TUGAS AKHIR (KP 1701) STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SUHU TRANSISI, STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT KEKERASAN PADA LOGAM INDUK, LOGAM LAS DAN DAERAH PENGARUH PANAS (HAZ) BAJA TAHAN KARAT AISI 304 SETELAH DIANNEALING PADA BERMACAM-MACAM SUHU 1(.tre ~~~ r--1 toO!> OLEH: HARRIS ABDI SM NRP: 4198.100.035 JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAY 2003 --·------ ., r /:. N ~· ., . , · .,Q ·._ U- <>--:;~ L l ~u> l - - : 1- - - ; Z.( 'tO Cf~ ! . l :, - • • r . ! -;;::::-: ·- - '· ..• .~- J. ·~· !. , ~ ~;-_ : · L
STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SUHU TRANSISI, STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT KEKERASAN PADA LOGAM INDUK, LOGAM LAS DAN DAERAH PENGARUH PANAS {HAZ) BAJA TAHAN KARAT AISI 304 SETELAH DIANNEALING PADA BERMACAM-MACAM SUHU TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Perkapalan Pada Jurusan Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Mengetahui I Menyetujui Dosen Pembimbing, Wing Hend prasetyo, S. T., M.Eng. NIP. 132.133.972 SURABAYA JANUARI, 2003
STUDI PERBANDINGAN KARAKTERISTIK SUHU TRANSISI, STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT KEKERASAN PADA LOGAM INDUK, LOGAM LAS DAN DAERAH PENGARUH PANAS (HAZ) BAJA TAHAN KARAT AISI 304 SETELAH DIANNEALING PADA BERMACAM-MACAMSUHU TUGASAKHIR Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Untuk Mernperoleh Gclar Sarjana Teknik Perkapalan Pad a Jurusan Tcknik Pcrkapalan Fakultas Teknologi Kclautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya NIP: 132.133.972 SURABAYA JANUARI, 2003
STUDI PERBANDINGA.~ KARAKTERISTIK SUHU TRANSISI, STRUKTUR MIKRO DAl"' SIF AT KEKERASAN P ADA LOG AM INDUK, LOG AM LAS DAl~ DAERAH PENGARUB PANAS (HAZ) BAJA TAHAN KARAT AISI 304 SETELAH DIANNEALING PADA BERMACAM- MACAM SUHU TUGASAKHIR Telab Direvisi Sesuai Dengao Basil Sidaog Ujiao Togas Akhir Pad a Jurusan Teknik Perkapalan · Fakultas Teknologi Kelautan lnstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya rasetyo, S.T, M.Eng. NIP : 132.133.972 SURABAYA JANUARI, 2003
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER ABSTRAK FAKULTASTEKNOLOGIKELAUTAN JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN SARJANA TEKNIK (Sl) Studi Perbandingan Karakteristik Suhu Transisi, Struktur Mikro dan Sifat Kekerasan Pada Logam lnduk, Logam Las dan Daerah Pengaruh Panas (HAZ) Baja Tahan Karat AISI 304 Setelah Diannealing Pada Bermacam macam Suhu Studi perbandingan karakteristik suhu transisi, struktur mikro dan sifat kekerasan dilakukan pada Iogam induk, logam las dan daerah pengaruh panas baja tahan karat AISI 304 setelah diannealing pada suhu antara 1008°C sampai 1120 °C. Suhu pada pengujian impak dilakukan pada bermacam-macam .suhu, suhu terendah -196°C (suhu cryogenic) dan suhu tertinggi 31 °C (suhu kamar), dimana pengujian ini dilakukan untuk memperoleh kurva suhu transisi pada logam induk, Iogam las dan daerah pengaruh panas (HAZ) yang menunjukkan hubungan antara prosentase kepecahan ulet-getas (shear fracture) dengan suhu. Suhu transisi yang paling rendah terletak pada daerah HAZ dan yang paling tinggi terletak pada daerah logam las. Uji kekerasan pada logam induk, logam las, dan daaerah pengaruh panas (HAZ) dilakukan dengan pengujian kekerasan vickers, dimana pengujian ini
menggunakan piramida intan sebagai penekan (indentor).Hasil uji kekerasan pada baja AlSl 304 dengan perlakuan menunjukan nilai kekerasan las<logam induk<daerah pengaruh panas (HAZ), sedangkan tanpa perlakuan menunjukkan nilai kekerasan Logam dasar<logam las<daerah pengaruh panas (HAZ). Gambar mikrostruktur logam induk, logam las dan daerah pengaruh panas (HAZ) dengan perbesaran 400 X diambil dengan menggunakan foto mikro setelah terlebih dahulu digosok dan dietsa. Hasil foto mikro menunjukkan adanya presipitasi karbida krom (Cr23C6) pada daerah pengaruh panas (HAZ) yang dapat mengurangi ketangguhan dan ketahanan korosi, terbentuknya butir-butir baru yang equiaxe pada daerah logam dasar sehingga terjadi penurunan nilai kekerasan dan kekuatan Jogam, struktur dendritik pada logam las yang terdiri austenitik dan delta ferrite . 11 logam
SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY ABSTRACT FACULTY OF MARINE TECHNOLOGY DEPARTEMENT O.F NAVAL ARCHITECTURE AND SHIPBUILDING DEGREE IN ENGINEERING (Sl) The Study of Compa•·ison Characteristic of Transition Temperature, Micro structure and Hardness on Base Metal, Weld Metal and Heat Effective Zone (IIAZ) of Stainless Steel AISI 304 After Annealing in Various Temperature The comparison characteristic of base metal, weld metal and heat affective zone (1-lAZ) of stainless steels AISI 304 was studied in impact test, hardness test and microstructure after heat treated by annealing which temperature betwen 1008°C to 1120 oc. The temperature of impact test was held in various, the low temperature was -196°C (the cryogenic temperature) and the higher temperatur was 31 oc (room temperature) and it was to aimed the transition temperature curves of percentage shear fracture versus temperature each of the three elements (base metal , weld metal and heat affective zone) of speciments.The lowest transition temperature was on heat effective zone and the higher transition temperature was on weld metal. Hardness test was using vickers test with diamond pyramid indentor to resulted the hardness value of base metal, weld metal and heat affective zone (HAZ).The resulted of hardness test on stainless steel AISI 304 with heat treatment shown Ill
hardness value of weld metal<base metal<heat effective zone (HAZ), and without heat treatment shown hardness value of base metal<weld metal<heat effective zone (HAZ). Microstructure image of base metal, weld metal and heat affective zone (HAZ) magnified 400 X was taken by using photo micro after the three elements had polished and etsa treated. Foto micro result of heat effective zone (HAZ) showing chromium carbide was precipitated in which reducing corrosion resistance and toughness, new equiaxe grains in which reducing hardness value and strength of steel was created., dendritic structure of weld metal contains austenitic and delta ferrite IV
KATAPENGANTAR Puj i dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, Juru selamat dan penebus dosa-dosa umat manusia dan Bunda Maria, Bunda Allah, karenaNY Alah penulis akhimya dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini, dimana laporan tugas akhir merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana (S 1) Teknik Perkapalan. Laporan tugas akhir ini penulis sadari masih banyak kekurangan dan kelemahan yang jauh dari sempurna, oleh karena itu semua kritik dan saran san gat diharapkan oleh penulis untuk menyempumakan laporan tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap agar laporan tugas akhir ini dapat berguna bagi pembaca terutama bagi mahasiswa jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS. Penulis secara pribadi mengucapkan terimakasih kepada: 1. Prof.Ir. Soegiono, selaku Rektor ITS. 2. Ir. Budi Santosa M.T, selaku Dekan Fakultas Teknologi Kelautan, ITS. 3. Ir. Djauhar Manfaat M.Sc, Ph.D, selaku Ketua Jurusan Teknik Perkapalan. 4. Ir. I.K.A.P Utama M.Sc, Ph.D, selaku Seketaris Jurusan Teknik Perkapalan. 5. Wing Hendroprasetyo S. T, M.Eng, selaku dosen pembimbing yang telah membantu dan mengarahkan selama pengerjaan tugas akhir. 6. Pak. Mudjito, Pak Thoriq (Poltek Kapal), Pak Didik dan Pak Yanto, yang membantu dalam menyelesaikan spesimen impak. 7. Kedua orang tua dan saudara-saudara saya, Bapak, Mamak, Heri, Yanti dan Mei. Doa kalian selalu menyertaiku. 8. Y ohanna Kristiani Tarigan, Nande tigan sayangku yang selalu memberi semangat juang padaku, doa ndu i kabul ken Dibata. 9. Iwan K. Siringo-ringo, terima kasih atas semua bantuan yang telah kau berikan. I'll always remember you anywhere. v
10. Ternan-ternan sepeijuangan Farid dan Endro, We have glory now!!! 11. Nangin, Don Yuan D'Marco (Play Boy cap sendok makan), Thanks for the room and fasility (6 $ I month). 12. Arek-arek 98', ingat selalu bang BIRING. 13. Ternan-ternan IKKSU, maaf telah mengecewakan kalian selama ini, semoga Tuhan mengampuniku. 14. Ternan-ternan Permata GBKP, sorry jarang ikut PA. 15. Segenap kru kos-kosan F1, Inang dan Amang Pangabean,Volta, MelAnton, Daniel (thanks atas grafiknya), Sunda, Umi, Lidia, Ira, bang Pungu (repair jendela Sunda) . 16. Ternan -ternan kalak KARO ITS, mejuah-juah kerina. 17. Ternan-ternan main bola di San Siro (Fix Purba, Wayang (Jimmy jangkrik), Jahudi, Andi, Raul mumbang. 18. Dan semua pihak yang membantu Tugas akhir ini, dan yang tidak ada namanya mohon maaf, soalnya ini dikeijakan jam 03.14 WIB. VI
DAFTAR JSI ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR DAFTAR lSI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN BABI PENDAHULUAN 1.1. LA TAR BELAKANG MASALAH 1.2. HIPOTESIS 1.3. PERUMUSAN MASALAH 1.4. TUJUAN 1.5. MANFAAT 1.6. BAT ASAN MASALAH BABH DASAR TEORI 2.1. BAJA TAHAN KARAT 2.2. BAJA TAHAN KARAT MARTENSITIK 2.3 . BAJA TAHAN KARAT FERITIK 2.4. BAJA TAHAN KARAT AUSTENITIK 2.5 . Perlakuan Panas 2.5.1 Pengaruh PWHT Pada Baja Tahan Karat Austenitik (AISI 304) 2.6. Ketangguhan Austenitik Stainless Steel Pada Suhu Cryogenic dan Suhu Ruangan 2.6.]. Ketangguhan Pada Suhu Cryogenic VII 111 v VII X XI XII 1 2 3 3 4 4 5 6 7 9 1 1 12 13 13
2.6.2. Ketangguhan Pada Suhu Ruangan 2.7. Pengelasan Baja Tahan Karat Austenitk 2.7.1. Perubahan Struktur Mikro Austenitik Stainless Steel Pada Proses Pengelasan 2.8. Charpy Impact Test (ASTM A 370) 2.8.1 Pendahuluan 2.8.2 Arti dan Kegunaan 2.8.3 Peralatan 2.8.4 Efek Noeth 2.9. Pengujian Kekerasan 2.9. 1 Uji Vickers 2. 9.1.1. Prinsip 2.9.1.2. Definisi 2.9.1.3. Simbol 2.9.1.4. Beban Uji dan Bahan Uji 2.9.1.5. Penentuan Nilai Uji Kekerasan BABIII METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alur Penelitian 3.2. Bahan dan Peralatan 3.3. Proses Pengelasan 3.4. Proses Perlakuan Panas 3.4.1. Proses Pendinginan 3.5 . Pengujian Impact 3.5.1. Persiapan 3.5.2. Suhu Pengujian 3.5 .3. Pelaksanaan 3.6. Pengujian kekerasan Vickers 3.6.1. Persiapan 3.6.2. Pelaksanaan 3.7. Pengujian Struktur Mikro (Metalografi) 3.7.] Persiapan dan Pelaksanaan Uji 3.7.2 Perhitungan Ukuran Butir (Grain Size) 14 15 17 21 21 22 24 29 31 33 33 33 34 35 36 37 38 · 39 43 44 44 44 46 46 47 47 48 49 49 51
3.8. Perhitungan Shear Fracture BAB IV ANALISA DATA 4. 1. Hasil Uji Impact dan Perhitungan Shear Fracture 4.2. Analisa Data Uji Impact dan Shear Fracture 4.3. Analisa hasil Uji Foto Mikro 4.4. Analisa Uji Kekerasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5. 1. KESIMPULAN 5.2. SARAN DAFTAR PUSTAKA IX 52 54 57 62 66 70 72 73
DAFTAR GAMBAR GAMBAR 2. 1. Mikrostruktur dasar austenitik stainless steel GAM BAR 2.2. Skema perubahan mikrostruktur baja setelah mengalami pengerjaan dingin GAMBAR 2.3. Presipitasi karbida didaerah pengaruh panas (HAZ) GAMBAR 2.4. Rekristalisasi pada daerah pengaruh panas (HAZ) GAM BAR 2.5. Mikrostruktur batas daaerah pengaruh panas dan logam lasan GAM BAR 2.6. Struktur solidifikasi lasan austenitic stainless steel GAMBAR 2.7. Uji impak charpy GAMBAR 2. 8. Sudut notch GAMBAR 2.9. Uji vickers GAM BAR 3.1. Sudut pengelasan material untuk spesimen weld metal dan HAZ GAM BAR 3.2. Grafik suhu PWHT GAMBAR 3.3. Bidang sisi datar spesimen GAMBAR 3.4. Ukuran spesimen dan notch GAMBAR 3.5. Panjang garis potong pertemuan dua bidang kemiringan keempat sisi piramid GAMBAR 3.6. Skema elektrolisa GAMBAR 3.7. Luas penampang spesimen setelah diuji GAM BAR 4.1. Asumsi perhitungan luas spesimen setelah diuji GAM BAR 4.2. Kurva hubungan temperatur dan shear fracture pada baja AISI 304 setelah diannealing GAMBAR 4.3 . Mikrostruktur base metal baja AISI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) GAM BAR 4.4. Mikrostruktur weld metal baja AISI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) GAMBAR 4.5. Mikrostruktur daerah pengaruh panas (HAZ) baja AISI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) X 17 18 18 19 20 21 22 26 35 40 43 45 45 48 50 52 55 57 62 63 64
TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE TABLE DAFTAR TABEL 2. 1. Komposisi kimia baja tahan karat martensit 2.2. Komposisi kimia baja tahan karat ferritik 2.3 . Komposisi kimia baja tahan karat austenitik 2.4. Simbol vickers 2.5. Beban uji dan bahan uji 3.1. Pengelasan material I (1=291.5 mm) 3.2. Pengelasan material II-A (1=251 .5 mm) 3.3. Pengelasan material II-B (1=251.5 mm) 3.4. Data untuk ukuran butir austenitk menurut standard ASTM 4. 1. Energi absorb pada beberapa macam variasi suhu pengujian impak AISI 304 setelah diannealing 4.2. Perhitungan shear fracture pada base metal 4.3. Perhitungan shear fracture pada weld metal 4.4. Perhitungan shear fracture pada daerah HAZ 4.5 . Suhu transisi pada baja AISI 304 setelah diannealing 4.6. Hasil uji kekerasan vickers baja AISI 304 setelah diannealing 4.7. Hasil uji kekerasan vickers baja AISI 304 tanpa perlakuan 4.8. Prosentase nilai kekerasan baja AISI 304 akibat diberi perlakuan panas (annealing) XI 7 8 10 34 35 40 41 42 51 54 55 56 56 60 66 67 67
DAFTAR LAMPIRAN Gambar 1. Mesin uji impak dan nitrogen cair Gambar 2. Dry ice dan alkohol Gambar 3. Nitrogen cair Gambar 4. Thermokopel Gambar 5. Oven untuk PWHT Gambar 6. Spesimen setelah diuji impak Gambar 7. Vickers tester Gambar 8. Alat ukur shear Gambar 9. Metallography test Gambar 10. Pengukuran luas shear fracture pada Logam Induk (71.76 %) Gambar 11 . Pengukuran luas shear fracture pada Logam Las (80.24 %) Gambar 12. Pengukuran luas shear fracture pada Daerah pengaruh Panas (HAZ) (47.95 %) XII
BAB I PENDAHULUAN
BABI PENDAHULUAN 1.1. LA TAR BELAKANG MASALAJ-1 Baja tahan karat AISJ 304 sangat banyak digunakan dalam pembangunan suatu konstruksi ( kapal, jembatan, tangki, pipa dan lain- lain). Dimana konstruksi tersebut beketja mulai dari suhu rendah ( cryogenic ) sampai pada suhu tinggi. Pengoperasian pada suhu rendah menyebabkan terjadinya kepecahan getas sehingga seluruh peralatan dan struktur konstruksi akan mengalami kerusakan yang parah. Sedangkan pengoperasian pada suhu tinggi, Jogam - logam konstruksi akan memperlihatkan perubahan bentuk atau defonnasi plastis sebelum mengalami kegagalan. Salah satu cara untuk mengurangi terjadinya kerusakan - kerusakan tersebut adalah dengan memberikan perlakuan panas ( heat treatment ) dalam hal ini adalah annealing, yang akan menjadikan baja lebih lunak ( ulet/ductile ) . Setelah dilakukan proses annealing, suhu pengoperasian untuk menghindari kegagalan atau patah getas belum dapat diketahui, untuk itu diperlukan suatu kurva suhu transisi yang menyatakan hubungan antara suhu pengoperasian dengan prosentase kepecahan geser, dengan demikian perubahan sifat - sifat material ulet ( ductile ) menjadi getas ( brittle ) dapat diketahui. HARRIS ABDf SM 4198.100.035
PENDAHULUAN hal.2 Pendekatan suhu transisi digunakan secara luas untuk tujuan pembandingan material. Dalam satu kelas material - material dengan kekuatan hampir sama, umumnya memiliki harga suhu transisi rendah sehingga memiliki ketahanan terhadap kepecahan lebih besar daripada material dengan harga suhu transisi tinggi [ Viswanathan, 1989]. Dalam tugas akhir ini akan dilakukan pengujian karakteristik suhu transisi ductile to brittle terhadap kuat impak V- notch, struktur mikro dan sifat kekerasan baja tahan karat AISI 304. 1.2. Hll'OTESIS Suhu transisi daerah pengaruh panas ( HAZ ) lebih besar daripada logam induk dan logam las baja tahan karat AISI 304 yang sudah diannealing. Adanya perbedaan struktur mikro dan sifat kekerasan pada logam las, logam induk dan daerah pengaruh panas (HAZ) baja tahan karat AISI 304 sesudah diannealing. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
PENDAHULUAN ha1.3 1.3. PERUMUSAN MASALAH Apakah suhu transisi daerah pengaruh panas ( HAZ ) lebih besar daripada logam induk dan logam las baja tahan karat AISI 304 yang sudah diannealing. Apakah ada perbedaan struktur mikro dan sifat kekerasan pada logam las, logam induk dan daerah pengaruh panas (HAZ) baja tahan karat AISI 304 sesudah diannealing. 1.4. TUJUAN a. Untuk memperoleh data perbandingan karakteristik suhu transisi, struktur mikro dan sifat kekerasan pada logam induk, logam las dan daerah pengaruh panas ( HAZ ) baja tahan karat AISI 304 setelah diannealing. b. Untuk mengetahui besamya energi absorb pada logam induk, logam las dan daerah pengaruh panas ( HAZ ) baja tahan karat AISI 304 setelah diannealing. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
PENDAHULUAN hal.4 1.5. MANF AA T Manfaat yang diperoleh dari pengujian ini adalah sebagai bahan referensi dalam pembangunan konstruksi yang akan menggunakan baja tahan karat AISI 304 yang akan dioperasikan pada suhu rendah sehingga terhindar dari kerugian finansial yang besar akibat teljadinya kepecahan getas. 1.6. BATASAN MASALAH Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut: a. Baja yang digunakan adalah baja tahan karat AISI 304. b. Temperatur annealing adalah 950°C c. Suhu terendah pengujian baja tahan karat AISI 304 adalah - 196°C s/d 30°C d. Pengujian impak dilakukan dengan 36 spesimen. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
BAB II DASAR TEORI
BABII DASAR TEORI 2.1. BAJA TAHAN KARAT Baja tahan karat (stainless steel) sebenamya adalah baja paduan dengan kadar paduan tinggi ( high alloy steel) berkualitas tinggi dan memiliki beberapa sifat serta karakteristik penting yang tidak dimiliki kelompok paduan besi lainnya seperti : 1. Mempunyai ketahanan korosi yang tinggi pada berbagai lingkungan terutama lingkungan yang mengandung air. 2. Tahan terhadap temperatur tinggi dan rendah. 3. Ketahanan yang baik terhadap oksidasi. 4. Mempunyai kekuatan serta keuletan yang baik pada temperatur yang tinggi . Baja tahan karat terdiri dari : 1. Kadar Cr-nya > 10,5 %. 2. Harus dapat membentuk kondisi pasif (passivity). Paduan utama penyusun baja tahan karat adalah kromium (Cr) dan Nickel (Ni), beberapa unsur paduan Iainnya seperti Mangan (Mn), Silicon (Si) dan Molebdenum (Mo) juga sering ditambahkan sebagai penstabil [Peckner, 1977]. HARRIS ABD I SM 4198.100.035
DASAR TEOR[ ha1.6 Pada baja tahan karat, kromium merupakan unsur yang menjadikan baja ini memiliki sifat tahan karat. Sifat tahan karat pada stainless steel sangat tergantung pada sebuah selaput tipis permukaan pasif kromium oksida transparan yang melekat pada permukaan baja yang melindungi baja ini dari lingkungan korosif. Berdasarkan komposisi kimia dan struktur mikronya secara umum stainless steel dibedakan dalam tiga kelompok yaitu: Baja tahan karat Martensitik. Baja tahan karat Ferritik. Baja tahan karat Austenitik. 2.2 BAJA TAHAN KARAT MARTENSITIK Baja ini mempunyai kadar krom antara (11-18) % dan kadar karbon an tara (0, 1 5 - 1 ,2) % [Peckner, 1977]. Baja tahan karat ini dikembangkan untuk mendapatkan paduan yang mempunyai sifat tahan korosi yang baik dan dapat dikeraskan dengan perlakuan panas ( heat treatment). Kadar karbon yang tinggi meyebabkan daerah gamma (austenit) akan bertambah besar sehingga ketika dipanaskan akan terbentuk fase austenit yang memungkinkan untuk melakukan quench - hardening. Kelompok baja tahan karat ini memiliki beberapa sifat khusus antara lain bersifat magnetik, hot work, cold work, dapat dikeraskan, HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.7 machinability yang baik dan memperlihatkan sifat tahan korosi terhadap cuaca dan beberapa chemical yang cukup baik. Sifat tahan korosinya akan bertambah baik jika baja ini dalam kondisi dikeraskan, tetapi masih belum sebaik sifat tahan korosi dari kelompok ferritik dan austenitik. Yang termasuk dalam kelompok baja tahan karat ini adalah tipe 403, 410, 416,420,431, 440A, 440B, 440C. Yang paling dikenal adalah tipe 410 dan 416 yang sering digunakan untuk turbin blade dan benda tuangan tahan korosi. Table 2. 1. Komposisi kimia baja tahan karat martensitik [Peckner, 1977] Tipe AISI No 403 410 416 420 431 440A 4408 440C c 0,15 max 0,15 max 0,15 max 0,15 min 0,20 max 0,60-0,75 0,75-0,95 0,95-1,20 Mn 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 Kom2osisi Cr 11,5-13 11 ,5-13 12-14 12-14 15-17 16-18 16-18 16-18 Ni - - - - 1,2-2,5 - - - Others - - 0,15S min - - 0,75 Mo max 0,75 Mo max 0,75 Mo max 2.3. BAJA T AHAN KARAT FERRITIK Baja tahan karat .ferritik adalah baja krom antara ( 14-27)% dan karbon antara (0,08-0,2)% [Pecner, 1977]. Baja ini mempunyai struktur mikro berupa ferrite alfa dan struktur kristal/lattice body centered cubic (BBC). Pada baja ini krom merupakan elemen pembentuk ferrite (ferrite fonner) semakin tinggi kadar krom dalam paduan akan membuat fase ferrite HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.8 menjadi stabil. Kestabilan ferrite yang mencapai temperature kamar membuat baja ini tidak dapat dikeraskan dengan laku panas, tetapi dapat dilakukan pengerjaan dingin (cold work) dan diannealing. Selain itu kadar krom yang tinggi dalam paduan menyebabkan daerah austenit akan menjadi sempit sebaliknya daerah ferrit akan bertambah luas. Satu-satunya proses laku yang dapat dilakukan pada baja ini adalah annealing yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan setelah pengelasan atau cold work guna meningkatkan keuletan serta sifat tahan korosinya. Kelebihan dari baja ini adalah kekuatannya yang relative tinggi dan tahan terhadap stress corrosion cracking, tetapi mempunyai weldability kurang baik. Hal ini disebabkan karena adanya perubahan fase pada waktu pengelasan yang mengakibatkan baja ini menjadi getas dan timbulnya endapan karbida. Tabel 2.2.Komposisi kimia baja tahan karat ferritik [Peckner, 1977] Tipe AISI Komposisi No c Mn Cr Others 430 0,08 max 1,0 16,0-18,0
430F 0,12 max ] ,25 16,0-18,0 0,6 Mo max 430F Se ' 0,12 max 1,25 16,0-18,0 0,15Se min 446 0,20 max 1,5 23,0-27,0 0,25Nmax HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.9 2.4. BAJA TAJ-IAN KARAT AUSTENITIK Baja ini terdiri dari baja krom - nikel (seri 3xx) dan baja krom nikel - mangan (seri 2xx) dengan jumlah kadar karbon dan nikel tidak kurang dari 23% [Peckner, 1977]. Berstruktur mikro austenit, struktur kristal/ lattice fa ce centred cubic (FCC, non magnetik, non hardenable, mudah dlakukan pengerjaan panas (hot work) dan agak sulit dilakukan pengerjaan din gin (cold work). Baja tahan karat ini dihasilkan dengan menambahkan elemen penstabil austenit ( austenit stabilizer) seperti nikel atau mangan pada paduan besi kromium . Austenitic stainless steel mempunyat sifat non magnetic jika dibandingkan dengan type ferritic dan martensitic stainless steel. Paduan austenitic yang paling umum adalah logam-logam besi, chromium, nikel yang disebut sebagai seri 300. Hal ini akan menyebabkan suatu logam akan mempunyai sifat tahan karat karena mempunyai kandungan chromium dan karbon yang tinggi . Tipe 300 merupakan tipe yang mempunyai ketahanan korosi paling tinggi jika dibandingkan dengan tipe-tipe lainnya salah satunya adalah jenis AISI seri 304. HARRIS ABDl SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal. I 0 Table 2.3. Komposisi kimia baja tahan karat austenitic [Peckner, 1977] AJSI Type No 301 302 304 304L 309 310 316 316L 321 347 c 0.15 max 0.15max 0.08 max 0.03 max 0.20 max 0.25 max 0.08 max 0.03 max 0.08 max 0.08 max Mn 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 Nominal composition, % Cr 16- 18 17-19 18-20 18-20 22-24 24-26 16- 18 16- 18 17-19 17-19 Ni 6-8 8- 10 8- 12 8-12 12- 15 19-22 10- 14 10- 14 9- 12 9-13 Others 2-3Mo 2-3Mo (5x%C) Ti min (10x%C)Cb-Ta min AISI 304 adalah jenis austenitic stainless steels gabungan dari carbon dan low alloy steels. Salah satu jenis AISI seri 300 ini paling banyak digunakan saat ini karena mudah untuk diproduksi dan mempunyai tahanan korosi ( corrosion resistance) yang tinggi. Komposisi AISI 304 terdiri dari 0,08% C, 2% Mn, (18-20)% Cr dan (8-12)% N [Peckner, 1977]. Komposisi AISI tipe 304 ini termasuk dalam komposisi yang tidak stabil (unstabilized compositions), dimana tidak dapat dikeraskan melalui perlakuan panas (heat treatment) tetapi akan keras bila diberikan perlakuan dingin. Untuk menghindari masalah-masalah tersebut dan tegangan yang terjadi pada material baja tahan karat AISI 304 (relief stress) maka perlu dilakukan suatu perlakuan panas yaitu annealing. Annealing merupakan salah satu perlakuan panas (heat treatment) yang dapat digunakan pada baja tahan karat jenis AISI 304. Dimana suhu yang dapat digunakan HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORl hal. I I untuk melakukan annealing pada baja tahan karat jenis AISI 304 1111 adalah antara (1850 - 2050tF atau (1008 - 1 120tC [Croft, 1996] . 2.5. PERLAKUAN PANAS Perlakuan panas atau heat treatment dapat didefinisikan sebagai kombinasi operasi pemanasan dan pendinginan terhadap logam atau paduan dalam keadaan padat dengan waktu tertentu yang bertujuan untuk memperoleh sifat tertentu [Suherman, 1 998]. Selama pemanasan dan pendinginan akan terjadi beberapa perubahan struktur mikro, dapat berupa perubahan fase dan bentuk atau ukuran yang menyebabkan terjadinya perubahan sifat dari Iogam atau paduan tersebut. Struktur mikro yang terjadi pada akhir suatu proses laku panas, selain ditentukan oleh komposisi kimia dari logam atau paduan dan proses laku panas yang dialami juga ditentukan oleh struktur atau kondisi awal benda kerja. Paduan dengan komposisi kimia yang sama, mengalami laku panas yang sama mungkin akan menghasilkan struktur mikro dan sifat yang berbeda bila struktur atau kondisi awal berbeda. Beberapa jenis perlakuan panas : Out gassing or hydrogen bake-ou Post-heat Post-Weld Heat Treatment (PWHT) Normalishing HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.l2 2.5.1. Pengaruh PWI-IT Pada Baja Tahan Karat Austenitik (AISI 304) PWHT sangat diperlukan sekali pada baja tahan karat austenitik, karena bertujuan untuk memberikan perbaikan terhadap faktor-faktor yang tidak diinginkan akibat proses pengelasan. Khusus untuk baja tahan karat AISI 304 jenis PWHT yang sangat tepat adalah melalui annealing dengan suhu antara (1850- 2050tF atau (1008- 1120)°C yang ditahan selama 1 jam per inchi (25,4 mm) ketebalan material [Peckner, 1977]. Setelah dilakukan annealing pada baja tahan karat jenis AISf 304 maka selanjutnya perlu dilakukan pendinginan cepat (rapid cooling) ± 3 menit, dapat digunakan dengan pendinginan air (water cooling). Pengaruh PWHT melalui annealing pada baja tahan karat jenis AISI 304 yaitu: Akan menyebabkan lebih cepat terjadinya penca1ran gans batas butir (grain boundary) chromiwn carbide sehingga menambah ketangguhan baja. Akan mengubah sigma ( larutan padat karbon dalam baja untuk austenitic) kembali menjadi alpha (larutan padat karbon ' dalam baja untuk ferrit). Akan melunakkan baja. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.l3 2.6. Kctangguhan Austenitic Stainless Steel Pada Suhu Cryogenic dan Suhu Ruangan 2.6.1. Kctangguhan Pada Suhu Cryogenic Logam-logam yang digunakan untuk komponen-komponen yang bekerja pada suhu pengoperasian rendah harus memiliki sifat-sifat tertentu yang mampu menahan kondisi tersebut. Pengalaman yang diperoleh dari kejadian-kejadian pada perang dunia II, dimana banyak terjadi kepecahan pada baja lambung kapal akibat kepecahan getas telah memperlihatkan bahwa Iogam-logam yang memiliki daya kerja yang baik pada suhu ruangan belum tentu memiliki sifat yang baik pula pada suhu pengoperasian rendah (cryogenic) [Peckner,1977]. Bahaya yang terjadi pada pengoperasian suhu rendah adalah kepecahan getas yang dapat mengakibatkan kerusakan besar-besaran pada peralatan dan struktur konstruksi suatu bangunan. Pada pengoperasian suhu tinggi, logam-Iogam konstruksi akan memperlihatkan perubahan bentuk atau deformasi plastis sebelum mengalami kegagalan. Sebaliknya pada pengoperasian suhu rendah, logam-logam yang tadinya memiliki sifat liat atau ulet tiba-tiba dapat mengalami kegagalan tanpa memperlihatkan . adanya deformasi plastis, bahkan pada tingkat pembebanan yang rendah sekalipun, kegagalan jenis ini dikenal sebagai kegagalan getas [Me Clintock, 1977]. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORl hal.l4 Untuk mengatasi masalah kegagalan getas, peralatan dan struktur harus didesain untuk meminimumkan konsentrasi tegangan dan harus dibuat dari material yang berdasarkan penguJian dan pengalaman pengoperas1an, memperlihatkan sifat ketangguhan yang tinggi pada kondisi pengoperasiannya. Banyak jenis baja yang memiliki unjuk kerja memuaskan pada kondisi pengoperasian pada suhu rendah, namun hanya sedikit jenis baja yang sesuai untuk penyimpanan gas-gas yang dicairkan seperti nitrogen, oksigen, hydrogen, dan helium. Gas-gas yang dicairkan tersebut mendidih pada apa yang dinamakan sebagai suhu cryogenic, yaitu dibawah suhu - lO 1 °C. Dalam klasifikasi baja tahan karat, hanya baja tahan karat jenis austenitic yang sesuai untuk kondisi cryogenic [Me Clintock, 1977]. Pada Cr-Ni austenitic dan Cr-Mn-N austenitic stainless tidak menunjukkan sifat tangguh pada suhu cryogenic. 2.6.2. Ketangguhan Pada Suhu Ruangan Austenitic stainless steel sesuai dengan namanya mempunyai struktur mikro austenitic ~an struktur kristal/lattice face centered cubic (FCC) pada suhu ruangan dan tidak bisa dikeraskan dengan perlakuan panas, meskipun jenis ini bisa dikeraskan dengan perlakuan dingin. Sebagai contoh pada suhu ruangan logam ini menunjukkan yield strengths antara 30 dan 200 ksi (206.9 dan 1379 MN/m2 ) tergantung dari perlakuan HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORl hal.15 dingin dan komposisi dari logam. Logam ini juga menunjukkan keuletan dan ketangguhan yang tinggi meskipun logam ini juga mempunyai kekuatan yang tinggi. 2.7. . PENGELASAN BAJA TAHAN KARAT AUSTENITIK Austenitik Stainless steel tidak mengalami banyak kesukaran dalam proses pengelasannya, karena baja jenis ini tidak membentuk martensite pada proses pendinginan (Okumura, 1981] . Walaupun demikian, pada pengelasan baja ini, proses pemanasan yang terj adi pada daerah pengaruh panas bisa menempatkan baja ini pada temperatur sensitis ( 400°C-800°C) yang selanjutnya dapat berakibat turunnya ketahanan korosi didaerah tersebut. Turunnya ketahanan korosi akibat proses pengelasan ini dapat menimbulkan suatu cacat yang dikenal dengan nama weld decay [Jhon, 1977]. Suatu hasil pengelasan austenitic stainless steels yang berada dalam suatu larutan korosif akan mengalami suatu perubahan metalurgis pada suatu daerah dengan jarak tertentu dari fusion line [Fontana, 1987]. Daerah ini adalah daerah yang mengalami temperatur sensitis sebagai akibat dari suatu siklus panas tertentu. Siklus panas ini akan HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.16 mengakibatkan terbentuknya presipitasi chromium carbide (Cr23C6) pada batas-batas butir. Fenomena ini menyebabkan turunnya kadar chromium pada daerah disekitar batas butir yang akan memperendah ketahanan korosi didaerah tersebut, hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi intergranular apabila baja tersebut berada dalam suatu larutan korosif Pengelasan dengan intensitas panas yang tinggi bisa mengurang1 terjadinya cacat semacam ini. Cara-cara penanggulangan yang lebih effektif dapat disebutkan antara lain : Mengadakan suatu post heat treatment untuk baja yang telah mengalami proses pengelasan dengna tujuan mendorong terjadinya dissolusi chromium carbide (Cr23C6) dan mengembalikan kadar chromium pada daerah didekat batas butir. Mengurangi kadar karbon pada baja untuk mencegah terbentuknya chromium carbide (Cr23C6) . Menambahkan elemen-elemen seperti titanium, tantalum atau columbium yang mempunyai affinitas tinggi terhadap karbon. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.l7 2.7.1. Pcrubahan Struktur mikro Austenitik Stainless Steel pada proses pengelasan. Gambar 2.1 sampai dengan 2.2 menunjukkan mikrostruktur dari austenitic stainless steel untuk beberapa kondisi yang dialami. Gam bar 2.1. Mikrostmktur dasar austenitic stainless steel [Metals Handbook Vol. 7, 1973] Gambar 2.1 . menunjukkan mikrostruktur dasar dari baja ini. Tampak dalam gambar ini butir-butir equiaxe yang menunjukkan bahwa logam merupakan hasil suatu pengerjaan panas. Tampak juga disini bidang- bidang twin yang sering dijumpai pada logam dengan struktur austenitic. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI ha1.18 : ' ' ; RECRYSTAlliZED HAZ l I I CAST WELD RECRYSTAlliZED HA7. I I I I I I 1 ROltEO PlATE ' .·' t', Gambar 2.2 .. Skerna perubahan mikrostruktur baja setelah rnengalarni pengerjaan dingin [Metals Handbook Vol. 7, 1973] Skema perubahan mikrostruktur dari baja ini setelah mengalami pengerjaan dingin ditunjukkan pada gambar 2.2. Dapat dilihat disini perubahan-perubahan yang terjadi akibat pengerjaan dingin yang dialami . Deformasi plastis yang dialami oleh logam dapat dilihat dari banyaknya bidang-bidang slip pada butir-butir. Gambar 2.3. Presipitasi karbida didaerah pengaruh panas (HAZ) [Metals Handbook Vol.7, 1973] HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.l9 Gambar 2.3 . menunjukkan mikrostruktur dari daerah pengaruh panas yang terjadi pada saat pengelasan baja ini. Panas pengelasan menyebabkan daerah ini berada pada suatu temperatur sensitis yang mendorong terbentuknya presipitasi fase chromium carbide (Cr23CG). Bintik-bintik hitam pada batas butir dan pada bidang-bidang slip menunjukkan adanya presipitasi karbida ini. Gambar 2.4 . Rekristalisasi pada daerah pengaruh panas (I-IAZ) [Metals Handbook Vol.7, 1973] Pada daerah yang lebih dekat dengan logam las, temperatur yang cukup tinggi mendoro~g terjadinya proses rekristalisasi. Gambar 2.4. menunjukkan mikrostruktur didaerah ini dimana tampak adanya butir- butir yang baru tumbuh dan berukuran kecil. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI ha1.20 Gambar 2.5. Mikrostruktur batas daerah pengaruh panas (HAZ) dan logam lasan [Metals Handbook Vol.7, 1973] Gambar 2.5. selanjutnya menunjukkan mikrostruktur perbatasan antara daerah pengaruh panas dan logam lasan. Tampak dalam gambar ini proses rekristalisasi yang telah sempurna ditandai dengan terbentuknya butir-butir yang bebas regangan dan berukuran besar. Tidak tampak dalam gambar ini adanya presipitasi karbida; pendinginan yang cepat yang dialami daerah ini pada rentang temperatur sensitis tidak memberi kesempatan terbentuknya presipitasi karbida. Dapat dilihat pada mikrograph ini garis fusi yang merupakan batas antara daerah pengaruh panas dan daerah lasan. Batas ini ditunjukkan dengan perubahan dari struktur kristal daerah pengaruh panas yang equiaxe, menjadi struktur dendritik yang merupakan karakteristik daerah lasan [Esterling, 1992]. Struktur HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.21 solidifikasi pada logam lasan ditunjukkan dengan lebih jelas pada gambar 2.6. Gambar 2.6. Struktur solidifikasi lasan austenitic stainless steel [Metals Handbook Yol.7, 1973] 2.8. Charpy Impact Test (ASTM A370) 2.8.1. Pendahuluan Men~rut ASTM A370, 19.1 Impact charpy V -notch adalah dynamic test dim ana spesimen impact ' dipukul dan patah oleh satu ayunan yang dilakukan oleh mesin uji impact. Pent,rukuran harga test menggunakan energi yang terserap, prosentase shear fracture, lateral expansion dari notch atau kombinasi dari hal-hal tersebut. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORf hal.22 Mcnurut ASTM A370, 19.2 Temperatur uji yang berbeda dengan suhu ruangan merupakan hal umum yang diminta dalam pengujian ini. Meskipun temperatur uji kadang-kadang berhubungan dengan temperatur service, kedua temperatur tersebut tidak perlu harus sama. kedudukon r~u l o kedudukon okhir Gambar 2.7. uji impak charphy 2.8.2. Arti dan kegunaan Menurut ASTM A370, 20.1. Sifat ductile vs. brittle, body centered cubic (BCCJ. atau paduan Iogam ferritic menunjukkan perubahan yang besar ketika diuji impact lebih dari range suhu operasinya. Pada temperatur diatas HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.23 transisi, spesunen uji impact menunjukkan mekanisme patah ulet, menyerap energi relatif Iebih besar. Pada temperatur rendah akan terjadi kepecahan getas dengan penyerapan energi yang rendah. Pada daerah transisi kepecahan merupakan kombinasi dari daerah yang patah ulet dan patah getas. Menurut ASTM A370, 20.2. Range suhu atau batas suhu yang digunakan tergantung dari material yang akan diuji . Perubahan sifat ditentukan dengan bermacam- macam cara. Mcnurut ASTM A370, 20.2.1. Dari hasi uji akan dihasilkan energi minimum yang terserap, sifat kepecahan, lateral expansion atau kombinasinya pada temperatur yang ditentukan. Menurut ASTM A370, 20.2.2. Dari hasil uji akan ditentukan temperatur transisi dengan menggunakan besarnya energi yang terserap atau sifat kepecahan ketika pengujian dilakukan diatas suhu operasinya. ' HARRIS ABDl SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.24 2.8.3. Peralatan a. . Mesin Uji Mcnurut ASTM A370, 21.1.1. Mesin impact Charpy adalah merupakan suatu alat dimana spesimen impak patah oleh satu pukulan dari pendulum yang berayun bebas. Pendulum dilepaskan dari ketinggian yang tetap. Selama tinggi awal pendulum, tinggi akhir dari pendulum setelah berayun dan massa pendulum diketahui, maka energi yang digunakan untuk memukul spesimen diketahui. Hal tersebut merupakan suatu cara untuk menentukan besamya energi yang digunakan untuk mematahkan spestmen. Menurut ASTM A370, 21.1.2. Prinsip lain dari mesin ini adalah mempunyai desain tumpuan yang fix. Tumpuan tersebut direncanakan sedemikian rupa sehingga permukaan notch vertical. Pendulum memukul bagian yang tidak mempunyai/ berlawanan dengan notch. Menurut ASTM A370, 21.1.3. Mesin Charpy biasanya digunakan untuk logam yang mempunyai range energi antara 220 sampai 300 ft.lbf (300 sampai 400 J). Kadang-kadang mesin yang mempunyai kapasitas lebih rendah juga HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.25 digunakan . Kecepatan linear dari pendulum adalah antara 16 sampai 19 ft/s (4.9 sampai 5.8 m/s). b. Temperatur Media Menurut ASTM A370, 21.2.1. Untuk pengujian yang berbeda dengan suhu ruangan, diperlukan pengkondisian spesimen Charpy ke suatu media yang dapat dikontrol tern peraturnya. Menu rut ASTM A370, 21.2.2. Media temperatur rendah biasanya fluida~fluida dingin (seperti air, air dan es, dry ice ditambah dengan cairan lainnya seperti alkohol atau nitrogen cair). Menurut ASTM A370, 21.2.3. Media temperatur tinggi biasanya menggunakan larutan yang dipanaskan seperti mineral atau silicone oils). Oven sirkulasi udara juga bisa digunakan. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORl hal.26 c. Pfnjepit (Handling Equipment) Menurut ASTM A370, 21.3 Penjepit, yang digunakan untuk memposisikan notch dari spesimen impact, biasanya digunakan untuk memindahkan spesimen dari media pengkondisian dan menempatkannya ke landasan. d. Jumlah Spesimen dan Toleransi Mcnurut ASTM A370, 22.1.2.3. Untuk penentuan suhu transisi, maka delapan sampa1 dua belas spesimen biasanya dibutuhkan. Toleransi yang diijinkan adalah: );;> Sudut yang dibentuk antara pusat notch ( ditarik garis vertikal) dengan bidang sisi datar adalah 90° ± 10 min Gambar 2.8.sudut notch );;> Koreksi untuk ukuran melintang ±0,025 mm );;> Koreksi untuk panjang spesimen ±0, -2,5 mm );;> Koreksi untuk sudut notch ± 1° > Koreksi untuk radius dari notch ±0,025 mm HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.27 ~ Koreksi jarak dari notch ke bottom 8 ±0,025 mm ~ Kekasaran yang diijinkan dari permukaan notch I ,6 f.!m max dan untuk permukaan lainnya 3,2 f..lm e. Temperatur kontrol Menu rut ASTM A370, 24.1. Beda suhu yang diijinkan dari kondisi yang ditentukan dan media yang digunakan adalah ± 1° C, karen~ efek dari perbedaan suhu pada charpy impact test akan sangat besar. f. Prosedur ).> Temperatur Menurut ASTM A370, 25.1.1. Mengkondisikan spesimen yang akan diimpact didalam sebuah temperatur media, waktu yang dibutuhkan untuk mengkondisikan setidaknya 5 menit untuk media cair dan 30 menit untuk media gas. Menurut ASTM A370, 25.1.2. Pada tiap pengujian, menjaga agar penjepit yang digunakan untuk memindahkan spesimen mempunyai suhu yang sama dengan spesimen, agar tidak mempengaruhi temperatur dari spe::s::i:.::.:me.:.:n:...... ----:-=::-::-:-:-: {0cr· .. v~' t.:::.[{ p~':~ ~~r;u;,.r>.~ \ .s. ~- ( \['.\.)! ------- .. 4198.100.035 ~ll -----·- HARRIS ABDI SM '
DASAR TEORI hal.28 ~ Posisi mematahkan spesimen Menurut ASTM A370, 25.2.1. Memposisikan center dari spesimen pada landasan dan melepaskan pendulum untuk mematahkan spesimen. Menu rut ASTM A370, 25.2.2. Jika pendulum belum dilepaskan dalam waktu 5 detik setelah spesimen diangkat dari media pengkondisian, maka tidak diijinkan untuk mematahkan spesimen, spesimen harus dikondisikan lagi ke media seperti waktu yang ditentukan pada A370, 25.1 .1. ~ Kenampakan kepecahan Menurut ASTM A370, 25.4.2.1. Menentukan prosentase shear fracture area dengan menggunakan metode Mengukur panjang dan Iebar dari daerah brittle pada permukaan patahan dan kemudian menentukan prosentase shear area dari tabel 4 at~u 5 (pada ASTM A 370) tergantung dari unit dimensi yang digunakan !y1embandingkan kepecahan yang tampak dari spesimen dengan chart kenampakan kepecahan yang ada di gambar 13 pada ASTM A370 HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.29 Memperbesar permukaan patahan dan membandingkannya dengan chart yang ada atau mengukur prosentase shear fracture area dcngan planimeter Foto terhadap permukaan patahan yang diperbesar dan mengukur prosentase shear fracture area dengan planimeter 2.8.4. Efek Notch (ASTM A370, AS) Menurut ASTM A370, AS.l.l Pada Charpy dan Izod tes terdapat sebuah spesimen yang mempunyai notch dan diberi beban yang lebih besar dari kemampuan spesimen. Besamya energi yang didapat dari hasil uji bisa dibandingkan dengan spesimen-spesimen uji Jainnya, tetapi tidak dapat dikonversi kedalam harga energi yang digunakan untuk perhitungan desain teknik. Menurut ASTM A370, A5.1.2. Sifat notch pada paduan Jogam yang mempunyai struktur kristal/latticeface centered cubic(FCC), yang merupakan kelompaok besar dari logam non ferrous dan baja austenitic dapat ditentukan dari tensile p~opertisnya. Jika Jogam mempunyai sifat getas dalam uji tarik maka logam tersebut akan getas ketika diuji impact dan sebaliknya. HARRIS ABD I SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.30 Menurut ASTM A370, A5.2.1. Adanya notch akan menyebabkan multiaxial stress. Pada kasus brittle fracture, permukaan patahan akan tampak seperti berkristal dan pada ductile fracture permukaan patahan akan tampak seperti berserabut, dan pada kombinasi antara ductile dan brittle fracture permukaan patahan akan berkristal dan sebagian lagi berserabut. Mcnurut ASTM A370, A5.2.4. Jika notch dibuat lebih drastis dan tajam maka tegangan juga akan semakin meningkat dan cenderung akan membentuk patahan brittle fracture . Menurut ASTM A370, A5.3.1. Pertambahan dari tebal dan Iebar akan menyebabkan bertambahnya volume dari spesimen dan hal ini menyebabkan bertambahnya energi yang diserap ketika spesimen patah. Menurut ASTM A370, A5.4.1 Ketika temperatur uji cukup dingin untuk membuat kepecahan getas, maka akan te~jadi penurunan harga impact yang drastis. Energi yang turun drastis dimulai ketika spesimen mulai menunjukkan kepecahan getas yang tampak seperti kristal. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI ha1.31 Mcnurut ASTM A370, A5.4.2. Beberapa definisi dari temperatur transisi yang digunakan: )'- Merupakan temperatur terendah dimana spestmen menunjukkan I 00% fibrous fracture )'- Merupakan temperatur dimana, kepecahan menunjukkan 50% berkristal dan 50 % berserabut )'- Temperatur dimana energi yang terserap adalah 50% dari data range energi yang diperoleh dan fibrous fracture 0 % Untuk spesimen Charpy maupun Izod yang mempunyai perbedaan notch yang cukup besar antara spesimen yang satu dengan spesimen yang lain maka tidak akan menghasilkan temperatur transisi yang diharapkan. 2.9. PENGUJIAN KEKERASAN Kekerasan suatu bahan merupakan salah satu sifat mekanik yang penting. Hal ini disebabkan pelaksanaan pengujian yang lebih sederhana dibanding dengan pent:,TUjian lain. Adapun definisi kekerasan I sangat tergantung pada cara pengujian tersebut dilakukan. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.32 Beberapa dari definisi tersebut adalah sebgai berikut : a. Ketahanan terhadap indentasi permanen akibat beban dinamis atau statis kekerasan indentasi. b. Energi yang diserap pada beban inmpact- kekerasan pantul. c. Kekerasan terhadap goresan -kekerasan goresan. d. Ketahanan terhadap abrasi - kekerasan abrasi. e. Ketahanan terhadap pemotongan atau pengeboran- mampu mesin. Penguj ian kekerasan yang ban yak dilaksanakan adalah yang berdasarkan indentasi permanen atau deformasi plastis akibat beban statis. Hasil pengujian kekerasan tidak dapat langsung digunakan dalam desain seperti halnya hasil pengujian tarik. Namun demikian pengujian kekerasan banyak dilakukan, sebab hasilnya dapat digunakan sebagai berikut: Pada bahan yang sama dapat diklasifikasikan berdasarkan kekerasannya. Dengan kekerasan tersebut dapat ditentukan penggunaan dari bahan tersebut. Sebagai kontrol kualitas suatu produk seperti mengetahui homoginitas akibat suatu proses pembentukan dingin, pemaduan dan heat treatment, case hardening dan sebagainya. Dengan demikian dapat juga sebagai kontrol terhadap proses yang dilakukan. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.33 Pengujian kekerasan ini berdasarkan material yang lebih keras dapat menggores material yang lebih lunak oleh sebab itu hasil pengujian bersifat relatif. Angka kekerasan dinyatakan dengan skala mohs yaitu talk material yang terlunak dengna angka 1 dan diamond material yang terkeras dengan angka 15. Pengujian kekerasan yang berdasrkan penetrasi beban statis diantaranya Brinell, Rock Well, Vickers dan Mikro Hardness. 2.9.1. Uji Vickers [Devics, 1977] 2.9.1.1. Prinsip Permukaan benda uji ditekan dengan penetrator intan berbentuk piramid, penekanan dilakukan dengan beban dan waktu pembebanan tertentu kemudian setelah beban diangkat akan memperlihatkan bekas penetrator berbentuk bujur sangkar dan selanjutnya diagonal bujur sangkar tersebut diukur untuk menentukan dasar nilai vickers. 2.9.1.2. Definisi Nilai keras vickers adalah hasil bagi antara beban tekan statis dan luas bidang bekas penetrator. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI hal.34 2.9.1.3. Simbol Tabel 2.4. simbol vickers Simbol Keterangan p Behan tekan (kg) a Sudut puncak piramida intan 136° dl&d2 Diagonal penetrasi ( mm) d Diagonal rata-rata penetrasi (mm) HV Kekerasan (kg/mm2 ) Catatan: Simbol keras Vickers dicantumkan tulisan HV, dengan dibubuhi indek pertama yang menunjukkan nilai keras Vickers dan indek berikutnya beban tekan. Jangka waktu pembebanan diluar waktu normal (10-15 detik). Contoh: 640 HV 30 artinya nilai keras Vickers sebesar 640 kg/mm2 diukur pada beban 31 0 kg dan dalam waktu penekanan 1 0-15 detik. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DASAR TEORI p d2 Gambar 2.9. Uji vickers 2.9.1.4. Beban Uji dan Bahan Uji T~bel 2.5. Beban uji dan bahan uji Beban Uji (kg) Bahan yang diuji 10 Untuk semua bahan logam 30 Untuk semua bahan logam 100 Untuk semua bahan logam HARRIS ABDI SM hal.35 4198.100.035
DASAR TEORI 2.9.1.5. Pcnentuan Nilai Uji Kel{erasan Nilai keras Vickers dihitung menurut rumus: HV = - p (kg/mm2 ) A d2 Dimana : A = - - - 2sina/2 maka : p HV = 1,854 - 2 (kg/mm 2 d ) HARRIS ABDJ SM hal.36 4198.100.035
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
BABIII METODOLOGI PENELITIAN 3.1. DIAGRAM ALUR PENELITIAN I Persiapan Material I I Proses Pengelasan I l.Logam induk Pembuatan Spesimen 2. Logam las 3. Daerah HAZ Proses Perlakuan Panas (Proses Annealing) 1. Uji Impact Pengujian 2. Uji Kekerasan 3. Foto Mikro I Analisa Data I ' ,. I Kesimpulan I HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN 3.2 BAHAN DAN PERALA TAN a. Bahan penelitian yang diperlukan adalah sebagai berikut:
Material baja tahan karat AISI 304
Kertas Gosok grid 3
2000
Alkohol
Air
Es Kering
Nitrogen Cair
Kain Bludru
Bubuk Alumina
AsamNitrat b. Peralatan yang diperlukan adalah sebagai berikut:
Mesin Potong
Mesin Las SMA W
Mesin Polisher
Mesin Uji Vickers
Indentor Piramida Intan
Mesin Impact
Mesin Frais
Mesin Pemanas I Oven
Mikroskop Optis HARRIS ABDI SM hal.38 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.39
Kamera untuk Foto Mikro
Thermo Couple
Stop Wacth
Gerinda
Kikir
Jangka Sorong
Mikrometer 3.3. PROSES PENGELASAN a. Persiapan Benda Kerja Benda kerja yaitu AISI 304 dengan komposisi kimia 0,08 % C, 2 % Mn, (18-20)% Cr dan (8-12)% N dengan ukuran material I (291,5 x 100 x 12 ), material 2A dan 2B (251,5 x 100 x 12) dan jenis alur bentuk V dengan sudut 30° Pengelasan dilakukan dengan menggunakan proses las SMA W Jenjs Elektrode E-308 Diameter electrode (0) 3.2mm Merk : CHO -SUN Welding Electrodes (Made In Korea) HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN Mesin las SMAW Merk : ESAB LHE 300 Gambar 3.1. Sudut pengelasan material untuk spesimen weld metal dan HAZ Table 3.1. Pengelasan Material I (l = 291,5mm) Material I; I= 291,5 mm Layer Panjang (mm) Waktu Ampere I 80 1 '24"17 85 90 1"27"12 60 100 1 '28"28 55 21,5 0'42"00 50 II 125 1'2"47 95 166,5 1'6"16 95 IIr 90 0'51"40 110 100 0'55"19 110 ' 101.5 0"57"00 110 HARRIS ABDI SM hal.40 Volt 18 16 16 16 20 20 22 22 22 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN IV 75 0'51"12 110 90 0'58"00 110 90 0'53"66 110 36.5 0'36"31 llO v 65 0'50"94 100 70 0'59"87 100 70 0'57''11 IOO 86.5 0'56"38 100 Table 3.2. Pengelasan Material II.A (I= 251,5 mm) Material Jl-A; I= 251,5 mm Layer Panjang (mm) Waktu Ampere I I I 0 1 '29"21 55 100 1"27"49 55 41,5 0'34"96 55 II 130 0'52"13 100 121,5 0'56"00 IOO Ill 95 0'55"22 110 110 ' 0'55"29 110 46.5 0"21"44 110 IV 95 0'54"31 110 100 0'55"72 110 56.5 0'34"65 110 HARRIS ABDI SM hal.41 22 22 22 22 20 20 20 20 Volt 16 16 16 20 20 22 22 22 22 22 22 4198.100.035
METODOLOGI PENELITlAN v 60 0'55"41 100 70 0'59"78 100 55 0'57"69 100 66.5 0'48"22 100 Table 3.3. Pengelasan Materialli.B (I= 251,5 mm) Material 11-B ; I = 251,5 mm Layer Panjang (mm) Waktu Ampere I 110 1 '37"25 55 110 1"39"60 55 31.5 0'42"72 55 II 140 0'56"82 100 111 .5 0'52"15 100 III 110 0'49"34 110 110 0'51 "31 110 31.5 0"35"28 110 IV 40 0'21 "22 110 105 0'49"63 110 101.5 0'47"91 110 5 ' 0'09"50 110 v 80 0'56"50 100 85 0'54"12 100 86.5 0'57''25 100 HARRIS ABDI SM hal.42 20 20 20 20 Volt 16 16 16 20 20 22 22 22 22 22 22 22 22 22 22 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.43 3.4. Proses Perlakuan Panas (Annealing) Setelah spesimen telah selesai dikerjakan maka dilakukan PWHT yaitu Annealing dimana suhu yang dipakai adalah suhu 950 °C. Waktu penahanan 25 menit dari perhitungan: Dimana waktu penahanan : 1 jam per inchi (25,4 mm) ketebalan. Tebal spesimen = 10 mm Maka : t = I 0/25,4 x 60 men it = 23,62 menit Diambil t = 30 menit Temperatur (C) . 950 31 O ==3=0 :m:en:it=~--f~--ti-. m_e_(_m;it) Gam bar 3 .2. Grafik suhu PWHT HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOG I PENELlTlAN hal.44 Data teknis Mesin Peruanas I Oven adalah sebgai berikut:
Merk : Naber I W Germany
Type
: Nil
220 V 1 N
NR
:6435 50Hz
Jahr
: 1985 14,6 A
Maxs : 11 oooc 3,2 v 3.4.1. Proses Pcndinginan Proses pendinginan dilakukan setelah benda uji yang mengalami laku panas telah mencapai temperatur yang diinginkan dan ditahan. Proses pendinginan ini dilakukan dengan cepat (quenching) kurang dari 3 menit yaitu dengan menggunakan media air. 3.5. l)cngujian Impact 3.5.1. Persia pan Pembuatan spesin~en uji berdasarkan standard ASTM A 370 Pembuatan notch spesimen uji dengan toleransi yang diijinkan adalah: ~ Sudut yang dibentuk antara pusat notch (ditarik garis vertikal) dengan bidang sisi datar adalah 90° ± 10 min HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.45 I c==f~~· Gambar 3.3. Bidang sisi datar specimen );- Koreksi untuk ukuran melintang ±0,025 mm );- );- Koreksi untuk panjang spesimen ±0, -2,5 mm Koreksi untuk sudut notch ±1 ° );- Koreksi untuk radius dari notch ±0,025 mm );- Koreksi jarak dari notch ke bottom 8 ±0,025 mm );- Kekasaran yang diijinkan dari permukaan notch 1,6 ).!m max dan untuk permukaan lainnya 3,2 ).!m U2mm 10 mm(0,394 in) I I I I .\ 1----------~/ '~--------~ ~ - ----- L ==55 mm (2,1951n) ? "' I:; ~ E E N Gambar 3.4. Ukuran specimen dan notch HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.46 3.5.2. Suhu Pcngujian Suhu uji terbagi dua yaitu suhu cryogenic dan suhu panas I kamar Suhu cryogenic dibagi dua yaitu suhu -1 96°C dan suhu diatas -60°C Untuk suhu- 1 96°C diperoleh dengan cara menggunakan Nitrogen cair . Untuk suhu diatas -60°C dengan menggunakan kombinasi es kering (dry ice) dan alkohol. Suhu panas dengan menggunakan suhu kamar 30°C. 3.5.3. Pelaksanaan Berdasarkan ASTM, A 370, 25 .1. 1, spesimen yang sudah di PWHT dimasukkan kedalam media pengkondisi suhu dan ditahan selama ~ 5 menit) karena media pengkondisi suhu adalah cair. Berdasarkan ASTM, A 370, 25.2.2, waktu yang diijinkan untuk mengangkat spesimen dari kondisi yang ditentukan sampai pendulum mengenai spesimen maximum 5 detik, jika waktunya lebih dari 5 detik maka harus dikondisikan lagi sesuai dengan suhu yang ditentukan. HARRIS ABDI SM 4] 98.] 00.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.47 3.6. Pengujian Kekerasan Vickers 3.6.1. Persiapan Pennukaan benda yang harus diuji harus halus dan bersih sehingga memudahkan untuk pengukuran diagonal penetrasi. Pengerjaan persiapan benda uji tidak boleh dilakukan dengan cara yang dapat menimbulkan pengaruh panas atau perubahan bentuk dingin pada permukaan benda yang akan diuji . Tebal benda uji harus cukup, sehingga setelah penguJian tidak memperlihatkan tanda-tanda deformasi pada pennukaan. Sebelah atas dan bawah benda uji harus rata, sejajar, halus dan bersih atau harus diklem kokoh sehingga tidak mungkin bergerak. Benda uji harus terletak pada landasan yang kokoh dengan kedudukan yang tetap. Selama pembebanan berlangsung, mesm uji harus terhindar dari getaran-getaran dan sentakan-sentakan. Lamanya waktu pembebanan an tara 10-15 detik. Pengukuran bekas penetrator dilakukan dengan jangka sorong yang sudah terpasang pada mesin uji.
Jarak titik pusat dua buah bekas penetrator yang berdampingan tidak boleh kurang dari 4 kali panjang diagonal dan jarak titik pusat dengan sisi tidak boleh kurang dari 0,2 kali diagonal HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN ha1.48 Untuk menentukan kekerasan dari suatu benda uji, harus diambil rata- rata dari 2 alau 3 kali uji. 3.6.2. Pelaksanaan Suhu uji dilakukan pada suhu kamar antara 27°C-32°C Mesin uji harus kokoh, dipasang pada dasar yang kuat dan stabil berdiri tegak lurus serta dapat memberikan beban tekan yang diperlukan. Penetrator intan mempunyai bentuk piramid sempuma dengan penampang dasar bujur sangkar, sudut puncak antara dua bidang yang berhadapan adalah 136° dengan ketelitian ± 30 %. Keempat sisi piramid mempunyai kemiringan yang sama terhadaap sumbu dan bertemu pada satu titik apabila terjadi pertemuan antara dua bidang yang berupa garis potong, maka panjang garis-garis tersebut tidak diperkenankan lebih panjang dari 0,002 mm, seperti pada gambar 3.5. t - - - - - - - - - t - - -1 s s Gambar 3.5.Panjang garis potong pertemuan dua bidang kemiringan keempat sisi piramid HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal.49 Titik puncak piramida harus tajam sisi bidang-bidang piramida harus dipoles dan harus bersih serta bebas dari cacat permukaan. Mesin uji harus dikalibrasi menurut syarat-syarat yang ditentukan mesin uji Vickers. 3.7. PENGUJJAN STRUKTUR MIKRO (METALOGRAFI) Uji metalografi ini dilakukan untuk mengetahui struktur mikro material yang telah mengalami pengelasan, perlakuan panas atau perlakuan dingin. 3.7.1 Persiapan dan Pelaksanaan Uji Penghal usan permukaan Spesimen digosok pennukaannya dengan menggunakan kertas gosok kasar grid 3, 120, 180, 240, 320, 400 dan 600 Penggosokan dan pemolesan dengan mesin polisher Setelah digosok dengan t,'Tid 600 penggosokan dilanjutkan dengan menggunakan kertas gosok yang lebih hal us lagi yaitu 800,1000,1200 dan 2000 diatas mesin polisher sampai permukaan spesimen mengkilat. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, selanjutnya dilakukan penggosokan dengan menggunakan kain bludru yang ditaburi polishing powder (bubukan alumina) HARRIS ABDI SM 4198. I 00.035
METODOLOGI PENEUTIAN hal. 50 Setelah permukaan spes1men Iicin seperti kaca maka dilakukan elektrolisa selama ± 1 menit, skema elektro lisa dapat dilihat pada gambar 3.6. +---1- - - - -- Spesimen yang dietsa - - t - - -- Larutan etsa ~------- Gambar 3.6. Skema elektrolisa Larutan yang digunakan untuk elektrolisa adalah:
15 ml Nitrid acid (HN03) 1,4 30 ml Hidrochloric acid (I-ICL) 1,19 45 ml Glycerol (C3H5(01-I)3 Benda uji yang telah mengalami etsa diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 400 kali, kemudian dilakukan pengambilan foto image struktur· mikro melalui mikroskop optik. Gambar akhir yang dihasilkan berupa foto image yang akan digunakan sebagai input untuk proses analisa. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN ha1.51 3.7.2. Pcrhitungan Ukuran butir (Grain Size) Perhitungan ukuran butir (grain size) berdasarkan standard ASTM, Part 1-A, 1946 sesuai dengan tabel3.4. Dimana rata-rata jwnlah butir tiap inchi kuadrat pada perbesaran 100 kali = 2n-I, n = nomor indeks ukuran butir ASTM yaitu No.1 sampai No.8 Tabel 3.4. Data untuk ukuran butir austenitik menurut standard ASTM Nomor Jumlah butir tiap inchi Diameter butir (tidak Rata-rata garis indeks kuadrat dengan perbesaran diperbesar) potong butir ukuran 100 X tiap inchi butir Rata-rata Kisaran In mm kuadrat ASTM 1 1 0.75-1.5 0.01130 0.287 10000E-8 2 2 1.5-3 0.0080 0.023 5000E-8 3 4 3-6 0.00567 0.144 250E-8 4 8 6-12 0.00400 0.101 125E-8 5 16 12-24 0.00283 0.0718 62.5E-8 6 32 24-48 0.00200 0.0507 31.3E-8 7 64 48-96 0.00142 0.0359 15.6E8 8 128 96-192 0.00100 0.0254 7.8E-8 Untuk menghitung jumlah butir dengan perbesaran 400 kali dapat dilakukan dengan cara membuat luasan lxl inchi kuadrat menjadi 4x4 inchi kuadrat. Alat yang digunakan untuk menghitung ukuran butir dengan cepat dan akurat sesuai dengan standard ASTM yaitu special microscope grain size eyepiece. Dimana alat ini mempunyai 8 disket, yang tiap disketnya mempunyai luasan buitran sesuai dengan standard HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal. 52 ASTM No. I sampai No.8.Disket ini berguna untuk mencocokkan luasan butiran spesimen dengan luasan butiran di tiap disket. 3.8. PERHITUNGAN SHEAR FRACTURE Perhitungan shear fracture diperoleh dengan membandingkan luasan daerah yang mengkilap dengan luas spesimen setelah diuji. Spesimen setelah diuji lalu difoto dan foto tersebut dicopy ke Auto Cad lalu dihitung luas spesimen dan luas shear fracturenyanya seperti gambar dibawah: }q j f· /{ •i A~ r ;b Gambar 3.7. Luas penampang spesimen setelah diuji HARRIS ABDI SM 4198.100.035
METODOLOGI PENELITIAN hal. 53 Kriteria suhu transisi yang digunakan adalah kepecahan yang menunj ukkan 100 % kepecahan berserat (fibrous fracture) pada temperature terendah dan kepecahan yang menunjukkan 50 % daerah berkristal (shiny) dan 50% daerah berserabut (fibrous fracture) HARRIS ABDI SM 4198.100.035
BAB IV ANALISA DATA
BABIV ANALISA DATA 4.1. Basil Uji Impact dan Perhitungan Shear Fracture Dari hasil pengujian impak Charpy V-notch yang telah dilakukan di Laboratorium Pengujian Material PT. Petrokimia Gresik diperoleh data- data hasil pengujian sebagai berikut: Tabel 4. L Energi absorb pada beberapa macam variasi suhu pengujian impak AISI 304 setelah diannealing. Base Metal Weld Metal HAZ Suhu (°C) -196 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 30 Energi Absorb (J) 135 138 144 148 156 162 166 174 184 193.5 207.5 216 Suhu (oC) -196 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 30 Energi Absorb (J) 148 152 158 162.5 165 168.5 171 176.5 188 195 210 222.5 Suhu (°C) -196 -180 -160 -140 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 30 Energi Absorb (J) 130 135 138 144 151 157.5 164 170 178 188 197 213 HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal. 55 Untuk menghitung shear fracture dilakukan sesuai dengan prosedur yang telah dijelaskan pada metodologi penelitian. Asumsi perhitungan luas spesimen setelah diuji dapat dilihat pada gambar 4.1. l \ notch Bo 1 I ~ Bl \ u B2 Gambar 4.1. Asumsi perhitungan luas spesimen setelah diuji Tabe14.2. Perhitungan shear fracture pada base metal Suhu (oC) 30 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -196 Bo (mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Bl (mm) 9.10 9.15 9.20 9.20 9.30 9.40 9.55 9.60 9.65 9.70 9.70 9.80 B2 (mm) 11.55 11.40 11.25 11.20 11.10 10.85 10.70 10.65 10.50 10.40 10.30 10.20 A (mm) 2.85 2.90 3.00 2.90 3.10 3.00 3.20 3.00 3.10 3.10 3.20 3.20 c (mm) 5.15 5.10 5.00 5.10 4.90 5.00 4.80 5.00 4.90 4.90 4.80 4.80 Luas (mm2) 80.39 80.17 79.93 79.86 79.89 79.73 79.88 80.03 79.83 79.78 79.52 79.68 Shiny %Shear fracture Area (mm2) (%) 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 76.66 18.56 71.76 22.50 HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA Suhu (oC) 30 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -160 -180 -196 Suhu (oC) 30 0 -20 -40 -60 -80 -100 -120 -140 -1 60 -180 -196 HARRIS ABDI SM Tabel4.3. Perhitungan shear fracture pada weld metal Bo Bl B2 A c (mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 (mm) 8.40 8.60 8.65 8.75 8.80 8.95 9.10 9.10 9.15 9.25 9.30 9.45 (mm) 12.15 12.10 12.00 11.90 11.75 11.65 11.50 11 .35 11.10 11.00 10.80 10.55 (mm) 2.50 2.55 2.60 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.70 2.85 2.85 2.90 (mm) 5.50 5.45 5.40 5.45 5.40 5.35 5.30 5.25 5.30 5.15 5.15 5.10 Tabel4.4. Perhitungan shear fracture pada daaerah HAZ Bo Bl B2 A c (mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 (mm) 9.20 9.25 9.30 9.40 9.40 9.50 9.60 9.65 9.70 9.75 9.80 9.90 (mm) 11.40 11.30 11.20 11.10 11.00 10.80 10.70 10.60 10.45 10.30 10.20 10.10 (mm) 2.80 2.85 3.10 3.00 3.10 3.10 3.00 3.20 3.30 3.20 3.30 3.30 (mm) 5.20 5.15 4.90 5.00 4.90 4.90 5.00 4.80 4.70 4.80 4.70 4.70 Luas (mm2 ) 79.51 80.12 80.00 80.17 79.92 80.21 80.38 79.94 79.52 79.58 79.26 79.20 Luas (mm2 ) 80.44 80.35 80.15 80.35 80.05 79.96 80.15 80.04 79.86 79.72 79.67 79.84 hal. 56 Shiny %Shear fracture Area (mm2 (%) ) 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 80.24 15.65 Shiny %Shear fracture Area (mm2 (%) ) 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 100 0 91.56 6.75 84.67 12.24 67.83 25.64 51.48 38.65 47.95 41.56 4198.100.035
ANALISA DATA hal. 57 Hubungan antara temperatur dan shear fracture pada daerah base metal, weld metal dan heat effective zone (HAZ) dapat dilihat pada gam bar 4.2. PROSENTASESHEARFRACTURE cF. - ~ ·~u;;;d~'"'8§'~~*'" +-Base Metal __._Weld Metal --.-HAZ 196 -180 -160 -140 -120 -100 -80 60 40 20 0 30 Tern peratur (Celcius) Gambar 4.2. Kurva hubungan temperatur dan shear fracture pada baja AISI 304 setelah diannealing 4.2. Analisa data uji impact dan shear fracture Dari data hasil uji impact pada tabel 4.1 . dapat diketahui bahwa energi tertinggi yang diserap ( energi absorb) spesimen uji impak baja AISI 304 yang takiknya terdapat pada logam las (weld metal ), diikuti oleh logam induk (base metal) dan daerah HAZ. Dimana energi absorb Iogam las > logam induk > HAZ. Dari hasil shear fracture pada kondisi suhu HARRIS ABO! SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal. 58 cryogenic juga memperlihatkan bahwa daerah HAZ memiliki prosentase shear fracture yang paling rendah. Hal ini disebabkan karena pada daerah HAZ mengalami daerah temperatur sensitis atau weld decay (400°C- 8000C) pada saat pengelasan. Dimana pada daerah tersebut akan menyebabkan terjadinya pengendapan (presipitasi) karbida krom (Cr23CG) dimana sifat karbida krom dapat menyebabkan material menjadi getas dan keras selain itu juga dapat menurunkan ketahanan korosi . Meskipun sudah dilakukan post heat trearment yaitu annealing pada baja AISI 304 untuk mendorong teijadinya pencairan (dissolute) kromium karbida (Cr23Cc,) dan mengembalikan kadar kromium pada daerah didekat batas butir tetapi hal ini tidak menyebabkan perubahan sifat mekanis yang besar khususnya pada daerah HAZ. Pada logam las (weld metal) energi absorb dan prosentase shear fracturenya paling tinggi dari logam dasar (base metal) dan daerah pengaruh panas (HAZ). Fenomena tersebut dapat dijelaskan melalui teori mekanisme pen1:,ruatan daerah logam las. Menurut teori tersebut, pada baja tahan karat jenis austenitik sifat-sifat logam lasnya terutama kekuatan biasanya dikendalikan oleh mekanisme penguatan larutan padat dan pengaruh penguatan partikel-partikel halus. Pada keadaan ini, kandungan unsur mangan (Mn) pada logam las menjadi lebih tinggi dibandingkan logam induk meskipun kandungan karbonnya lebih rendah. Adanya kadar Mn yang lebih tinggi tersebut mengakibatkan ketangguhan logam las HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANA LISA OAT A hal. 59 meningkat karena unsur Mn berfungsi memperbaiki sifat ketangguhan logam. Dari prosentase shear fracture pada logam induk, logam las dan daerah pengaruh panas (HAZ) dapat dilihat bahwa sifat kepecahan bersifat ductile (ulet). Hal ini terjadi karena adanya proses laku panas pada baja AJSI 304. Untuk menghitung suhu transisi dapat dilakukan dengan kriteria sebagai berikut: 1. Suhu terendah saat spesimen memperlihatkan kepecahan berserat (fibrous fracture) 100% 2. Suhu dimana permukaan kepecahan memperlihatkan 50% berserat dan 50% kristal. Untuk kriteria yang pertama diperoleh suhu transisi sebagai berikut : Untuk logam induk Untuk logam las Untuk daerah HAZ Untuk kriteria yang kedua, pada daerah logam induk dan Iogam las tidak mengalami suhu transisi, sebab pada kedua daerah tersebut masing- masing pada suhu 196 °C harga shear fracturenya 71.76% dan 80.24%. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.60 Sedangkan untuk daerah pengaruh panas (HAZ) suhu transisi terjadi pada interval suhu -180°C sampai suhu -196°C. Untuk mengetahui suhu transisi maka dapat dilakukan dengan metode interpolasi Newton orde I : fl (x) = fcxO) +((f(xl r fcxo)/ (xJ-Xo)). (x-xo) Dimana ; X = 50% Xo = 51.48% x1 = 47.95% fcxo) = -180 f(x l) = -196 fcso) = -180 + ((-196 +180) I (47.95-51.48)) . (50-51.48) f(so) = -186.71 °C Kedua kriteria tadi dapat dibuat dalam table sebagai berikut: Tabel 4.5. Suhu transisi pada baja AJSI 304 setelah diannealing SUHU TRANSISI KRITERIA PERT AMA KRITERIA KEDUA Base Metal 160°C Base Metal Tidak mengalami Weld Metal 180°C Weld Metal Tidak mengalami HAZ roooc HAZ 186.71 oc HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.61 Dari tabel 4.5. diatas dapat dilihat bahwa suhu transisi baja AISI 304 rendah . Hal ini disebabkan oleh adanya proses laku panas yaitu annealing pada baja AISI 304 yang menyebabkan baja ini menjadi lebih lunak. Karena suhu transisi menunjukkan suhu terjadinya transisi dari kepecahan ulet ke kepecahan getas, maka untuk pengoperasian baja AISI 304 yang dilas pada suhu cryogenic dapat memperhatikan suhu transisi diatas, dimana untuk konstruksi yang mengalami tekanan atau beban yang sangat besar saat dioperasikan pada suhu cryogenic diambil suhu transisi yang paling tinggi dari kedua kriteria diatas yaitu pada kriteria pertama di daerah HAZ dengan suhu -1 00 °C. Dan untuk konstruksi yang mengalami tekanan atau beban yang tidak begitu besar pada saat digunakan pada suhu cryogenic dapat diambil suhu transisi yang rendah yaitu sebesar - 186.71 oc_ Walaupun demikian untuk menghindari hal - hal yang tidak diinginkan dalam pengoperasian baja AISI 304 yang dilas pada suhu cryogenic diambil suhu transisi yang paling aman yaitu pada suhu - 1 00°C dimana hal ini tergantung dari pihak perencana konstruksi atas pertimbangan-pertimbangan yang ada. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALJSA DATA hal.62 4.3. Analisa basil uji foto mikro Dari hasil pengujian foto mikro pada daerah logam induk, logam las dan daerah pengaruh panas (HAZ) baja tahan karat AISI 304 setelah diannealing diperoleh hasil sebagai berikut: Gam bar 4.3. Mikrostruktur base metal baja AISI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) Gambar 4.3. menunjukkan mikrostruktur dari logam dasar/induk baja AISI 304 dimana tampak dalam gambar ini terbentuknya butir-butir baru berbentuk equiaxe yang menunjukkan logam merupakan suatu hasil pekerjaan panas [Metals Handbook Vol.7, 1973]. Butir-butir equiaxe yang baru terbentuk ini menyebabkan terjadinya penurunan nilai HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.63 kekerasan dan kekuatan Iogam. Dari perhitungan ukuran butir diperoleh jumlah butir 189, sehingga indeks ukuran butir menurut ASTMjatuh pada No.8. Suatu butir dikatakan halus menurut ASTM bila ukuran butir (grain size) terletak antara No.5 - No.8 . Jumlah butir yang banyak akan menyebabkan material semakin ulet, dimana hal ini disebabkan oleh adanya pembentukan butir-butir baru yang equiaxe akibat dari proses perlakuan panas pada logam dasar. Gambar 4.4. Mikrostruktur weld metal baja AlSI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANA LISA DATA hal.64 Gambar 4.4. menunjukkan mikrostuktur logam las baja AISI 304 yang mcmpunya1 struktur dendritik. Mikrostruktur ini terdiri dari matrik austenite dan ferrite dendrite [Metals Handbook Vol.7, 1973].Akibat dari perlakuan panas yaitu annealing terjadi penguatan struktur solidifikasi, kandungan unsur mangan (Mn) pada logam las lebih tinggi dari logam induk. Adanya kadar Mn yang lebih tinggi tersebut mengakibatkan ketangguhan logam las menjadi meningkat. Karena unsur Mn berfungsi memperbaiki sifat ketangguhan logam. Gambar 4.5. Mikrostruktur daerah pengaruh panas (HAZ) baja AISI 304 setelah diannealing (perbesaran 400 kali) HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALJSA DATA hal.65 Gambar 4.5. menunjukkan mikrostruktur dari daerah pengaruh panas (HAZ) yang terjadi pada saat pengelasan baja ini. Panas pengelasan menyebabkan daerah ini berada pada suatu temperatur sensitis ( 400°C- 800°C) yang mendorong terbentuknya preispitasi fase chromium carbide (Cr23C6) [Metals Handbook Vol.7, 1973]. Bintik-bintik hitam pada batas butir dan pada bidang-bidang slip menunjukkan adanya presipitasi karbida. Meskipun pada baja ini sudah dilakukan proses laku panas yaitu annealing tetapi hanya memberikan penurunan kekerasan yang sedikit pada mikrostruktur daerah HAZ, sehingga daerah HAZ ini tetap merupakan daerah yang paling getas (brittle) . Gambar 4.5. juga menunjukkan mikrostruktur perbatasan antara daerah pengaruh panas dan logam Jasan. Tampak dalam gambar ini proses rekristalisasi yang telah sempuma ditandai dengan terbentuknya butir- butir yang bebas regangan dan berukuran besar. Tampak dalam gambar ini adanya presipitasi karbida dalam jumlah yang kecil; proses perlakuan panas dan pendinginan yang cepat yang dialami daerah ini pada rentang temperature sensitis tidak memberi kesempatan terbentuknya presipitasi karbida krom (Cr23C6) dalam jumlah yang besar. Dapat dilihat pada mikrograhp ini garis fusi yang merupakan batas antara daerah pengaruh ' panas dan daerah lasan. Batas ini ditunjukkan dengan perubahan dari struktur kristal daerah pengaruh panas yang equiaxe, menjadi struktur dendritik yang merupakan karakteristik daerah lasan. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.66 Dari hasil uji foto mikro diatas dapat diketahui bahwa daerah HAZ merupakan dacrah yang paling rendah ketahanan korosinya akibat adanya presipitasi karbida krom (Cr23C6) pada batas-batas butir dimana hal ini dapat menyebabkan terjadinya korosi inter!:,rranular apabila baja tersebut berada dalam suatu larutan korosif. Selain itu presipitasi karbida krom (Cr23C6) yang bersifat keras dan getas dapat menyebabkan turunnya ketangguhan baja. 4.4. Analisa uji kckerasan Dari pengujian kekerasan Vickers diperoleh data: p 10 kg t 15 detik Tabel4.6. Hasil uji kekerasan Vickers baja AISI 304 setelah diannealing Bagian Pengujian I Pengujian II Rata-Rata Simbol (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2) Logam dasar 197 199 198 198HV10 Logam las 182 175 178.5 178.5HV10 HAZ 212 215 213.5 213.5 HV 10 ' Jadi dapat diurutkan nilai kekerasan vickers untuk baja AISI 304 dengan perlakuan yaitu: Logam las<Logam dasar< HAZ HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.67 Tabel4.7. Hasil uji kekerasan Vickers baja AISI 304 tanpa perlakuan Pengujian I Pengujian II Rata-Rata (kg/mm2 ) (kg/mm 2 ) (kg/mm2 ) Logam dasar 211 215 213 Logam las 220 231 225 .5 HAZ 230 226 228 Untuk baja AISI 304 tanpa perlakuan dapat diurutkan nilai kekerasan Vickers sebagai berikut : Logam dasar<Logam las<HAZ Tabel4.8 . Prosentase penurunan nilai kekerasan baja AISI 304 akibat diberi perlakuan panas (annealing) Bagian Nilai kekerasan Vickers baja Selisih AISI 304 (kg/mm2 kekerasan (kg/mm2 ) ) Tanpa Dengan nilai Prosentase penurunan nilai kekerasan perlakuan perlakuan Vickers(%) Logam dasar 213 198 15 7,04 Logam las 225 .5 178.5 47 20,84 HAZ 228 213.5 14.5 6,36 Dari tabel 4.8 diperoleh data penurunan nilai kekerasan baja AJSI 304 akibat diberi perlakuan panas (annealing) untuk Iogam dasar sebesar 7,04 %, Iogam las sebesar 20,84% dan daerah HAZ sebesar 6,36 %. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.68 Dari hasil data uji kekerasan diatas dapat diketahui bahwa nilai kekerasan pada baja AISI 304 yang diberi perlakuan panas (annealing) lebih rendah daripada nilai kekerasan pada baja AISI 304 tanpa perlakuan. Hal ini terjadi karena apabila suatu logam mengalami suatu pemanasan diatas suhu rekristalisasi , maka akan terbentuk suatu butir-butir baru yang eqwaxe yang bcrakibat pada turunnya nilai kekerasan dan kekuatan logam. Dari data diatas juga dapat diketahui bahwa uji kekerasan vickers pada baja AISI 304 baik dengan perlakuan panas maupun tanpa perlakuan panas, daerah HAZ merupakan daerah yang paling kerns dan getas karena nilai kekerasan vickersnya paling besar. Terdapat perbedaan nilai kekerasan Vickers terkecil antara baja AISI 304 dengan perlakuan panas dan tanpa perlakuan panas yaitu baja AISI 304 yang diberi perlakuan panas pada logam las (weld metal) yang rnempunyai nilai kekerasan vickers yang terkecil sedangkan baja AISI 304 tanpa perlakuan nilai kekerasan Vickers terkecil terdapat pada logam induk , fenornena tersebut dapat dijelaskan melalui teori mekanisme penguatan daerah logam las. Menurut teori tersebut, pada b~a tahan karat jenis austenitik sifat-sifat logam lasnya terutama kekuatan biasanya dikendalikan oleh mekanisme penguatan Iarutan padat dan pengaruh penguatan partikel-partikel halus. Pada keadaan ini, kandungan unsur mangan (Mn) pada logam las menjadi lebih tinggi dibandingkan logam HARRIS ABDI SM 4198.100.035
ANALISA DATA hal.69 induk meskipun kandungan karbonnya lebih rendah. Adanya kadar Mn yang lebih tinggi tersebut mengakibatkan ketangguhan logam las meningkat karena unsur Mn berfungsi memperbaiki sifat ketangguhan logam. Ketangguhan yang tinggi ini mengakibatkan kekerasan pada logam las menurun. I \ HARRIS ABDI SM 4198.100.035
BAB V KESIMPU
LAN DAN SARAN
BABV KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. KESIMPULAN Berdasarkan data-data yang diperoleh dari penguJian impak, uji foto mikro dan uji kekerasan Vickers, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut yaitu : Daerah pengaruh panas (HAZ) merupakan daerah yang mempunyai ketahanan korosi dan ketangguhan yang paling rendah, selain itu daerah ini mempunyai sifat kekerasan yang paling tinggi daripada logam las dan logam induk sehingga daerah HAZ merupakan daerah yang paling getas bila dioperasikan pada suhu cryogenic. Hal ini disebabkan oleh adanya presipitasi karbida krom (Cr23C6) pada batas-batas butir yang terjadi pada saat daerah ini mengalami temperatur sensitis ( 400°C-800°C). Proses perlakuan panas yaitu annealing pada baja AISI 304 tidak memberikan pengaruh yang begitu berarti pada perubahan mikrostruktur daerah HAZ . Tetapi dengan proses laku panas ini, memberikan penurunan kekerasan dimana dapat dilihat dari hasil uji kekeras.an Vickers baja AISI 304 , yang diberi perlakuan panas Jebih HARRIS ABDI SM 4198.100.035
KESIMPULAN DAN SARAN hal. 71 rendah nilai kekerasannya daripada tanpa perlakuan panas. Dimana penurunan nilai kekerasan baja AISI 304 akibat diberi perlakuan panas (annealing) untuk logam dasar sebesar 7,04 %, logam las sebesar 20,84 %dan daerah HAZ sebesar 6,36 %. Suhu transisi adalah suhu yang menunjukkan terjadinya transisi dari kepecahan ulet ke kepecahan getas, maka untuk pengoperasian baja AISI 304 yang dilas pada suhu cryogenic harus memperhatikan suhu transisi, dimana untuk konstruksi yang mengalami tekanan atau beban yang sangat besar saat dioperasikan pada suhu cryogenic diambil suhu transisi yang paling tinggi dari kedua kriteria yang ada yaitu pada kriteria pertama di daerah HAZ dengan suhu -1 00°C. Dan untuk konstruksi yang mengalami tekanan atau beban yang tidak begitu besar pada saat digunakan pada suhu cryogenic dapat diambil suhu transisi yang rendah yaitu sebesar -186.71 °C. Walaupun demikian untuk menghindari hal - hal yang tidak diinginkan dalam pengoperasian baja AISI 304 yang dilas pada suhu cryogenic diambil suhu transisi yang paling aman yaitu pada suhu -1 00°C dim ana hal ini tergantung dari pihak perencana konstruksi atas pertimbangan- , pertimbangan yang ada. ------- HARRIS ABDI SM 4198.100.035
KESIMPULAN DAN SARAN ha1.72 5.2. SARAN Berdasarkan pengujian yang telah dillaksanakan serta kesimpulan yang didapat dalam penulisan tugas akhir ini, maka diberikan saran-saran sebagai berikut: Hasil pengujian impak sangat dipengaruhi oleh ukuran spesimen dan ukuran takik (notch), oleh karena itu diperlukan suatu alat yang khusus untuk membuat spesimen impak dengan ukuran spesimen dan ukuran Jakik (notch) yang lebih akurat sesuai dengan standard yang dipakai . Perlu dilakukan pengujian yang sama untuk jenis material-material yang lain, terutama material-material yang banyak digunakan dalam industri pembuatan konstruksi dan sensitifterhadap kepecahan getas. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DAFTAR PUSTAI<A
DAFTARPUSTAKA American Society for Metals (ASM), Atlas of Microstructure of Industrial Alloys, Metal Handbook Volume 7, AWS, 1973. Annual Book of ASTM Standards, Iron and Steel Products, Philadelphia, 2002. A vner, Sidney H, Introduction to Physical Metalurgy, McGraw Hill International, Singapore, 1974. Croft, D.N., Heat Treatment of Welded Steel Structures, Abington Publishing, 1966. Devies, Troxell, Wokocil, Principle of Testing and Inspection, McGraw Hill Book Company. Inc.1977. Esterling, Kenneth, Introduction to the Physical Metallurgy of Welding, Butterworth-Heinermann, Oxford, 1992. Fontana, Mars Guy, Corrosion Engineering, McGraw Hill Book Company, New York, 1987. George, J.F., The Wrought Stainless Steel, McGraw Hill, Int. Book Company, New York, 1977. John, AS., Corrosion of Stainless Steel, John Willey and Sons, New York 1977. McClintock, M. , Cryogenics, Reinhold, New York, 1964. Peckner, Donald and I.M. Bernstein, Handbook of Stainless Steels, McGraw Hill Book Company, New York, 1977. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
DAFTAR PUSTAKA hal. 74 Richards, KG., Brittle Fracture of Welded Structures, the Welding Institute, Cambridge, U.K. , 1971. Toshie Okumura dan Harsono W., Teknologi Pengelasan Logam, PT Pradya Paramita, 1981. Viswanathan, R. , Damage Mechanisms and Life Assesment of High-Temperature Components, ASM Intemationa, Metal Park, Ohio, 1989. Wahid Suherman, I.r. , Perlakuan Panas, Jurusan Teknik Mesin FTI ITS, 1998. Weisman, Charlotte, Fundamentals of Welding, American Soceity, Miami, Florida, 1976. HARRIS ABDI SM 4198.100.035
Gambar 1. Mesin Uji Impak dan Nitrogen Cair
Gambar 2. Dry ice dan Alkohol Gambar 3. Nitrogen cair
Gambar 4. Thermokopel Gambar 5. Oven untuk PWHT
Gambar 6. Spesimen setelah diuji impak
Gambar 8. Alat ukur shear Gam bar 9. Metallography test
l,c- AutoCAD 2000- {Or.zw;ngl dw,P/ + Specify base point or displace:r..ent : Specify second point of displaceJtent or <use first_po1nt as ~laceJtent > : •Cancel• _ Co•11and : .l.llEA 185.9687" tn738!i~o.~ = - ~~ORTHCi'10W rOsiiP· ot~JMOiia Gambar 10. Penguk:uran luas shear fracture pada Logam Induk (71.76 %) 11!1(;11!1
_;:e AutoCAD 2000 · {Dt.1Wit!gl.dwg] 0~ ( 0 .£ (V €) ; 0 gg. ®l+' ~ o: . Ita' t14 la ID j ./ J!Qj -f· A: -t A l t:J r r J" . + l!L Gambar 11. Perhitungan luas shear fracture pada Logam Las (80.24%) .J - I!JI'llli::'J
~- AutoCAD 2 000- fOr.JWIII{fl. dw[;J / ] .4t 1'' ' tl H ; ...::>1" 0("' Cl j ~ q o~ : ~j !r o Jgg Q~J+ Qj 0 • @; itt ! [}, @) ./ ~ Ana l yzi ng interna l islands . Se l ect l._!ltern.;_l _EDint : sta!4\ : e ' ~ ~ ~ QiExplo!in .•. jjiJAutoeAm . .lolmlii,:. t~<~ 004;:.:..:.:·l~ .. Gam bar 12. Perhitungan luas shear fracture pada Daerah Pengaruh Panas (HAZ) (47.95%) (lllr;:J~
.FAKULTAS TEKNOLOG~ KELAUTAN ITS . . · JURUSAN TEKNIK PERKAPALAN .· . . . ·• .. · .' . ' ' DAFTAR KEMAJUAN TUGAS AKHIR (NA 1701} ama mahasiswa . R.P. gas diberikan nggal mulai tugas anggal selesai tugas osen Pembimbing : ~rtt'.s. +~~;. ~·~ ... ~ 419t31(D0035 .
.~
0 0 : Semester Gasal 209?. I 2Q0.3. : 0~. ~f?:(J.t~~'L;>~r. ~~2 ... : 2.4. -1'~'1:U..<"t:F~ .29~~ ... 1. w;.~.i':. ~~l~d:L'~x:a:u~~:r.e. ~~ .s!!, .l~.~~ ... 2 ... Tanggal Uraian Kemajuan Tugas Tanda Tangan l~ lh-· I ' ;" 1 I l i ) l/1 I • . , ' \ t,.·_. +-I: A-t- 1/\ '\. \j __ W-)~' / ol~ ~~' ~~, ~~{ l '· lG-_, f tk( lihat halaman berii<Utnya ... r