Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

METALLURGI PENGELASAN. PENDAHULUAN METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam 1. METALURGI.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "METALLURGI PENGELASAN. PENDAHULUAN METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam 1. METALURGI."— Transcript presentasi:

1 METALLURGI PENGELASAN

2 PENDAHULUAN METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam 1. METALURGI FISIK : heat treatment, mechanical testing, metallography, dan sistim penomoran. 2. PROSES METALURGI : reproduksi bijih besi, Ekstraksi bijih logam dan logam paduan,dan proses pengecoran logam. PENGELASAN : seni dan ilmu dari penggabungan/penyatuan logam dengan menggunakan gaya tarik kohesif dan adesif diantara kedua logam tersebut PENGELASAN : seni dan ilmu dari penggabungan/penyatuan logam dengan menggunakan gaya tarik kohesif dan adesif diantara kedua logam tersebut

3 PENDAHULUAN  Metalurgi pengelasan : ilmu yang mempelajari sifat dan teknologi penyatuan logam  Baja karbon adalah campuran besi dan karbon (≤0.8% C) dengan kandungan mangan tidak lebih dari 1,65%, silicon dan tembaga masing-masing 0,6 %

4 PROSES PEMBUATAN BAJA

5

6 JENIS-JENIS BAJA KARBON  Klasifikasi baja berdasarkan kandungan unsur karbon  baja karbon menurut tingkat deoksidasi  baja karbon berdasarkan sifat sifat mekanisnya  index spesifikasi / klasifikasi baja karbon dan baja paduan ( steel alloys ) dan baja paduan ( steel alloys )

7 Klasifikasi baja berdasarkan kandungan unsur karbon PercentCarboncontent Common name Typical hardness, Rockwell Example of usage max Open-coil Decaburized steel 35-B One-coat enameling sheet Non-aging drawing sheet 0.03 max Armco ingot iron 45-B Enameling, galvanizing, And deep drawing sheet 0.15 max Low-carbon steel 60-B General purpose steel for auto frames, wheel,etc., welding electrode core wire Mild steel 90-B Structural shapes and bars Medium-carbon steel 25-C Machine parts and tools High-carbon steel 40-C Railroads rails, dies and springs

8 baja karbon menurut tingkat deoksidasi Kelas Baja TingkatJenis Komposisi Kimia (%) CaraRongga Pemisahan Rongga deoksidas i BajaCSiMnDeoksidasiHalus Penyusuta n Baja rim rendah Bajakarbon <0.3 < Fe - Mn BanyakBanyak sedikit rendahsekali Baja semi- kil sedangBajakarbon < Fe - Si sedikitsedikitsedikit (dalam tungku) Baja kil tinggi Bajakarbon < 1.5 > 0.1 > 0.3 Fe - Si, Al hampirsedikit banyak khusus (dalam ladel) tidak ada sekali

9 baja karbon berdasarkan sifat mekanisnya Jenis dan Kelas kadarkekuatankekuatan perpanjangan kekerasan Brinnel Penggunaan karbonluluhtarik (%)(kg/mm2)(kg/mm2)(%) Baja karbon rendah Baja lunak pelat tipis khusus Baja sanga t batang, kawat lunak Baja lunak konstruksi umum Baja sete ngah lunak Baja karbon sedang Baja sete alat alat mesin ngah keras Baja keras perkakas Baja karbon tinggi Baja sanga t rel, pegas, dan keras kawat pegas

10 index spesifikasi baja Number (SAE/AISI) Number (SAE/AISI) Type of Steel Description 10xx Carbon C, Mn, P, S 11xxCarbon 13xxManganese 1.75% Mn 23xx Nickel Steels 3.50% Ni 25xx Nickel Steel 5.00% Ni 31xxNickel-Chromium 1.25% Ni &.65% Cr 33xxNickel-Chromium 3.00%Ni & 1.57% Cr. 303xxNickel-Chromium Corrosion & Heat Resistant 40xMolybdenum.25% Mo 41xxMolybdenum.95% Cr 43xxNickel-Chromium-Moldb 1.82% Ni,.50% Cr,.25% Mo 47xxNickel-Chromium-Moldb 1.05%Ni,.45%Cr,.20%Mo 86xxNickel-Chromium-Moldb.55%Ni,.50%Cr,.20%Mo 87xxNickel-Chromium-Moldb.55%Ni,.50%Cr,.25%Mo 93xxNickel-Chromium-Moldb 3.25%Ni, 1.20%Cr,.12%Mo 98xxNickel-Chromium-Moldb 1.00%Ni,.80%Cr,.25%Mo 46xxNickel-Moldb 1.57%Ni,.20%Mo 48xxNickel-Moldb 350%Bi, 0.25% Mo 50xxChromium %Cr, Low Chromium 51xxChromium %Cr, Low Chromium 51xxxChromium 1.02&Cr, Medium Chromium 52xxxChromium 1.45% Cr, High Chromium 514xxChromium Corrosion & Heat Chromium 61xxChromium-Vanadium.95% Cr, xxSilicon-Manganese % Mn, % Si

11 DIAGRAM FASA BESI-KARBIDA BESI

12  Austenit : phasa baja karbon yang hanya mungkin terbentuk pada temperatur tinggi. Struktur atomnya adalah FCC dengan kandungan karbon maksimal 1.7 %  Ferit : tahap ini struktur karbonnya adalah BCC dimana kandungan karbonnya sangat sedikit, % pada temperatur ruangan. Fasa ini dapat berupa alpha ferrite atau delta ferrite.  Cementit : tidak seperti ferit dan austenite, cementite adalah fasa dengan tingkat kekerasan yang sangat tinggi. Dimana kandungan karbonnya mencapai 6.7 % dan sisanya besi. Rumus kimianya adalah Fe 3 C.  Pearlit : campuran dari ferrite dan cementite dalam butiran tunggal

13 PENGARUH LAJU PENDINGINAN

14 1.pendinginan lambat dari temperatur austenit (  ) ke temperatur ruangan  (austenit)   (ferrit) + Fe 3 C = pearlit LAJU PENDINGINAN

15 Formasi pearlit dan austenit

16 (a) 0% karbon, besi murni. (b) 0,4 % C ferit + perlit. (c) 1,4 % C ferit + cementit (a) (b)(b) (c)(c) Struktur mikro baja pada pendinginan lambat.

17 2. pendinginan cepat dari temperatur austenit (  ) ke temperatur ruangan.  (austenit)  Martensite LAJU PENDINGINAN

18 Stuktur mikro martensit

19 SIKLUS TERMAL DAERAH LAS DAERAH LAS : 1. logam las ( weldment ) 2. daerah pengaruh panas (Heat Affected Zone) yang disingkat menjadi daerah HAZ 3. logam induk ( Base Metal or Parent metal ) Logam induk HAZ Logam las

20 Pembekuan Dan Struktur Logam Lasan

21 Reaksi Metalurgi Yang Terjadi Dalam proses pembekuan  Pemisahan  lubang lubang halus  proses deoksidasi

22 Siklus Termal Las Siklus termal las pada beberapa jarak dari batas las

23 DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Skema struktur mikro pada daerah HAZ

24 DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) Perubahan temperature transisi daerah lasan

25 DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ) skema perubahan struktur di HAZ

26 Pengaruh pengelasan beberapa material pada daerah HAZ : 1. logam diperkuat pemadu 2. material dikeras regangkan 3. material dikeraskan presipitasi 4. material pengerasan transformasi DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ)

27

28 Lebar Daerah Terpengaruh Las DAERAH TERPENGARUH PANAS (HAZ)

29 KETANGGUHAN DAERAH LAS  Ketangguhan dan Penggetasan pada Daerah HAZ 1. Pengujian ketangguhan dari daerah las Uji tumbuk Charpy dengan takik V-2 mm

30 KETANGGUHAN DAERAH LAS 2. Ketangguhan Dan Penggetasan Batas Las Tergantung pada suhu pemanasan maksimum dan kecepatan pendinginan dari C ke C

31  Pengaruh komposisi kimia dan masukan panas las terhadap penggetasan batas las Penurunan kadar karbon dan penambahan nikel akan memperbaiki ketangguhan batas las Penurunan kadar karbon dan penambahan nikel akan memperbaiki ketangguhan batas las Makin tinggi kekerasan baja, tingkat kegetasan yang terjadi karena perubahan masukan panas lebih besar Makin tinggi kekerasan baja, tingkat kegetasan yang terjadi karena perubahan masukan panas lebih besar KETANGGUHAN DAERAH LAS

32  Metoda untuk menurunkan penggetasan batas las Penggunaan baja yang kurang peka terhadap penggetasan batas lasPenggunaan baja yang kurang peka terhadap penggetasan batas las Pembatasan masukan panasPembatasan masukan panas Penurunan penggetasan melalui cara pengelasanPenurunan penggetasan melalui cara pengelasan KETANGGUHAN DAERAH LAS

33  Ketangguhan Logam Las 1. Pengaruh Oksigen logam las mengandung lebih banyak oksigen ketika logam las mencair 2. Pengaruh Struktur terjadi pemisahan komponen yang menyebabkan terjadinya struktur yang tidak homogen KETANGGUHAN DAERAH LAS

34 C. Penggetasan Pada Daerah Las Karena Pembebasan Tegangan pembebasan tegangan = Pengelasan yang diikuti dengan pemanasan mendekati suhu rekristalisasi baja yang menyebabkan terjadinya perubahan struktur dan pengendapan karbida dapat menurunkan ketangguhan sambungan las KETANGGUHAN DAERAH LAS

35 PENGELASAN BAJA KARBON

36  BAJA KARBON RENDAH MUDAH DILAS

37  Baja Karbon Sedang dapat dilas dengan busur tahanan dan gas menghasilkan struktur yang lebih keras pemanasan mula PENGELASAN BAJA KARBON

38  Baja Karbon Tinggi sangat jarang dilas kecuali untuk keperluan khusus, lebih getas dan memerlukan pemanasan mula PENGELASAN BAJA KARBON

39 Suhu pemanasan mula pada pengelasan baja karbon sedang dan tinggi kadar karbon (%) Suhu Pemanasan Mula ( 0 C) 0.20 maks. 90 (maks)

40 Pemilihan elektroda terbungkus untuk baja karbon sedang dan tinggi Ekivalen karbon sifat elektroda untuk mendapatkan kekuatan sambungan yang hampir sama dengan logam induk elektroda untuk mendapatkan pengelasan yang mudah las *5kode elektroda *1suhu perlakuan panas *2kode elektrodasuhu perlakuan panas  JIS Z pemanasan mula suhu kamar 150 0C pemanasan akhir C JIS Z pemanasan mula suhu kamar 150 0C (pemanasan akhir 650 0C) JIS *3 *4 Z x JIS Z pemanasan mula suhu kamar C pemanasan akhir C JIS pemanasan mula C pemanasan akhir C Z JIS *3 *4 Z x JIS Z Z JISpemanasan mula C Z pemanasan akhir C AWS E10016-G JIS *3 * x AWS E10016-G E11016-G pemanasan mula C pemanasan akhir C JISpemanasan mula C Z pemanasan akhir C JIS *3 *4 Z ≥ 0.80 x AWS E10016-G pemanasan mula C pemanasan akhir C JISpemanasan mula C Z pemanasan akhir C JIS *3 *4 Z *1. kekuatan tarik dari lasan akan sedikit lebih tinggi dari apa yang tertulis dalam tabel *2. suhu pemanasan mula harus disesuaikan dengan pelat dan besarnya tegangan penahan *3. dalam penggunaan elektroda JIS D309 harus diusahakan agar mendapatkan tebal dan penembusan dangkal dengan menggunakan arus rendah *4. pemanasan mula tidak diharuskan tetapi lebih baik dilaksanakan. Pemanasan akhir perlu *5. simbol sifat mampu las :  = sukar x = sangat sukar

41 PENGELASAN BAJA KARBON pengelasan baja karbon sedang dan tinggi

42 RETAK PADA DAERAH LAS  Jenis Retak Las : 1. retak dingin : retak yang terjadi didaerah las pada suhu dibawah suhu transformasi martensit sekitar 300 °C 2. retak panas : retak yag terjadi pada suhu diatas 550 °C

43 retak dingin RETAK PADA DAERAH LAS

44  retak dingin 1. penyebab Struktur dari daerah HAZ Hidrogen difusi dalam daerah las Tegangan sisa RETAK PADA DAERAH LAS

45  Retak dingin 2. Penanggulangan :  Mengurangi terbentuknya struktur martensit pada daerah HAZ  Menggunakan elektroda dengan fluks dengan kadar hidrogen rendah.  Menghilangkan kristal air yang terkandung dalam fluks basa yang sering digunakan dalam las busur rendam  Elektroda yang akan digunakan diberi pemanasan awal dulu sehingga tidak menyerap uap air  Sebelum mengelas, daerah sekitar kampuh harus dibersihkan dari air, karat, debu, minyak dan zat orgaik yang dapat menjadi sumber hidrogen  Penggunaan CO2 dapat mengurangi terjadinya difusi hidrogen  Pemilihan dan pengawasan serta cara pengelasan untuk menghindari tegangan sisa RETAK PADA DAERAH LAS

46 Retak panas

47 RETAK PADA DAERAH LAS  Retak panas A danya tegangan yang timbul yang disebabkan oleh penyusutan dan sifat baja yang ketangguhannya turun pada suhu sedikit dibawah suhu pembekuan terjadi pada batas butir Penanggulangan retak panas : menurunkan kadar Si dan Ni serendah mungkin menghilangkan kandungan S dan P sejauh mungkin

48 MASALAH MASALAH TIPIKAL PENGELASAN PENYEBABPERBAIKAN RETAK PADA LOGAM LAS Kekakuan sambungan tinggi  Mengurangi laju pendinginan (pemanasan awal)  Meminimalkan tegangaan penyusutan  Menaikkan kekuatan logam las Adanya elemen tambahan yang berlebihan pada logam induk  Merubah besarnya arus  Merubah polaritas las bila mungkin  Melapisi logam las dan pada saat pengelasan meggunakan ampere yang rendah Elektroda cacat (lembab misalnya)  Mengganti elektroda.  Elektroda dipanaskan Sulfur yang tinggi di logam induk (terutama pada baja karbon dan baja campuran)  Proses pengelasan dengan elemen untuk memperbaiki kandungan sulfur Distorsi angular  Menyeimbangkan kedua sisi logam induk  Pemanasan awal Manik las yang kecil  Menaikkan/memperbesar area las  Menggunakan elektroda yang lebih besar

49 RETAK PADA LOGAM INDUK Hidrogen di atmosfir  Menggunakan proses las yang bebas hydrogen misalnya GMAW Retak panas pada logam induk  Masukan panas dikurangi  Menaikkan kecepatan pengelasan  Mengganti material Kekuatan tinggi, keuletan rendah  Menggunakan material annil  Menggunakan material dengan pembebasan tegangan Kekerasan tinggi  Pemanasan awal  Menggunakan pendinginan lambat  Las dengan menggunakan elektroda austenit Phasa getas  Pemanasan lanjut Kandungan lead yang tinggi  Ganti material  Las dengaan masukan panas yang rendah PEREMBESAN Kanndungan oksigen,hydrogen, dan nitrogen diudara  Menggunakan proses las yang rendah hydrogen misalnya GMAW Laju pembekuan terlalu tinggi  Pemanasan awal  Menaikkan panas masukan  Menggunakan filler melting yang lebih rendah Oli, cat, dan karat di logam induk  Membersihkan permukaan sambungan Permukaan elektroda GMAW kotor  Memakai pembersih yang khusus Busur api terlalu panjang  Control yang lebih baik pada parameter las

50 TERIMA KASIH


Download ppt "METALLURGI PENGELASAN. PENDAHULUAN METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam METALLURGI : ilmu yang mempelajari sifat sifat logam 1. METALURGI."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google