) las ba ja karbon rendah.
Pada daerah pengaruh panas terdekat dengan las logam induk dicapai
temperatur 1300C 1500C untuk waktu yang singkat. Kondisi ini
menghasilkan pertumbuhan butiran yang berarti, dan struktur butiran dalam
daerah ini adalah kasar dibandingkan dengan logam induk.
Gambar struktur butiran pada penampang melintang logam las dalam baja karbon
Didalam bagian dari HAZ , tempat lebih jauh dari las telah terjadi perbaikan pada
struktur butiran aslinya. Hal ini karena logam telah bertahan dalam waktu yang
lama dalam batas normalising,yang menghasilkan struktur butiran lebih baik.
Logam induk yang tidak terpengaruh mempunyai ukuran butiran sedang seperti
permintaan dalam persediaan baja karbon rendah.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
11/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 11/61
- nitrog cementi
2. SIFAT MAMPU LAS PADUAN KOMERSIAL
A. Baja Karb on
Secara umum logam yang paling banyak dipakai dalam pengelasan adalah baja.
Meskipun baja dipadu untuk menghasilkan sifat-sifat yang luas, tetapi jenis yang
paling banyak digunakan dalam industri struktur adalah baja karbon, dalam
industri bejana tekanan biasa dipakai baja karbon-mangan.
Baja karbon banyak memberikan sifatsifat karena pengaruh jumlah karbon yang
kecil. Baja ini dapat mempunyai kadar karbon sebesar 2%, tetapi yang paling
banyak dipakai diindustri adalah jarang yang melebihi 1.4%.
Paduan besikarbon yang mengandung karbon lebih dari 2%, dikenal sebagai
besi tuang.
Baja karbon lembaran dikelompokan menurut kadar karbonnya :
baja karbon rendah : 0.1 % s.d 0.3 % C
baja karbon sedang, antara : 0.3 % s.d 0.5 % C
baja karbon tinggi , diatas : 0.5 % C
1. Deoksidasi selama pembuatan baja
Oksigen yang diserap selama pembuatan baja, secara umum dihilangkan ketika
baja dituangkan kedalam cetakan batangan (ingot mould). Baja dari dapur
dituangkan untuk membentuk batangan yang sangat besar, kemudian dipanaskan
kembali sebelum dirol menjadi persediaan komersial seperti plat atau batangan.
Baja dikill adalah baja yang telah ditambahkan oksidasi selama pengaliran, yang
menghasilkan batangan padat yang sama yang bebas dari pori gas. Baja ini
digunakan untuk membuat komponen yang sangat tinggi kualitasnya dan lebih
mahal dalam memproduksinya dibanding baja karbon lainnya.
Baja semi dikill., baja ini hanya dioksidasi sebagian dan kurang seragam
dibanding baja dikill. Sekitar 2/3 baja karbon yang diproduksi adalah semi kill yang
paling banyak meliputi plat dan batang struktur.
Baja dirim, baja ini didioksidasi sangat kecil. Permukaan atau kulit batangan ini
hampir murni besi dan ketika dipanaskan kembali kemudian dirol untuk
membentuk lembaran baja, kulit ini tetap diluar dani baja lembaran hasil produksi
dengan cara ini menghasilkan kualitas permukaan akhir yang sangat baik.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
12/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 12/61
2. Baja karbon rendah (hingga 0.3%C)
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
CS 1020
S 1015
S 1021
S 1025
K1016
K1022 C : 0.15 % - 0.3 %
Mn : 0.3 % - 1.0 %
Si : mak 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Dapat dilas dengan mudah pada semua proses ketebalan (diatas
15 mm) atau bagian yang mungkin memerlukan pemanasan awal tergantung
pada proses dan konsumsi panas masuk . fabrikasi umum
batang struktur
tempa secara umum.
Pertimbangan khusus :
Baja ini dapat disuplai sebagai baja semi kill yang secara umum digunakan dalam
kondisi diroll, atau baja kill yang mempunyai struktur lebih seragam. Baja karbon
rendah adalah liat dan mempunyai sifat mekanik yang sedang.
3. Baja karbon sedang ( > 0.3% - 0.5% C )
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
CS 1030
CS 1040
S 1040
S 1045
K 1030
K 1040
K 1045
6/27/2016 t k li h 1 PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
13/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 13/61
K 1050 C : 0.3 % - 0.5 %
Mn : 0.3 % - 0.9 %
Si : mak 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Pengelasan baja ini menjadi lebih sulit akibat peningkatan kadar
karbon. Secara umum, diperlukan pemanasan awal dengan hidrogen yang di
awasi dan pemanasan las. komponen mesin
peralatan pertanian
komponen yang memerlukan perlakuan panas.
Pertimbangan khusus :
Karena baja dalam kelompok ini akan merespon pada perlakuan panas, perlu
dipertimbangkan pada panas masuk yang digunakan dan pendinginan ketika
pengelasan. Prosedur pengelasan yang direkomendasikan dari pabrik.
4. Baja karbon tinggi ( diatas 0.5 % C )
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
S 1058
K 1055
K 1070
K 1082 C : 0.55 % - 1.0 %
Mn : 0.4 % - 0.9 %
Si : 0.1 % - 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Kemampuan dilas baja ini akan bervariasi dari yang sukar sampai
pada yang tidak mungkin tergantung dari kadar karbon. Rekomendasi dari pabrik
harus disertakan. ujung pahat alat potong
piringan bajak
pisau pembentuk.
komponen yang memerlukan perlakuan panas seperti pegas
Pertimbangan khusus :
Baja dalam kelompok ini tidak digunakan dalam fabrikasi yang dilas. Secara umum
baja ini dalam kondisi yang perlu perlakuan panas dan hanya baja dalam batas
karbon yang lebih rendah untuk dilas. Retak las dan HAZ biasa dan prosedur
6/27/2016 matakuliah: 1 PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
14/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 14/61
pengelasan yang terjamin harus diikutkan
B. Baja Paduan Rendah
Jika kadar karbon baja dinaikan, baja menjadi lebih keras dan kekuatan tarik
bertambah. Bagaimanapun, batas pengaruh dalam kekuatan tarik dicapai jika
kadar karbon mencapai 0.8 %.
Penambahan karbon dibawah 0.8% secara terus menerus menambah kekerasan
logam, tetapi mulai menurunkan kekuatan tarik. Unsur lain yang harus digunakan
sebagai unsur paduan utama dalam baja ini untuk menghasilkan kekuatan tarik
dibawah yang masih mungkin dalam baja karbon.
Baja yang menggunakan unsur selain karbon untuk menghasilkan sifat-sifat yang
diinginkan dikenal sebagai baja paduan.
Secara umum baja ini dibagi menjadi baja paduan tinggi dan baja paduan rendah
tergantung pada persentase unsur paduannya. Istilah baja paduan tinggi juga
meliputi baja tahan karat.
Baja paduan rendah dihasilkan untuk memenuhi pemakaian secara khusus.
Semua baja ini mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dibandingkan dengan baja
karbon dan menggunakan bermacammacam komposisi paduan untuk
meningkatkan :
- kekuatan tarik
- kekuatan yang tinggi pada berat yang diperlukan
- ketangguhan
- tahan terhadap panas, korosi kimia dan cuaca
- tahan terhadap mulur (creep)
- perlakuan panas
- tahan terhadap
Baja yang dikembangkan dalam kebutuhan ini mempunyai batas yang luas dari
bermacam-macam persentase unsur paduan yang digunakan.
Beberapa baja paduan adalah :
- baja chromium molybdenum
- baja nikel
- baja ditemper dan quenching
- baja tahan cuaca
2. Baja Chromiummolybdenum
6/27/2016 matakuliah: 1 PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
15/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 15/61
Baja ini dikembangkan untuk menghasilkan sifat-sifat tahan terhadap mulur
(creep) pada temperatur yang dinaikan. Baja tahan terhadap mulur tidak
meregang (strecth) atau membentuk ketika ditampakan pada tarik dan tegangan
tekanan pada temperatur yang relatif tinggi.
Baja ini juga menghasilkan kekuatan yang sangat baik terhadap sifat berat,
sehingga membuat baja ini dipilih dalam pembuatan pipa atau tabung kekuatan
tinggi.
Baja chromium-molybdenum tidak kehilangan keuletannya jika ditampilkan pada
temperatur dinaikan untuk waktu yang lama. Kemampuan baja untuk dikeraskan
biasanya diberikan dalam kondisi yang memerlukan perlakuan panas. Kadar
paduan dan perlakuan panas yang digunakan akan menentukan kekerasan dan
kekuatan baja.
Sama dengan semua baja yang dapat dikeraskan, prosedur pengelasan yang
terjamin harus disertakan.
Jenis baja chromiummolybdenum secara khusus adalah sebagai berikut :
3. Baja paduan mengandung molydenum kurang dari 0.75% .
Baja Mn-Mo
Kompisisi :
- karbon 0.2 %
- mangan 1.4 %
- molybdenum 0.45 %
Baja Cr - Mo
Komposisi:
- karbon 0.15 %
- mangan 0.5 %
- chromium 0.5 %
- molybdenum 0.5 %
Baja 1Cr - Mo
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 1.1 %
6/27/2016 matakuliah: 1 PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
16/61
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 16/61
- molybdenum 0.5 %
Pertimbangan Pengelasan
Baja paduan mengandung molybdenum kurang dari 0.75% dapat dilas
menggunakan elektroda hidrogen yang dikontrol untuk menghasilkan komposisi
dan kekuatan yang sama dengan logam induk. Diperlukan pemanasan awal
minimum 150C yang diikuti dengan pendinginan secara pelan-pelan.
Pembebasan tegangan biasa dilakukan.
4. Baja paduan dengan kadar chromium molybdenum antara 0.75 % dan 3 %.
Baja 2 Cr 1 Mo
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 2.3 %
- molybdenum 1 %
Pertimbangan pengelasan
Temperatur pemanasan awal dan temperatur interpass yang dianjurkan sekitar
250C sampai 300C kemudian diikuti dengan pendinginan secara pelan dan
pembebasan tegangan.
Harus digunakan elektrode hidrogen terkontrol dan kawat dengan kekuatan dan
komposisi yang sesuai.
5. Baja paduan dengan kadar chromiummolybdenum antara 3% - 10 %
Baja 5%Cr - Mo
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 0.55 %
- molybdenum 0.65 %
Pertimbangan pengelasan :
Prosedur pengelasan harus mencakup pemanasan awal, pengawasan temperatur
interrun dan perlakuan panas. Hidrogen yang dipakai harus diawasi dan harus
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
17/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 17/61
sama dengan logam induk khususnya dalam kekuatan dan ketahanan terhadap
korosi.
6. Baja paduan jenis vanadium
Beberapa baja paduan untuk alat-alat kerja panas atau dingin mengandung
bermacam-macam derajat karbon, chromium, molybdenum dan vanadium. Pahat
dingin dibuat dari baja vanadium.
Komposisi khusus baja BOHLER jenis VEW W320 adalah :
- karbon 0.3 %
- chromium 2.9 %
- molybdenum 2.8 %
- vanadium 0.5 %
Pertimbangan pengelasan :
Pengelasan baja jenis ini adalah jarang dan harus dihindari. Baja jenis ini
memerlukan annealing yang penuh sebelum pengelasan dan benda kerja harus
diharden dan ditemper kembali setelah pengelasan.
7. Baja nikel
Baja nikel rendah (3 %) adalah baja yang diquenching dan ditempering yang
digunakan dalam industri struktur dimana perbandingan kekuatan yang tinggi
dengan berat adalah penting sebagai contoh container kendaraan.
Baja ini yang terkenal adalah USS T-1 jenis B adalah baja nikel rendah yang
ditemper dan quenching.
Sekitar 9 % baja nikel dikembangkan untuk menghasilkan kekuatan dan
kekerasan yang tinggi pada temperatur yang rendah. Baja ini digunakan sebagai
tangki penyimpan pada gas cair dan pemakaian kriogenik lainnya (dibawah 0C)
yang dikembangkan secara luas.
Baja nikel mengandung 9% nikel memperlihatkan nilai kekerasan yang baik pada
temperatur turun pada 200C.
Baja ini dapat dilas dengan mudah, meskipun mengggunakan flame cuting proses
oksiasetilin konvensional. Baja ini biasanya diberikan dalam kondisi diperlukan
perlakuan panas. Baja ini dinormalisasi kemudian ditemper. Perlakuan ini
menghasilkan jumlah austenit yang kecil, fase stabil pada temperatur dibawah
0C dan dapat dipertanggunjawabkan secara penuh untuk kekerasan paduan.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
18/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 18/61
Jenis baja nikel secara khusus adalah :
Baja nikel 3%
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.42 %
- silicon 0.25 %
- nikel 3.6 %
Pertimbangan pengelasan :
Dihasilkan kadar karbon tidak melebihi 0.15%, pemanasan awal tidak secara
umum diperlukan. Meskipun, dianjurkan p embebasan tegangan setelah
pengelasan. Elektroda harus sama dengan komposisi dan kekuatan logam induk.
Pengawasan terhadap hidrogen yang digunakan harus dilakukan.
Baja nikel 9 %
Komposisi :
- karbon 0.2 %
- mangan 0.3 %
- silicon 0.1 % ( maksimum)
- chromium 1.0 %
- nikel 9.0 %
- molybdenum 0.75 %
Pertimbangan pengelasan
Pemanasan awal dan sesudahnya secara umum tidak diperlukan untuk plat
dengan ketebalan dibawah 50 mm. Sudut kampuh sambungan V harus lebih
besar dibandingkan dengan baja karbon. Ini memastikan peleburan sisi dinding
yang lebih baik ketika menggunakan elektrode kadar nikel yang tinggi.
Elektrode dan kawat isian GTAW harus sama dengan sifat-sifat logam induk.
8. Baja paduan yang ditemper dan quenching.
Baja ini mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi (sekitar 700 Mpa), kekuatan
yang tinggi terhadap perbandingan berat dan kemampuan dilas baik.
Proses tempering dan quenching menghasilkan suatu paduan dengan kombinasi
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
19/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 19/61
yang baik antara kekuatan dan ketangguhan.
Baja yang ditemper dan quenching seperti plat, bagian struktur dan pipa. Yang
digunakan untuk jembatan , tangki penyimpan, peralatan alat berat dan kapal
atau bangunan.
Baja yang ditemper dan diquenching secara khusus adalah :
Bisplat 60 (kekuatan tarik minimum 500 Mpa)
- karbon 0.16 %
- mangan 1.1 %
- chromium 0.2 %
WEL-TEN 80E ( kekuatan tarik minimum 685 Mpa).
- karbon 0.18 %
- mangan 0.9 %
- chromium 0.4 %
- nikel 0.1 %
- silikon 0.23 %
USS T1 Jenis A ( kekuatan tarik minimum 690 MPa)
- karbon 0.18 %
- mangan 0.9 %
- chromium 0.55 %
- molybdenum 0.2 %
- silikon 0.3 %
- vanadium 0.04 %
Pertimbangan pengelasan
Harus dipertimbangkan jumlah panas yang masuk ketika menyusun prosedur
pengelasan untuk paduan ini. Sambungan las kekuatan penuh dari paduan ini
hanya mungkin terjadi dengan jumlah panas yang masuk adalah kecil.
Pengawasan pemakaian hydrogen adalah utama dan harus menghasilkan las
yang sama kekuatannya dengan paduan.
Perlakuan panas las secara umum tidak dikenankan karena retak pembebasan
tegangan dapat terjadi.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
20/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 20/61
9. Baja tahan cuaca (weathering).
Baja ini dikembangkan untuk menghasilkan ketahanan paduan terhadap cuaca /
atmosfir dengan biaya murah. Pelapisan oksidasi yang kuat membuat baja tahan
terhadap korosi selanjutnya. Dalam kondisi tidak dicat, baja paduan ini
mempunyai enam kali lebih tahan terhadap korosi dari pada baja karbon.
Baja tahan terhadap cuaca berbeda dalam komposisi dibanding baja struktur,
karena kadar tembaga, chromium dan nikel yang kecil. Baja ini digunakan untuk
baja struktur.
Baja tahan cuaca secara khusus adalah :
Baja WR350/1
Komposisi :
- karbon 0.14 %
- mangan 1.7 %
- silikon 0.20 %
- nikel 0.55 %
- chromium 0.50 %
- tembaga 0.25 %
Pertimbangan pengelasan :
Prosedur pengelasan adalah sama dengan pengelasan lembaran baja karbon
struktur, bagamanapun, untuk mencegah kehilangan ketahanan korosi pada
sambungan las, diperlukan elektrode yang menghasilkan deposit baja nikel-
tembaga. Bagian yang berat dan bagian ditahan mungkin diperlukan pemanasan
awal. Sambungan dapat diisi dengan deposit yang dikontrol hidrogen dengan
kekuatan yang sama diikuti dengan penutup alur (capping run) baja tembaga-
nikel.
C. Baja Tahan Karat (Stainless Steels)
Baja tahan karat adalah kelompok baja paduan tinggi tahan korosi yang
mengandung jumlah unsur yang berbeda. Pada dasarnya baja tahan karat adalah
logam besi yang mengandung chromium minimum 11% sebanding dengan
perbedaan persentase dari nikel, molybdenum, karbon dan beberapa titanium.
Unsur utama dalam baja tahan karat yang mempengaruhi ketahanan terhadap
korosi logam adalah chromium. Chromium menghasilkan suatu film oksida chromic
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
21/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 21/61
(Cr2O3) yang melawan serangan atmosfir dan korosi dari bermacam-macam
bahan kimia dan bahan yang dapat merusak organik.
Disamping tahan terhadap korosi, baja tahan karat dikarakteristikan dengan
kemampuan untuk melawan oksidasi dan pengelupasan dan mempertahankan
kekuatan dan kekerasannya pada temperatur yang dinaikan. Sifatsifat yang
dapat diinginkan ini, membuat baja tahan karat sebagai pilihan ideal untuk
batasan yang luas dalam pemakaian teknik moderen.
Baja tahan karat secara garis besar dikelompokan kedalam empat kelompok
utama :
- baja tahan karat austenit
- baja tahan karat martensit
- baja tahan karat ferit
- baja tahan karat austenit / ferit (duplek)
1. Baja tahan karat austenit
Kelompok baja ini adalah jenis baja tahan karat yang paling ideal sesuai untuk
pemakaian dalam fabrikasi dan pengelasan. Secara garis besar disusun dari besi,
chromium, nikel dan kadang-kadang molybdenum. Karena baja ini mengandung
nikel dan mempunyai kadar karbon yang rendah hal ini menghasilkan kondisi
metalurgi austenit yang non magnetik dan sifat-sifat bahan ini tidak dapat dirubah
dengan perlakuan panas. Bagaimanapun sifat sifat mekanik bahan ini dapat
dinaikan dengan kerja pengerasan dengan prosedur fabrikasi normal seperti
rolling dan bending.
Baja tahan karat austenit adalah kuat sekali dan tahan terhadap kejutan dan
ketika dimodifikasi dibuat pada komposisi panas, tahan mulur dan pelepasan
pada temperatur yang dinaikan.
Kelas yang paling cocok untuk pengelasan adalah distabilkan dengan
penambahan sedikit titanium atau niobium untuk mencegah pengendapan karbid
(keruntuhan las) yang terjadi dalam HAZ. Sebagai kemungkinan lain tingkat
karbon dengan sengaja diturunkan untuk mencegah kondisi seperti dalam kasus
316L atau 304L. Huruf L setelah nomor seri menunjukan bahwa baja
mengandung karbon sangat rendah.
Dibandingkan dengan baja karbon, baja tahan karat memperlihatkan suatu
perkiraan 50% bertambah dalam kecepatan pemuaian panas sepanjang dengan
30%40% penurunan dalam konduktifitas panas. Karena sifat-sifat ini adalah
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
22/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 22/61
penting untuk secara hati-hati dalam mengatur pengawasan terhadap distorsi.
2. Baja tahan karat martensit.
Kelompok baja paduan tinggi ini terutama disusun oleh besi, chromium dan
karbon dan secara umum sebagai baja chromium lurus. Baja ini mengandung
kadar karbon yang cukup untuk membuat keras, rapuh seperti unsur pokok
martensit yang bertanggungjawab terhadap sifat-sifat pengerasan quenching.
Karena baja ini mengandung chromium dan tingkat karbon yang lebih tinggi, maka
akan membentuk struktur metalurgi yang magnetik dan reponsif terhadap kondisitempering dan quenching.
Karena kandungan karbon yang lebih rendah, dapat memuaskan untuk pekerjaan
panas dan dingin dan dimesin. Baja tahan karat martensit tergantung pada kadar
karbon, menunjukan kekuatan yang baik dan tahan korosi. Bagaimanapun jika
dalam kondisi ditemper dan quenching penuh, baja ini mempunyai keampuan
dikeraskan paling tinggi dibandingkan dengan semua jenis baja tahan karat.
Kualitas las dapat dibuat dalam beberapa kelas, tetapi karena kemudahan
dikeraskan, baja ini tidak cocok dirancang untuk pengelasan, karena mempunyai
kecenderungan untuk menghasilkan martensit yang sensitif terhadap retak dalam
las dan HAZ. Sebagai hasil pengelasan sering diperlukan perlakuan panas untuk
meningkatakn kekerasan, yang tidak ekonomis dan tidak praktis.
3. Baja tahan karat ferit
Baja tahan karat ferit adalah kelompok baja paduan tinggi (chromium lurus) yang
secara luas digunakan karena ketahanan terhadap korosi dari pada sifat-sifat
mekaniknya. Pada dasarnya baja ini disusun dari besi dan chromium dengan
kadar karbon lebih rendah dari kelas martensit.
Baja membentuk struktur metalurgi besi yang magnetik, dan karena mengandung
jumlah kar bon yang tidak cuku p, maka baja ini tidak dap at dike rask an den gan
perlakuan panas.
Baja tahan karat ferit dapat dengan mudah dikerjakan dingin atau panas,
memperlihatkan sifat-sifat tahan terhadap panas yang baik dan dapat dengan
mudah dikerjakan dengan mesin. Jumlah kelas telah dirancang untuk pengelasan
tetapi secara umum baja ini tidak cocok untuk pengelasan karena cenderung
menghasilkan pertumbuhan butiran yang banyak yang dapat menurunkan
kekuatan dan kekerasan pada temperatur kerja normal. Dalam penambahan
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
23/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 23/61
endapan karbid pada batas butiran, sebagai penyebab penurunan dalam
ketahanan terhadap korosi dan kecenderungan untuk gagal rapuh, jika logam
didinginkan pada temperatur 100C 20 0C.
Untuk menaikan kedua sifat mekanik dan ketahanan terhadap korosi dari las dan
HAZ, penting untuk melakukan perlakuan panas pada las yang sering tidak
ekonomis dan tidak praktis.
4. Baja tahan karat ferit / austenit (duplek)
Baja tahan karat jenis ini mempunyai perkiraan keseimbangan struktur metalurgiferit-austenit yang dikarakteristikan dengan kekuatan yang tinggi, ketahanan yang
baik terhadap korosi, kemampuan dilas sama dengan kelas austenit. Baja ini
disusun oleh besi, kadar chromium yang tinggi, kadar nikel yang rendah dan
secara umum jumlah yang kecil moybdenum. Baja ini sedikit magnetik, dan karena
kadar karbon yang rendah maka baja ini tidak dapat dikeraskan dengan
perlakuan panas. Baja tahan karat duplek telah menjadi alternatif bahan yang
lebih murah untuk fabrikasi dan pengelasan dalam menampilkan kekuatan yang
baik dan sifat-sifat umum dai banyak kelas austenit.
5. Pengklasifikasian baja tahan karat
Dalam mengidentifikasi sistem baja tahan karat, diberikan tiga nomor digit untuk
mengidentifikasinya. Dua digit terakhir tidak mempunyai arti yang berarti, tetapi
yang pertama menunjukan kelompok masing-masing kelas :
Urutan penamaan Jenis baja tahan karat
2XX austenit
3XX austenit
4XX martenist
4XX ferit
Huruf setelah nomor seri memberikan indikasi penambahan paduan atau
modifikasi pada komposisi baja. Contoh dalam hal ini adalah seperti dibawah ini :
316L = Huruf L menunjukan bahwa baja mempunyai tingkat karbon yang ektra
rendah
316Ti = Huruf Ti menunjukan kadar titanium baja sebagai unsur penstabil.
410S = Huruf S menunjukan kadar sulfur baja untuk permesinan.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
440C H f C j k b j d k d k b li ti i
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
24/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 24/61
440C = Huruf C menunjukan baja mengandung kadar karbon yang paling tinggi.
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat austenit (seri 2XX dan 3XX )
Contoh
302
304L
310
316L
L : menunjukan kadar karbon yang rendah Kelompok baja paduan tinggi inimengandung antara :
12 30 % chromium,
7 20% nikel dan
0.020.15% karbon
Beberapa kelas mengandung molybdenum dan titanium dalam jumlah yang kecil.
Paduan ini dengan mudah dilas menggunakan proses busur listrik, tahanan,
brasing.
Direkomendasikan bahwa tidak diperbolehkan pengelasan dengan oksiasetiln
atau proses pengelasan braze. Baja tahan karat austenit secara luas digunakan
untuk :
- membuat peralatan
- peralatan proses makanan dan kimia.
- wagon
- bagian pemanas temperatur tinggi
Pertimbangan Khusus :
Baja nikel chromium tidak dapat diperlakuan panas, dengan mudah dilas dengan
sedikit pengaruh pada sifatsifat ketahahan terhadap korosi atau mekanik logam
lainnya, dihasilkan rekomendasi pengawasan pemakaian dan distorsi untuk
mengindari wraping yang berlebih.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
25/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 25/61
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat martensit (seri 4XX )
Contoh
410
416
420
440
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
12.5 17 % chromium0.10 1.10 % karbon.
Kelas martensit baja tahan karat mempunyai kemampuan dilas yang rendah,
karena baja ini mempunyai kecenderungan untuk membentuk martensit yang
keras dan rapuh dalam HAZ dan las. Baja tahan karat martensit secara luas
digunakan untuk :
- alat potong
- perlengkapan kedokteran
- valve, pompa dan poros
- pegas dan ball bearing
Pertimbangan khusus ketika pengelasan :
Baja karbon chromium lembaran dapat diperlakukan panas yang dapat
dikeraskan dengan udara dan oleh karena itu akan memerlukan pemanasan
antara 100C dan 300C tergantung pada kadar untuk mencegah terbentuknya
martensit. Pemanasan suatu waktu diperlukan untuk meningkatkan sifat-sifat
mekanik.
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemaakian Secara Khusus
Baja tahan karat ferit ( seri 4XX )
Contoh
405
409
430
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
444
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
26/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 26/61
444
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
12 30 % chromium
0.2 30 % karbon Paduan ini sulit dilas karena mudah untuk terbentuknya
pertumbuhan butiran dan mungkin akan gagal untuk bagian yang menopang
beban kejut.
Bagian lembaran tipis diperlukan panas masuk yang rendah, dapat dengan
mudah dilas menggunakan proses las tahahan.
Pengelasan bagian yang lebih tipis memerlukan pengelasan multi pass dan panasmasuk yang lebih tinggi tidak direkomendasikan, karena akan terjadi
pertumbuhan butiran. Baja tahan karat ferit secara luas digunakan untuk :
- fabrikasi dalam lingkungan sedikit korosi
- otomotif.
- struktur arsitek interior
- tangki / bejana air panas
Pertimbangan Khusus :
Baja karbon-chromium lembaran tidak dapat diperlakukan panas yang
mengakibatkan kehilangan sifat-sifat mekanik ketika dilas karena pertumbuhan
butrian yang banyak dalam HAZ dan las. Ketika pengelasan baja ini anda harus
menjaga panas masuk serendah mungkin dan gunakan austenit untuk
menghasilkan kualitas yang masuk akal.
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat ferit/austenit (duplek) seri 3XXX
Contoh
329
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
18 27 % chromium
4.5 5.5 % nikel
1.5 3 % molybdenum.
Paduan ini mudah dilas menggunakan tahanan busur listrik dan proses brasing.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Peleburan atau pengelasan braze menggunakan pr oses oksiasetilin tidak
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
27/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 27/61
Peleburan atau pengelasan braze menggunakan pr oses oksiasetilin tidak
direkomendasikan. Baja tahan karat duplek secara luas digunakan untuk :
Struktur yang memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap korosi :
- kapal
- peralatan laut.
- peralatan proses kimia dan minyak
-alat berat, cocok untuk fabrikasi dan pengelasan.
Pertimbangan Khusus :
Baja nikel chromium tidak dapat diperlakukan panas yang dengan mudah dilasseperti kelas austenit. Pengelasan mempunyai sedikit pengaruh pada sifat-sifat
ketahanan korosi dan mekanik baja, diberikan rekomendasi pengelasan pada
teknik yang digunakan dan pemakaiannya.
D. Besi Tuang (cast iron)
Besi tuang adalah paduan besi dan karbon. Batas kadar karbon dalam besi tuang
antara 2% - 6%, bagaimanapun besi tuang paling banyak mengandung karbon
antara 2 % - 4 %.
Jika semua karbon dalam paduan ini dalam bentuk besi karbid (sementit) logam
ini akan menjadi keras dan rapuh untuk melayani beberapa jenis tujuan
penggunaan. Prosedur perlakuan panas (meliputi kecepatan pendinginan) dapat
digunakan selama pembuatan logam ini untuk menghasilkan bermacam-macam
struktur metalurgi dan juga dalam memuaskan berbagai pemakaian.
Besi tuang dalam modul ini meliputi :
- besi tuang putih
- besi tuang abu-abu
- besi tuang lunak
- besi tuang grafite speroidal (SG)
1. Besi tuang putih (white cast iron)
Besi ini mengandung kadar karbon paling banyak sekitar 2% yang
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
dikombinasikan dengan besi dan dalam bentuk sementit yang keras dan rapuh.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
28/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 28/61
dikombinasikan dengan besi dan dalam bentuk sementit yang keras dan rapuh.
Besi tuang putih paling banyak dibuat sebagai tingkat pertama dalam
memproduksi besi tuang jenis lainya seperti besi tuang lunak. Meskipun besi
tuang putih mempunyai beberapa penggunaan industri secara langsung seperti
bola dalam gilingan penghancur dan plat.
Besi tuang putih tidak dapat dilas atau dimesin secara baik. Karena keuletan yang
rendah, retak di daerah HAZ adalah tak dapat dielakan selama pengelasan.
Besi Tuang
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas PenggunaanBesi tuang putih digunakan untuk pembuatan besi lunak C : 2% - 2.6 %
Si : 0.9 % - 1.4 %
Mn : 0.25 % - 0.55 %
P : max 0.18 %
S : 0.05 % Dipertimbangkan tidak dapat dilas meskipun brazing perak dapat
digunakan dengan baik bola gilingan penghancur
lapisan atau plat dalam pengaduk semen
nosel ekstrusi
Pertimbangan khusus :
Besi tuang putih tidak dapat digunakan dimana derajat keuletan diperlukan.Secara umum terlalu keras dan rapuh untuk proses permesinan atau pengelasan
2. Besi tuang abu-abu (grey cast iron)
Besi ini mengandung karbon antara 2% - 4 % dan digunakan secara luas.
Karbon dalam besi tuang abu-abu paling banyak adalah dalam bentuk serpihan
grafit dan tidak sebagai sementit seperti dalam besi tuang putih.
Hal ini karena kadar silikon yang relatif tinggi dan kecepatan pendinginan yang
sangat lambat selama proses pembuatan. Serpihan grafit ini yang memberikan
kegagalan dalam besi tuang abu-abu dan kelihatannya seperti abu-abu, besi ini
juga digu naka n seb aga i per eda m g etar an dan membua t besi tua ng abu -ab u idea l
untuk dasar mesin-mesin yang berat. Silikon adalah unsur yang menaikan
pembentukan grafit, tetapi sementit masih ada sepanjang dengan perlit dan ferit.
Struktur ini akan bervariasi tergantung pada kadar karbon, persentase silikon dan
kecepatan pendinginan.
Besi tuang abu-abu mudah dimesin. Karena bentuk yang sederhana dan
komplek, hal ini secara umum banyak didalam industri. Bagaimanapun besi tuang
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
ini mempunyai kekuatan tarik dan keuletan yang rendah dibandingkan dengan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
29/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 29/61
p y y g g g
baja karbon rendah.
Dalam pengelasan besi tuang abu-abu diperlukan kehati-hatian untuk menaikan
semua kondisi yang membolehkan untuk menjaga struktur grafit. Pemanasan awal
dan pendinginan yang pelan diperlukan. Pemanasan yang berlebih dapat
menghabiskan silikon besi, meyebabkan untuk mengambil sifat-sifat yang sama
pada besi tuang putih. Hal ini terutama dalam daerah HAZ dari las. Kawat isian
dengan kadar silikon yang tinggi harus digunakan.
Besi tuang abu-abuJenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang abu-abu C : 2,5% - 4.0 %
Si : hingga 3 %
Mn : 0.5 % - 1.2 %
P : hingga 1.0 %
S : dibawah 0.15 % Dengan mudah dapat dilas, dihasilkan pemanasan awal dan
pendinginan yang diawasi. - dasar mesin
- blok mesin mobil
- rumah pompa
Pertimbangan khusus :
Silikon tidak hanya membantu menaikan grafit, tetapi juga berperan sebagai
pembuat deoksider, membuat kemungkinan penipisan selama pengelasan. Bahan
isian kadar silikon yang tinggi akan membantu mengganti kekurangan ini. Phospor
meningkatkan aliran dan membuat kemungkinan pengecoran lebih baik.
3. Besi tuang lunak (malleable cast iron)
Besi tuang jenis ini diproduksi dari perlakuan panas besi tuang putih.
Batang besi tuang putih dimasukan dalam container dikelilingi oleh oksida besi
dan pasir putih dan dipanaskan dalam dapur selama 8 hari pada temperatur
sekitar 800C.
Selama pendinginan yang sangat pelan (dari 750C), karbon dipisahkan dari
sementit sebagai pa rtikel grafit yang tidak beraturan dan disebut karbon temper.
Partikel ini dari karbon membolehkan pada struktur matrik (latar belakang) untuk
bergerak tanpa kegagalan. Dengan besi tuang abu-abu kegagalan dapat terjadi
dengan mudah melalui peningkatan serpihan, tetapi besi tuang lunak karbon
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
dipisahkan untuk menghasilkan struktur yang lebih liat.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
30/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 30/61
Jika dipanaskan dekat titik cair, besi jenis ini akan kembali pada besi tuang putih
yang keras dan rapuh. Hal ini membuat pengelasan peleburan tidak mungkin
meskipun pengelasan dengan brazing dapat dilakukan.
Besi tuang
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang lunak Sama dengan besi tuang putih meskipun beberapa besi
mengandung jumlah tembaga dan molybdenum yang kecil dihasilkan, disebut besilunak paduan. tidak dapat dilas dengan peleburan.
dianjurkan hanya dilas brazing - peralatan pipa
- Clamp G
-beberapa bagian mobil
Pertimbangan khusus :
Besi lunak paduan mengandung tembaga dan molybdenum yang mempunyai
ketahanan terhadap korosi lebih baik dan kekuatan tarik yang lebih tinggi tetapi
keuletannya menurun.
Seperti semua besi lunak, besi ini tidak dapat dipanaskan pada titik pencairantanpa kembali pada besi putih.
4. Besi tuang grafit spheroidal (SG)
Besi tuang ini kadang-kadang mengarah seperti pada besi tuang nodular. Besi
tuang grafit spheroidal mempunyai sifat-sifat yang sama dengan besi tuang lunak.
Hanya sebelum penuangan ditambahkan magnesium. Hal ini menyebabkan grafit
berbentuk bola-bola kecil atau spheroid yang lebih bulat dari pada dalam besi
tuang lunak. Struktur ini dibentuk selama pengerasan, hal ini tidak dihasilkan
dengan perlakuan panas.
Besi tuang ini lebih kuat dari pada besi tuang abu-abu atau besi tuang lunak, dan
membutuhkan waktu yang singkat untuk menghasilkan dan untuk alasan ini, besi
tuang ini hampir diganti besi tuang abu-abu.
Besi Tuang
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang grafit spheroidal (SG) biasa disebut sebagai besi tuang Nodular. Sama
seperti besi tuang abu-abu dengan penambahan magnesium ( hingga 9 % )dan
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
sulfur rendah(mak 0.015%) Dapat dilas dengan peleburan. Dapat digunakan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
31/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 31/61
elektroda dan kawat khusus. Sama seperti besi lunak
Pertimbangan khusus :
Rekomendasi pabrik mengikuti dalam hal panas masuk dan bahan isian yang
dipakai.
E. Paduan Aluminium dan Tembaga Deoksidasi
1. Paduan aluminium
Aluminium ada lah loga m n on bes i ber war na per ak put ih yang disulin g dan
dimurnikan dari bijih bauksit (bauxite).
Bahan ini tahan terhadap korosi, non magnetik, mempunya berat sekitar 1/3 berat
baja dan sangat baik sebagai konduktor listrik dan panas.
Karena rentang yang luas dari sifat-sifat aluminium dan paduannya yang
diinginkan, maka bahan non besi ini adalah paling banyak digunakan dalam
industri teknik.
Aluminium ada lah bah an yang luna k dan liat dan dipe rbo lehka n dap at dilun akan
dengan diroll kedalam lembaran yang tipis, dibentuk menjadi kabel dan diekstrusikedalam bermacam-macam bentuk yang luas.
Secara umum sifat-sifat aluminium dapat dimodifikasi dengan penambahan unsur-
unsur lainnya dan atau dengan perlakuan panas yang sesuai pada penggunaan
industri secara luas. Banyak perbedaan paduan aluminium komersial yang
diperoleh dengan rentang yang luas pada perbedaan sifat, meskipun banyak
kesamaan secara fisik, tetapi tidak dapat dikerjakan atau ditangani dalam cara
yang sama. Mengikuti data teknik yang diberikan dalam bagian ini akan diberikan
suatu indikasi jenis dan penggunaan aluminium dan paduannya.
2. Klasifikasi paduan alumnium
Paduan aluminium dibuat secara luas diklasifikasikan kedalam tujuh kelompok
utama. Masing-masing kelompok paduan ditandai dengan nomor seri empat digit
(1XXX s.d 7XXX) untuk menunjukan kandungan unsur utama bahan paduan.
Seperti contoh dibawah ini, memungkinkan mengidentifikasi unsur utama dalam
paduan dengan memberikan nomor pertama dalam sistem penandaan.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Sistem Penandaan Paduan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
32/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 32/61
Klasifikasi Nomor Aluminium Unsur Utama Bahan Dalam Paduan
Seri 1000
Seri 2000
Seri 3000
Seri 4000
Seri 5000
Seri 6000
Seri 7000 Murni komersialTembaga
Mangan
Silikon
Magnesium
Silikon dan Magnesium
Seng
Sifat-sifat mekanik aluminium dapat ditingkatkan lebih jauh dengan pengerjaan
dingin atau hardening dan tempering asalkan komposisi kelompok paduan akan
merespon perlakukan panas.Sistem penandaan temper standar diberikan pada paduan aluminium dengan
memberikan huruf yang menunjukan dasar tempering.
Huruf dipisahkan dengan tanda penghubung dari sistem klasifikasi dan akan
menunjukan tingkat perlakuan temper, hardening, p enguatan atau pelunakan
paduan harus yang harus didukung.
Sebagai contoh huruf berikut menandakan :
O = perlakuan annealing
H = tegangan dikeraskan
T = perlakuan panas larutan
Nomor setelah dasar temper menunjukan derajat yang dihasilkan dalam paduan
dengan proses operasi yang spesifik. Batas pengekangan temper dari 0 dalam
kondisi diannealing penuh sampai 8 kondisi diharden penuh.
Sebagai contoh nomor berikut menunjukan :
O = diannealing penuh (lunak)
2 = paduan dalam kondisi diharden seperampatnya
4 = paduan kondisi diharden setengahnya
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
6 = paduan kondisi diharden tiga perempatnya
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
33/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 33/61
8 = paduan kondisi diharden penuh
Contoh uraian menyeluruh sistem ini adalah sebagai berikut :
F = difabrikasi
O = dianealing
H = diharden teganganya
H1 = hanya diharden tegannya
H2 = diharden teganganya diikuti dengan annealing yang terpisahH3 = diharden teganganya kemudian distabilkan
W = perlakuan panas larutan, temper tidak stabil
T = perlakuan panas larutan, temper stabil
T2 = diannealing ( hanya bentuk tuang)
T3 = perlakuan larutan diikuti oleh kerja dingin
T4 = perlakuan larutan diikuti oleh aging alami dalam temperatur kamar.
T5 = diaging tiruan setelah diquenching dari operasi kerja panas seperti
penuangan atau ekstrusi
T6 = perlakuan larutan diikuti aging
T7 = perlakuan larutan, distabilkan untuk mengawasi pertumbuhan danpenyimpangan
T8 = perlakuan larutan, kerja dingin, kemudian diaging
T9 = perlakuan larutan, diaging kemudian dikerjakan dingin.
1XXX Aluminium murni komersial
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Aluminium murni komer sial
(seri 1XXX)
Contoh :
1050
11001175
1200
1345 Aluminium kelas ini mengandung minimum 99.0 % sampai 9.75 % aluminium
dan dikelompokan sebagai aluminium murni dalam alam. Batas kemampuan dilas
kelas murni sempurna ke sangat baik tergantung pada proses pengelasan yang
digunakan. Aluminium murni komersial secara luas digunakan untuk :
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
- konduktor listrik.
f il d l b k
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
34/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 34/61
- foil dalam pembungkus
- reflektor
- tubing / lembaran
1.
Pertimbangan khusus :
Aluminium murni ada lah bah an yang tida k dap at dipe rlaku kan pan as, teta pikarena konduktifitas panas yang sangat baik, pemanasan dan atau arus yang
lebih tinggi mungkin diperlukan ketika pengelasan pada ketebalan lebih besar dari
12 mm.
2XXX Paduan aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan dilas Penggunaan khusus
Paduan aluminium / tembaga (seri 2XXX)
Contoh :
2011
20142017
2124
2618 Mengandung tembaga antara 2.6 % sampai 6.0% sebagai unsur utama
paduan, Kadar sisanya adalah aluminium. Batas kemampuan dilas paduan ini dari
sedang sampai tidak direkomendasikan. Beberapa kelas dengan kadar tembaga
lebih rendah dapat dilas tetapi paduan ini tidak dirancang untuk fabrikasi dengan
pengelasan. Pemakaian khusus untuk kelompok ini :
- kerangka/ panel truk.
-peralatan pesawat terbang
- rivet dan fastener yang dapat diharden
2.
Pertimbangan khusus :
Paduan aluminium tembaga adalah dapat diperlakukan panas dan tidak cocok
untuk pengelasan yang dapat menurunkan kekuatan dan resiko retak.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
35/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 35/61
3XXX Paduan Aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan Aluminium / mangan
(seri 3XXX)
Contoh :
3033
30043005
3105
Kelompok paduan aluminium ini mengandung antara 0.50 % sampai 1.2 %
mangan sebagai unsur utama paduan. Kadar sisanya aluminium. Kebanyakan
paduan dengan mudah dapat dilas menggunakan proses peleburan dan brazing.
Aluminium jenis ini palin g ban yak digu nak an untu k :
- peralatan memasak
- peralatan penyimpan,
dan penanganan kimia
makanan- bejana tekanan
- pengatapan
Pertimbangan khusus :
Digunakan secara luas untuk tujuan umum dan tidak dapat diperlakuan panas .
4XXX Paduan aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan aluminium silikon
(seri 4XXX)
Contoh :4043
4045
4343
Paduan aluminium ini menganduing antara 5% sampai 12% silikon sebagai unsur
utama paduan dan sisanya adalah aluminium. Dengan mudah dilas mengunakan
proses fashion dan brazing Paduan aluminium ini digunakan untuk :
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
- batang pengelasan dan kawat
bahan pelapis permukaan lembaran
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
36/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 36/61
- bahan pelapis permukaan lembaran
- pemakaian arsitektur
- peralatan kimia dan makanan
3.
Pertimbangan khusus :
Tidak dapat diperlakuan panas, batas paduan dapat dikerjakan diharden tetapi
memperlihatkan kemampuan dilas yang baik .
5XXX Paduan aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan magnesium / aluminium
(seri 5XXX)
Contoh :
5055
5050
5356
54575657 Paduan aluminium ini mengandung antara 0.8 % sampai 5. 1 % magnesium
sebagai unsur utama paduan, sisanya aluminium Paduan ini dikarakteristikan oleh
kemampuan dilas yang baik dan kekuatan yang cukup. Dapat dilas menggunakan
semua proses las peleburan dan las tahanan tetapi tidak direkomendasikan
menggunakan proses oksiasetilin. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- ekstrusi arsitek
- konstruksi bangunan
kapal
- kawat pengelasan
- tabung gas dan oli- pesawat terbang.
4.
Pertimbangan khusus :
Tidak dapat diperlakukan panas, tidak memerlukan perhatian khusus kecuali
untuk membatasi jumlah kerja dingin yang dibentuk.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
6XXX Paduan Aluminium
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
37/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 37/61
6XXX Paduan Aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan magnesium /silikon aluminium
(seri 6XXX)
Contoh :
6005
6061
61625457
6463 Paduan aluminium ini mengandung antara 0.50 % sampai 1.3 % magnesium
dan 0.40% sampai 1.4 % silikon sebagai unsur utama sisanya keseimbangan
komposisi aluminium. Paduan ini dengan mudah dapat dilas dengan proses,
peleburan, tahanan dan brazing. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- container gas cair
- pintu dan kerangka
jend ela ban gun an
- furnitur / atau raiiling
- ditampilkan padapermukaan aluminium
murni untuk menaikan
ketahanan terhadap
korosi.
5.
Pertimbangan khusus :
Dapat dilakukan perlakukan panas, memperlihatkan kekuatan yang sedang,
keuletan dan kemampuan dilas. Pengelasan peleburan dengan proses
pengelasan oksiasetilin tidak direkomendasikan.
7XXX Paduan aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan seng / aluminium
(seri 7XXX)
Contoh :
7001
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7072
7079
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
38/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 38/61
7079
7178 Paduan aluminium ini mengandung antara 1.0 % sampai 7.4 % seng
sebagai unsur utama paduan. Sisanya aluminium Paduan aluminium ini tidak
direkomendasikan untuk pengelasan. Paduan aluminium ini digunakan secara
luas untuk :
- peralatan pesawat
terbang.
6.Pertimbangan khusus :
Dapat diperlakukan panas, dapat dilas tetapi tidak dirancang untuk fabrikasi yang
mudah seperti kelompok yang tidak dapat diperlakukan panas.
2. Tembaga deoksidasi
Tembaga murni adalah logam non besi berwarna oranye yang secara luas
digunakan dalam bentuk bukan paduan, untuk penggunaan listrik dan pemindah
panas.Tembaga adalah lunak, sangat liat dan mempunyai ketahanan yang besar
pada cuaca dan kondisi kimia.
Tembaga sempurna dalam keuletan, membolehkan pada logam dibentuk tanparetak dengan mudah. Kekuatan mekanik ini dapat dinaikan oleh kerja dingin atau
bahan paduan denga unsur yang lainnya.
Banyak tembaga yang digunakan secara umum, tetapi tembaga deoksidasi
adalah yang terbanyak digunakan sebagai fabrikasi dan tujuan pengelasan.
Selama pembuatan, oksidasi oksigen tembaga dihilangkan dari logam cair dengan
penambahan jumlah yang kecil ( 0.02 % sampai 0.05 %) pospor yang mendukung
sebagai deoksidan untuk mencegah pengaruh bahaya gas dan peningkatan
oksida kuningan(Cu2O) selama pengelasan.
Perlakuan ini memberikan tembaga deoksidasi karakteristik pengelasan dan
brazing lebih baik dari kelas lainya.
Tembaga deoksidasi
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Tembaga deoksidasi (pospor) Mengandung sedikit tambahan (0.02 sampai 0.05
% pospor ) sebagai deoksidasi sisa untuk menurunkan pengaruh yang berbahaya
dari gas selama pengelasan. Bahan ini mudah dilas difusi dan brazing
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
mengunakan proses pengelasan yang paling banyak. Batang diatas 3 mm dalam
ketebalan mungkin membutuhkan diperlakuan panas untuk menyakinkan terjadi
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
39/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 39/61
g p p y j
peleburan. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- tabung untuk plambing
- lembaran untuk atap
dan arsitek
- bejana dilas
- pemindah panas
7.
Pertimbangan khusus :
Tembaga deoksidasi adalah secara normal diberikan dalam kondisi kerja panas
(dianealing). Ini sangat lunak dan liat, tetapi akan menjadi konduktifitas panas
yang baik, diperlukan pemanasan awal untuk meyakinkan sambungan yang
benar.
3. ALIRAN PANAS DAN PERLAKUAN PANAS PADA LAS
Tujuan
Untuk mengetahui prosedur, batas temperatur dan alasan perlakuan panas dalam
las seperti :
- perpindahan panas
- pembebasan panas pada pengelasan
- pengaruh panas masuk
- kecepatan pendinginan
- temperatur pemanasan awal
- normalising- annealing
- pembebasan tegangan (stress relieving)
- quenching dan tempering
- perhitungan pemanasan awal / panas masuk
A. Aliran Pana s dan Perla kuan Pana s
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Semua proses pengelasan akan menghasilkan temperatur yang tinggi. Logam
yang dipanaskan sampai titik cair dapat merubah struktur metalurginya, begitu
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
40/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 40/61
juga dala m p eng elas an akan mempen gar uhi kualit as loga m in duk dan lasa n .
Derajat kemungkinan perubahan tidak hanya disebabkan oleh temperatur yang
dicapai, tetapi juga oleh volume panas yang masuk. Proses pengelasan yang
berbeda, akan menghasilkan temperatur maksimum dan jumlah panas masuk
yang bervariasi. Pada pengelasan dengan oksiasetilin, temperatur yang
dihasilkan lebih rendah dari pengelasan GMAW (las MIG / MAG) atau GTAW (las
TIG), panas masuk pada proses pengelasan dengan oksiasetilin akan
menghasilkan struktur butiran kasar yang lebih banyak.
Faktor temperatur yang mempengaruhi kualitas pada las meliputi :
- kemampuan logam untuk memindahkan panas
- kecepatan hilangnya panas dari pengelasan
- jumlah panas masuk
- kecepatan pendinginan
- pemanasan awal (pre-heating)
- pengawasan temperatur interrun
- normalising
- pembebasan tegangan (stress relieving)
Prosedur perlakuan panas lainnya yang harus dipertimbangkan adalah :
- annealing
- quenching dan tempering
1. Perpindahan panas (heat transfer)
Panas berpindah dari tempat yang mempunyai temperatur lebih tinggi ke tempat
dimana temperaturnya lebih rendah. Proses perpindahan panas dalam alam
dapat terjadi dalam tiga cara :
- radiasi- konveksi
- konduksi
Radiasi adalah proses perpindahan panas dengan cara gelombang panas melalui
udara terbuka. Contoh yang paling banyak dari proses ini adalah panas yang kita
rasakan langsung dari matahari melalui udara terbuka.
Semua benda yang dipanasi dengan kuat akan mengeluarkan radiasi panas,
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
untuk itu selama melakukan pengelasan kulit dan mata kita memerlukan
perlindungan dari radiasi panas pengelasan.
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
41/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 41/61
Konveksi adalah proses perpindahan panas yang terjadi melalui cairan. Cairan
yang dipanaskan akan berpindah sebagai muai panas dan menjadi kurang padat.
Cairan yang lebih dingin akan berpindah menggantikannya, sehingga akan terjadi
siklus gerakan yang tetap.
Selama pengelasan perindahan secara konveksi dapat terjadi dalam las, tetapi
karena logam mencair dalam waktu yang singkat, maka perpindahan panas
secara konveksi tidak begitu berarti.
Konduksi adalah perpindahan panas melalui benda padat. Tempat yang terdekat
dengan sumber panas, akan mendinginkan sumber panas tersebut.
Kecepatan perpindahan panas (koefisien konduktifitas panas) logam bervariasi
untuk logam dan paduan yang berbeda.
Beberapa logam berikut ini disusun menurut kecepatan konduktifitas panasnya
dari yang cepat ke yang lambat :
1. Tembaga
2. Aluminium
3. Magnesium
4. Seng5. Besi
6. Timah
7. Nickel
2. Hilangnya panas pengelasan .
Pembebasan panas pada las baja karbon akan lebih lambat dari pada las
tembaga.
Logam yang memindahkan panas dengan cepat akan sukar untuk dilas.
Pengerasan yang cepat dari las karena kehilangan panas yang cepat dapat
menghasilkan perubahan metalurgi yang merusak dan retak bilamana penetrasidan peleburan akan lebih sukar dicapai.
Baja karbon termasuk mempunyai kecepatan perpindahan panas yang rendah,
pembebasan panas las melalui logam induk terjadi pada kecepatan yang tetap.
Bentuk pembebasan panas selama pengelasan pada plat adalah menyerupai
bentuk air yang ditimbulkan oleh baling-baling kapal. Panas pada kawah tidak
mempunyai waktu untuk menyebar dalam daerah las yang menyeluruh, panas
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
akan dihilangkan pada tempat yang lebih luas. Distribusi panas yang tidak
seimbang akan meningkatkan ketidak seimbangan distribusi pemuaian dan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
42/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 42/61
menghasilkan distorsi (penyimpangan) dan tegangan sisa.
Bentuk hilanganya panas dari las tumpul baja karbon
3. Pengaruh panas masuk
Pengaruh panas masuk terhadap kualitas las adalah besar. Prosedur pengelasan
harus dibuat dengan memperhatikan proses pengelasan yang digunakan dan
kemungkinan perlakuan panas yang diperlukan.
Panas yang masuk selama pengelasan dapat menimbulkan :
- penyimpangan (distorsi)
- tegangan sisa
- keretakan logam las
- keretakan logam induk
- keretakan daerah pengaruh panas
- pertumbuhan butiran
- perpindahan karbon
- pengerasan (hardening).
Masalah-masalah yang ditimbulkan tersebut, mungkin disebabkan oleh :
- jenis bahan yang dilas
- ketebalan bahan
- proses pengelasan
- ukuran alur las relatif terhadap ketebalan bahan
- jumlah jalur dalam sambungan
- temperatur plat sebelum mulai pengelasan
Selama pengelasan, kecepatan pemanasan dan pendinginan secara umum tinggi
dengan pengerasan logam las dan pendinginan yang cepat dari kondisi yang
sangat panas. Pendinginan yang cepat disertai dengan penyusutan yang cepat ,dapat menyebabkan retak penyusutan (retak garis tengah) dalam las yang dalam
dan sempit. Daerah pengaruh panas akan menjadi pokok masalah pada batas
temperatur perlakuan panas. Pertumbuhan butiran dan pengerasan mungkin
terjadi pada daerah HAZ yang menjadi terpanas.
Bentuk las yang membolehkan pengerasan tegangan pada pemusatan pusat las
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
4. Kecepatan pendinginan
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
43/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 43/61
Pengaruh kecepatan pendinginan pada kualitas las akan tergantung pada
komposisi kimia logam induk dan kemampuan dikeraskan. Baja karbon dan baja
paduan karbon-mangan dengan kadar karbon sama dengan 0.3% atau lebih
tinggi, dapat mempunyai kekerasan yang secara berarti dapat dirubah dengan
pemanasan dan pendinginan yang cepat.
Auste nit aka n terb ent uk dala m baja pad a tempe ratu r pen gela san dan aka n
berubah bentuk ke martensit jika kecepatan pendinginan cukup cepat. Bagian
yang tipis pada logam dapat mempunyai pengaruh quenching dalam las dan
kehilangan panas dapat meyebabkan pengerasan pada daerah pengaruh panas.
Jika digunakan proses panas masuk yang rendah, seperti perpindahan busur
pendek GMAW, retak pada bagian tebal karena kehilangan panas yang cepat
adalah biasa.
Kecepatan pendinginan harus dipertimbangkan dengan memperhatikan proses
yang digunakan dan kemampuan dikeraskan dari logam yang dilas.
5. Pemanasan awal
Pemanasan awal akan memperlambat kecepatan pendinginan las.Dengan memperlambat kecepatan pendinginan, kemampuan dikeraskan baja
yang telah dipanaskan pada temperatur austenit tidak berubah bentuk kedalam
martensit.
Pemanasan awal juga menurunkan kemungkinan retak dari penyusutan
tegangan.
Dalam menentukan temperatur pemanasan awal harus memperhatikan :
- proses pengelasan
- pemakaian dan komposisi kimia logam induk
- ketebalan bahan
- kompleksitas (geometri ) sambungan.
6. Pengawasan temperatur Interrun
Pemeliharaan temperatur pemanasan awal pada sambungan alur banyak adalah
perlu, panas yang hilang khususnya dalam sambungan yang panjang dapat
terjadi. Pengawasan temperatur harus dilakukan dan pemanasan kembali
dilakukan jika diperlukan.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Alat pen guk ur tempe ratu r yang biasa digu naka n dala m me ngu kur tempe ratu r
interrun adalah :
itif t t
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
44/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 44/61
- crayon sensitif temperatur
- termokopel
- pirometer
Temperatur pemanasan awal dan interrun biasanya kurang dari 400C.
7. Annealing
Anne aling pen uh dilak ukan unt uk membua t kond isi loga m k emba li luna k. Untu k
baja karbon hal ini sama seperti pada normalising.
Baja dipanaskan hanya diatas batas temperatur kritis dan didinginkan secara
pelan dalam dapur (furnace).
Anne aling mungk in dilaku kan pad a baja unt uk menu run kan keke rasa n dan
meningkatkan kemampuan dimesin dan sifat-sifat kerja dingin. Jika logam non
besi diannealing, secara umum menuju pada pengkristalan kembali. Annealing
biasanya dilakukan pada paduan non besi untuk menghilangkan pengaruh pada
kerja dingin atau kekerasan. Hal ini mungkin diperlukan pada beberapa bahan
untuk mencegah terjadinya retak selama pengelasan.
8. Normalising
Seperti yang dibicarakan dalam bab pertama, ukuran butiran las daerah
pengaruh panas dapat lebih besar dari pada logam induk. Kondisi ini akan
mempengaruhi kekuatan sambungan.
Normalising adalah perlakuan panas pada las yang sewaktu-waktu diterapkan
pada baja karbon dan baja paduan rendah untuk memperbaiki struktur butiran
supaya kembali pada ukuran normal yang seragam.
Baja karbon dan baja paduan rendah dinormalising dengan pemanasan hanya
diatas batas temperatur kritis, diikuti dengan pendinginan dalam udara. Batas
temperatur kritis akan bervariasi tergantung pada kadar karbon dalam baja.Mengacu pada tujuan secara umum, batas temperatur kritis untuk baja dengan
kadar karbon 0.25% adalah sekitar 723C 820C.
9. Pembebasan tegangan.
Tegangan sisa dapat dihasilkan dari pemuaian dan penyusutan selama
pengelasan. Dalam struktur yang dilas pada tegangan dalam pelayanan seperti
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
boiler dan bejana tekanan, kondisi ini dapat menimbulkan kegagalan pelayanan.
Pembebasan tegangan adalah diharuskan dalam bejana tekanan dan struktur
kritis lainnya
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
45/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 45/61
kritis lainnya.
Pembebasan tegangan pada baja, struktur yang dilas perlu dipanaskan pada
temperatur dibawah batas kritis dan ditahan pada temperatur ini selama 1 jam
untuk tiap 25 mm ketebalan logam, kemudian didinginkan secara pelan.
Temperatur pembebasan tegangan untuk baja karbon sekitar 580C - 620C.
Pembebasan tegangan secara ideal yang paling baik dilakukan menggunakan
dapur (furnace), meskipun barang seperti bejana atau struktur yang besar tidak
dapat ditampung dalam kasus ini, pemanasan menggunakan pembakar gas atau
alat pemanas listrik sering digunakan. Tanda permintaan yang berhubungan
dengan tempat yang dipanaskan harus dengan ketat diikuti. Dalam keadaan
khusus, pemilihan pemanasan dari las dan logam induk yang berdekatan mungkin
diperbolehkan.
Baja yang dinormalising atau dianealing, tegangan sisanya akan dihilangkan
selama perlakuan ini.
10. Quenching dan tempering
Baja dengan kadar karbon lebih dari 0.4 % dapat dikeraskan (hardened) jika
didinginkan dengan cepat (quenched) dari temperatur diatas batas kritis.
Kadar karbon yang lebih tinggi, tingkat kemungkinan kekerasan lebih besar.
Baja yang dikeraskan dengan pengerasan quench adalah didinginkan
menggunakan air, minyak atau udara. Pemilihan media pendingin dipengaruhi
oleh kadar karbon, kadar paduan dan kecepatan pendinginan. Bersamaan
dengan ini akan menentukan derajat kekerasan. Air akan menghasilkan
quenching tercepat dan udara terlambat.
Baja karbon lebih tinggi dan paduan yang didinginkan terlalu cepat mungkin
menimbulkan retak quenching, yang membuat komponen ini tidak cocok pada
fungsi yang diharapkan.Baja yang dikeraskan dengan quenching secara umum akan keras dan rapuh.
Untuk membuat bahan ini dapat melayani fungsinya, selanjutnya diperlukan
tempering dan perlakuan panas.
Untuk menemper logam yang dikeraskan, diperlukan pemanasan kembali yang
biasanya dalam batas 200C - 650C dan didinginkan untuk menghilangkan
beberapa kekerasan. Ini akan membuat komponen menjadi lebih kuat dan kurang
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
dalam kegagalan pelayanan.
Komponen khusus yang diquenching dan ditempering adalah :
peralatan tangan (pahat pelubang)
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
46/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 46/61
- peralatan tangan (pahat, pelubang)
- pegas
- cetakan mesin
B. Batas Temperatur Perlakuan Panas Las Pada Baja Karbon
1. Batas temperatur kritis
Batas temperatur kritis adalah batas temperatur dalam struktur baja untuk
mengalami perubahan fase pada austenit. Pendinginan yang pelan dari
temperatur ini diperlukan untuk menyediakan waktu yang cukup bagi karbon agar
dapat keluar dari austenit dan kembali pada kondisi aslinya. Pendinginan yang
dipercepat dapat menimbulkan pengerasan logam.
Batas temperatur kritis untuk baja karbon rendah berkisar antara 723C
(temperatur kritis bawah) - 820C(temperatur kritis atas).
Bilamana temperatur kritis bawah tetap sama untuk semua baja karbon,
temperatur kritis atas akan bervariasi sesuai dengan kadar kabon baja. Kadar
karbon yang lebih rendah mempunyai temperatur kritis atas lebih tinggi.
Batas temperatur pembebasan tegangan untuk baja karbon adalah 580C -
620C dan ini dibawah temperatur kritis bawah.
Batas temperatur normalising (tergantung komposisi dalam baja) adalah antara
820C -980C. Temperatur yang digunakan harus diatas temperatur kritis atas.
C
Titik Cair
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
47/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 47/61
Temperatur kamar
Batas temperatur perlakuan panas baja karbon
2. Menentukan temperatur pemanasan awal baja karbon.
6/27/2016 matakuliah: 1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Faktor-faktor yang mempengaruhi temperatur pemanasan awal pada sambungan
las baja karbon adalah :
- kadar karbon dalam baja
7/25/2019 Perubahan metalurgi las.pdf
48/61
http://ponimanmultin.blogspot.co.id/2010/11/1-perubahan-metalurgi-las.html 48/61
kadar karbon dalam baja
- ketebalan sambungan yang dilas
- panas masuk selama proses pengelasan dan jenis yang dipakai.
3. Persamaan karbon pada baja
Baja dengan kadar karbon lebih tinggi, mempunyai kemampuan dikeraskan yang
lebih besar. Baja menjadi lebih keras, khususnya pada sambungan las, menjadi
kurang fleksibel. Beberapa peningkatan dalam kekerasan (hardness) dan
kerapuhan (britleness) akan meningkatkan kemungkinan retak pada HAZ.
Penge