View
6
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Las
Pengelasang(welding) adalah salah satu teknik penyambunganhatau
penggabunganjantara dua bendajpadat(logam) melaluijpencairan (dilution) dan perpaduan
(fusion) dengan cara di panaskan sehingga dapat menghasilkanjsambungan yang
kontinyu. Dewasajini jenisjpengelasangsemakin banyakhdengan adanya kemajuan
teknologi, baikhproses pengelasanjyang menggunakanhbahan tambahhatau filter maupun
yang tanpahmenggunakanhbahanhtambah. Yang terbaruhadalah prosesspengelasan yang
menggunakangenergi putarangyang nantinyagakan terjadihgesekanhdangmenimbulkan
panasgyang tinggi danndapat digunakanhuntuk proseshpengelasan yanggbiasanya di
sebuthdengan proses las frictionnwelding.
Las menuruthKamus BesarjBahasaaIndonesia(1994) ,adalahgpenyambungan besi
atau logammdengan carahmembakar. Dalamgreferensi-referensi teknis, terdapat beberapa
definisijdari las. Berdasarkanhdefinisi dari DeutscheeIndustrie Normenn(DIN) dalam
Harsonogdkk(1991:1), mendefinisikanjbahwa lashadalah ikatanhmetalurgi pada
sambungan logamhpaduan yangjdi lakukangdalam keadaanjlumer atauhcair. Sedangkan
menuruthMamanhSuratman (2001:1) mengatakanjtentang pengertianjmengelas yaitu,
salah satujcara menyambungjdua bagianhlogam secara permanenjdengan menggunakan
tenaga panas. Sedangkanjmenurut Sriwidartho, las adalahjsuatu cara untuk menyambung
benda padathdengan cara mencairkannyajmelalui pemanasan. Dari beberapahpendapat di
atas dapat di simpulkangbahwa kerja las adalahhmenyambungkanhdua bagianhlogam atau
lebihhdengan menggunakanhenergihpanas.
5
2.2 MetodegProses Pengelasan
2.2.1 SMAW (Shielded metal arc welding)
Pengelasan busurgnyala logamhterlindunggmerupakangsalahf satu jenis
pengelasan yanggsangathsederhana dangcanggih dalam proses pengelasan baja struktural.
SMAW sendirihdisebut juga dengan elektroda tongkat manual. Dalam SMAW
pemanasan busur di lakukan antarahelektrodaayanghdi lapis denganhbahanhyang akan di
sambung. Elektrodahyang di lapis akanhhabisddiakibatkan logamgpadahelektrodahdi
pindahkan kegbahanhdasarjselamahprosesjpengelasan. Kawathelektrodahatau kawathlas
sebagaigbahanhpengisi danhlapisannyahsebagian di konversi sebagai gas pelindung,
terak, danhsebagiangdi seraphlogam las. Bahanhpelapis elektroda sendiri adalah senyawa
flour, karbonat, oksida, panduan logam, dan selulosa. Pada campuranhinigdi tekanhdari
acuangdan di panasi sehingga dapat di peroleh lapisan konsentris yang sangat keras.
Gambar 2.1 Las SMAW (Wiryosumarto, 2008)
Lapisanhelektrodagberfungsijsebagai berikut:
Menghasilkanhgashpelindunghuntukfmencegahhmasuknyajudaraj dan membuat
busur stabil.
Memberikanhbahanglain, seperti unsur pengurai oksida, untukhmemperhalus
strukturgbutiranhpadahlogam las.
6
Menghasilkan lapisanfterak di atasgkolam yanghmencair dan memadatkanhlas
untuk melindunginyahdari oksigen dan nitrogen dalam udara, serta juga
memperlambatjpendinginan.
Untuk pengelasanjbaja kabon tinggi atau pasuan rendah, AWS mengharuskan elektroda
rendah hidrogen digunakan dengan SMAW untuk semua baja yang tegangan lelehnya
lebih besar dari 36 ksi(248 MPa). Elektroda rendah hidrogen adalah kawat las dengan las
dengan lapisan karbonat soda atau kapur. Elektroda ini memerlukan tenik yang berbeda
dngan yang di pakai pada elektroda konvensional. Perbedaannya adalah busur nyala
harus pendek dan berbentuk bola agar terjadi penimbunan logam.lapisan ini si dukai
dalam perencanaan karna sifat mekanis las yang di hasilkan lebih baik dari yang di
peroleh dengan pelapis elektroda yang lain.
2.2.2 TIG/GTAW (Tungsten inert gas/Gas Inert Tungsten Arc Welding)
Jenisglashlistrikjyang menggunakanjbahan tungstenhsebagaihelektroda yang tidak
terkonsumsi. pelindung inert dari elektrodahdan zona las di perlukan untuk mencegah
oksidasi elektroda tungsten, dan elektroda ini juga di gunakan hanyajuntukhmenghasilkan
busurhnyalahlistrik. Batang penambahhberupakbatangjlas (tod), yang di cairkan oleh
busur nyala tersebu, dapat mengisi kampuh bahan indu. Untukhmencegahgoksidasigmaka
di gunakan gasgmulia. SepertifArgon, Helium, dan CO2 sebagai gasjlindung. Proses tig
sangat baik untuk menggabungkan logam dasar tipis, bahkan cocok untuk hampir semua
logam.
2.2.3 GMAW (Gas Metal Arc Welding)
Prosesslashlistrik yangfmenggunakanhbusurhlistrik yang berasal dari elektroda,
yang di pasok terusgmenerus secara tetap dari suatu mekanisme, ke kolam las. Untuk
mencegahjterbentuknya oksidasi, maka pengelasanhinigdapat di lindungi dengan aliran
gas pelindung yang berupa gas aktif, sehingga bisa di sebut dengan MAG (metal active
gas), ataudgas inert (misalnya Argon) sehinggagdi sebutkmetalkinertfgas (MIG), karena
GMAW jugafdi sebutfMIG MAG Welding.
7
2.2.4 FCAW( Flux Cored Arc Welding)
Salah satu proses pengelasan busur otomatis atau semi otomatis, FCAW juga
merupakan sejenis las listrikkyangkmenggunakanlelektroda kawat/ tubular yang
menggandung lflukskdan voltase pengelasan arus konstan sehingga dapat mengkonsumsi
secara terus menerus. BahanjlaskFCAW adalahjberupahkawatjbajakyanglberlubang di
manakdalamjlubangjtersebutjberisi berbagaijserbuk yangkjika mencairjakan kembali
membekukdan berubahjmenjadihlapisanjterak yang slalu melindungijpermukaan bahan
lasjbaikkselamakberupaklogamjcairjpada kolom lasdsehingga terdeposisijdan membeku
menjadijlajurglas.
2.2.5 SAW (Submerged Arck Welding)
Prosesgpengelasn di manahpanashbusurhlistrikjdapat mencairkan logam yangjdi
las, sehingga busur pada ujung elektroda dan kolam cair yang di satukan dapat terendam
dalam fluks bubuk dan akan berubah menjadi terak di lapisan bawahnya saat mengalami
panas busur, sehingga lasan dapat terlindungi dari kontaminasi.
2.3 ElektrodajTerbungkusg
Pengelasanjdengankmenggunakanklas busurklistrik memerlukanlkawat laskyang
terdirikdari satujinti terbuathdari logamjyang di lapisi lapisan dari campuranjkimia.
Fungsihdarihelektrodahsebagaigpembangkitjdan sebagaijbahanktambah.
Elektrodajterdirijdarihduahbagianhyaitugbagianjyang berselaputj(fluks) danj tidak
berselaputjyangjmerupakankpangkalluntuk menjepitkanjtang las. Fungsi dari fluks adalah
untuk melindungi logam cair dariklingkungankudara, menghasilkanjgas pelindung,
menstabilkanhbusur. Bahanjfluks yanghdi gunakanguntuk jenishE7016 adalahgkalium
hidogenjrendah. Sehinggajkepekaan sambunganhterhadapjretakj sangat rendah,
ketangguhannnya sangat memuaskan. Elektroda sendiri berfungsi sebagai bahan pengisi
yang di cakup dalam standart internasional AWS A5.1 dan A5.5. Pada sebuah elektroda
dapat di klasifikasikan atas E60XX, E70XX, E80XX, E90XX, E100XX, dan E110XX.
Pada huruf Ejmenyatakanjelektroda, dankduahangkagpertama menunjukkan kekuatan
8
tarikkdalam ksi; jadi kekuatan tariknya berkisar antara 60 dan 110 ksi (414 dan 760 MPa).
Dan huruf X menyatakan nomor elektroda.
Spesifikasiielektrodaauntukkbajadkarbonkberdasarkan jenis dariilapisan elektroda
(fluks), jenisslistrikkyang diiguanakan, posisi pengelasan dankpolaritasspengelasan
terdapat tpada tabelldi bawahhini:
Tabel 2.1 spesifikasijelektrodajterbungkuskdarikbajajlunakk(Wiryosumarto, 2008)
9
Di sampinggpenggunaankuntukkbajaalunak sepertikdisebutkan di atas, elektroda
terbungkuskjugakdi buattuntuk pengelasankbaja kuat, bajaktahankpanas, baja tahan karat,
besi cor, besi paduanntembaga, paduanknikel dannuntukkpelapisannkeras. Pelapiannkeras
biasanyaadi laksanakanndengannmenggunakannelektroda terbungkussjenis oksidaatitan
atauktitaniakkapurtyang dapatt mempertinggijketahanannterhadaplkeausan.
2.4 Persiapan Pengelasan
Secara garis besar hal – hal yanggperlugdi perhatikanhsebelummmelakukan
pengelasannadalah pemilihan sambungan, arus pengelasan, posisi pengelasan, tipe
ayunan, dan baja yang di gunakan.
2.4.1 Pemilihan Sambungan
Dalamkkontruksi dengannsambungannlashtumpul dapatkdi katakanabahwa
kekuatannkonstruksihterletakmpadajsambungannya. Halkini berartihbahwak dalam
perencanaanhkekuatan sambunganjharus betul betul di perhatikan. Setelahhpenentuan
prosesjpengelasan makakgeometrijpengelasan harushdi tentukanhdenganhmemperhatikan
tingkatan teknik dari bagian pembuatan, sifatjkemampuankpengerjaannyakdan
kemungkinankpenghematankyang ahirnyaktertuju pada bentuk alur, padakumumnya pada
plat tebal antara 6 mmmsampai 20 menggunakannalur V tunggallatau V gandaadan untuk
plattyang lebih teballmenggunakan U tunggal dan U ganda dan sambungannyang di
gunakanndalam las tumpulladalah V tunggal.
10
Gambar 2.2 Sambungan las tumpul ( Wiryosumarto, 2008)
2.4.2 Arus Listrik
Arusslas merupakannparameterrlas yangglangsungg mempengaruhi penembusan
dan kecepatannpencairannlogam induk. Makinntinggi arusslassmakinnbesarrpula
penembusanndannkecepatannpencairannya. Besarrarus pengelasannmempengaruhij hasil
las, bila arus terlaluurendah maka perpindahanncairan darihujung elektrodaayang di
gunakanjsangat sulit dan busurrlistrik yangjterjadi tidakjstabil. Panassyanggterjadihtidak
cukuppuntuk melelehkannlogam dasar, sehinggammenghasilkan bentuk rigi – rigi las
yang kecilldan tidakkrata sertajpenembusanlkurangldalam. Jika arus terlalujbesar maka
akan menghasilkankmanikkyangklebar, butirannpercikan kecil, penetrasijdalam serta
penguatankmatrikklasstinggi.
11
2.4.3 Posisi Pengelasan
Setiap posisi pengelasannposisi memilikifdesainnsambungan yang berfungsi
untukkmendapatkannhasil pengelasannyanggbaik dan lolos pengujian sesuai standart,
oleh karena itu posisi pengelasan sangatlah penting sebelum melakukan pengelasan.
Posisi pengelasannyang terbaikkdi lihathdari kualitasssambungan dan efisiensi
pengelasannadalahhposisi datarrkarenanitu dalammmenentukan urutan perakitan,
landasannperakitanndan alattperakit harussmengusahakannsejauh mungkinnmenggunakan
posisi datar. Alat perakittyanggmemenuhi tujuannpertamaaadalah alat pemutar, tujuan
keduaaalat penjepit, dan untukkketigaaalat penyetelkdengan alat – alat perakit tidak di
perlukannlagi penandaanndan penggunaannlas ikattpada bagiankyanggakanndi las.
Gambar 2.3 Posisi alat perakit (Wiryosumarto, 2008)
12
2.4.4 Ayunan / Pergerakan Elektroda Pengelasan
Pergerakannelektrodaaada banyakksekali, tetapigtujuannyansama adalah
mendapatkanndeposittlogammlassdengan permukaan yang rata dan halus dan
menghindarikpercampurannterak, dalammhallini yanggpenting adalahhmenjaga agar
sudut elektrodaadannkecepatanngerakanntidak berubahhdalamglas tumpulgbesarnya
sudut antaraaelektrodaadan posisihpengelasan. Sedangkanbyang di gunakanfdi sini adalah
las datar, danfuntuk posisi datarftegak besarnyagsudut harus 45o ujunghelektrodanya
biasanyahharus di gerakkannsehinggahterjadi semacammanyamangatau lipatan manik las.
Untukkmendapatkannsambungannmanik lassyang baikksebelummelektroda di jauhkan
dari logam indukksebaiknyaapanjanggbusurrdi kurangihlebihhdahuluhdan baru kemudian
elektrodaddi jauhkangdenganlarah yangjagak miring, pemadamangbusurgsebaiknyajtidak
dilakukangdi tengah – tengah kawathlas tetapikagakgberputarhsedikit sepertihdi tunjukan
pada gambarrdi bawahhini.
Gambar 2.4 Dasar ayunan / gerakan elektroda (Wiryosumarto, 2008)
13
Gambar. 2.5 Suduttelektrodaapadaalasatumpulgdanglasslurus (Wiryosumarto, 2008)
Dalammlasstumpulfbesarnyagsudut antaragelektrodaadanfposisi pengelasan, dan
sudutdantaradelektrodaadengangplat indukdpadafarah melintanggterhadapggaris las harus
90o sepertiggambar. 2.5. Dalamhlas sudut, sudutgke arahfgaris lasfsamaadengan las
tumpulgtetapiksudut terhadaphpelat indukkpadagarah melintanghgaris las berbeda. Untuk
posisi pengelasanndatar danftegak besarnyaasudut haruss45o dannuntuk posisi
atashkepalahbesarnyaasudutt30o.
Ujunggelektrodaabiasanyaaharussdi gerakkan sehinggadterjadifseperti anyaman
atau lipatannmanikklas. Dalammhalgini lebarhgerakannsebaiknyantidakkmelebihihtiga
kali besarnyahgaris tengahhelektroda, di sampinggitu jarakklipatannatauuanyamannharus
di usahakanntetappseperti di tunjukannpadaagambarrdi bawahhini.
Gambar. 2.6 Gerakan anyaman elektroda (Wiryosumarto, 2008)
14
Hal- halfyanggharussdi perhatikanhdalammprosesjpengelasan:
Prosedurrpengelasangharusgmenghasilkan pelaksannaan pengelasan yang semudah
mudahnya, karenanhal-halgberikutkharushdi perhatikan.
Harusddi usahakan supaya pelaksanaan pengelasan pengelasan dapat di kejakan
dengan posisi elektroda yang seharusnya.
Harus di usahakan agar juru las dapat melihat busur listrik yang terjadi.
Harus di usahakan agar pengelasan dapat di laksnakan dengan posisi alamiah.
2.4.5 Jenis Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai
unsur dasar dan karbon sebgai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja
berkisar antara 0,2% hingga 2,1% berat sesuai dengan gretnya. Fungsi karbon dalam baja
adalah sebagai unsur pengerasnya, unsur lainnya yang bisa di tambahkan selain karbon
adalah mangan, krom, dan nikel.dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur
paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa di dapatkan.
Pengaruh utama dari kandungan karbon dalam baja adalah pada kekuatan, kekerasan, dan
sifat mudah di bentuk. Kandungan karbon yang besar dalam baja mengakibatkan
meningkatnya kekerasan tetapi baja tersebut akan rapuh dan tidak mudah di bentuk
(Davis 1982).
2.4.5.1 Klasifikasi Baja Karbon
Bahandlogamgferojbiasanyajmengandunghkarbonhantaraj0 sampai 4,5% dan di
bagigdalamj3 golongan, yaitujbesi, denganjkadar karbonhantaraj0 sampai 0,008%, baja
dengannkadarhkarbonhantaraj0,008% sampai 2,0% dan besi cor di mana kadar karbonnya
antara 2,0 sampai 4,5%.
Baja karbonnadalahgpaduanhantaragbesihdanfkarbonsdengangsedikit Si, Mn, P, S,
dan Cu.sifat bajagkarbonhsangathbergantunghpadahkadarhkarbon, bilafkadar karbon
naikkmakahkekuatanhdan kekerasanhjugahakanhbertambah tinggi. Karenajitujbaja
karbonjdi kelompokkanjberdasarkanhkadarjkarbonnyah(Wiryosumarto,2008).
15
Baja Karbon Rendah
Bajajkarbonhrendahhmemilikihkandunganhkarbon dihbawah 0,3%. Bajagkarbon
rendahgseringgdi sebuthjugahdenganjbajajringanhatau bajahperkakas. Salah satu
contohnyagbajahST 37. Bajahkarbonhrendah dapathdi las denganhsemuahcara
pengelasangyanghada di dalamgpraktek hasilnyagakanhbaik bila persiapannya
sempurnagdan persyratannyahdi penuhi. Padahkenyataannyajbaja karbonhrendah
adalahhbaja yanghmudahgdi las.
Baja Karbon Sedang
Baja karbon sedang merupakan baja yang memiliki kandungan karbon 0.30% -
0.60%.baja karbon sedang mempunyai kekuatan yang lebih dari baja karbon
rendah dan mempunyai kualitas perlakuan panas yang tinggi. Baja karbon sedang
bisa di las dengan las busur listrik dengan elektroda terlindung dan proses
pengelasan yang lain. Untuk hasil yang terbaik maka di lakukan pemanasan mula
sebelum pengelasan dan setelah pengelasan.
Bilafkekuatanglasjdiharuskanhsamahdenganjkekuatanhlogamjinduk, maka proses
pengelasannyahmenjadihsukarhdan pemilihanhelektrodanyagharus betul betul di
perhtikan. Pengerasanhdari daerahgpengaruhhpanasgdapathdi kurangi dengan
pendinginanhlambat ataugdenganjpemanasanhkemudianhpadajsuhuhantara 600
sampai 650oC.
Baja Karbon Tinggi
Bajahkarbonftinggigmemiliki kandungangkarbon palingftinggi jika di bandingkan
denganfbaja karbonfyang lainfyakni 0.60% - 1,7%. Kebanyakangbajagkarbon
tinggigsukar untukgdi lashjika di bandingkanhdenganhbaja karbon rendah dan
sedang.
16
2.5 Struktur Mikro dan makro Pada Logam hasil Pengelasan
Strukturfbahangdalamgordegkecilgseringhdigsebut dengan strukturh mikro.
Strukturgini tidakgdapathdi lihathdenganhmataftelanjang, tetapigharusgmenggunakan alat
pengamatgstrukturhmikro. Persiapan yang di lakukan sebelum melakukan pengamatan
struktur mikro adalah pemotongan specimen, pengamplasan, pemolesan dan pengetesan.
Setelah itu benda uji di ratakan mengunakan ampelas dari yang paling kasar sampai yang
paling halus. Proses perataan harus di jaga agar tidak panas sehingga tidak merubah
struktur mikro. Struktur makro, dalam pengujian struktur makro di lakukan dengan mata
telanjang atau kasat mata untuk memeriksa penetrasi lasan, bentukan lapisan las, ukuran
dari daerah pengaruh panas atau HAZ, dan kemungkinan terjadi cacat las atau porositas
2.5.1 StrukturgMikrohPadajDaerahhLasan
Daerahhlasangterdirihatasgtigahbagianhyaitu, daerahhlogam las, daerah pengaruh
logamhpanas/HAZ, dan logamhinduk yangjtidak di pengaruhigpanas.
1. DaerahgLogamhLas
Daerahhlogamhlasjadalahhbagianjdari logamhyanggpadahsaat pengelasan
mencairhdan kemudianjmembeku. Komposisihlogamjlas terdirigdarigkomponen
logamginduk dan bahanhtambah darihelektroda. Karenahlogamhlas padajproses
pengelasangmencairgkemudianvmembeku, maka kemungkinanhbesar terjadi
pemisahan komponenhyang menyebabkanhterjadinyajstruktur yang tidak
homogen. Ketidakjhomogennyahstruktur akanjmenimbulkannstrukturrferit kasar
dannbainittatas yanggmenurunkannketangguhannlogam las. Pada daerah ini
strukturgyang terjadijadalah strukturjcor. Strukturhmikrohdi logam lashdi cirikan
dengangadanya strukturgberbutirrpanjang. Strukturgini berawalhdarijlogam induk
dan tumbuhhke arah tengahjdaerahhlogamhlass(Sonawan, 2004).
17
Gambar. 2.7 Arahgpembekuangdariflogamklas (Wiryosumarto, 2008)
Daridgambark2.7 di tunjukkanfsecara skematikfproseshpertumbuhankdari
kristal- kristalklogamhlasdyangdberbentukdpilar. Titik a dari gambarjtersebut
adalahdtitik muladdaridstrukturdpilar yangdselaludterletakgdalam logamfinduk.
Titikdini tumbuhdmenjadidgaris leburddenganfarah yangdsama denganagerakan
arahssumberdpanas. Padaagarissleburssebagiansdaridlogamsdasaraturut mencair
dansselamasproses pembekuandlogamslasatumbuhapadaabutir- butiralogam induk
denganasimbudkristaldyangssama.
Penambahandunsurdpaduanspadaslogamslas menyebabkansstruktur mikro
cenderungabeebentukabainitadenganasedikitaferit batas butir, keduaamacam
strukturamikroatersebutajugaadapat terbentuk, jika ukuranaaustenitnyaabesar.
Waktuapendinginan ayang lamaaakanameningkatkan ukuranabatas butir ferit,
selainaitu waktuapendinginanayang lamaaakan menyebabkanaterbentuknyaaferit
widmanstatten. Struktursmikroslogam lasfbiasanya di kombinasisdariastruktur
mikcroadi bawahaini:
Batasabutiraferit, terbentukspertamaakali padaatransformasi austenite – ferit
biasanyasterbentukssepanjang batas austenitspada suhu 100- 650oC.
Ferit widmanstatten, struktursmikro inisterbentukspadassuhuk750- 650oC di
sepanjangjbutir austenite, ukurannyahbesar dan pertumbuhnnyajcepat sehingga
memenuhikpermukaankbutirnya.
Ferit acicular, berbentuksintragranularsdengansukuran yangskecil dan mempunyai
orientasisarah yangsacak. Biasanyasferit acicularsterbentukasekitar suhu 650oC
dan memeilikidketangguhansyang tinggihdi bandingkansstruktursyangslain.
18
Bainit, merupakandferit yangstumbuhsdariabatasabutir austenit dan terbentuk
padaasuhu 400- 500oC. bainitamempunyaifkekerasan yangdlebih tinggiddi
bandingkansferit, tetapi lebihsrendah di bandingkansmartensit.
Martensit, akan terbentuk jika proses pengelasan dengan pendinginan yang sangat
cepat, struktur ini mempunyai sifat yang sangat keras getas sehingga
ketangguhannya sangat rendah.
2. Daerah terpengaruh oleh panas (HAZ)
Daerah terpengaruh panas (HAZ) adalah logam dasar yang bersebelahan
dengan logam las yang selama proses pengelasan mengalami proses siklus termal
pemanasan dan pendinginan cepat sehingga daerah ini yang paling kritis dari
sambungan las. Secara visual daerah yang dekat dengan garis lebur las maka
susunan struktur logamnya semakin kasar.
Pada daerah HAZ terdapat tiga titik yang berbeda, titik 1 dan 2 menunjukkan
temperatur pemanasan mencapai daerah berfasa austensit dan ini disebut dengan
transformasi menyeluruh yang artinya struktur mikro baja mula-mula ferit+ perlit
kemudian bertransformasi menjadi austensit 100%. Titik 3 menunjukkan
temperatur pemanasan, daerah itu mencapai daerah berfasa ferit dan austensit dan
ini yang disebut transformasi sebagian yang artinya struktur mikro baja mula-
mula ferit+ perlit berubah menjadi ferit dan austensit.
3. Logam induk
Logam induk adalah bagian logam dasar di mana panas dan suhu pengelasan tidak
menyebabkan terjadinya perubahan – perubahan struktur dan sifat. Di samping
ketiga pembagian utama tersebut masih ada satu daerah pengaruh panas, yang
disebut batas las (Wiryosumarto, 2000).
2.5.2 Diagram CCT (continuous cooling transformation)
Pada proses pengelasan, transformasi austenit menjadi ferit merupakan tahap yang
paling penting karena akan mempengaruhi struktur logam las, hal ini di sebabkan karena
sifat-sifat mekanis material di tentukan pada tahap tersebut. Faktor-faktor yang
mempengaruhi transformasi austenit menjadi ferit adalah masukan panas, komposisi las,
kecepatan pendingin dan bentuk sambungan las.
19
Struktur mikro dari baja umumnya tergantung dari kecepatan pendinginnya dari suhu
daerah austenit sampai suhu kamar. Karena perubahan struktur ini maka dengan
sendirinya sifat- sifat mekanik yang di miliki baja juga akan berubah. Hubungan antara
kecepatan pendinginan dan struktur mikro yang terbentuk biasanya di gambarkan dalam
diagram yang menghubungkan waktu, suhu, dan transformasi, diagram tersebut di kenal
dengan diagram CCT (continuous cooling transformation).
Gambar 2.8 Diagram CCT (Wiryosumarto, 2008)
Contoh diagram CCT telah di tunjukkan pada gambar di atas, dari diagram tersebut dapat
di lihat bahwa bila kecepatan pendingin naik berarti waktu pendinginan dari suhu austenit
turun, struktur akhir yang terjadi berubah campuran ferit- perlit ke campuran ferit- perlit-
martensit, Ferit- bainit- martensit, bainit- martensit dan akhirnya paa kecepatan yang
tinggi sekali struktur akhirnya adalah martensit( Wiryosumarto,2004).
2.6 Pengujian Kekerasan
Proses pengujian kekerasan logam dapat dapat di artikan sebagai kemampuan
suatu bahan terhadap pembebanan dalam perubahan yang tetap. Harga kekerasan bahan
tersebut dapat di analisis dari besarnya beban yang di berikan terhadap luasan bidang
yang menerima pembebanan. Dengan kata lain kekerasan bisa di jelaskan sebagai salah
satu sifat mekanik dari suatu material. Kekerasan suatu material harus di ketahui
khususnya untuk material yang dalam penggunaannya akan mengalami pergesekan dan
20
deformasi plastis. Deformasi plastis sendiri suatu keadaan dari suatu material ketika
material tersebut di berikan gaya maka struktur mikro dari material tersebut tidak akan
kembali bentuk asal artinya material tersebut tidak dapat kembali ke bentuk semula.
(http://www.alatuji.com/articel/detail/3what-is-hardness-test-uji-kekerasan)
Pengujian logam ini secara garis besar ada 3 jenis yaitu cara goresan, penekanan,
cara dinamik. Proses pengujian yang mudah dan cepat dalam memperoleh angka
kekerasan yaitu penekanan. Penentuan kekerasan penekanan ada 3 cara yaitu Brinell,
Vickers, Rockwell. Pada penelitian ini mengguanakan penekanan kekerasan rockwell.
Metode Rockwell
Uji kekerasan rockwell ini di dasarkan pada penekanan sebuah indentor
dengan suatu gaya tekan tertentu kepermukaan yang rata dan bersih dari suatu
logam yang di uji kekerasannya.setelah gaya tekan di kembalikan ke gaya minor
maka yang di jadikan dasar perhitungan nilai kekerasan rockwell bukanlah hasil
pengukuran diameter ataupun diagonal bekas lekukan, tetapi justru dalamnya
bekas lekukan yang terjadi itu. Inilah perbedaan cara rockwell di bandingkan
dengan cara pengujian kekerasan lainnya.
Pengujian rockwell yang umumnya biasa di pakai ada beberapa jenis yaitu
HRA, HRB, dan HRC. HR sendiri merupakan suatu singkatan dari kekerasan
rockwell atau rockwell hardness number. Untuk cara pemakaiannya lebih dahulu
dan di tentukan angka kekerasan maksimum yang boleh di gunakan oleh skala
tertentu. Jika pada skala tertentu tidak tercapai angka kekerasan yang akurat,
maka kita tentukan skala lain yang dapat menunjukkan angka kekerasan yang
jelas.
Untuk mendapatkan nilai HRB harus menggunakan sebuah indentor
berupa bola baja yang di sepuh dengan ukuran diameter 1/16 dan indentor ini di
gunakan untuk jenis logam yang tidak mendapatkan perlakuan kekerasan
sebelumnya dan untuk semua jenis non ferrous dalam kondisi padat. Sedangkan
untuk mencari HRC di guanakan sebuah indentor kerucut diamond yang
memiloiki sudut puncak 120o yang ujungnya di bundarkan dengan jari-jari 0,2
mm dan di pakai untuk menentukan kekerasan baja yang sudah di keraskan.
21
Oleh karena itu skala kekerasan rockwell suatu material harus di
spesifikasikan dengan jelas. Misalnya 90 HRB, menyatakan material yang di ukur
dengan skala B dengan indentor berdiameter 1/16 dan beban 100 kg.
Metode Vickers
Uji kekerasan vickers ini di dasarkan kepada penekanan oleh suatu gaya
tekan tertentu oleh sebuah indentor berupa piramid diamond terbalik yang
memiliki sudut puncak permukaan logam yang di uji kekerasannya, di mana
permukaan logam yang di uji ini harus rata dan bersih. Setelah gaya tekan secara
statis ini kemudian di tiadakan dan piramid diamond di keluarkan dari bekas
yang terjadi , maka diagonal segi empat bekas teratas di ukur secara teliti untuk
kemudian di gunakan sebagai kekerasan logam yang di uji.
Pengujian Brinel
Dalam pengujian kekerasan metode brinel bertujuan untuk menentukan
kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan suatu material terhadadap
bola baja/indentor yang di tekankan pada permukaan material uji/spesimen.
Idealnya pengujian brinel di peruntukkan untuk pengujian material yang kasar
dengan uji kekuatan berkisar 500-3000 kgf. Indentor biasanya telah di keraskan
dan di plating atau terbuat dari bahan karbida tungsten.
Prinsip dari pengujian ini adalah dengan menekan indentor selama 30
detik. Kemudian diameter hasil indentansi di ukur dengan menggunakan
mikroskop optik, diameter harus di hitung dua kali pada sudut tegak lurus yang
berbeda.
Recommended