DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2016

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

. Pengaruh Variasi Suhu Proses Post Heating terhadap Kekuatan Tarik dan Ketangguhan pada Hasil Lasan Baja S45C

dwi cahyo wiyono

Abstrak


ABSTRAK

 

Wiyono, Dwi Cahyo. 2016. Pengaruh Variasi Suhu Proses Post Heating terhadap Kekuatan Tarik dan Ketangguhan pada Hasil Lasan Baja S45C.  Skripsi, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Drs. Solichin, S.T., M. Kes. (II) Drs. Wahono, S.ST.

 

Kata Kunci : Baja S45C, Post Heating, Kekuatan Tarik, Ketangguhan

Logam akan mengalami pengaruh pemanasan akibat pengelasan dan mengalami perubahan struktur mikro disekitar daerah lasan. Bentuk struktur mikro bergantung pada temperatur tertinggi yang dicapai pada pengelasan, kecepatan pengelasan, dan laju pendinginan daerah lasan. Pada saat proses pemanasan benda kerja akan mengembang dan akan mengkerut pada proses pendinginan. Keseimbangan kecepatan pengembangan dan pengkerutan dapat mempengaruhi sifat bahan dan meninggalkan beban dalam benda kerja. Disamping terjadinya perubahan bentuk struktur mikro yang dengan sendirinya terjadi regangan maka terjadi juga tegangan yang sifatnya tetap yang disebut dengan tegangan sisa. Tegangan sisa dapat menurunkan nilai keuletan benda, meningkatkan kegetasan benda, dan dapat menurunkan sifat fatik benda. Tegangan sisa dapat dihilangkan dengan cara Post Weld Heat Treatmen (PWHT).

Spesimen uji yang digunakan pada penelitian ini adalah hasil lasan baja S45C mengunanakan las SMAW. Jenis baja ini merupakan baja karbon sedang dengan kandungan karbon 0,50 %, Si 0,21 %, Mn 0,74%, P,002 %, S 0,005 %, Ni 0,01 %, dan Cu 0,2 %. Metode dalam penelitian ini menggunakan metode penelitian kuantitatif. Desain penelitian yang digunakan adalah penelitian eksperimental yang dilakukan dilaboratorium. Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis korelasional.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh variasi suhu post heating terhadap nilai kekuatan tarik dan harga impact. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan terhadap nilai kekuatan tarik dan harga impact pada tiap peningkatan suhu, pada spesimen tanpa PWHT memiliki kekuatan tarik 51,629 Kg/mm2 dan harga impact 0,1136 joule/mm, PWHT suhu 720 oC memiliki kekuatan tarik 55,933 Kg/mm2 dan harga impact 0,1319 joule/mm, PWHT suhu 770 oC memiliki kekuatan tarik 59,05 Kg/mm2 dan harga impact 0,1489 joule/mm, dan PWHT suhu 820 oC memiliki kekuatan tarik 62,03 Kg/mm2 dan harga impact 0,1611 joule/mm. Hasil penelitian ini terjadi disebabkan karena setelah dilakukan proses Post Welding Heat Treatment (PWHT) ukuran butir menjadi seragam dan tegangan sisa yang terbentuk akibat dari persebaran panas yang tidak merata menjadi berkurang. Selain itu pada proses pendinginan akan terbentuk besi-α + perlite yang memiliki struktur atom body centered cubic (BCC)  yang memiliki sifat ulet apabila temperatur dinaikkan. Pada penelitian ini, penemuan yang penting adalah bahwa peningkatan suhu Post Weld Heat Treatment (PWHT) dapat mengurangi tegangan sisa yang terjadi dan meningkatkan nilai keuletan hasil pada hasil lasan.

 

ABSTRACT

 

Wiyono, Dwi Cahyo. 2016. Effect of Post Heating Process Temperature Variation to Tensile Strength and Toughness on the Results of S45C Steel Welds. Essay , Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, State University of Malang. Supervisor: (i) Drs. Solichin, S.T., M. Kes. (II) Drs. Wahono, S.ST

 

Keywords: S45C Steel, Post Heating, Tensile Strength, Toughness

Metals will have the effect of heating due to the welding and micro-structural change around the weld zone. Microstructure shape depends on the highest temperature reached in the welding, welding speed, and the cooling rate of the weld zone. During the heating process the workpiece expands and shrinks during the cooling process. Balance and speed of expansion and shrinkage can affect material properties and leave the load in the workpiece. Besides the change in shape of the microstructure which also strain happens, then there is tension that is fixed called residual stress. Residual stress can decrease the ductility of objects, increase the brittleness of objects, and reduce the fatigue properties of objects. Residual stress can be eliminated by Post Weld Heat Treatments (PWHT).

Test specimen used in this study was the result of S45C welded steel using SMAW. This type of steel was a medium carbon steel with a carbon content of 0.50%, Si 0.21%, Mn 0.74%, P 0.02%, S 0.005%, Ni 0.01% and Cu 0.2%. The method of this study used quantitative research methods. The design study was an experimental research conducted in laboratory. Data analysis techniques used in this study was inferential analysis.

The results of the study showed that there were significant effects of post heating process temperature variations against value of tensile strength and impact value. The results showed an increase in the value of tensile strength and impact value for increase in temperature, the specimen without PWHT has a tensile strength of 51.629 Kg/mm2 and impact value of 0.1136 joule/mm, by PWHT in temperature 720°C has a tensile strength of 55.933 Kg/mm2 and impact value 0.1319 joule/mm, by PWHT in temperature 770°C has a tensile strength of 59.05 Kg/mm2 and impact value of 0.1489 joule/mm, and by PWHT in temperature 820°C has a tensile strength of 62.03 Kg/mm2 and impact value of 0.1611 joule/mm. The results of this study occurred because after the Post Welding Heat Treatment (PWHT) done, the grain size was uniform and residual stress formed due to uneven heat distribution was reduced. In addition, the cooling process will form an iron-α + perlite which has a body-centered cubic atomic structure that has ductile properties when the temperature was raised. In this study, the important finding was the increase of the temperature in the post weld heat treatment can reduce residual stress and increases the value of ductility of the weld.