45
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
1. Uji Komposisi
Uji komposisi dilakukan untuk mengetahui presentase unsure kimia yang terkandung pada bahan Stainless Steel 304. Hasil uji
komposisi yang dilakukan di laboratorium PT. Itokoh Ceperindo disajikan dalam tabel sebagai berikut :
Tabel 4.1. Hasil Uji Komposisi Stainless Steel 304
No. Unsur
Persentase
1 Fe
70,7626 2
S 0,009
3 Al
0,0063 4
C 0,0528
5 Ni
7,7284 6
Nb 0,0394
7 Si
0,3229 8
Cr 18,1570
9 V
0,091 10
Mn 1,6729
11 Mo
0,3891 12
W 0,0364
13 P
0,0322 14
Cu 0,3950
15 Ti
0,0010 20
N 0,0706
21 B
0,0005 22
Pb 0,013
23 Sb
0,0191 24
Ca 0,0004
25 Mg
0,0103 26
Zn -0,037
27 Co
0,1524
2. Hasil Pengamatan Struktur Mikro
Pengamatan struktur mikro yang dilakukan di Laboratorium Metalurgi DIII Teknik Mesin UGM bertujuan untuk mengetahui
struktur mikro yang terkandung pada HAZ, logam induk dan daerah lasan.
Gambar 4.1 Struktur Ferrite dan Pearlite pada Stainlees Steel 304 pembesaran 75x Metals Handbook 8
th
Edition Vol.7 Atlas of Microstructures of Industrial Alloys
Gambar 4.2 Fase Austenit yang terdiri dari struktur Ferrite pembesaran 500x Metals Handbook 8
th
Edition Vol.7 Atlas of Microstructures of Industrial Alloys
Pada Gambar 4.1 terdapat struktur ferrite dan pearlite pada stainlees steel 304. Struktur ferrite pada bagian yang gelap dan
pearlite pada bagian yang cerah. Struktur ferrite terbentuk akibat konsentrasi karbon dan panas yang tinggi pada HAZ akan
mendorong difusinya karbon dari HAZ ke sisi stainless steel dan membentuk Cr Carbida pada HAZ.
Dikutip dari forum diskusi pada situs migas-indonesia.com, bahwa proses pembentukan ferrite mencakup hal berikut :
a. Driving force process difusi adalah panas Heat input dari
proses pengelasan dan perbedaan konsentrasi wt atom. b.
Heat input dari proses pengelasan mengakibatkan Cr mengalami difusi.
c. Daerah yang kaya Cr bertransformasi dari austenite ke ferrite
karena Cr adalah penyetabil ferrite. Pearlite terbentuk diawali dengan tumbuhnya inti sementit
pada batas butir austenit. Sementit tumbuh dengan kadar karbon 6.67 diperlukan sejumlah karbon yang diperoleh dari austenit
disekitarnya, yang mengeluarkan karbon untuk dapat menjadi Ferrite. Karbon akan menyebar ke sekeliling dan membentuk
lapisan-lapisan. Proses ini berlangsung terus menerus sehingga akan diperoleh struktur yang berlapis-lapis lamellar yang terdiri dari
ferrite dan sementit yang disebut pearlite.
Gambar 4.3 Fase Austenit yang terdiri dari Grain boundaries pembesaran 200x Metals Handbook 8
th
Edition Vol.7 Atlas of Microstructures of Industrial Alloys
Gambar 4.4 Fase Austenit yang terdiri dari Grain boundaries pembesaran 1000x Metals Handbook 8
th
Edition Vol.7 Atlas of Microstructures of Industrial Alloys
Gambar 4.5 Fase Austenit yang terdiri dari Grain boundaries Metals Handbook 8
th
Edition Vol.7 Atlas of Microstructures of Industrial Alloys
Berikut ini hasil foto mikro yang dilakukan dengan pembesaran 500x memperoleh 3 jenis data pada setiap spesimennya,
yaitu logam induk, HAZ dan logam las. a.
Logam Induk pembesaran 200x
Gambar 4.6 Foto Mikro Logam Induk tanpa preheating
Gambar 4.7 Foto Mikro Logam Induk preheating 100
o
C
Gambar 4.8 Foto Mikro Logam Induk preheating 200
o
C
Gambar 4.9 Foto Mikro Logam Induk preheating 300
o
C Pada struktur mikro logam induk tampak jelas terdiri dari
ferrite, pearlite dan grain boundaries ferrite. Perbedaan pada setiap spesimen adalah susunan ferrite yang terdapat di
dalamnya. Pada Gambar 4.6 tersusun oleh struktur ferrite halus dan grain boundaries ferrite. Struktur mikro logam induk pada
Gambar 4.6 - 4.7 - 4.8 susunan ferrite yang terbentuk lebih kasar dan pekat. Gambar 4.9 menunjukkan struktur ferrite, ferrite
halus dan austenite grain boundaries.
b. Logam Las
Gambar 4.10 Foto Mikro Logam Las tanpa preheating
Gambar 4.11 Foto Mikro Logam Las preheating 100
o
C
Gambar 4.12 Foto Mikro Logam Las preheating 200
o
C
Gambar 4.13 Foto Mikro Logam Las preheating 300
o
C
Foto mikro logam las pada Gambar 4.10-4.12-4.13 tersusun oleh dendritic dengan didominasi oleh delta ferrite
pada austenite matrix. Pada Gambar 4.12 susunan austenite grain boudaries lebih rapat-rapat yang diisi oleh struktur ferrite.
Gambar 4.11 menunjukkan struktur widmanstantten ferrite yang berbentuk
garis-garis tidak
beraturan. Gambar
4.13 menunjukkan adanya pengaruh panas yang tinggi yang
mengakibatkan terjadinya sensitasi yang mengakibatkan daerah berwarna kecoklatan. Ferrite yang ditandai oleh garis-garis yang
tebal menandakan semakin tinggi nilai kekerasan namun bahan semakin getas.
c. HAZ
Gambar 4.14 Foto Mikro HAZ tanpa preheating
Gambar 4.15 Foto Mikro HAZ preheating 100
o
C
Gambar 4.16 Foto Mikro HAZ preheating 200
o
C
Gambar 4.17 Foto Mikro HAZ preheating 300
o
C Gambar 4.14-4.15-4.16-4.17 adalah hasil foto mikro HAZ.
Pada Gambar 4.14-4.15 –4.16-4.17 terdapat struktur mikro yang
hampir sama yaitu Austenit grains dan ferrite. Perbedaannya adalah pada Gambar 4.17 terlihat pada susunan ferrite yang
lebih kasar dengan austenite grains yang diakibatkan oleh sensitasi yang bersumber dari heat input yang terjadi pada saat
proses pengelasan. Sensitasi adalah sebuah fenomena yang terjadi dalam stainless steel yaitu ketika stainless steel mencapai
suhu 900 - 1400 ºF 482 - 760 ºC terbentuk chromium carbides Cr
23
C
6
sepanjang butiran austenit. Hal ini terjadi karena hilangnya chromium Cr dari butiran austenitic sehingga
menurunkan ketahanan korosi dari lapisan pasif, sehingga
terjadi pengendapan krom karbida sepanjang batas butir Stainless Steel. protective passive film. Kejadian ini disebut
sensitisasi sensitization atau disebut juga kerusakan las weld decay karena biasanya terjadi selama proses pengelasan
disekitar HAZ ketika dipanaskan. Oleh karena itu, dampak terbentuknya ada Gambar 4.17 terlihat corak kecoklatan pada
sekitar austenite grains.
3. Hasil Uji Tarik
Kategori