PENINGKATAN KETANGGUHAN IMPAK DAN FRAKTOGRAFI DARI LAJU RAMBAT RETAK FATIK DI LINGKUNGAN KOROSIF PADA BAJA DENGAN SAMBUNGAN LAS SAW SETELAH MENGALAMI FLAME HEATING
Keywords:
flame heating, ASTM, retak fatik, impak, cleavage fractureAbstract
Las Submerged Arc Welding merupakan salah satu proses pengelasan dalam pembuatan mesin, struktur jembatan dan bangunan lepas pantai karena memiliki kehandalan dan efisiensi tinggi. Kelemahan proses pengelasan ini adalah adanya tegangan sisa, dan jika beban dinamis serta kondisi operasi berada di lingkungan korosif dapat menyebabkan kegagalan berupa fatik korosi. Proses pengelasan baja ASTM A572 Grade 50 dengan ketebalan 10 mm menggunakan las busur rendam. Pemanasan pasca pengelasan dilakukan dengan nyala api oksi asetelin pada jarak 3,75 mm simetri pusat las dengan vareasi temperatur 100 oC, 200 oC, 300 oC dan 400 oC. Pengujian fatik korosi mengunakan specimen middle tension (MTS) dilakukan di lingkungan air laut dengan frekuensi 11 Hz pada R=0,1. Sebagai data pendukung dilakukan uji ketangguhan impak dan SEM untuk analisis data.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan flame heating dengan temperatur 300 oC menghasilkan nilai optimum untuk siklus fatik korosi yaitu sebesar 2.771.147 siklus dengan peningkatan umur fatik 255 % lebih tinggi dari material tanpa perlakuan. Nilai A dan n dari persamaan Paris di hasilkan 2,000 E-13 dan 3,801. Ketangguhan impak paling tinggi terjadi pada sepesimen yang menggunakan flame heating dengan temperatur 100 oC yaitu sebesar 112,3 Joule dibandingkan dengan spesimen tanpa perlakuan panas pasca pengelasan yang memiliki ketangguhan impak 85,7Joule. Sedangkan pada spesimen tanpa perlakuan panas alur penampang patahan relatif agak kasar dan rata (cleavage fracture) dibandingkan dengan spesimen T300 pada daerah yang sama, yaitu dengan bentuk penampang cekungan-cekugan kecil (dimple)
Kata kunci : flame heating, ASTM, retak fatik, impak, cleavage fracture
Downloads
References
ASTM.,2003, Metal Test Methods and Analitycal Prosedures,Annual Book of ASTM Standard, Sec. 3, Vol. 03.01, E647-00, pp.615-657, Bar Harbor Drive, Weat Conshohocken.
Bhadeshia, H. K. D. H.,2004, “Reability of Welding Microstructure and Property Calculations” Welding Journal, 237-243-s.
Cormer,A.,Looney,L.,2006, Corrosion and Fatigue Characteristics of Positively Polarised Zeron 100 base & Weld Metal in Synthetic Seawater, International Journal of Fatigue 28 (2006) 826-834.
Calister, W.D. 1994 “Material Science and Engineering : An Introduction” 3rd Edition, 267-364, John Willey and Sons, Inc.,New York.
Fontana,Mars.G.,1978, Corrosion Engineering, McGraw-Hill, Inc.
Kitsunai, Y. , Tanaka, M. dan Yoshihisa, E.,1998, Influence of Residual Stress and Loading Frequencies on Corrosion Fatigue Crack Growth Behavior of Weldments, Metallurgical and Materials Tansactios A, vol.29A, 1289-1297.
Ismail, R.,Purwaningrum, Y.,Ilman M. N.,2007, ” Aplikasi pemanasan Nyala Api Oksi-Asetelin untuk Perlakuan Panas Stress Relief Guna Meningkatkan Ketahanan Laju Perambatan Retak Fatik Sambungan Las Busur Terendam pada Baja HSA”, Journal SENAMM 1-2007, 23-35.
Iswahyudi.,2007, “Pengaruh Jarak Flame dari Garis Las Terhadap Tegangan Sisa dan Laju Perambatan Retak Fatik Las Busur Rendam pada Pengelasan Baja ASTM A572 Grade 50”. Tesis S2, UGM
Kou,S.,1987, Welding Metallurgy, John Willey Sons, Inc., New York.
Kalpakjian, S.,1992, Manufacturing Engineering and Technology, 2 ed,pp 843-853, Addison-Wesley Publising Company Inc., USA.
Lancaster, J.F.,1999, Metallurgy of Welding, Abington Publishing, Cambridge, UK.
Lawrence, F.V.,1980, The Predicted Influence of Weld Residual Stress on Fatigue Crack Initiation, Proceedings of a Conference on : Residual Stress for Designers and Metallurgists, Chicago, Illinois, USA.
Magnin, T.,1995, Recent Advances for Corrotion Fatigue Mechanisms, ISIJ International, Vol. 35, No. 3, pp. 223-233.
Messler, R. W., 1999, “Principles of Welding: Processes, Physics, Chemistry, and Metalurgy”, pp. 43, 157, John Wiley & Sons Inc., Canada.
McCowan,C.N.,Siewert,T.A.,Ricker,R.E.,2002, Material, Welding and Corrosion, NIST Material Reliability Division, Boulder CO and NIST Metallurgy Division,Uthersburg MD.
Mochizuki.,2006, Control of Welding Residual Stress for Ensuring Integrity Against Fatigue and Stress-Corrosion Cracking, Department of Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University,2-1, Yamada-oka, Suita, Osaka 565-0871, Japan.
Rofle, S.T., Barsom, J.M.,1977, Fracture and Fatigue Control In Structure, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliftfs, New Jersey.
Saarna, M., 2006, “Fatigue of Duplex Steels in Corrosive Environment”, 5th International DAAAM Baltic Conference, Tallinn, Estonia.
Strangwood. M., Bhadeshia, H. K. D. H, 1986, “Trends in Welding Research” in Proc. Conf . Gatlinburg, TN, American Society for Metals.
Trethewey, K. R.,Chamberlain, J.,1991, “Korosi untuk Mahasiswa Sains dan Rekayasa”, Gramedia Pustaka Utama PT, Jakarta.
Wahab, M. A., Sakano, M.,2001, “Experimental Study of Corrotion Fatique Behaviour of Welded Steel Structures” Journal of Material Processing Technology 118, 117-122.
Wiryosumarto,H.,Okumura, T.,2000, “Teknologi Pengelasan”, PT Pradnya Paramita, Jakarta.
Yang, J. R., Bhadeshia, H. K. D. H,1986, “Trends in Welding Research” in Proc. Conf . Gatlinburg, TN, American Society for Metals.
