PERBEDAAN KEKUATAN TARIK DAN JENIS PATAHAN SAMBUNGAN LAS GMAW BAJA KARBON RENDAH (ST 37) AKIBAT PROSES NORMALIZING

Citrakara Upendra S., Yoto, dan Widiyanti, Perbedaan Kekuatan Tarik dan Jenis Patahan...

9

PERBEDAAN KEKUATAN TARIK DAN JENIS PATAHAN SAMBUNGAN LAS GMAW BAJA KARBON RENDAH (ST 37) AKIBAT PROSES NORMALIZING

Oleh: Citrakara Upendra S., Yoto, dan Widiyanti Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang Email: [email protected]; [email protected]; [email protected]

Abstrak. Logam akan mengalami pengaruh pemanasan akibat pengelasan dan mengalami perubahan struktur mikro disekitar 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 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 perlakuan panas (normalizing). Spesimen uji yang digunakan pada penelitian ini adalah hasil lasan baja karbon rendah (ST 37) menggunakan las GMAW. Metode dalam penelitian ini menggunakan metode penelitian kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh suhu normalizing terhadap perbedaan nilai kekuatan tarik dan jenis patahan. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan terhadap nilai kekuatan tarik dan terdapat perbedaan jenis patahan, penemuan yang penting adalah bahwa peningkatan suhu normalizing dapat mengurangi tegangan sisa yang terjadi dan meningkatkan nilai kekuatan tarik pada hasil lasan. Kata kunci: baja karbon rendah (ST 37), normalizing, kekuatan tarik, jenis patahan

Menurut Daryanto (2012:1) pengelasan dapat didefinisikan suatu cara untuk menyambung benda padat dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan, sedangkan berdasarkan Deutche Industrie Normen (DIN) pengelasan adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilakukan dalam keadaan lumer atau cair. Logam akan mengalami pengaruh panas akibat pengelasan dan mengalami perubahan struktur mikro disekitas hasil lasan. Bentuk struktur mikro bergantung pada temperatur tertinggi yang dicapai saat pengelasan, kecepatan pengelasan, dan laju pendinginan. Daerah logam yang mengalami perubahan struktur mikro akibat pe-

manasan karena pengelasan disebut daerah pengaruh panas atau Heat Affected Zone (Suharto, 1991: 42). Menurut Wiryosumarto (2000), Logam yang mengalami proses pengelasan memiliki tiga pembagian daerah lasan yaitu logam lasan, daerah pengaruh panas yang dalam bahasa inggrisnya adalah Heat Affected Zone (HAZ) dan logam induk yang tidak terpengaruhi. Selain ketiga pembagian utama daerah lasan tersebut ada satu daerah khusus yang membatasi antara logam las dan daerah pengaruh panas, yang disebut batas las. Pada saat proses pemanasan benda kerja akan mengembang dan akan mengkerut pada proses pendinginan. Keseimbangan dan kecepatan pengembangan dan

10

JURNAL PENDIDIKAN PROFESIONAL, VOLUME 5, NO. 2, AGUSTUS 2016

pengkerutan dapat mempengaruhi sifat bahan dan meninggalkan beban dalam benda kerja. Benda kerja bisa rusak bila beban tersebut melampui kemampuan dukung bahan. Dalam proses pengelasan, bagian yang dilas menerima panas pengelasan setempat dan selama proses berjalan suhunya berubah terus sehingga ditribusi suhu tidak merata. Karena panas tersebut, maka pada bagian yang dilas terjadi pengembangan termal. Sedangkan bagian yang dingin tidak berubah sehingga terbentuk penghalangan pengembangan yang mengakibatkan terjadinya peregangan yang rumit (Wiryosumarto, 2000:135). Disamping terjadinya perubahan bentuk yang dengan sendirinya terjadi regangan maka terjadi juga tegangan yang sifatnya tetap yang disebut dengan tegangan sisa. Terjadinya tegangan sisa ini akibat dari pengembangan pada logam las pada saat pengelasan, pengembangan logam las ditahan oleh logam induk yang ikut mencair pada saat pengelasan, sehingga pada logam las dan logam induk yang mencair terjadi tegangan tekan. Pada waktu pengelasan selesai, terjadilah proses pendinginan dimana logam lasan dan logam induk yang mencair pada saat pengelasan mengalami penyusutan. Penyusutan yang terjadi pada logam las dan logam induk yang mencair pada saat pengelasan selesai menyebabkan terjadinya tegangan tarik pada logam las dan logam induk. Tegangan sisa berpengaruh terhadap penurunan keuletan benda, peningkatan kegetasan benda, dan kekuatan fatik dari sambungan menurun. Hal ini sangat merugikan apabila benda yang dilas membutuhkan sifat yang ulet dan tidak getas. Untuk itu

perlu adanya tindakan menghilangkan tegangan sisa akibat pengelasan. Menurut Wiryosumarto (2000), terdapat dua pembebasan tegangan sisa, yaitu dengan cara mekanik dan termal, dari kedua cara ini yang paling banyak digunakan adalah cara termal dengan proses Normalizing atau Post Weld Heat Treatment (PWHT). METODE PENELITIAN Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari variasi suhu Normalizing terhadap kekuatan tarik dan jenis patahan pada sambungan las GMAW baja karbon rendah (ST 37). Metode dalam penelitian ini menggunakan metode penelitian kuantitatif. Sugiyono (2013: 209) menyebutkan “analisis inferensial adalah teknik statistik yang digunakan untuk menganalisis data sampel dan hasilnya diberlakukan untuk populasi. Analisis data inferensial digunakan untuk mencari korelasi beberapa variabel. Teknik analis inferensial yang digunakan adalah teknik analisis korelasional. Analisis korelasional adalah analisis statistik yang berusaha untuk mencari hubungan atau pengaruh antar dua buah variabel atau lebih. Penelitian ini merupakan penelitian dengan metode eksperimental yang berbentuk Pre-experimental design (non design), sebab masih ada kemungkinan variabel luar dapat mempengaruhi variabel dependen. Penelitian ini merupakan penelitian One Group Pretest-Posttet Design yaitu bentuk penelitian yang terdapat suatu kelompok yang ada pretest sebelum diberi perlakuan (treatment) kemudian diobservasi hasil dari perlakuan tersebut (Sugiyono, 2013: 111). Instrumen penelitian dalam penelitian ini adalah mesin uji tarik Gotecth


2003, yang digunakan untuk memperoleh data kekuatan tarik , pengamatan jenis patahan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM). Variabel bebas dalam penitian ini adalah variasi suhu normalizing. Variabel terikat dalam penelitian ini adalah kekuatan tarik, dan jenis patahan. Baja ST 37 adalah jenis baja konstruksi yang mempunyai kekuatan tarik maksimal 37 Kg/mm². Baja ini mempunyai kandungan karbon (C) dibawah 0,3%. Baja ST 37 dengan kandungan karbon dibawah 0,3% termasuk kedalam kelompok baja karbon rendah (Low Carbon Steel) (Daryanto, 2006: 33). Objek dalam penelitian ini adalah sambungan las GMAW baja karbon rendah (ST 37) yang diproduksi oleh PT.ISPAT INDO. memiliki kadar unsur sebagai berikut: • • • • • • • •

Karbon (C) Silicon (Si) Mangan (Mn) Pospor (P) Sulfur (S) Cromium (CR) Nikel (Ni) Tembaga (Cu)

: 0.063% : 0.158% : 0.621 % : 0.013% : 0.006 % : 0.037 % : 0.025 % : 0.039 %

Tahap pertama dalam penelitian ini adaah melakukan proses pengelasan menggunakan las GMAW menggunakan elektode jenis E70S dengan menggunakan arus 100A untuk pengelasan. Dilanjutkan dengan pembuatan spesimen uji tarik untuk setiap variabel bebas untuk uji tarik. Tahap kedua dalam penelitian ini adalah menyiapkan spesimen uji tarik (ASTM E8/E8M-09) sebanyak 10 buah sesuai dengan variabel bebas. Tahap ketiga dalam penelitian ini adalah menyiapkan uji takik (ASTM E23) sebanyak 10 buah sesuai dengan variabel bebas.

11

Tahap selanjutnya adalah proses pemanasan hasil lasan baja karbon rendah (ST 37) dengan suhu 750 0C, 800 0C, 850 0 C, ditahan selama 60 menit dan didinginkan di suhu udara. Setelah spesimen mencapai suhu ruang, dilakukan pengujian tarik mesin uji tarik Gotecth 2003. Tahap selanjutnya dalam penelitian ini adalah Uji SEM (Scanning electron Microscope) bertujuan untuk analisis jenis patahan. Berikut ini adalah sepesimen uji tarik ASTM E8 (Gambar 1).

Gambar 1 Spesimen uji impak ASTM E23. (sumber: ASTM E8/E8M-09 Standar Test Methodes for Tensin Testing of Metallaic Materials)

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Tarik Berikut ini merupakan hasil pengujian tarik pada hasil lasan baja karbon rendah (ST 37) sebelum dan setelah dilakukan normalizing dengan variasi suhu 750 0C, 800 0C, dan 850 0C. 40 36 35.197 36.140 35.555 36.242 32 28 24 20 16 12 8 4 0 TP 750ºC 800ºC 850ºC

Kekuatan Tarik (kg/mm²)

Gambar 2 Grafik rata-rata uji tarik

12


Gambar 2 adalah grafik hasil uji tarik pada hasil lasan baja karbon rendah (ST 37) akibat normalizing dengan variasi suhu 750 0 C, 800 0C, dan 850 0C. Dari Gambar 2 terlihat bahwa terjadi peningkatan nilai kekuatan tarik pada spesimen tanpa perlakuan normalizing dengan setelah mengalami perlakuan normalizing. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini sesuai dengan teori yang ada, Sanjib K (2009:13) dalam bukunya yang berjudul “Heat Treatment of Carbon Steel” menjelaskan bahwa perlakuan normalizing dapat meratakan struktur dan meningkatkan kekuatan tarik suatu bahan. Iman dalam Sanjib (2009:29) juga menyatakan bahwa dengan proses normalizing dapat meningkatkan kekuatan tarik. Selain meningkatkan kekuatan tarik Van Vlack (1984) dalam Suparman (2006) menjelaskan bahwa Perlakuan panas (normalizing dan annealing) juga dapat (a) mengurangi tegangan internal yang terjadi akibat proses pembekuan, pemotongan, penempaan, pengelasan, (b) meningkatkan ketangguhan, (c) meningkatkan mampu mesin, (d) mengurangi ketidakhomogenan komposisi kimia, (e) menghaluskan ukuran butiran, dan (f) mengurangi kandungan gas didalam logam. Kelompok baja karbon rendah (ST 37) dengan nilai kekuatan tarik paling tinggi adalah spesimen baja karbon rendah (ST 37) yang mengalami perlakuan normalizing dengan suhu 850 ºC. sedangkan kelompok baja karbon rendah (ST 37) dengan nilai kekuatan tarik terendah adalah spesimen baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC. pada Gambar 5.1 juga menunjukan bahwa nilai kekuatan tarik berbeda-beda menurut pada variasi suhu normalizing.

Melihat perbedaan nilai kekuatan tarik pada Gambar 2 diatas dapat membuktikan bahwa perlakuan normalizing berpengaruh terhadap nilai kekuatan tarik pada baja karbon rendah (ST 37) yang telah mengalami proses normalizing. Hal ini terlihat dari hasil penelitian dan pengujian tarik pada baja karbon rendah (ST 37) yang telah dilas dan perlakuan normalizing. nilai kekuatan tarik baja karbon rendah (ST 37) yang tidak mengalami perlakuan normalizing menunjukan nilai kekuatan tarik ratarata 35,197 kg/mm², sedangkan baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan normalizing pada suhu 750 ºC memiliki nilai kekuatan tarik rata-rata sebesar 36,14 kg/mm², untuk spesimen pada suhu 800 ºC memiliki nilai kekuatan tarik rata-rata 35,555 kg/mm², dan untuk spesimen dengan perlakuan normalizing pada suhu 850 ºC memiliki nilai kekuatan tarik rata-rata 36,242 kg/mm². Dari hasil tersebut terlihat perbedaan nilai kekuatan tarik baja karbon rendah (ST 37) antara spesimen tanpa perlakuan normalizing dan yang telah mengalami perlakuan normalizing dengan variasi suhu 750 ºC, 800 ºC dan 850 ºC. Dari hasil penelitian dan pengujian kekuatan tarik di atas terjadi sedikit penurunan nilai kekuatan tarik rata-rata pada perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC, hal tersebut dapat dilihat pada hasil pengamatan struktur melalui pengujian SEM (Scanning Electron Microscope) dengan hasil jumlah dimple yang sedikit lebih banyak daripada clavage apabila dibandingkan dengan spesimen yang mengalami perlakuan normalizing pada suhu 750 ºC dan 850 ºC. penelitian ini juga didukung oleh penelitian serupa yang dilakukan oleh Sutrisna (2009:31) yang berjudul “Pengaruh Suhu Normalizing Terhadap Sifat Fisis Dan


Mekanik Pengelasan Baja Plat Kapal” memperoleh hasil cenderung meningkat nilai kekuatan tarik rata-rata pada baja setelah mengalami perlakuan normalizing dan juga terjadi penurunan nilai kekutan tarik ratarata pada spesimen yang mngalami pelakuan normalizing pada suhu 790 ºC dibanding dengan spesimen yang mengalami perlakuan normalizing pada suhu 750 ºC. hasil tersebut juga didukung oleh penelitian Shanping, LU (2010:7) yang berjudul “Effects of Normalizing Process on the Microstructural Evolutionand Mechanical Properties of Low Carbon Steel Weld Metal with Niobium Addition” menjelaskan bahwa setiap kenaikan suhu normalizing akan mengakibatkan nilai kekuatan tarik cenderung semakin meningkat. Jenis Patahan pada Hasil Lasan Kathleen (1987) dalam Puspitasari (2016:32) menjelaskan bahwa patahan ulet ditandai dengan retakan logam disertai dengan deformasi plastik dan pengeluaran energi yang cukup besar. Perpatahan tarik ulet di sebagian besar material memiliki penampilan berserabut, abu-abu. Perpatahan ulet terjadi melalui mekanisme yang dikenal sebagai coalescence microvoid. Bentuk dimple sangat dipengaruhi oleh jenis pembebanan. Perpatahan karena beban tarik uniaksial biasanya mengakibatkan pembentukan equiaxed dimples. Kegagalan karena pembebanan geser akan menghasilkan memanjang atau bentuk parabola titik dimple dalam arah berlawanan pada pencocokan permukaan patahan. Pembebanan tarik merobek menghasilkan dimple memanjang yang mengarah ke arah yang sama pada pencocokan permukaan patahan. Patahan getas yang ditandai oleh perambatan retak yang cepat dengan

13

pengeluaran energi sedikit dibandingkan dengan patahan ulet dan tanpa cukup deformasi plastik. Perpatahan kuat tarik getas memiliki tampilan cerah, berbutir, dan tidak ada penciutan (necking). Puspitasari (2014:8) menyatakan kegetasan spesimen terlihat dari hasil perpatahan uji tarik yakni struktur permukaan yang datar (flat), berbutir (granular) dan warna cerah yang menunjukkan karakteristik dari perpatahan getas (brittle fracture), terlihat ukuran lebar shearlips lebih kecil yang menunjukkan bagian luar spesimen getas. Struktur perpatahan getas yang terdiri dari dominasi cleavage dan hanya sedikit struktur dimple, sedangkan hasil perpatahan uji tarik yakni permukaan terlihat berserabut (fibrous) dan warna gelap yang menunjukkan karakteristik dari perpatahan ulet terlihat ukuran lebar shearlips lebih besar yang menunjukkan bagian luar spesimen ulet. Dalam pengamatan struktur mikro baja karbon rendah (ST 37) setelah mengalami proses pengelasan GMAW dan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 750 ºC, 800 ºC, dan 850 ºC dalam penelitian ini diperoleh hasil seperti berikut: Spesimen baja ST 37 yang mengalami perlakuan normalizing pada suhu 750ºC dengan pembesaran 31 kali menunjukkan bentuk permukaan patahan spesimen utuh yang akan diamati lebih jelas dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi tengah dan pada bagian kanan. Pada Gambar 3 Spesimen (pembesaran 31 kali) terlihat dari hasil perpatahan uji tarik yakni struktur permukaan yang datar (flat), berbutir (granular) dan warna spesimen cerah yang menunjukkan karakteristik dari perpatahan getas. Pada pengamatan ini juga terlihat ukuran lebar shear-

14


lips lebih kecil yang menunjukkan bagian luar spesimen getas. Spesimen ini memiliki sifat getas akibat dari proses normalizing pada suhu 750 ºC.

Clavag

Dimple

Gambar 5 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 750ºC dengan pembesaran 2.500 kali pada bagian tepi tengah.

Gambar 3 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 750ºC.

Dimple Clavage

Gambar 4 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 750ºC dengan pembesaran 2.500 kali pada bagian tepi kanan.

Spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi kanan (Gambar 4) terlihat lebih jelas struktur perpatahan getas terdiri dari dominasi cleavage dan hanya sedikit struktur dimple. Perpatahan getas yang tampak pada struktur mikro menunjukkan bahwa spesimen memiliki ketangguhan perpatahan yang rendah, sifat spesimen dengan kekuatan dan kekerasan tinggi, tapi getas. Spesimen ini memiliki sifat getas akibat dari proses normalizing pada suhu 750 ºC.

Spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada bagian tengah (Gambar 5) tampak struktur perpatahan ulet terdiri dari dominasi dimple dan sedikit terlihat struktur clavage. Perpatahan ulet ini menunjukkan bahwa spesimen memiliki ketangguhan perpatahan yang tinggi. Spesimen ini memiliki sifat ulet akibat dari proses normalizing pada suhu 750 ºC, sehingga menghasilkan sifat spesimen dengan kekuatan dan kekerasan sedikit menurun dari pada bagian tepi kanan. Spesimen baja ST 37 yang mengalami perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC dengan pembesaran 31 kali menunjukkan bentuk permukaan patahan spesimen utuh yang akan diamati lebih jelas dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi kanan dan pada bagian tengah.



Pada Gambar 6 Spesimen tampak pada pembesaran 31 kali hasil perpatahan uji tarik yakni struktur permukaan struktur permukaan yang datar (flat), sedikit ada cekungan-cekungan, berbutir (granular) dan warna spesimen sedikit gelap. Spesimen ini memiliki sifat lebih sedikit ulet atau kegetasannya menurun akibat perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC. Hal ini dapat dibuktikan pada pengamatan struktur mikro patahan dengan pembesaran 2.500 kali seperti gambar berikut ini:

Clavage

Dimple

Gambar 7 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 800ºC pada bagian tepi tengah.

Spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi tengah (Gambar 7) terlihat patahan ulet (ductile fracture) terdiri dari banyak struktur dimple dan hanya sedikit terlihat struktur cleavage. Perpatahan ulet yang tampak pada struktur mikro menunjukkan bahwa spesimen memiliki ketangguhan perpatahan yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC sehingga menghasilkan sifat dengan kekuatan dan kekerasan spesimen berkurang dibanding dengan perlakuan normalizing pada suhu 750 ºC. Spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi kanan (gambar 8) terlihat patahan ulet (ductile fracture) terdiri dari banyak struktur dimple dan hanya sedikit terlihat struktur cleavage. Perpatahan ulet

15

yang tampak pada struktur mikro menunjukkan bahwa spesimen memiliki ketangguhan perpatahan yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan perlakuan normalizing pada suhu 800 ºC sehingga menghasilkan sifat sedikit kuat tapi kegetasan spesimen berkurang dibanding dengan perlakuan pada suhu 750 ºC.

Clavage

Dimple

Gambar 8 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 800ºC pada bagian tepi kanan.

Spesimen baja ST 37 yang mengalami perlakuan Normalizing pada suhu 850ºC dengan pembesaran 31 kali menunjukkan bentuk permukaan patahan spesimen utuh yang akan diamati lebih jelas dengan pembesaran 2.500 kali pada tepi kanan dan pada bagian tengah.


16


Pada Gambar 9 spesimen terlihat pada pembesaran 31 kali hasil perpatahan uji tarik yakni struktur permukaan terdapat sedikit cekungan-cekungan atau sedikit berserabut (fibrous) dan warna lebih cenderung cerah yang menunjukkan karakteristik dari perpatahan getas. Pada pengamatan spesimen menggunakan perlakuan normalizing pada suhu 850 ºC menunjukkan bagian luar spesimen bersifat sedikit lebih getas dibandingkan dengan spesimen yang mengalami perlakuan normalizing pada suhu 750 ºC dan 800 ºC . Spesimen ini memiliki sifat lebih getas atau kegetasannya meningkat akibat perlakuan normalizing pada suhu 850 ºC

Clavag

Dimple

Gambar 10 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 850ºC pada bagian Tengah.

Spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada bagian tengah (Gambar 10) terlihat lebih jelas patahan ulet (ductile fracture) terdiri dari dominasi dimple dan hanya sedikit terlihat struktur cleavage pada perlakuan normalizing pada suhu 850 ºC. Perpatahan ulet yang tampak pada struktur mikro menunjukkan bahwa spesimen memiliki ketangguhan perpatahan yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh perlakuan normalizing pada suhu 850 ºC sehingga kekuatan dan kekerasan menurun. Pada Gambar 11 spesimen dengan pembesaran 2.500 kali pada bagian tepi kanan terlihat lebih jelas struktur perpatahan

getas (brittle fracture) terdiri dari dominasi cleavage dan hanya sedikit struktur dimple. Dimple

Clavage

Gambar 11 Hasil pengamatan struktur mikro (SEM) Baja ST 37 dengan perlakuan normalizing 850ºC pada bagian Kanan.

Pengamatan struktur mikro spesimen dengan perlakuan normalizing pada suhu 850ºC menunjukkan karakteristik perpatahan getas (brittle fracture) yang berarti bahwa spesimen memiliki kekuatan dan kekerasan tinggi, tapi ketangguhan perpatahan rendah. Hal ini disebabkan oleh perlakuan panas normalizing pada suhu 850 ºC sehingga menghasilkan sifat spesimen dengan kekuatan dan kekerasan tinggi (kuat) , tapi getas. Dari hasil pengamatan struktur diatas dapat disimpulkan bahwa terdapat sedikit perbedaan pada struktur hasil pengujian SEM (Scanning Electron Microscope) pada baja karbon rendah (ST 37) setelah mengalami pengelasan dan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 750 ºC, 800 ºC, dan 850 ºC. Dari hasil diatas juga dapat disimpulkan bahwa perlakuan panas normalizing mempengaruhi struktur pada baja karbon rendah (ST 37). Hasil pengamatan struktur mikro diatas juga telah membuktikan bahwa salah satu faktor penyebab terjadinya sedikit penurunan kekuatan tarik pada suhu 800 ºC yang dapat dijelaskan pada strukturnya yang sedikit lebih ulet (kekuatan menurun)


dibandingkan dengan spesimen pada pada perlakuan normalizing suhu 750 ºC dan 850 ºC. Namun ada beberapa faktor juga yang dapat menyebabkan penurunan kekuatan tarik rata-rata pada spesimen dengan perlakuan panas normalizing pada suhu 800 ºC yaitu komposisi kimia material, langkah perlakuan panas, media pendingin, temperatur pemanasan. PENUTUP Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian dan analisa dari penelitian pengaruh temperatur. Perlakuan panas normalizing pada pengelasan GMAW terhadap kekuatan tarik dan struktur mikro baja karbon rendah (ST 37) yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut. Berdasarkan data hasil uji kekuatan tarik baja karbon rendah (ST 37) yang mengalami perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 750 ºC, 800 ºC dan 850 ºC, tingkat kekuatan tarik paling tinggi diperoleh pada perlakuan panas normalizing menggunakan suhu 850 ºC yaitu sebesar 36,242 Kg/mm2, kekuatan tarik pada perlakuan panas normalizing menggunakan suhu 750 ºC sebesar 36,14 Kg/mm2 dan kekuatan tarik paling rendah diperoleh pada perlakuan panas menggunakan suhu 800 ºC sebesar 35,555 Kg/mm2. Berdasarkan hasil pengamatan struktur mikro menggunakan SEM, perpatahan getas (brittle fracture) diperoleh pada baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 750 ºC. Perpatahan ulet getas diperoleh pada baja baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 800 ºC. perpatahan getas (brittle fracture)

17

diperoleh pada baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 850 ºC. Berdasarkan hasil uji kekuatan tarik dan struktur mikro baja karbon rendah (ST 37) terdapat sedikit perbedaan antara baja karbon rendah (ST 37) yang telah mengalami proses pengelasan dan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu 750 ºC, 800 ºC dan 850 ºC. Saran Berdasarkan kesimpulan yang diperoleh, beberapa hal yang perlu ditindak lanjut antara lain sebagai berikut. Kepada Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri malang. (a) Penilitian ini dapat dijadikan rujukan bahwa perubahan kekuatan tarik dan struktur baja karbon rendah disebabkan adanya pengaruh perlakuan panas normalizing, antara sebelum dan sesudah dilakukan normalizing. (b) Perlu diadakan penelitian lanjutan dengan jenis baja karbon rendah (ST 37) dengan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu sehingga dapat melengkapi hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. (c) Perlu diadakan pengujian impak (ketangguhan) menggunakan perlakuan panas normalizing dengan variasi suhu untuk mengetahui sifat mekanik bahan karena secara teori tingkat ketangguhan berbanding terbalik dengan tingkat kekuatan tarik. Kepada Peneliti selanjutnya. (a) Pada pengelasan GMAW dan perlakuan panas normalizing perlu diperhatikan jenis elektroda dan arus listrik pengelasan, temperatur pemanasan dan proses penelitian karena hal tersebut dapat mempengaruhi bahan uji dan hasil pengujiannya. (b) Pada penelitian dengan perlakuan panas normalizing perlu di adakan pengujian struktur mikro dan uji

18


komposisi sebelum dan setelah mengalami pengelasan dan perlakuan panas sehingga dapat mendukung hasil kekuatan tarik, kekerasan dan ketangguhan. (c) Untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti dalam suatu penelitian maka perlu dilakukan kajian teoritis dan observasi ruang lingkup penelitian (Laboratorium, ketersediaan alat dan bahan penelitian, biaya penelitian). Kepada Industri pengelasan. (a) Berdasarkan hasil dari penelitian ini, untuk memperoleh hasil pengelasan baja karbon

rendah (ST 37) yang memiliki nilai kekuatan tarik yang lebih tinggi dapat digunakan perlakuan panas normalizing. (b) Untuk industri pengelasan khususnya pengelasan baja karbon rendah (ST 37), perlu diperhatikan tentang perlakuan yang sesuai untuk memperbaiki struktur pada baja karbon rendah. Untuk itu perlakuan panas normalizing dapat digunakan sebagai proses untuk memperbaiki struktur maupun peningkatan kekuatan tarik baja.

DAFTAR RUJUKAN Daryanto. 2006. Teknik Pengelasan. Bandung: Alfabeta.

Niobium Addition. Journal Mechanic. 50(2): 6.

Daryanto. 2012. Teknik Pengelasan. Bandung: Alfabeta.

Suharto. 1991. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: Rineka Cipta.

Puspitasari, Dewi. 2016. Perbedaan Ketangguhan Dan Jenis Patahan Pada Duralium Akibat Proses Artificial Aging Dengan Variasi Media Pendingin Dromus Oil Dan Air. Skripsi Tidak Diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang

Suherman, Wahid. 1999. Ilmu Logam I. Diktat Kuliah. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November.

Puspitasari, Poppy dkk. 2014. Pengaruh Kadar Dromus Oil Dalam Media Pendingin Terhadap Kekuatan Tarik Dan Struktur Mikro Baja St 60 Yang Mengalami Proses Hardening Tempering. Jurnal tidak diterbitkan. Malang: Universitas Negeri Malang. Sanjib, K. 2009. Heat Treatment Of Low Carbon Steel. Department of Mechanical Engineering National Institute of Technology. Sugiyono. 2013. Metode Penelitian Pendidikan Pendekatan Kuantitatif dan Kualitatif. Bandung: Alfabeta. Shanping, LU. 2009 . Effects of Normalizing Process on the Microstructural Evolutionand Mechanical Properties of Low Carbon Steel Weld Metal with

Suherman, Wahid. 1999. Ilmu Logam II. Diktat Kuliah. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November. Suparman. 2006. Pengaruh Suhu Annealing pada Post Weld Heat Treatment pengelasan Baja Bohler Grade K-945 Ems 45 Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis. Skripsi Tidak Diterbitkan. Semarang: Universitas Negeri Semarang. Sutrisna. 2009. Pengaruh Suhu Normalizing Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis Pengelasan Baja Plat Kapal. Jurnal Teknik Mesin, 9(2): 30-31. Universitas Negeri Malang. 2010. PPKI: Skripsi, Tesis, Disertasi, Artikel, Makalah, Laporan Penelitian, Edisi 5. Malang: Universitas Negeri Malang Wiryosumarto, Harsono & Okumura, Toshie. 2000. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: PT PradnyaParamita.

PERBEDAAN KEKUATAN TARIK DAN JENIS PATAHAN SAMBUNGAN LAS GMAW BAJA KARBON RENDAH (ST 37) AKIBAT PROSES NORMALIZING

Recommend Documents