## EFFECT OF PREHEAT TEMPERATURE VARIATION WITH COOLING MEDIA ON MECHANICAL PROPERTIES IN WELDING SS400 STEEL
Nadya Rachma Oktaviandy 1,* , Kardiman 1 , Rizal Hanafi 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Singaperbangsa Karawang, Jawa Barat, 41361, Indonesia
*E-mail: nadrachma8@gmail.com
Diterima: 26-06-2023 Direvisi: 15-11-2023 Disetujui: 01-12-2023

## ABSTRAK
Material  SS400  merupakan  jenis  baja  karbon  dengan  kandungan  karbon  sebesar  0,17%,  dikenal  sebagai  baja karbon rendah. Baja SS400 umumnya digunakan dalam konstruksi kapal dan proyek konstruksi umum. Penelitian ini  merekomendasikan  penggunaan  baja  SS400  dalam  pembuatan  tangki  dengan  metode  pengelasan  Shielded Metal Arc Welding (SMAW). Sebelum proses pengelasan SMAW, spesimen mengalami perlakuan khusus berupa preheat pada suhu 100℃, 150℃, dan 200℃. Setelah preheat, spesimen diolah dengan pengelasan, diikuti oleh pendinginan  menggunakan  media  berupa  air  sumur  dan  oli  SAE  15W-40.  Proses  preheat  dan  pendinginan bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik material. Uji impak, uji tarik, dan analisis struktur mikro dilakukan untuk  mengevaluasi  efek  dari  perlakuan  tersebut.  Hasil  penelitian  menunjukkan  peningkatan  signifikan  dalam energi impak, kekuatan tarik, kekuatan luluh, modulus elastisitas, dan regangan pada spesimen yang menjalani perlakuan preheat dan pendinginan. Temuan ini mengindikasikan bahwa penggunaan preheat dan media pendingin dapat meningkatkan performa mekanik material SS400, yang dapat memberikan manfaat positif dalam aplikasi konstruksi yang memerlukan kekuatan dan ketahanan yang lebih tinggi.
Kata Kunci: baja SS400; SMAW; preheat ; media pendinginan; uji impak; uji tarik.

## ABSTRACT
SS400 material is a type of low-carbon steel with a carbon content of 0.17%. It is recognized as low-carbon steel. SS400 steel is commonly employed in shipbuilding and general construction projects. This study recommends the utilization of SS400 steel in tank manufacturing through the Shielded Metal Arc Welding (SMAW) process. Before the  SMAW  welding  process,  specimens  undergo  a  specific  treatment  involving  preheating  at  temperatures  of 100°C,  150°C,  and  200°C.  Subsequently,  after  preheating,  specimens  are  welded,  followed  by  immersion  in  a cooling medium, either well water or SAE 15W-40 oil. The preheating and cooling processes aim to enhance the mechanical properties of the material. Impact testing, tensile testing, and microstructure analysis were conducted to evaluate the effects of these treatments. The research results demonstrate a significant improvement in Impact energy, tensile strength, yield strength, modulus of elasticity, and strain in specimens subjected to preheating and cooling  treatment.  These  findings  indicate  that  the  use of  preheating  and  cooling  can enhance  the  mechanical performance of  SS400 material,  providing  positive benefits in  construction applications that require increased strength and resilience.
Keywords: SS400 steel; SMAW; preheat; cooling media; impact test; tensile test.

## SINTEK JURNAL: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin
ISSN: 2088-9038, e-ISSN: 2549-9645
Homepage: http://jurnal.umj.ac.id/index.php/sintek

## 1. PENDAHULUAN
Pengelasan adalah suatu proses yang tidak terpisahkan dalam industri manufaktur, terutama  dalam  konstruksi  baja.  Pengelasan memiliki peran penting dalam menghubungkan komponen-komponen
struktural,
dan keberhasilan proses pengelasan sangat ditentukan oleh sifat mekanik dari material yang digunakan [1-3]. Salah satu material yang sering digunakan dalam konstruksi adalah baja SS400, yang dikenal sebagai baja karbon rendah dengan keberagaman  aplikasi  di  berbagai  sektor, termasuk konstruksi kapal dan proyek konstruksi umum [4-6].
Secara  teori,  prosedur  pengelasan  adalah menggabungkan dua bagian atau lebih menjadi suatu  bentuk  [7-9].  Konstruksi  logam  sering dibangun menggunakan komponen las. Hal ini disebabkan bobot yang lebih ringan dan proses produksi  yang  lebih  mudah  dari  struktur  dan mesin  yang  diproduksi  dengan  menggunakan teknologi  pengelasan  ini  [10-12].  Salah  satu prosedur  pengelasan  yang  paling  banyak digunakan, khususnya untuk pengelasan jangka pendek di sektor manufaktur, pemeliharaan dan perbaikan,  serta  konstruksi,  adalah  SMAW ( Shield Metal Arc Welding ) [13-15].
Pengelasan  busur  listrik  atau  SMAW menggunakan  api  busur  listrik  sebagai  sumber panas untuk melelehkan logam. Hampir semua pekerjaan pengelasan paling sering menggunakan  jenis  pengelasan  ini.  Sementara pengelasan  peleburan  membutuhkan  arus hingga 500 A, tegangan yang digunakan hanya 23 hingga 45 Volt AC atau DC. Namun, 80-200 A  adalah  kisaran  tipikal  [16].  Baja  karbon rendah  sering  dilas  menggunakan  teknik  yang dikenal  dengan  SMAW  [17].  Oleh  karena  itu, jenis baja seperti SS400 cocok untuk pengelasan SMAW.
Preheating merupakan salah satu prosedur yang  dapat  menaikkan  nilai  kekuatan  mekanik suatu  material.  Untuk  meningkatkan  nilai  sifat mekanik,  berbagai  teknik  dapat  digunakan bersamaan dengan preheating ini. Pemanfaatan media  pendingin  merupakan  salah  satu  cara yang dapat dipadukan [18,19].
Penelitian sebelumnya mengenai pengaruh variasi  media  pendinginan  pada  sifat  mekanik
pengelasan  material  baja  SS400  menyatakan bahwa  hasil  pengujian  tarik  dengan  media pendingin  air  rata-rata  sebesar  499,4  MPa, media pendingin coolant rata-rata sebesar 476,4 MPa, dan media pendingin oli SAE 40 rata-rata sebesar 468,7 MPa. Jadi nilai kekuatan terbaik di variasi media pendingin air dengan nilai rata- rata sebesar 499,4 MPa [20].
Penelitian  selanjutnya  tentang  pengaruh preheat  terhadap  tegangan  tarik  baja  SS400. Penelitian  ini  menyatakan  bahwa  hasil  yang diperoleh dari uji tarik dimana pengaruh preheat pada  plat  SS400  yang  sudah  dilas  yaitu tegangan tariknya menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan spesimen yang
mendapatkan perlakuan panas PWHT, dikarenakan  pengaruh  dari  PWHT  merubah struktur material menjadi  lebih lunak  sehingga lebih cepat putus [21].
Tinjauan  literatur  menunjukkan  bahwa suhu  preheat  dan  media  pendingin  memiliki peran  signifikan  dalam  menentukan  sifat mekanik  dari  hasil  pengelasan  baja.  Beberapa penelitian  telah  menunjukkan  bahwa  variasi suhu  preheat  dapat  mempengaruhi  kekuatan tarik,  kekuatan  luluh,  dan  energi  impak  dari sambungan las [22,23].
Namun, masih terdapat kekurangan pengetahuan  terkait  dengan  dampak  variasi suhu  preheat  dan  media  pendingin  secara khusus  pada  baja  SS400.  Oleh  karena  itu, penelitian  ini  memiliki  tujuan  yang  signifikan dalam memberikan kontribusi pada pemahaman lebih  lanjut  mengenai  optimasi  parameter pengelasan pada material ini. Dengan demikian, hasil penelitian ini diharapkan tidak hanya dapat membuka  wawasan  baru  dalam  konteks pengelasan baja SS400, tetapi juga memberikan pedoman praktis bagi industri dan peneliti yang terlibat dalam desain dan produksi struktural.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan  sebelumnya,  peneliti  memutuskan untuk  melakukan  kombinasi  dari  kedua penelitian  tersebut,  yaitu  mengenai  Pengaruh Variasi  Temperatur  Preheat  dengan  Media Pendingin  pada  Pengelasan  Baja  SS400 terhadap uji impak, uji tarik, dan struktur mikro. Dengan  pendekatan  ini,  penelitian  bertujuan untuk mengidentifikasi hasil dari uji impak, uji tarik, dan struktur mikro pada plat baja SS400
setelah dilas menggunakan metode Shield Metal
Arc  Welding  dengan  penerapan  preheat  dan media pendingin. Melalui pemahaman mendalam  terhadap  hasil-hasil  ini,  diharapkan penelitian  ini  dapat  memberikan  kontribusi nyata dalam pengembangan praktik pengelasan di  lapangan  konstruksi,  meningkatkan  kualitas hasil pengelasan, dan memperkaya pengetahuan dalam domain ini.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  beberapa prosedur di antaranya yaitu persiapan alat dan bahan,  pembuatan  spesimen  uji,  pengelasan SMAW, preheat ,  media  pendingin  serta pengujian spesimen.

## 2.1 Pengelasan SMAW
SMAW  ( Shielded  Metal  Arc  Welding ), sering dikenal sebagai las busur listrik elektroda terlindung,  adalah  metode  pengelasan  yang menggunakan api busur listrik untuk melelehkan  logam.  Antara  elektroda  yang dilindungi  dan  logam  dasar,  busur  listrik terbentuk.  Logam  dasar  dan  ujung  elektroda meleleh dan membeku secara bersamaan akibat panas dari busur listrik [24].

## 2.2 Baja SS40
SS400  adalah  sejenis  baja  karbon  rendah, yang didefinisikan sebagai baja karbon dengan kandungan  karbon  kurang  dari  0,17%.  Karbon (C),  mangan  (Mn),  silikon  (Si),  belerang  (S), dan fosfor (P) adalah unsur-unsur yang terdapat pada baja SS400. Baja SS400 sering digunakan dalam  konstruksi  umum,  termasuk  produksi tangki, dan pembuatan kapal [25].
Menurut standar proses pengelasan (WPS), pemanasan awal pada bahan sebelum pengelasan  diperlukan  tergantung  pada  jenis perlakuan panas ( heat treatment ) yang diterapkan  pada  bahan  induk  dan  daerah  yang dilas. Preheating adalah  penerapan  panas  pada material yang akan disambung untuk mengurangi tegangan  sisa  yang berkembang  di daerah sambungan sebagai akibat dari perbedaan suhu yang besar antara bahan sumber dan logam sambungan [26].
Ketika  suatu  material  telah  mengalami perlakuan  panas,  media  pendingin  adalah  zat yang  mengontrol  seberapa  cepat  material tersebut  mendingin.  Secara  umum,  media pendingin dengan tingkat kerapatan rendah dan media  pendingin  dengan  tingkat  kerapatan tinggi adalah dua jenis yang digunakan. ketika ditumpuk  dalam  urutan  yang  tepat  dari  media pendingin  dengan  kepadatan  tertinggi  ke  yang terendah.
Untuk  media  pendingin  dengan  kerapatan yang tinggi, laju pendinginan akan berlangsung secara cepat, karena proses transfer kalor lebih mudah terjadi apabila jarak molekul lebih kecil. Dengan  percepatan  proses  pendinginan  ini, maka  akan  terbentuk  struktur  martensit  yang kasar,  dimana  memiliki  sifat  yang  keras  dan getas.  Untuk  media  pendingin  yang  memiliki tingkat kerapatan rendah, laju pendinginan akan berlangsung  secara  lambat,  karena  proses transfer  kalor  tidak  dapat  berlangsung  dengan mudah  pada  molekul-molekul  yang  memiliki jarak  yang  besar.  Dengan  proses  yang  lambat ini,  akan  membentuk  struktur  yang  keras  dan ulet [27].

## 2.3 Uji Impak
Uji impak ini didasarkan pada penyerapan energi  potensial  dari  pendulum  beban  yang membentur  benda  uji  setelah  berayun  dari ketinggian tertentu dan menyebabkan benda uji terdistorsi. Ketahanan benturan atau ketangguhan  material  ditentukan  oleh  berapa banyak energi yang diperlukan untuk terjadinya patah tulang selama uji tumbukan ini. Posisi h' akan  lebih  rendah  jika  materialnya  kuat,  atau jika  dapat  menahan  gaya  yang  lebih  tinggi. Suatu zat dianggap tangguh jika dapat menahan beban stres yang signifikan tanpa mudah pecah atau berubah bentuk.
Pada  pengujian  impak,  energi  yang  diserap oleh  benda  uji  biasanya  dinyatakan  dalam satuan  Joule  dan  dibaca  langsung  pada  skala ( dial )  penunjuk  yang  telah  dikalibrasi  yang terdapat pada mesin penguji. Harga impak (HI) suatu bahan yang diuji dengan metode Charpy diberikan oleh persamaan (1):
HI = 𝐸 𝐴 (1)
Keterangan: HI = Harga Impak (J) E   = Energi Impak (J) A   = Luas penampang (mm²)
Tujuan dari dilakukannya suatu pengujian mekanis  adalah  untuk  menentukan  respon material  dari  suatu  konstruksi,  komponen  atau rakitan fabrikasi pada saat dikenakan beban atau deformasi  dari  luar.  Dalam  hal  ini  akan ditentukan seberapa jauh perilaku inheren (sifat yang  lebih  merupakan  ketergantungan  atas fenomena  atomik  maupun  mikroskopis  dan bukan  dipengaruhi  bentuk  atau  ukuran  benda uji) dari material terhadap pembebanan tersebut. Di  antara  semua  pengujian  mekanis  tersebut, pengujian tarik merupakan jenis pengujian yang paling  banyak  dilakukan  karena  mampu memberikan informasi representatif dari perilaku mekanis material [28].

## 2.4 Pengujian Mikro
Pengujian  mikro  adalah  suatu  pengujian mengenai  struktur  bahan  melalui  pembesaran dengan menggunakan mikroskop khusus metalografi.  Dengan  pengujian  mikro  struktur, kita dapat mengamati bentuk dan ukuran kristal logam, kerusakan logam akibat proses
deformasi,  proses  perlakuan  panas,  dan perbedaan komposisi. Untuk melakukan pengujian  mikro,  maka  diperlukan  proses metalografi  yang  bertujuan  untuk  melihat struktur mikro suatu bahan ada beberapa tahap yang harus dilakukan [29]. Tahapan yang harus dilalui  adalah mounting , grinding , polishing , dan etching .

## 2.5 Pembuatan Spesimen Uji
Penelitian  ini  menggunakan  material  SS400. Sebelum  dilakukan  pengelasan  material  ini dipotong dan dibentuk dengan ukuran  ASTM E  23  untuk  uji  impak Charpy ,  ASTM  E8 untuk  uji  tarik  dan  ASTM  E3  untuk  uji struktur mikro dengan panjang 20 mm, lebar 20 mm dan tinggi 6 mm. Ukuran spesimen uji impak Charpy dan uji tarik dapat dilihat pada Gambar 1, dan 2.
Gambar 1. Dimensi Spesimen Uji Impak Charpy
Gambar 2. Dimensi Spesimen Uji Tarik

## 2.6 Proses Preheat
Setelah  pembuatan  spesimen,  selanjutnya dilakukan  proses preheat dimana  spesimen diberikan  panas  dengan  temperatur  tertentu sebelum  dilakukannya  proses  pengelasan. Proses preheat ini  menggunakan  gas burner .
Temperatur preheat yang  digunakan  yaitu 100℃,  150℃  dan  200℃.  Setelah  temperatur spesimen telah sesuai dengan yang diinginkan, maka proses pemanasan diberhentikan.

## 2.7 Proses Pengelasan
Proses  selanjutnya  merupakan  pengelasan menggunakan  las  SMAW.  Pengelasan  ini dilakukan  dengan  menggunakan  busur  nyala listrik  sebagai  panas  pencair  logam.  Busur listrik  terbentuk  diantara  elektroda  terlindung dan  logam  induk.  Karena  adanya  panas  dari busur  listrik  maka  logam    induk  dan  ujung elektroda  mencair  dan  membeku  secara bersamaan.  Pengelasan  dilakukan  sebanyak  21 spesimen baja SS400 yang dibentuk mengikuti standar  ASTM  dengan  variasi  temperatur preheat dan media pendingin.

## 2.8 Proses Pendinginan
Setelah  dilakukan  pengelasan,  spesimen diberikan  sebuah  pendinginan  menggunakan media pendingin air sumur dan oli yang sudah disiapkan didalam wadah. Setiap spesimen akan dicelupkan  kedalam  media  pendingin  sesuai waktu  yang  telah  ditentukan  dan  diberi  nama
sesuai  dengan  perlakuannya.  Jumlah  spesimen total adalah 21 spesimen.

## 2.9 Proses Pengujian
Setalah  rangkaian treatment pengelasan spesimen  uji  selesai,  tahap  selanjutnya  yaitu proses  pengujian  meliputi  pengujian  mekanik yaitu uji Impak Charpy , uji tarik dan uji struktur
mikro.  Pengujian  ini  dapat  memperoleh  data- data  yang  akan  dianalisis  secara  kuantitatif, sehingga  dapat  disimpulkan  sifat  fisik  dan mekanik dari material tersebut.
Agar  lebih  jelas,  proses   penelitian  dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Pengaruh Preheating dan Media Pendingin Pada Uji Impak
Pengujian impak dilakukan untuk mengetahui  perbedaan  ketangguhan  bahan yang mengalami perlakuan pengelasan dengan logam  induk.  Pengujian  impak  dilakukan dengan menggunakan mesin uji impak Charpy .
Gambar 4. Grafik Energi Impak
Berdasarkan  grafik  yang  tercantum  pada gambar  4,  dapat  dijelaskan  bahwa  spesimen dengan  nilai  energi  impak  tertinggi  dihasilkan pada variasi suhu preheat 200°C dengan media pendingin  air  sumur,  mencapai  60,429  J. Sebaliknya,  spesimen  dengan  nilai  energi impak  terendah  tercatat  pada  variasi  suhu preheat 100°C, dengan nilai sebesar 38,376 J.
Gambar 5. Grafik Uji Impak Charpy
Grafik yang tertera pada gambar 5 mengindikasikan bahwa spesimen dengan nilai impak  tertinggi  dihasilkan  oleh  variasi  tanpa perlakuan khusus, mencapai 1 J/mm. Sementara  itu,  nilai  impak  terendah  tercatat pada  variasi  suhu preheat 100°C  dan  150°C dengan  penggunaan  media  pendingin  air sumur, dengan nilai sebesar 0,5 J/mm².
Dalam  hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa dengan  adanya preheating dengan  media pendingin  air  sumur  maka  semakin  tinggi
temperatur  dapat  meningkatkan  nilai  impak, tetapi tidak terlalu signifikan. Sedangkan untuk preheating dengan    media  pendingin  oli temperatur  terendah    memiliki  nilai  impak tertinggi.  Namun  kedua  variasi  tersebut  tetap kalah  dengan  tingginya  nilai  impak  spesimen tanpa treatment .
3.2 Pengaruh Preheating dan Media Pendingin Pada Uji Tarik Hasil  yang  disimpulkan  pada  pengujian tarik pengelasan dengan variasi suhu
preheating dan  media  pendingin  terdapat perbedaan hasil kekuatan tarik yang dihasilkan dari  setiap  spesimen  yang  digunakan  dalam penelitian.
Gambar 6. Grafik Kekuatan Tarik
Grafik  yang  terdapat  pada  gambar  6 menjelaskan  bahwa  spesimen  dengan  nilai kekuatan  tarik  tertinggi  dihasilkan  oleh  variasi suhu preheat 200°C  dengan  menggunakan media  pendingin  air  sumur,  mencapai  0,426 kN/mm².  Sebaliknya,  nilai  kekuatan  tarik terendah  tercatat  pada  variasi  suhu preheat 100°C  dengan  media  pendingin  air  sumur, dengan  nilai  sebesar  0,397  kN/mm².  Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penerapan preheat dan  penggunaan  media  pendingin setelah  proses  pengelasan  SMAW  pada  baja SS400 dapat meningkatkan nilai kekuatan tarik pada material.
Gambar 7. Grafik Kekuatan Luluh
Berdasarkan  grafik  pada  gambar  7 menjelaskan  bahwa  spesimen  yang  memiliki rata-rata nilai kekuatan luluh tertinggi dihasilkan  oleh  variasi preheat temperatur 200°C  dengan  media  pendingin  oli  sebesar 0,220 kN/mm². Sedangkan nilai kekuatan luluh terendah didapat dari variasi preheat temperatur 100°C dengan media pendingin air sumur nilai 0,100 kN/mm².
Dalam  hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa dengan  adanya preheat dan  media  pendingin setelah dilakukan pengelasan SMAW pada baja SS400 maka dapat meningkatkan nilai kekuatan luluh  pada  material.  Kekuatan  luluh  sendiri adalah  tegangan  dimana  kemiringan  kurva tegangan  regangan  mulai  menyimpang  dari linieritas (garis lurus).
Gambar 8. Grafik Modulus Elastisitas
Pada  grafik  yang  terlihat  pada  Gambar  8 menjelaskan  bahwa  spesimen  yang  memiliki rata-rata  nilai  modulus  elastisitas  tertinggi dihasilkan  oleh  variasi preheat temperatur 200°C  dengan  media  pendingin  air  sebesar 0,630  kN/mm².  Sedangkan  nilai  modulus elastisitas  terendah  didapat  dari  variasi  tanpa treatment dengan nilai 0,575 kN/mm².
Dalam  hal  ini  dapat  disimpulkan  bahwa dengan  adanya preheat dan  media  pendingin setelah dilakukan pengelasan SMAW pada baja SS400 maka dapat meningkatkan nilai modulus elastisitas  pada  material.  Modulus  elastisitas menggambarkan kekakuan suatu bahan, semakin  tinggi  nilainya  semakin  tinggi  juga kekakuannya.
Berdasarkan  grafik  yang  terlihat  pada Gambar  9  menjelaskan  bahwa  spesimen  yang memiliki  rata-rata  nilai  regangan  tertinggi dihasilkan  oleh  variasi preheat temperatur 200°Cdengan  media  pendingin  oli  sebesar 0,446. Rata-rata nilai regangan terendah didapat
dari  variasi preheat temperatur  200°C  dengan media  pendingin  air  sebesar  0,424.  Dalam  hal ini  dapat  disimpulkan  bahwa  dengan  adanya preheat dengan  media  pendingin  oli  setelah dilakukan pengelasan SMAW pada baja SS400 maka  dapat  meningkatkan  nilai  regangan  pada material. Regangan sendiri merupakan perbandingan antara pertambahan panjang dari panjang mula-mula.
Gambar 9. Grafik Regangan
3.3 Pengaruh Preheating dan Media Pendingin Pada Uji Struktur Mikro
Hasil  yang  disimpulkan  pada  pengujian struktur mikro  pengelasan dengan variasi suhu preheating terdapat  perbedaan  terhadap  fasa- fasa  yang  terbentuk  pada  daerah weld  metal (WM), heat effected zone (HAZ) dan base metal (BM) yang dihasilkan dari setiap spesimen yang digunakan dalam penelitian.

## a. Weld Metal (WM)
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen pada daerah weld metal dengan variasi suhu preheating dan media pendingin air sumur pengelasan  SMAW  dapat  dilihat  pada  gambar 10.
Berdasarkan gambar 10 menunjukan hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah weld metal . Pada gambar (a) variasi preheating suhu 100°C  terlihat  fasa  yang  terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi  oleh  fasa ferrite .  Sedangkan  pada gambar  (b)  variasi preheating suhu  150°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh  fasa pearlite .  Serta  gambar  (c)  variasi preheating suhu  200°C  terlihat  fasa  yang terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan
martensite namun  lebih  di  dominasi  oleh  fasa pearlite .  Fasa martensite terbentuk  dari pendinginan  cepat  fasa austenite sehingga mengaibatkan  sel  satuan  FCC  bertransformasi secara cepat menjadi BCC. Unsur karbon yang larut  dalam  BCC  terperangakap  dan  tetap berada  dalam  sel  satuan  itu,  hal  tersebut menyebabkan  terjadinya  distorsi  sel  satuan sehingga sel satuan BCC berubah menjadi BCT.
Gambar  10. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah weld  metal (a)  variasi preheating suhu  100°C  (b) variasi preheating suhu  150°C  (c)  variasi preheating suhu 200°C
Hasil  pengujian  struktur  mikro  pada  setiap spesimen pada daerah weld metal dengan variasi suhu preheating dan  media  pendingin  air  oli pengelasan SMAW dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar  11. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah weld  metal (a)  variasi preheating suhu  100°C  (b) variasi preheating suhu 150°C (c) variasi preheating suhu 200°C
Berdasarkan  gambar  11  menunjukan hasil  pengamatan  skruktur  mikro  pengelasan SMAW dengan pembesaran 500x pada daerah weld  metal .  Pada  gambar  (a)  variasi preheating suhu  100°C  terlihat  fasa  yang terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh fasa pearlite .  Sedangkan  pada  gambar  (b)  variasi preheating suhu  150°C  terlihat  fasa  yang terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite . Serta gambar (c) variasi preheating suhu  200°C  terlihat  fasa  yang terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh fasa ferrite .
Hasil  pengujian  struktur  mikro  pada setiap  spesimen  pada  daerah weld  metal dengan  variasi  tanpa treatment pengelasan SMAW dapat dilihat pada gambar 12.
Gambar  12. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah weld metal variasi tanpa treatment
Gambar 12 menunjukan hasil pengamatan skruktur  mikro  pengelasan  SMAW  dengan pembesaran 500x pada daerah weld metal. Pada tanpa  treatmen  terlihat  fasa  yang  terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite namun lebih di dominasi oleh fasa ferrite .
Pada daerah weld metal mengalami proses pendinginan yang lebih cepat karena panas yang didapat  pada weld  metal diserap  dengan  cepat oleh  daerah  HAZ  masukan  panas  yang terdistribusi  pada  material  akan  menyebabkan luasan  HAZ  menjadi  lebih  besar  dan  merubah struktur mikro dari material menjadi butir- butir yang kasar.
b. Heat Affected Zone (HAZ)
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen pada daerah heat affected zone dengan variasi suhu preheating dan media pendingin air sumur  pengelasan  SMAW  dapat  dilihat  pada gambar 13.
Gambar  13 .  Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah heat affected zone (a) variasi preheating suhu 100°C
(b)  variasi preheating suhu  150°C  (c)  variasi preheating suhu 200°C
Pada  gambar  13  menunjukan  hasil pengamatan  skruktur  mikro  pengelasan SMAW dengan pembesaran 500x pada daerah HAZ.  Pada  gambar  (a)  variasi preheating suhu  100°C  terlihat  fasa  yang  terbentuk adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun  lebih  di  dominasi  oleh  fasa ferrite .
Sedangkan pada gambar (b) variasi preheating suhu  150°C  terlihat  fasa  yang terbentuk  adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh fasa pearlite . Untuk gambar (c) variasi preheating suhu  200°C  terlihat  fasa  yang  terbentuk adalah  fasa pearlite , ferrite dan martensite namun  lebih  di  dominasi  oleh  fasa pearlite . Fasa martensite terbentuk  dari  pendinginan cepat fasa austenite sehingga mengakibatkan sel  satuan  FCC  bertransformasi  secara  cepat menjadi BCC. Unsur karbon yang larut dalam BCC  terperangakap  dan  tetap  berada  dalam sel  satuan  itu,  hal  tersebut  menyebabkan terjadinya  distorsi  sel  satuan  sehingga  sel satuan BCC berubah menjadi BCT.
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen pada daerah heat affected zone dengan variasi suhu preheating dan media pendingin oli pengelasan  SMAW  dapat  dilihat  pada  gambar 14.
Gambar  14 .    Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan baja SS400 pembesaran 500x daerah heat affected zone (a) variasi preheating suhu 100°C (b) variasi preheating suhu 150°C (c) variasi preheating suhu 200°C
Pada  gambar  14  menunjukan  hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah  HAZ. Pada gambar (a) variasi preheating suhu 100°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh fasa pearlite . Sedangkan pada gambar (b) variasi preheating suhu  150°C  terlihat  fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite , ferrite dan martensite . Serta gambar (c) variasi preheating suhu 200°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite , ferrite dan martensite namun lebih di dominasi oleh fasa ferrite .
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen  pada  daerah  heat  affected  zone dengan  variasi  tanpa treatment pengelasan SMAW dapat dilihat pada gambar 15.
Gambar  15. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan baja SS400 pembesaran 500x daerah heat affected zone variasi tanpa treatment
Berdasarkan Gambar 15 menunjukan hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah  HAZ. Pada  gambar  tanpa  treatmen  terlihat  fasa  yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite .
Pada  daerah  transisi  atau Heat  affected Zone yaitu  daerah  yang  berdekatan  dengan logam  pengelasan  ada  tiga  fasa  yang  terjadi yaitu ferite , perlite dan martensite .
c. Base Metal (BM)
Hasil  pengujian  struktur  mikro  pada  setiap spesimen pada daerah base metal dengan variasi suhu preheating dan media pendingin air sumur pengelasan SMAW dapat dilihat pada Gambar 16.
Berdasarkan  gambar  16  menunjukan  hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah base metal . Pada gambar (a) variasi preheating suhu 100°C  terlihat  fasa  yang  terbentuk  hanya  fasa ferrite dan pearlite . Sedangkan pada gambar (b) variasi preheating suhu 150°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite namun lebih  di  dominasi  oleh  fasa pearlite .  Untuk gambar  (c)  variasi preheating suhu  200°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite namun  lebih  di  dominasi  oleh  fasa pearlite .
Gambar  16 .  Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah base  metal (a)  variasi preheating suhu  100°C  (b) variasi preheating suhu 150°C (c) variasi preheating suhu 200°C
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen pada daerah base metal dengan variasi suhu preheating dan  media  pendingin  oli pengelasan SMAW dapat dilihat pada Gambar 17.
Berdasarkan gambar 17 menunjukan hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah base metal . Pada gambar (a) variasi preheating suhu 100°C  terlihat  fasa  yang  terbentuk  hanya  fasa ferrite dan pearlite namun  lebih  di  dominasi oleh fasa pearlite . Sedangkan pada gambar (b) variasi preheating suhu 150°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite . Untuk gambar  (c)  variasi preheating suhu  200°C terlihat fasa yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite namun  lebih  di  dominasi  oleh  fasa ferrite .
Gambar  17. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah base  metal (a)  variasi preheating suhu  100°C  (b) variasi preheating suhu 150°C (c) variasi preheating suhu 200°C
Hasil pengujian struktur mikro pada setiap spesimen pada daerah base metal dengan variasi tanpa treatment pengelasan  SMAW  dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar  18. Hasil  pengamatan  struktur  mikro pengelasan  baja  SS400  pembesaran  500x  daerah base metal variasi tanpa treatment
Berdasarkan gambar 18 menunjukan hasil pengamatan skruktur mikro pengelasan SMAW dengan  pembesaran  500x  pada  daerah base metal .  Pada  tanpa treatment terlihat  fasa  yang terbentuk adalah fasa pearlite dan ferrite .
Pada  derah base  metal merupakan  daerah logam  yang  agak  jauh  disekitar  daerah  las namun  masih  terkena  panas  pengelasan.  Pada daerah ini fasa yang terbentuk hanya fasa ferite dan perlite .

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan
penelitian mengenai
Pengaruh  Media  Pendingin  pada  Proses Pengelasan Baja SS400 dengan Memvariasikan Suhu Preheat terhadap Sifat Fisik dan Mekanik, dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan  yang signifikan.  Pertama,  pada  pengujian  impak, hasil  menunjukkan  bahwa  variabel preheat temperatur  200°C  dengan  media  pendingin  air sumur  menghasilkan  energi  impak  tertinggi sebesar 60,429 J, sedangkan preheat temperatur 100°C  menunjukkan  nilai  energi  impak terendah  sebesar  38,376  J.  Kedua,  dalam konteks  nilai  impak,  variasi  tanpa  treatment memiliki nilai impak tertinggi sebesar 1 J/mm, sedangkan  nilai  terendah  dicapai  pada preheat temperatur  100°C  dan  150°C  dengan  media pendingin air sumur sebesar 0,5 J/mm².
Selanjutnya, pada pengujian tarik, ditemukan  bahwa  kekuatan  tarik  tertinggi terjadi  pada  hasil  pengelasan  dengan preheat temperatur  200°C  dan  media  pendingin  air sumur,  mencapai  0,426  kN/mm²,  sementara nilai terendah tercatat pada preheat temperatur 100°C  dengan  media  pendingin  air  sumur sebesar  0,397  kN/mm².  Begitu  pula  pada kekuatan  luluh,  variasi preheat temperatur 200°C dengan media pendingin oli menghasilkan  nilai  tertinggi  sebesar  0,220 kN/mm²,  dan  nilai  terendah  dicapai  pada preheat temperatur  100°C  dengan  media pendingin  air  sumur  sebesar  0,100  kN/mm². Terakhir,  pada  pengujian  tarik,  modulus elastisitas  tertinggi  tercatat  pada preheat temperatur  200°C  dengan  media  pendingin  air sumur sebesar 0,630 kN/mm², sementara variasi tanpa  treatment  menunjukkan  nilai  modulus elastisitas terendah sebesar 0,575 kN/mm².
Kesimpulan  ini  menggambarkan  bahwa variabel suhu preheat dan jenis media pendingin memiliki dampak yang signifikan terhadap sifat fisik  dan  mekanik  Baja  SS400,  memberikan informasi  yang  berharga  untuk  pengembangan teknik  pengelasan  dan  pemilihan  parameter yang optimal dalam aplikasi konstruksi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] I.  Susanto,  "Penyambungan  Pipa  Material Baja  St37  Menggunakan  Metode  Friction Welding dengan Panjang Bushing 40 mm,"
Doctoral  dissertation,  Universitas  Gadjah Mada, 2017. [2] R.R.N. Jalajuwita, "Hubungan Karakteristik  Individu  dan  Posisi  Kerja dengan  Keluhan  Muskuloskeletal  (Studi pada  Unit  Pengelasan  Pt.  Duta  Hita  Jaya, Bekasi),"
Doctoral
dissertation,
Universitas Airlangga, 2015.
[3] S. Sutomo, "Pengaruh Frekuensi Gouging terhadap Kekerasan dan Cacat Pengelasan Baja  St37  Menggunakan  Pengelasan SMAW,"
Doctoral dissertation, Universitas  Nahdlatul  Ulama  Sunan  Giri, 2022. [4] N. Julian, "Analisa Perbandingan Kekuatan Tarik pada Sambungan Las Baja SS400  Pengelasan  MAG  dengan  Variasi Arus  Pengelasan  dan  Media  Pendingin Sebagai Material Lambung Kapal," Jurnal Teknik Perkapalan , vol. 7, no. 4, 2019.
[5] R.Y. Pratama, M. Basuki, and E. Pranatal,
"Pengaruh Variasi Arus Pengelasan
SMAW  untuk  Posisi  Pengelasan  1g  pada Material Baja Kapal SS 400 terhadap Cacat Pengelasan," Jurnal  Sumberdaya  Bumi Berkelanjutan  (SEMITAN) ,  vol.  2,  no.  1, pp. 203-209, 2020.
[6] M.A.P.  Famoesa,  P.I.  Santosa,  and  E. Pranatal, "Pengaruh Variasi Sudut Kampuh V  pada  Sambungan  Las  FCAW  dari Material Baja SS 400," Jurnal Sumberdaya Bumi  Berkelanjutan  (SEMITAN) ,  vol.  2, no. 1, pp. 85-93, 2020.
[7] E. Prasetyo, H. Hariri, R. Hermawan, and M.R.A.  Putra,  "Analisis  Kekuatan  Las pada Sambungan Bejana Tekan
Decolorizer," Teknobiz:  Jurnal  Ilmiah Program  Studi  Magister  Teknik  Mesin , vol. 13, no. 2, pp. 130-136, 2023.
[8] R.T. Salsabilah, "Pengaruh Sudut Single V Joint  terhadap  Distorsi  dan  Kekerasan Hasil Pengelasan SMAW Pelat Baja A36," Doctoral  dissertation,  Institut  Teknologi Sepuluh Nopember, 2023.
[9] A.  Bianto,  "Pengaruh  Variasi  Arus  pada Las Spot Welding Material Beda Jenis SUS 301 dan DIN 1.4003," Doctoral dissertation,  Universitas  Muhammadiyah
Ponorogo, 2022.
[10] B.  Widyanto,  "Studi  Kasus:  Analisis Kegagalan Sambungan Las Pipa CRA Clad Penyalur  Gas  12  inch  Akibat  Terjadinya Perubahan  Fasa  dan  Terbentuknya  Cacat Las pada Saat Konstruksi," 2018.
[11] D. Jarot Wijayanto, "Studi Korosi dan Sifat Mekanis  Sambungan  Las  Busur  Rendam untuk  Konstruksi  Baja  dengan  Perlakuan Panas,"
Jurnal Teknologi TECHNOSCIENTIA , ISSN: 1979-8415, p.
169.
[12] J.  Wijayanto,  "Studi  Korosi  dan  Sifat Mekanis  Sambungan  Las  Busur  Rendam untuk  Konstruksi  Baja  dengan  Perlakuan Panas," Jurnal Teknologi TECHNOSCIENTIA , pp. 169-176, 2014.
[13] I.  Alkahla  and  S.  Pervaiz,  "Sustainability Assessment  of  Shielded  Metal  Arc Welding  (SMAW)  Process,"  in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering ,  vol.  244,  no.  1,  p.  012001, September 2017.
[14] A.K. Paul, "Robust Product Design Using SOSM for Control of Shielded Metal Arc- Welding (SMAW) Process," IEEE
Transactions  on  Industrial  Electronics , vol. 63, no. 6, pp. 3717-3724, 2016.
[15] R.  Datta,  D.  Mukerjee,  and  S.  Mishra, "Weldability and Toughness Evaluation of Pressure  Vessel  Quality  Steel  Using  the
Shielded  Metal  Arc  Welding  (SMAW) Process," Journal of Materials
Engineering and Performance , vol. 7, pp. 817-823, 1998.
[16] A.  Firmansah,  "Analisis  komposisi  kimia  dan keausan (wear testing) pada disc brake pesawat cessna  grand  caravan  208  B"  (Tugas  Akhir), Program  Studi  DIII  Aeronautika  Sekolah Tinggi  Teknologi  Kedirgantaraan  (STTKD) Yogyakarta , 2020.
[17] X. Salahudin, S. F. Aziz, N. Mulyaningsih, and S. Widodo, "Analisis Laju Keausan Ring Ball Bearing Hasil Perlakuan Quenching," Mekanik: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin , vol. 7, no.  1, pp. 44-50, 2021.
[18] A.  Rifaldi,  A.U.  Ryadin,  and  A.R.  Hakim, "Pengaruh Suhu Preheating Terhadap
Kekuatan  Tarik  dan  Kekerasan  Pelat  Baja ASTM  A36  pada  Pengelasan  Shielded  Metal Arc Welding (SMAW)," Sigma Teknika , vol. 4, no. 1, pp. 81-90, 2021.
[19] M.D.  Darsin,  S.  Junusii,  and  Y.I.  Triawan, "Analisa  Sifat  Mekanik  dan  Struktur  Mikro Paduan  Aluminium  5083  Akibat  Pengelasan Metal Inert Gas (MIG) dengan Variasi Preheat
dan Post Heat," Jurnal  ROTOR , vol. 3, no. 2, pp. 67-74, 2010.
[20] S. Maulana, "Pengaruh Variasi Media Pendingin  pada  Sifat  Mekanik  Pengelasan Material  Baja  SS400,"  Doctoral  dissertation, Universitas Pancasakti Tegal, 2023.
[21] C.  Dedi,  "Analysis  of  Micro  Structure  and Hardness  on  Pre  Heating  Results  of  SMAW Welding  JIS  G  3131  SPHC  Steel  Plate  with Variation of Temperature and Cooling Media," Doctoral  dissertation,  Universitas  17  Agustus 1945 Surabaya, 2022.
[22] S. Askar, S. Sinarep, and N.H. Sari, "Pengaruh Preheat  dan  Tempering  Terhadap  Kekerasan dan Struktur Mikro Hasil Pengelasan Baja JIS SS 400," Dinamika Teknik Mesin , vol. 3, no. 1, 2013.
[23] R.T.  Haniv,  "Pengaruh  Pre  Heat  pada Sambungan Butt Joint Material SS400 terhadap Nilai Tensile Strength, Uji Metallography dan Hardness  Test  dengan  Pengelasan  GMAW  di PT. INKA Madiun," Jurnal Teknik Mesin , vol. 4, no. 02, 2016.
[24] W.  Soedarmadji,  "Pengujian  Impak  Dan Mikrostruktur Terhadap Baja Per Daun Dengan Media  Pendingin  Oli  Dan  Air," Cyber-Techn , vol. 13, no. 02, p. 9, 2019.
[25] A.  Achmadi,  "Studi  Eksperimen  Pengaruh Perlakuan Quenching Dengan Variasi
Pendingin  Konsentrasi  Air  Garam  Terhadap Kekerasan Dan Kekuatan Tarik Pada Baja ST 37," SIMETRIS , vol. 11, no. 2, pp. 34-42, 2017.
[26] S.P.P.  Warman,  "Analisis  Faktor  Penyebab Cacat Pengelasan pada Pipa (Study Kasus pada Pipa  Distribusi  PDAM  Kabupaten  Kutai Barat)," Jurnal  Jurusan  Teknik  Mesin, Politeknik Sendawar , vol. 8, pp. 730-736, 2017.
[27] L.  Farima  and  A.  E.  Palupi,  "Efek  Perlakuan Panas Dengan Variasi Double Quenching Dan Penambahan  Garam  (Nacl)  Pada  Al6061 Terhadap  Kekerasan  dan  Struktur  Mikro," Jurnal Teknik Mesin ,  vol. 9, no.  1,  pp. 47-56, 2021.
[28] W.  Hidayat,  "Klasifikasi  dan  Sifat  Material Teknik Serta Pengujian Material," 2019.
[29] R.D.  Prayogo,  "Analysis  Pengaruh  Arus Pengelasan  Terhadap  Kekuatan  Tarik  dan Struktur  Mikro  Baja  SS  41  pada  Pengelasan GTAW," in Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan , pp. 133-140,
September 2018.