pengaruh proses tempering pada hasil...

PENGARUH PROSES TEMPERING PADA HASIL PENGELASAN PENGARUH PROSES TEMPERING PADA HASIL PENGELASAN BAJA 516BAJA 516--70 TERHADAP MECHANICAL PROPPERTIES DAN 70 TERHADAP MECHANICAL PROPPERTIES DAN

SIFAT KOROSISIFAT KOROSI

MMaterial baja karbon A 516 yang telah diaterial baja karbon A 516 yang telah diklasiklasifikasikanfikasikan ::American Society For Testing and Materials (American Society For Testing and Materials (ASTMASTM)), , TerteraTertera padapada ASTMASTM A20 / A20M A20 / A20M dandan lebih lanjut diuraikan lebih lanjut diuraikan pada pada ((ASTMASTM)) A 516 / A516 M.A 516 / A516 M.

SSebagai material plat yang digunakan pada suhu rendah ebagai material plat yang digunakan pada suhu rendah dandan menengah menengah yang yang diijinkandiijinkan dadalam lam penggunaanpenggunaan platplat padapadakonstruksi bejana bertekanan (Perssure Vessel).konstruksi bejana bertekanan (Perssure Vessel).

Flow Chart Flow Chart ProsesProses PengamatanPengamatan

Material Baja A 516-70

Proses Pengelasan

Temper Non Temper

Uji Mekanik Uji Laju KorosiUji Mekanik Uji Laju Korosi

Data Grafik Laju KorosiMaterial Tempered

Data / Grafik Material Tempered Kuat Tarik

Kuat Impact Hasil Bending

Data / Grafik Material Non Tempered Kuat Tarik

Kuat Impact Hasil Bending

Data Grafik Laju KorosiMaterial Non Temper

Analisa Grafik Perbandingan Kuat Tarik, Kuat Impact, dan Laju Korosi padaMaterial Temper dan Non Temper

Kesimpulan dan Saran

TahapanTahapan PengelasanPengelasan

Persiapan Material ASTM (A516 -70):

Pembuatan Prosedur Pengelasan (WPS)•Base Metal •Welding Process•Filler Metal Requirement•Preheat Requirement

Pengelasan dilakukan

Sifat Mampu las (Weld Ability)Perhitungan Carbon Eqiuvalent (C eq)

Parameter Composition (Pcm)•Base Metal •Filler Metal

Standart yang Digunakan

TemperingTempering

PProses temper roses temper yaitu: yaitu: memanaskan memanaskan material hingga material hingga suhu 595suhu 595ººC C dengan waktu dengan waktu penahanan penahanan 60menit. 60menit. Setelah Setelah perlakuan panas perlakuan panas tersebut diatas, tersebut diatas, maka dilakukan maka dilakukan pendinginan pada pendinginan pada suhu ruang suhu ruang (28(28ººC) C)

StudiStudi LiteraturLiteratur

HasilHasil Tempered Tempered PadaPada AerMetAerMet 100H. K. D. H. 100H. K. D. H. BhadeshiaBhadeshia::Composition of Composition of AermetAermet 100 in wt% 100 in wt%

CC Co Co Ni Ni Cr Cr Mo Mo MnMn Si Si Al Al Ti Ti S S P P

0.230.23 13.413.4 11.111.1 33 1.21.2 0.030.03 0.030.03 0.0040.004 0.0130.013 0.0010.001 0.0030.003

TahapanTahapan PengujianPengujian MekanikMekanik(Mechanical Test)(Mechanical Test)

Persiapan Material ASTM (A516 -70)

Standart Yang Digunakan

Pembuatan Spesimen

Pengujian Mekanik: Uji Tarik (Tensile)

Uji Tekuk (Bending)Uji Pukul (Impact)

HasilHasil UjiUji TarikTarikGrafik Grafik BebanBeban--PertambahanPertambahan PanjangPanjang ((PP--ΔΔLL) ) padapadamasingmasing--masingmasing Spesimen Spesimen

Temper 1

0

20

40

60

80

100

120

140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

ΔL (mm)

P (K

n)

Series1

AnalisaAnalisa UjiUji TarikTarik

UTS = UTS = KekuatanKekuatan Maximal (Kn/mmMaximal (Kn/mm²²))

Y S = Y S = KekuatanKekuatan LuluhLuluh (Kn/mm(Kn/mm²²))

CSACSA = = LuasLuas PenampangPenampang AwalAwal (mm(mm²²))

PmaxPmax = = BebanBeban MaksimalMaksimal ((KnKn))

PyPy = = BebanBeban LuluhLuluh ((KnKn))

CSAPmax

UTS =

• Ultimate Tensile Stregth

CSAPy

• Yield Tensile Stregth

Y.S =

HasilHasil PerhitunganPerhitungan UjiUji TarikTarikGrafikGrafik KuatKuat TarikTarik dandan KuatKuat LuluhLuluh

Kekuatan

2.2321.929

0

0.5

1

1.5

2

2.5

050

.151

.253

.4848

.902

55.25 56

.657

.959

.260

.561

.863

.164

.465

.7 67 68

.369

.670

.9

ε (%)

Kua

t Tar

ik (k

N/m

m²)

Temper 1

KuatKuat TarikTarik(kN/mm(kN/mm²²)) 00 0.0890.089 1.1961.196 1.9291.929 1.8931.893 1.9111.911 2.0362.036 2.002.00 2.0892.089 2.0712.071

εε (%)(%) 00 50.150.1 51.251.2 53.4853.48 48.90248.902 55.2555.25 56.656.6 57.957.9 59.259.2 60.560.5

GrafikGrafik perbandinganperbandingan KuatKuat TarikTarik KuatKuat LuluhLuluhmasingmasing--untukuntuk semuasemua spesimenspesimen

Perbandingan Kuat Tarik & Kuat Luluh

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

Temper 1 Temper 2 Non Temper 1 Non Temper 2

Yield StrengthUltimate Stregth

AnalisaAnalisa Elongation & Elongation & RoARoA

εε = elongation / = elongation / reganganregangan (%)(%)RoaRoa = Reduction = Reduction fofo Area (%)Area (%)Lo = Lo = panjangpanjang ukurukur mulamula--mulamula (mm)(mm)Lu = panjang ukur setelah putus Lu = panjang ukur setelah putus (mm)(mm)So = Luas ukur setelah putus So = Luas ukur setelah putus (mm(mm²²))Su = Luas ukur setelah putus Su = Luas ukur setelah putus (mm(mm²²))

ε = ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

LoLoLu

x 100%

• Regangan (Elongation)

• Reduction of Area (RoA)

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

SoSuSoRoA = x 100%

Graphic Elongation & Graphic Elongation & RoARoA

Elongation & RoA

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

S. Temper 1 S. Temper 2 Spesimen 1 Spesimen 2

Elongation (%)

RoA (%)

AnalisaAnalisa UjiUji TekukTekuk (Bending Test)(Bending Test)

Berdasarkan standar AWS D1.1 yang didapati, bahwa ketentuanpada pengujian tekuk material A516 grade 70 dengan

ketebalan 12,7 dilakukan dengan uji tekuk dari sisi (Side Bending).

Pada pengujian tekuk ini menurut AWS D1.1 (4.8.3.3) material uji dapatdikatakan diterima (acceptable) apabila:

•Pada saat ditekuk, weld metal mendapat beban•Tidak boleh ada sobekan sebesar 1/8 inchi untuk segala arah. •Sobekan yang lebih besar dari 1/4 inchi diperbolehkan, asalkan berasal darisisi weld metal dan bukan dari cacat.•Total maximum sobekan adalah sekitar 3/8 inchi (9,525 mm) ke segala arah.

AnalisaAnalisa UjiUji PukulPukul (Impact Test)(Impact Test)

EE = = energienergi absorb (joule)absorb (joule)A A = = luasluas penampangpenampang didi bawahbawah takiktakik (mm2)(mm2)ELEL = ekspansi lateral (mils)= ekspansi lateral (mils)BtBt = lebar specimen pada takik setelah dipukul= lebar specimen pada takik setelah dipukul (mm)(mm)BoBo = lebar specimen pada takik sebelum dipukul= lebar specimen pada takik sebelum dipukul

(mm)(mm)

AEKuat impact = (joule/mm2)

• Kuat impact (joule/mm2)

4,25BoBt −

EL = x 1000 (mils)

• Ekspansi Lateral (mils)

HasilHasil KuatKuat ImpactImpact

GrafikGrafik KekuatanKekuatan Impact Impact masingmasing--masingmasing spesimenspesimen

Impact

1.40

1.45

1.50

1.55

1.60

1.65

1.70

1.75

1.80

1.85

1.90

1 2 3 4 5 6

Spesimen

Impa

ct S

treng

th (N

m/m

m2)

Lateral ExpansionLateral ExpansionGrafikGrafik Lateral Expansion Lateral Expansion masingmasing--masingmasing spesimenspesimen

Lateral Expansion

0.00010.00020.00030.00040.00050.00060.00070.00080.00090.000

100.000

Temper 1 Temper 2 Temper 3 Non Temper1

Non Temper2

Non Temper3

Spesimen

Late

ral E

xpan

sion

(Mils

)

PengujianPengujian KorosiKorosi

1000 ml

+_

Adaptor Ampere Meter

Volt Meter

Com Voltage

AmpereCom

+-

KatodikAnodik

Power AC

HCl

ProsesProses PolarisasiPolarisasiReaksiReaksi yang yang dapatdapat terjaditerjadi padapada larutanlarutan: :

pH < 7 : H + + e - H (atom)

2H H2 (gas)

pH > 7 : 2H2O- + O2 + 4e - 4OH -

Fe Fe 2+ + e - (atom)

ReaksiReaksi yang yang dapatdapat terjaditerjadi ketikaketika besibesi terlarutterlarut::

pH = - log [ H +]

ReaksiReaksi PadaPada ElektrolitElektrolitReaksi yang biasanya berlangsung dalam elektrolit adalah reaksi Reaksi yang biasanya berlangsung dalam elektrolit adalah reaksi pembangkitan gas oksigen melalului oksidasi airpembangkitan gas oksigen melalului oksidasi air::

Reaksi lain yang mungkin dalam elektrolit mengandung klorida Reaksi lain yang mungkin dalam elektrolit mengandung klorida itu adalah pembagkitan gas klorin :itu adalah pembagkitan gas klorin :

2Cl Cl2 + 2e -

2H2O 7 O2 + 4H + + 4e -

Out Put Data Out Put Data PengujianPengujian LajuLaju KorosiKorosi

Tempered Metal Tempered Metal PercobaanPercobaan 22

NoNo V (mV)V (mV) I (I (mAmA)) I (I (MikroAmpereMikroAmpere)) I/AI/A Log I/ALog I/A

11 16.016.0 2.912.91 29102910 339.161339.161 2.53040572.5304057

22 15.515.5 2.712.71 27102710 315.851315.851 2.4994822.499482

33 15.015.0 2.372.37 23702370 276.224276.224 2.44126112.4412611

44 14.514.5 2.252.25 22502250 262.238262.238 2.41869522.4186952

Pengeplotan diagram Pengeplotan diagram

i i korrkorr = 5.992x = 5.992x -- 1.1764 1.1764 --5.9654x + 0.87475.9654x + 0.8747

GRAFIK POLARISASI UNTUK SPECIMEN 1 DENGAN MATERIAL BASE METAL

y = 5.992x - 1.1764

y = -5.9654x + 0.8747

-20.0

-17.5

-15.0

-12.5

-10.0

-7.5

-5.0

-2.5

0.0

2.5

5.0

7.5

10.0

12.5

15.0

17.5

20.0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

Log (I/A)

Pot

ensi

al (m

V)

AnalisaAnalisa LajuLaju KorosiKorosi

K = Konstanta K = Konstanta (0.129 untuk mpy, 0.00327 untuk mmpy) (0.129 untuk mpy, 0.00327 untuk mmpy)

a = Berat atom logam terkorosi a = Berat atom logam terkorosi

iikorkor = kerapatan arus (= kerapatan arus (μμA/cm2) A/cm2)

n = Jumlah elektron valensi logam n = Jumlah elektron valensi logam terkorosi terkorosi

D = Densitas logam terkorosi (gr/cm3) D = Densitas logam terkorosi (gr/cm3)

Laju korosi = KLaju korosi = KainD

Data tersebut digunakan untuk pengeplotan diagram tafel, yang kData tersebut digunakan untuk pengeplotan diagram tafel, yang kemudian dapat emudian dapat menentukan harga imenentukan harga ioo. Nilai i. Nilai ikorkor sama dengan nilai isama dengan nilai ioo. Setelah mendapatkan nilai . Setelah mendapatkan nilai iikorkor maka besarnya laju korosi dapat ditentukan dengan menggunakan pmaka besarnya laju korosi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan ersamaan Faraday. Persamaan Faraday yang digunakanFaraday. Persamaan Faraday yang digunakan adalah :adalah :

PerbandinganPerbandingan LajuLaju KorosiKorosiDari Dari PerhitunganPerhitungan LajuLaju korosikorosi masingmasing--masingmasing spesimenspesimen

Laju Korosi

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Base Metal Weld Metal Tempered BaseMetal

Tempered WeldMetal

Spesimen

ikor

r