TUGAS AKHIR Pengaruh Perlakuan Pendinginan Pada Proses Pengelasan Smaw(Shielded Metal Arc Welding) Stainless Steel Austenitik Aisi 201 Terhadap Uji Komposisi Kimia, Uji Struktur Mikro, Uji Kekerasan Dan Uji Tarik.

(1)

i

TUGAS AKHIR

PENGARUH PERLAKUAN PENDINGINAN PADA

PROSES PENGELASAN

SMAW(SHIELDED METAL

ARC WELDING) STAINLESS STEEL AUSTENITIK AISI 201

TERHADAP UJI KOMPOSISI KIMIA,

UJI STRUKTUR MIKRO, UJI KEKERASAN

DAN UJI TARIK

Diajukan untuk Memenuhi T ugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana S1 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun :

ARI BUDIANTO

NIM : D 200 040 054

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

vi

H ALAMAN MOTTO

“Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum, sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri “

(Q. S. Ar Raa’d : 11)

—¯–

“ Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urut)

yang lain dan hanya kepada Tuhanlah hendaknya kamu berharap “ (Q. S. Alam Nasyrah : 6 - 8)

—¯–

“ Kegagalan adalah sukses yang tertunda, terus berkarya untuk menjadi

yang lebih baik dari hari kemarin“

(7)

vii

ABSTRAK SI

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan struktur mikro dan sifat mekanis pada baja karbon AISI 201 setelah mendapat pengelasan khususnya pada daerah las, has dan logam induk. Pengelasan dilakukan dengan menggunakan proses SMAW (Shielded Metal Arc Welding ) dan dilakukan variasi pendinginan yaitu dengan udara dan air.

Bahan uji adalah baja tahan karat stainless steel 201 dengan metode pengujian yang dilakukan adalah : uji kompoisi kimia, uji struktur mikro, uji kekerasan dan uji tarik

Dari hasil uji komposisi kimia didapatkan hasil pengujian sebagai berikut : besi (Fe) = 71,1 %, mangan (Mn) = 16,0 %, Chrom (Cr) = 11,3 %, Nikel (Ni) = 0,527 %, untuk unsur tambahan lainnya didapatkan prosentase dalam jumlah kecil yaitu kurang dari 0,05 %, unsur unsur tersebut adalah Silisium(Si), Niobdenum (Nb) , Titanium (Ti), Alumunium (Al) , Wolfram (W) , Plumbum (Pb), Phospor (P), Sulfur (S), Molibdenum (Mo). Pada pengamatan struktur mikro pendinginan air pada daerah logam induk didapatkan bahwa struktur karbida chrom memiliki jumlah lebih banyak dan tersebar disemua bagian dibanding dengan pendinginan udara,pada daerah las pendinginan dengan air dan udara didapatkan bahwa struktur nikel dan austenite lebih dominan, sedangkan pada daerah haz baik pendinginan air dan udara struktur khrom dan karbida chrom mulai tampak.Dari uji kekerasan didapatkan bahwa harga kekerasan terendah pada daerah las dengan pendinginan udara yaitu 182,9 VHN,dan kekerasan tertinggi yaitu 241,8 VHN. Sedangkan pada uji tarik tegangan rata-rata tertinggi yaitu 70,43 kg/mm2 pada pendinginan udara.

Kata-kata kunci : Pendinginan, Stainless Steel 201, Komposisi Kimia,Struktur Mikro, Kekerasan, Tarik

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan

karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas

Akhir. Shalawat dan salam mudah-mudahan tetap pada junjungan kita Nabi

Muhammad SAW, keluarga serta sahabatnya.

Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus

ditempuh guna meraih gelar Sarjana pada Jurusan Teknik Mesin,

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Melalui penyusunan Tugas Akhir ini

diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman bagi penulis,

sehingga dapat menjadi bekal dikemudian hari.

Banyak hambatan yang menimbulkan kesulitan dalam menyelesaikan

penulisan Tugas Akhir ini, namun berkat bantuan dari berbagai pihak

akhirnya kesulitan yang timbul dapat teratasi. Untuk itu atas segala bentuk

dan bantuannya, penyusun menyampaikan terima kasih kepada yang

terhormat :

1. Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta beserta staf yang telah memberikan

kesempatan pada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ir. Sartono Putro, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Surakarta yang telah memberikan ijin untuk penulisan

Tugas Akhir ini.

3. Wijianto, S.T,,M.Eng.Sc., selaku pembimbing utama yang dengan sabar

dan teliti membimbing dan mengarahkan kepada penulis dalam

(9)

ix

4. Ir. Pramuko Ilmu Purboputro, MT., selaku pembimbing pendamping yang

telah meluangkan waktu berkenan memberikan petunjuk dan

mengarahkan penulisan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

5. Teman-teman Angkatan 2004 Mesin UMS, yang selalu mendukung dan

memberikan semangat selama meniti bangku kuliah di Kampus Pabelan.

6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, terima

kasih atas do’a dan dukungannya.

Penulis menyadari sepenuhnya dalam penyusunan Tugas Akhir ini

masih banyak kekurangannya baik materi, bahasa maupun penyusunannya.

Akhir kata, penulis berharap mudah-mudahan Tugas Akhir ini bermanfaat

bagi penulis khususnya dan semua pihak yang berkepentingan.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, Juli 2012

(10)

x

(11)

xi

4.5. Data Hasil Pengujian Tarik ... 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 54

5.1. Kesimpulan ... 54

5.2. Saran ... 55

DAFTAR PUSTAKA

(12)

xii

Gambar 4.1. Foto struktur mikro daerah las arus 100 A / 25 V pendinginan air perbesaran 200 X ... 44

Gambar 4.2. Foto struktur mikro daerah HAZ arus 100 A / 25 V pendinginan air perbesaran 200 X ... 44

Gambar 4.3. Foto struktur mikro daerah logam induk arus 100 A / 25 V pendinginan air perbesaran 200 X ... 45

Gambar 4.4. Foto struktur mikro daerah Ias arus 100 A / 25 V pendinginan udara perbesaran 200 X ... 45

Gambar 4.5 . Foto struktur mikro daerah HAZ arus 100 A / 25 V pendinginan udara perbesaran 200 X ... 46

Gambar 4.6 . Foto struktur mikro daerah Induk arus 100 A / 25 V pendinginan udara perbesaran 200 X ... 46

Gambar 4.7 . Grafik perbandingan harga kekerasan spesimen : SS 201 dengan Arus 100 A / 25 V+ Air, Arus 100 A / 25 V+ Udara 49 Gambar 4.8 . Grafik tegangan rata-rata vs Arus 100 A / 25 V dengan variasi pendinginan air dan udara ... 51

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Sifat Kimia dan Mekanis Baja Tahan Karat Austenitik ... 11 Tabel 3.1. Rincian Spesimen ... 27 Tabel 4.1. Hasil pengujian komposisi kimia Baja Tahan Karat SS 201 42 Tabel 4.2. Hasil pengujian kekerasan spesimen baja tahan karat ... 48 Tabel 4.3. Data hasil pengujian tarik untuk material stainless steel

dengan las arus 100 A / 25 V variasi pendinginan air dan

(14)

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 − HASIL PENGUJIAN KOMPOSISI KIMIA

BAJA TAHAN KARAT 201

LAMPIRAN 2 − HASIL PENGUJIAN KEKERASAN

LAMPIRAN 3 − HASIL PENGUJIAN TARIK

LAMPIRAN 4 − GAMBAR 1. GRAFIK UJI TARIK BAJA TAHAN KARAT 201

LAMPIRAN 5 − KARTU PROSES