STUDI UMUR LELAH BAJA AISI 304 HASIL PENGELASAN GTAW YANG DILAKU PANAS

STUDIES ON FATIGUE LIFE OF HEAT TREATED AISI 304 STAINLESS STEEL GTAW WELDMENTS

Alfa Ragil Novianto (6710040010)


Abstrak

Baja tahan karat (stainless steel) AISI 304 sering digunakan pada berbagai konstruksi tangki. Pada hasil pengelasan baja tahan karat austenitic kerusakan sering dijumpai pada daerah yang terpengaruh panas (HAZ-heat affected zone). Hal ini disebabkan adanya presipitasi karbida khrom pada batas butir, sebagai akibat proses sensitisasi antara temperatur 480?C ? 760?C dengan laju pendinginan yang sangat lambat pada proses pengelasannya. Presipitasi karbida khrom pada batas butir akan berpengaruh terhadap sifat mekanik dan tahan korosinya. Karbida khrom ini dapat dikurangi dengan proses laku panas dengan pendinginan cepat pada temperatur sensitisasi 480?C ? 760?C. Pada penelitian ini dilakukan pengelasan pada baja tahan karat austenitic AISI 304 dengan proses GTAW dan logam pengisi ER 308L. Kupon tes yang telah di-las selanjutnya akan diberikan uji radiografi, agar tidak terjadi kerancuan data pada saat dilakukan proses pengujian tarik. Setelah diberikan uji radiografi, spesimen-spesimen tersebut dikelompokkan menjadi 4 jenis yaitu single v-groove non-treatment, single v-groove 2 hours treatment, single v-groove 3 hours treatment, dan double v-groove non-treatment, lalu spesimen yang diberikan PWHT diberi PWHT seperti yang telah dijelaskan. Setelah itu dilakukan pengujian tarik yang hasilnya nanti akan diolah dalam formula Coffin-Manson, sehingga dapat diketahui strain amplitude dari spesimen-tersebut. Sebagai pelengkap data dilakukan pengujian metalografi, agar dapat dilihat pengaruh kehadiran karbida krom terhadap umur lelah material. Hasil yang didapat dari penelitian ini adalah, kekuatan tarik berbanding lurus dengan waktu tunggu yang diaplikasikan pada proses laku panas (pada suhu 850 ?C). Strain-lifepada daerah plastis (cycle ?10000) strain amplitudo setelah proses laku panas lebih kecil dibandingkan dengan tanpa proses laku panas, dan pada daerah elastis (cycle >10000), strain amplitudo setelah proses laku panas lebih besar dibandingkan dengan tanpa proses laku panas. Hasil pengujian metalografi juga menunjukkan bahwa kehadiran karbida krom paling banyak terjadi pada spesimen yang dilaku panas selama 3 jam, dan yang paling sedikit karbida krom pada spesimen double v-groove non-treated. Kata kunci: stainless steel, strain-life cycle, umur lelah


Abstract

Stainless steel AISI 304 most used in the tanks construction. There are many failure In the heat affected zone of austenitic stainless steel weldments. Those failures are caused by chromium carbides precipitation at the grain boundaries, as the effect of sensitization at 480?C ? 760?C temperature with very slow cooling rate due the welding process. This chromium carbides precipitation will affecting mechanical properties and the corrosion resistance. Chromium carbides may reduced with heat treatment with fast cooling rate at the sensitization temperature of 480?C ? 760?C. This final project started with weld-joining of austenitic stainless steel AISI 304 using GTAW process and ER 308L filler metal. Coupon test that already welded will be given radiography test, so that there will be no data ambiguosity when tensile test performed. After radiography test, those specimens classed into four groups that is single v-groove non-treatment, single v-groove 2 hours treatment, single v-groove 3 hours treatment, and double v-groove non-treatment, then specimens will post weld heat treated as classified by their group. Then tensile test performed so the tensile test result worked in Coffin-Manson formulae, so that strain amplitude of the specimens can determined. As the supplement data, metallography test conducted, so we may see the influence of chromium carbides to fatigue life of material. Conclusion that obtained from this project are, tensile strength directly proportional to holding time applied in the PWHT process (at 850 ?C). Strain-life at plastic zone (cycle ?10000) strain amplitude after PWHT is smaller compared to without PWHT applied, and at the elastic zone (cycle >10000), strain amplitude after PWHT is bigger compared to PWHT applied. The metallography result also shows that the great number of chromium carbides existence occurred in the specimens that 3 hours heat treated, and the least number of chromium carbides existence occurred in the double v-groove non-treated specimens. Keywords: stainless steel, strain-life cycle, fatigue life


Detil Peneliti

Dosen Pembimbing 1 :Moh. Miftachul Munir
Dosen Pembimbing 2 :

Program Studi : D4 - TEKNIK PENGELASAN
Angkatan : 2010


Untuk mendapatkan versi full dari dokumen penelitian ini, Anda dapat melihat koleksi Buku Tugas Akhir di Perpustakaan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya pada jam kerja. Atau Anda dapat menghubungi penulis secara personal.