Teknik Material dan Metalurgi FTI ITS

Laporan Tugas Akhir

Oleh:

Muhammad Khusnul Yaqin 2706 100 020Dosen Pembimbing:1. Prof. Dr. Ir. Sulistijono, DEA. 2. Budi Agung Kurniawan, S.T., M.Sc.

PENGARUH PREHEAT DAN POSTHEAT TERHADAP LEBAR HAZ, STRUKTURMIKRO, DAN DISTRIBUSI KEKERASAN PADA PROSES PENGELASAN SMAW BESI COR KELABU FC 25

Latar BelakangCast IronsKadar karbon tinggi ( 2%C) Weldability rendah Kenapa koq diLas???

Because of its aplicationAplikasi Besi Cor sangatlah luas dibidang konstruksi logam (komponen automotive, desain pompa, konstruksi jembatan, dll).

To repair productrepairing kerusakan/retak yang terjadi pada produk dari bahan besi cor

Crankshaft for Sport Car Pump housing & impeler Iron Bridge

Weldability Rendah Sulit untuk diLas Diperlukan prosedur pengelasan yang tepat untuk mendapatkan hasil lasan yang baik Digunakan filler metal dari Paduan Nikel Mencegah struktur yang keras pada logam las

HAZ Keras & Getas Disebabkan terbentuknya Martensite Dilakukanproses preheat supaya laju pendinginan lambatCast iron gate of Guell Palace by Gaudi in Barcelona, Spanyol

Proses postheat juga sering dimanfaatkan untuk mengurangi tegangan thermal yang terjadi pada pengelasan

Gray Cast Irons

Sifat mampu las besi cor kelabu relatif lebih rendah dibandingkan besi cor nodular dan malleable Namun besi cor kelabu merupakan salah satu material terpenting di dunia dengan lebih dari 70% total produksi produk pengecoran (riset dari Stefanescu, 2005) Proses pengelasan yang digunakan pada material ini, yaitu SMAW dengan kawat las paduan Nikel (ENiFe-CI) sebagai logam pengisi.

Proses las SMAW

Sumber: Wiryosmarto, 2006

Perumusan Masalah1. Bagaimana pengaruh preheat dan postheat pada pengelasan SMAW besi cor kelabu terhadap retak las dan lebar HAZ dengan melakukan pengamatan secara makro. 2. Bagaimanakah strukturmikro yang terbentuk pada besi cor kelabu dengan adanya pengaruh preheat dan postheat pada pengelasan SMAW. 3. Bagaimana distribusi kekerasan (weld metal, HAZ, dan base metal) akibat adanya perbedaan perlakuan (preheat dan postheat).

Batasan Masalah1. Penelitian ini menggunakan bahan besi cor kelabu yang homogen. 2. Parameter pengelasan dianggap konstan pada setiap spesimen. 3. Pengaruh kondisi lingkungan diabaikan. 4. Bentuk dan ukuran groove pada setiap spesimen dianggap sama.

Tujuan Penelitian1. Mengetahui pengaruh preheat dan postheat pada pengelasan SMAW besi cor kelabu terhadap retak las dan lebar HAZ. 2. Mengetahui distribusi kekerasan (weld metal, HAZ, dan base metal) akibat adanya perbedaan perlakuan (preheat dan postheat). 3. Menganalisa strukturmikro yang terbentuk pada besi cor kelabu dengan adanya pengaruh preheat dan postheat pada pengelasan SMAW.

Manfaat Penelitian1. Memberikan solusi penanganan masalah pengelasan besi cor untuk perbaikan struktur komponen automotive dan konstruksi logam. 2. Sebagai literatur pada penelitian yang sejenisnya dalam rangka pengembangan teknologi khususnya bidang pengelasan.

TINJAUAN PUSTAKA Menurut AWS (American Welding Society), pengelasan adalah proses penyambungan material yang dilakukan dengan memanaskan material tersebut hingga temperatur las, dengan atau tanpa menggunakan tekanan (pressure), hanya dengan tekanan (pressure), atau dengan atau tanpa menggunakan logam pengisi (filler). Mengelas Menurut Suratman, S.Pd. (2007) adalah salah satu cara menyambung dua bagian logam secara permanen dengan menggunakan tenaga panas. Tenaga panas ini diperlukan untuk mencairkan bahan dasar yang akan disambung dan kawat las sebagai bahan pengisi. Setelah dingin dan membeku, terbentuklah ikatan yang kuat dan permanen.

Klasifikasi Besi Cor

White Cast Iron

Grey Cast Iron

Malleable Cast Iron

Nodular Cast Iron

Sifat Mampu Las Besi Cor Sifat mamu las besi cor tergantung pada struktur mikro dan sifat mekaniknya. Besi cor nodular dan malleable relatif sulit untuk membentuk struktur martensit, keduanya dapat dikatakan lebih mudah untuk dilas dibandingkan besi cor kelabu, apalagi jika matriksnya feritik. Besi cor putih bersifat sangat keras dan tidak mengandung grafit, melainkan besi-karbida. Umumnya jenis besi cor ini tidak disarankan untuk dilas. (Sonawan, 2006)

Komposisi Kimia (%) Jenis dan Kelas Simbol (JIS) FC 10 FC 15 FC 20 FC 25 FC 30 FC 35 FCMW 34 FCMW 36 FCMB 28 FCMB 32 FCMB 35 FCMB 37 FCD 40 FCD 45 FCD 55 FCD 70 2,03,0 0,81,5 3,03,3 2,53,0 0,61,1 2,02,5 0,51,0 0,81,1 C Si Mn P S Kekuatan Tarik (kg/mm2) 10 13 17 22 27 32 28-35 30-35 Sedang 30-40 32-34 32-36