Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin: Renewable Energy, Automation, and CAE Technology (RE-ACT) Oktober 2020 eissn

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 16 Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin: Renewable Energy, Automation, and CAE Technology (RE-ACT)

19 – 20 Oktober 2020 | eISSN 2720-9547

Pengaruh Tekanan dan Waktu Pengelasan pada Pengelasan Gesek (Friction Welding) terhadap Sifat Fisik dan Mekanik Sambungan Logam Tak Sejenis

antara AISI 316 dan AISI 4140

Haikal¹, Bambang Margono², Harlita Indra Atmaja³, Joko Wibowo⁴

1 2 3 4Jurusan Teknik Mesin, Akademi Teknologi Warga Surakarta email: basalamahhaikal3@gmail.com

Abstract. Friction welding is one of the solid-state welding processes that is capable of producing high quality joints for dissimilar materials. This study aims to determine the effect of pressure and welding time on the physical and mechanical properties of friction welding joints of AISI 316 and AISI 4140. The physical are microstructure on interface joint weld and dimension of flash was investigated. The variation of friction pressure used is 50 kg/cm², 70 kg/cm² and 90 kg/cm², while the time variations used are 35 seconds, 50 seconds and 65 seconds. The results of this study indicate that the greater the friction pressure and friction time applied, the greater the tensile strength achieved is 27.31 KN/mm². The variation of the minimum friction pressure the hardness achieved was 530.5 HVN but the maximum friction pressure variation only reached 352.2 HVN. The greater the friction pressure and friction time applied, the greater flash produced, which is 8.9 mm. The HAZ region occurs in phase transformation which results in different granules from the parent metal region.

Keywords: friction welding, dissimilar metals, mechanical properties

Abstrak. Pengelasan gesekan adalah salah satu proses pengelasan solid yang mampu menghasilkan sambungan berkualitas tinggi untuk material yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh tekanan dan waktu pengelasan terhadap sifat fisik dan mekanik sambungan las gesekan AISI 316 dan AISI 4140. Sifat fisik merupakan mikrostruktur pada sambungan antarmuka las dan dimensi dari flash telah diteliti. Variasi tekanan gesekan yang digunakan adalah 50 kg / cm², 70 kg / cm² dan 90 kg / cm², sedangkan variasi waktu yang digunakan adalah 35 detik, 50 detik dan 65 detik. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin besar tekanan gesekan dan waktu gesekan yang diterapkan, semakin besar kekuatan tarik yang dicapai adalah 27,31 KN / mm². Variasi tekanan gesekan minimum kekerasan yang dicapai adalah 530,5 HVN tetapi variasi tekanan gesekan maksimum hanya mencapai 352,2 HVN. Semakin besar tekanan gesekan dan waktu gesekan yang diterapkan, semakin besar flash yang dihasilkan, yaitu 8,9 mm. 4. Daerah HAZ terjadi transformasi fasa yang mengakibatkan butiran berbeda dengan daerah logam induk.

Kata kunci: pengelasan gesek, berbeda material, sifat fisik, mekanik

I. Pendahuluan

Metode las gesek (friction welding) merupakan metode penyambungan dua buah material yang sejenis (similar material ) maupun tidak sejenis (dissimilar material). Panas yang dihasilkan oleh metode ini berasal dari perubahan energi mekanik ke dalam energi panas pada bidang interface benda kerja karena adanya gesekan selama gerak putar dibawah tekanan/gesekan [1]. Gesekan yang diakibatkan oleh pertemuan kedua benda kerja tersebut akan menghasilkan panas pada kedua ujung benda kerja yang bergesekan sehingga terjadi proses penyambungan [2]. Pada pengelasan gesek proses penyambungan logamnya tanpa pencairan (solid state proses). Pengelasan ini merupakan salah satu solusi dalam memecahkan permasalahan penyambungan logam yang sulit

dilakukan dengan pengelasan cair (fusion welding).

Beberapa keuntungan dari las gesek adalah penghematan material dan waktu untuk penyambungan dua material yang sama maupun berbeda.

Penyambungan logam berbeda jenis sering kali dilakukan antara lain pada penyambungan baja tahan karat (stainless steel) dengan baja paduan lainnya (allow steel). Hal ini disebabkan adanya transisi dalam sifat-sifat mekanik atau perfoma dari kinerja di lapangan. Sebagai contoh baja tahan karat tipe austenit sering digunakan pada perpipaan yang teraliri uap bertemperatur tinggi dan bersifat korosif seperti di unit pembangkit listrik. Akan tetapi pada temperatur dan tekanan yang rendah, baja karbon dan baja paduan sudah cukup. Selain itu, transisi dari baja tahan karat dengan baja lain

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 17 lebih menguntungkan secara ekonomi. Umumnya

baja tahan karat dapat disambung baik dengan baja karbon dan baja paduan. Namun demikian, berbagai pertimbangan perlu diperhatikan terkait pengaruh dari dilusi logam las dari kedua logam induk dan perbedaan koefisien ekspansi panas antara baja tahan karat dan baja karbon atau baja paduan rendah [3].

Perubahan panas akibat gesekan deformasi plastis merupakan fenomena fisik yang terjadi pada proses pengelasan gesek. Paramater proses pengelasan seperti waktu gesekan, tekanan gesekan, waktu tempa, tekanan tempa dan kecepatan putar akan berpengaruh terhadap sifat mekanik hasil sambungan las gesek [4-6]. Selain itu variasi sudut chamfer pada speimen las juga berdampak terhadap kekuatan sambungan las gesek [7, 8].

Penelitian mengenai pengaruh parameter tersebut terhadap hasil sambungan las gesek logam sejenis maupun tak sejenis telah banyak dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Penyambungan logam sejenis baja tahan karat 304 dengan metode las gesek telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya yaitu Sahin [9]. Selvamani dan Palanikumar [10] telah melakukan penelitian tentang sambungan las gesek logam sejenis baja karbon seri 1035. Ozdemir et al.

telah melakukan investigasi mengenai sambungan las gesek logam tak sejenis antara baja SS304L dengan baja paduan 4340. Satyanarayana et al.

[11] telah menginvestigasi pengaruh parameter las gesek terhadap struktur mikro dan sifat mekanik baja austenit seri 304 dengan 430. Mercan et al.

[12] telah melakukan penelitian tentang pengaruh parameter las gesek terhadap sifat fatik sambungan baja tak sejenis AISI 2205–AISI 1020. Sugiyanto dan Laksono [13] juga telah melakukan penelitian tentang analisa hasil pengaruh pengelasan gesek pada sambungan sama jenis baja ST 60, sama jenis AISI 201, dan beda jenis baja ST 60 dengan AISI 201.

Beberapa penelitian sebelumnya [3, 11, 12, 14]

telah menunjukkan bahwa penyambungan material berbeda jenis dapat dilakukan dengan menggunakan metode las gesek. Namun demikian, penyambungan material berbeda dengan metode ini masih menjadi topik hangat hingga saat ini.

Penyambungan material tak sejenis antara baja tahan karat austenitik AISI 316 dengan baja paduan AISI 4140 menggunakan las gesek telah dilalukan dalam artikel ini. Pengaruh parameter las terhadap sifat fisik dan mekanik sambungan ini juga telah dikaji lebih mendalam.

II. Metode Penelitian

Jenis penelitian dalam artikel ini berupa eksperimen dengan mengumpulkan data primer di laboratorium dan menggunakan perlakuan.

Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah baja tahan karat tipe austenit (AISI 316

Austenitic Stainless Steel) dan baja paduan (AISI 4140 Alloy Steel). Material tersedia dalam bentuk batang (as rods) dengan ukuran diameter 12,7 mm.

Kedua bahan dipotong menggunakan mesin gerinda potong, kemudian dilakukan proses finishing pada permukaan penampang sehingga didapat panjang akhir batang 100 mm dengan diameter 12 mm. Komposisi kimia dan sifat-sifat mekanik dari material tersebut ditunjukkan pada Tabel 1 dan 2.

Tabel 1. Sifat-Sifat Mekanik AISI 316 dan AISI 4140 Sifat-sifat mekanik AISI 316 AISI 4140 Tensile Strenghth (MPa) 515 655

Yeild Strenght (MPa) 205 417

Hardness Brinel 95 197

Elongation (%) 40 26

Metode las gesek tipe continuous drive dilakukan dengan mesin bubut Krisbow KW2400038 untuk menghasilkan sambungan gesek. Mesin ini beroperasi dengan kecepatan putaran konstan 1800 rpm yang telah ditentukan dalam penelitian ini.

Parameter pertama yang digunakan selama proses las ini adalah tekanan gesek (friction pressure) sebesar P1 = 50 kg/cm², P2 = 70 kg/cm², dan P3 = 90 kg/cm² dengan waktu gesek (friction time) konstan 80 detik. Tujuannya adalah untuk mengetahui pengaruh tekanan gesek terhadap hasil sambungan lasan. Parameter kedua menggunakan variasi waktu gesek sebesar t1 = 35 s, t2 = 50 s, dan t3 = 65 s seperti ditunjukkan pada tabel 3. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh waktu gesek terhadap hasil sambungan lasan.

Sedangkan parameter lainnya seperti tekanan tempa (friction force) dan waktu tempa (forging time) dikunci sebesar 150 kg/cm² selama 120 detik.

Pengambilan suhu pengelasan gesek menggunakan sensor suhu yaitu thermocouple type K yang dihubungkan dengan modul serta arduino dan komputer seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Setelah semua proses pengelasan selesai dilakukan dengan mengacu pada parameter las (lihat tabel 3).

Selanjutnya spesimen las dipotong sepanjang arah tranversal untuk dilakukan pengamatan mikrostruktur dan uji kekerasan. Proses amplas dan poles dilakukan menggunakan mesin grinding dengan kertas amplas 220-2000 grit. Kemudian dilakukan pengetsaan dengan menggunakan 2 jenis larutan etsa yaitu larutan Nital dan Aquaregia.

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 18 Tabel 2. Komposisi Bahan Kimia AISI 316 dan AISI 4140.

Material Unsur paduan (wt.%)

C Mn P S Si Ni Cr Mo

AISI 316 0,08 2,00 0,045 0,03 1,00 10,0-14,0 16,0-18,0 2,0- 3,0 AISI 4140 0,38-0,43 0,75-1,00 0,035 0,040 0,15-0,35 - 0,80-1,10 0,15-0,25

Gambar 1. Skema dari Pengelasan Gesek antara AISI 316 dan AISI 4140

Sifat mekanik dari sambungan las dalam penelitian ini diketahui dengan uji tarik dan uji kekerasan.

Pengujian tarik dilakukan dengan dimensi spesimen mengacu pada standar ASTM E8 M.

Pengujian ini menggunakan alat uji tarik Hydraulic Universal Testing Machine WEW-600D dengan kecepatan tarik konstan 6 mm/s. Uji kekerasan dilakukan dengan menggunakan metode vickers dengan standar ASTM E92-82. Pengujian ini terdapat 25 titik kekerasan dengan tekanan indentor sebesar 9.80 N (1000 gf) dan load holding time selama 15 detik.

Tabel 3. Parameter yang digunakan selama proses pengelasan.

No.

Eksperimen

Tekanan gesek (kg/cm²)

Waktu gesek (s)

1 50 35

2 50 50

3 50 65

4 70 35

5 70 50

6 70 65

7 90 35

8 90 50

9 90 65

III. Hasil dan Pembahasan

Penelitian sambungan friction welding logam tak sejenis antara AISI 4140 dengan stainless steel dilakukan untuk mengetahui pengaruh tekanan gesek dan waktu gesek terhadap sifat fisik dan mekanik sambungan las. Sifat fisik dan mekanik diperoleh dengan melakukan beberapa tahap pangujian antara lain uji tarik, uji kekerasan, dan uji struktur mikro. Data hasil pengujian tersebut dianalisa untuk menghasilkan suatu pembahasan

dan kesimpulan yang sesuai dengan tujuan dari penelitian tersebut.

3.1 Visualisasi Hasil Friction Welding

Gambar 2. Visualisasi pada tekanan gesek 70 kg/cm² Setelah mengamati pada hasil friction welding, dapat dilihat pada daerah sambungan terdapat flash atau tonjolan logam berbentuk seperti cincin yang disebabkan oleh pergesekan kedua ujung material dan menimbulkan panas yang semakin tinggi hingga material logam mengalami lumer (tidak mencapai titik cair) dan pada saat yang bersamaan diberi tekanan secara konstan dengan waktu yang sudah ditentukan. Berikut ini adalah visualisasi spesimen berdasarkan variasi tekanan gesek yang diberikan seperti ditunjukkan pada gambar 2.

Terbentuknya flash akibat friction welding mengakibatkan berkurangnya panjang spesimen.

Hal ini terjadi karena semakin besar tekanan gesek, waktu gesek, dan tekanan tempa yang diberikan, semakin besar pula flash yang dihasilkan dan

Thermocouple Arduino

Uno

Laptop

USB

AISI 4140 AISI 316

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 19 diikuti panjang spesimen yang semakin berkurang.

Perubahan panjang spesimen dan lebar flash masing-masing variasi tekanan gesek dan waktu gesek dapat dlihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Perubahan panjang spesimen dan lebar flash

Tekanan Gesek (kg/cm²)

Waktu Gesek (s)

Lebar Flash (mm)

50

35 4,1

50 5,73

65 7,93

70

35 6,76

50 7,63

65 8,33

90

35 7,76

50 8,23

65 8,9

3.2 Kekerasan Mikro (Vickers Microhardness) Sambungan Friction Welding

Pengujian kekerasan vickers dilakukan untuk mengetahui kekerasan pada logam induk, Heat Affected Zone (HAZ), dan las. Pada pengujian kekerasan ini terdapat variasi tekanan gesek dan variasi waktu gesek. Variasi tekanan gesek yang digunakan yaitu 50 kg/cm², 70 kg/cm² dan 90 kg/cm², sedangkan variasi waktu yang digunakan adalah 35 detik, 50 detik, dan 65 detik. Pada pengujian ini terdapat 25 titik kekerasan, satu titik daerah sambungan las dan masing-masing 12 titik di AISI 4140 dan AISI 316 dengan jarak antar titik 0,5 mm. Uji kekerasan vickers dilakukan secara horisontal seperti ditunjukkan pada Gambar 3.

Hasil uji kekerasan untuk semua parameter pengelasan ditampilkan ke dalam bentuk grafik seperti ditunjukkan pada gambar 4. Gambar 4 (a) menunjukkan bahwa pada variasi tekanan gesek 50 kg/cm² dengan waktu gesek 65 detik nilai kekerasan tertinggi di daerah sambungan las atau dititik 0, dengan nilai kekerasan sebesar 530,5 VHN. Sedangkan nilai kekerasan terendah material baja AISI 4140 dapat dilihat pada waktu gesek 50 detik pada jarak 3,5 mm dari sambungan las, nilai kekerasan yang dicapai yaitu 337 VHN. Pada material AISI 316 nilai kekerasan terendah terdapat pada waktu gesek 35 detik dengan jarak 4,5 mm dari sambungan las dengan nilai kekerasan sebesar 152,8 VHN. Selanjutnya pada jarak yang semakin jauh dari sambungan pengelasan dihasilkan dengan nilai kekerasan yang semakin meningkat sesuai nilai kekerasan asli logam induk

Gambar 3. Skema uji kekerasan vickers secara horisontal.

Gambar 4 (b) dapat dilihat bahwa dengan variasi tekanan gesek 70 kg/cm² nilai kekerasan tertinggi pada daerah sambungan pengelasan yaitu 369,8 VHN dengan waktu gesek 65 detik. Sedangkan nilai kekerasan terendah material baja AISI 4140 dan AISI 316 dapat dilihat pada waktu gesek 50 detik. Pada material baja AISI 4140 dengan jarak 6 mm dari sambungan las, nilai kekerasan yang dicapai yaitu 313,3 VHN serta pada material SS 316 nilai kekerasan terendah terdapat pada jarak 1 mm dari sambungan las dengan nilai kekerasan sebesar 147,9 VHN. Selanjutnya pada jarak yang semakin jauh dari sambungan pengelasan dihasilkan dengan nilai kekerasan yang semakin meningkat sesuai nilai kekerasan asli logam induk.

Pada variasi tekanan gesek maksimum yaitu 90 kg/cm² nilai kekerasan tertinggi pada daerah sambungan pengelasan yaitu 352,2 VHN dengan waktu gesek 50 detik dapat dilihat pada Gambar 4 (c). Sedangkan nilai kekerasan terendah material baja AISI 4140 dan AISI 316 dapat dilihat pada waktu gesek 50 detik. Pada material baja AISI 4140 dengan jarak 2 mm dari sambungan las, nilai kekerasan yang dicapai yaitu 289,8 VHN serta pada material AISI 316 nilai kekerasan terendah terdapat pada jarak 1,5 mm dari sambungan las dengan nilai kekerasan sebesar 150 VHN.

Selanjutnya pada jarak yang semakin jauh dari sambungan pengelasan dihasilkan dengan nilai kekerasan yang semakin meningkat sesuai nilai kekerasan asli logam induk.

Terdapat fenomena penuruan kekerasan didekat daerah sambungan pengelasan pada kedua variasi tekanan. Hal ini disebabkan karena pada proses pengelasan gesek terjadi deformasi plastis yang menyebabkan butiran-butiran kecil menumpuk pada daerah sambungan, hal itu yang diindikasikan menurunkan nilai kekerasan pada daerah sambungan. Semakin besar tekanan gesek yang diberikan, semakin besar pula deformasi plastis yang terjadi. Sehingga penurunan nilai kekerasan didaerah dekat sambungan las pada variasi 90 kg/cm² dan 70 kg/cm² lebih signifikan dari pada variasi 50 kg/cm².

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 20

(a) (b)

(c)

Gambar 4. Profil kekerasan horisontal pada friction welding dengan variasi tekanan gesek: (a). 50 kg/cm²; (b).70 kg/cm²; dan (c). 90 kg/cm²

Melihat dari keseluruhan grafik kekerasan diatas dapat disimpulkan bahwa variasi tekanan gesek yang semakin meningkat dapat menurunkan nilai kekerasan sambungan friction welding, namun sebaliknya apabila waktu gesek meningkat maka nilai kekerasan pada daerah sambungan friction welding juga akan meningkat. Tetapi peningkatan tekanan gesek diikuti dengan waktu gesek yang lama justru malah menurunkan nilai kekerasan pada deaerah sekitar sambungan pengelasan. Hal tersebut terlihat pada keseluruhan grafik bahwa nilai kekerasan disekitar sambungan las pada variasi tekanan gesek 90 kg/cm² dan 70 kg/cm² lebih rendah daripada variasi tekanan gesek 50 kg/cm². Hal ini bisa terjadi karena penggunaan tekanan gesek yang besar akan sebanding dengan panas yang dihasilkan. Sedangkan semakin besar panas yang dihasilkan akan mempengaruhi perubahan struktur mikro yang ada. Perubahan

struktur mikro inilah yang kemudian menurunkan nilai kekerasan daerah sekitar sambungan.

3.3 Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Sambungan Friction Welding

Tabel 4. Perubahan panjang spesimen dan lebar flash Tekanan

Gesek (kg/cm²)

Waktu Gesek (s)

Tegangan Tarik (KN/mm²)

50

35 12,12

50 14,30

65 18,32

70

35 18,09

50 19,77

65 20,37

90

35 20,21

50 23,59

65 27,31

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 21 Gambar 5. Struktur mikro pada pada friction welding dengan variasi tekanan gesek 50 kg/cm² dan waktu gesek 65 s:

(a). Logam induk AISI 316; (b). Logam induk AISI 4140; (c). Daerah HAZ AISI 316; dan (d). Daerah HAZ AISI 4140.

Pengujian kekuatan tarik dilakukan untuk mengetahui kemampuan sambungan las friction welding dalam menahan beban. Hasil pengujian tarik diperoleh data kekuatan tarik maksimal pada sambungan friction welding yang dapat dilihat pada tabel 4.

Jika dilihat dari data yang diperoleh pada proses pengujian tarik, dapat dianalisa tekanan gesek dan waktu gesek berbanding lurus dengan kekuatan tarik seperti ditunjukkan pada gambar 6. Semakin besar tekanan gesek dan waktu gesek yang diberikan, semakin besar pula kekuatan tarik yang akan diperoleh (lihat dari tabel 4).

Gambar 6. Pengaruh tekanan dan waktu gesek terhadap kekuatan tarik sambungan friction welding

Pada tekanan gesek paling minimum yaitu 50 kg/cm² dengan waktu gesek 35 detik rata-rata kekuatan tarik 12,12 KN/mm², lebih kecil dibandingkan pada tekanan yang sama tetapi dengan waktu gesek yang berbeda yaitu pada waktu 50 detik dan 65 detik. Pada waktu gesek 50 detik rata-rata kekuatan tarik 14,30 KN/mm², sedangkan pada waktu gesek 65 detik mencapai rata-rata kekuatan tarik 18,32 KN/mm². Ketika tekanan gesek dinaikkan menjadi 70 kg/cm2 dengan waktu gesek yang sama, hasil kekuatan tarik yang dicapai meningkat. Pada waktu gesek 35 detik rata-rata kekuatan tarik 18,09 KN/mm², selanjutnya pada waktu gesek 50 detik rata-rata kekuatan tarik 19,77 KN/mm², dan pada waktu gesek 65 detik rata-rata kekuatan tarik 20,37 KN/mm².

Gambar 7. Spesimen hasil uji tarik

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 22 Pada tekanan gesek maksimum dari penelitian ini

yaitu 90 kg/cm2 pada waktu gesek 35 detik, hasil rata-rata kekuatan tarik sambungan friction welding yaitu 20,21 KN/mm². Sedangkan pada waktu gesek 5tik dan 65 detik secara berurutan hasil rata-rata kekuatan tarik adalah 23,59 KN/mm² dan 27,31 KN/mm². Spesimen hasil uji tarik ditunjukkan pada gambar 7.

3.4 Struktur Mikro Sambungan Friction Welding

Pengujian struktur mikro dilakukan dengan menggunakan Inverted metallurgical microscope dengan standar ASTM E407-07. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik struktural pada logam. Uji struktur mikro dilakukan dengan menggunakan 2 larutan etsa yaitu alkohol dan HNO3 dengan perbandingan 10:1 untuk material AISI 4140 sedangkan HCL, aquades dan HNO3 dengan perbandingan 2:3:1 untuk material AISI 316. Hasil uji struktur mikro ditunjukkan pada gambar 5. Ferit pada baja tahan karat memiliki warna gelap dan austenit bewarna terang disertai dengan adanya kembaran anil (annealing twins). (lihat gambar 5b). Daerah logam induk baja AISI 4140 terdiri dari fasa ferit dan perlit (lihat gambar 5a).

Pengkasaran butir (grain coarsened) terjadi pada daerah HAZ sehingga butir ferit terlihat kasar.

Daerah HAZ terletak berdekatan dengan area las.

Temperatur pada HAZ tidak terlalu tinggi yaitu sekitar 722 ⁰C disertai pendinginan yang lambat sehingga daerah baja tahan karat ini memiliki ukuran butir ferit (α) dan perlit yang lebih besar dibandingkan daerah logam induk (lihat gambar 5c). Sedangkan pada baja paduan terlihat terjadi transformasi bentuk butiran dibandingkan dengan logam induk (lihat gambar 5d).

IV. Kesimpulan

Dari penelitian dan pembahasan data yang telah dilakukan pada pengaruh variasi tekanan gesek pada proses pengelasan gesek terhadap kekuatan tarik dan nilai kekerasan hasil sambungan bahan AISI 4140 dan AISI 316 maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil pengujian tarik pada sambungan friction welding antara AISI 4140 dan AISI 316 menunjukkan bahwa semakin besar tekanan gesek dan waktu gesek yang diberikan, semakin besar pula kekuatan tarik yang dicapai. Terbukti bahwa pada variasi maksimum penelitian ini yaitu dengan variasi tekanan gesek 90 kg/cm² dan waktu gesek 65 detik rata-rata kekuatan tarik yang dicapai sebesar 27,31 KN/mm².

2. Pengaruh variasi tekanan gesek yang semakin meningkat dapat menurunkan nilai kekerasan sambungan friction welding, namun sebaliknya apabila waktu gesek meningkat maka nilai kekerasan pada daerah sambungan friction welding juga akan meningkat. Terbukti bahwa pada variasi tekanan gesek minimum penelitian ini kekerasan yang dicapai adalah 530,5 VHN namun pada variasi tekanan gesek maksimum hanya mencapai 352,2 HVN. Tetapi peningkatan tekanan gesek diikuti dengan waktu gesek yang lama justru malah menurunkan nilai kekerasan pada daerah sekitar sambungan pengelasan.

3. Peningkatan tekanan gesek dan waktu gesek dapat mengurangi panjang spesimen sambungan friction welding, karena dengan waktu gesek yang lama diikuti dengan tekanan yang meningkat terjadilah gesekan yang dapat memperbanyak bagian material yang mengalami pelumeran. Namun pada sisi lain dengan berkurangnya panjang spesimen maka akan memperlebar flash yang dihasilkan.

Terbukti bahwa pada variasi maksimum penelitian ini yaitu dengan variasi tekanan gesek 90 kg/cm² dan waktu gesek 65 detik panjang spesimen setelah dilakukan proses friction welding menjadi 186,2 mm dengan lebar flash yang dihasilkan yaitu 8,9 mm.

4. Temperatur pada HAZ tidak terlalu tinggi yaitu sekitar 722 ⁰C disertai pendinginan yang lambat sehingga daerah ini terjadi transformasi fasa yang mengakibatkan butiran berbeda dengan daerah logam induk.

V. Penghargaan

Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang tulus atas dukungan keuangan Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Akademi Teknologi Warga Surakarta Tahun 2019 dengan judul

“Pengaruh Tekanan Dan Waktu Pengelasan Terhadap Sifat Fisik Dan Mekanik Sambungan Las Gesek (Friction Welding) Logam Tak Sejenis SS- 316 Dan AISI-4140”.

VI. Daftar Pustaka

[1] S. Kalpakjian, Manufacturing processes for engineering materials: Pearson Education India, 1984.

[2] D. Spindler, "What industry needs to know about friction welding," Welding Journal (Miami);(United States), vol. 73, 1994.

[3] C. H. Kuo, K. H. Tseng, and C. P. Chou,

"Effect of activated TIG flux on performance of dissimilar welds between mild steel and

Haikal, dkk. (2019). Prosiding SNTM Re-ACT | Halaman 23 stainless steel," in Key Engineering Materials,

2011, pp. 74-80.

[4] M. Sahin, "Joining with friction welding of high-speed steel and medium-carbon steel,"

Journal of Materials Processing Technology, vol. 168, pp. 202-210, 2005.

[5] N. Ozdemir, "Investigation of weldability of fine-grained low alloyed high carbon steels by friction welding," PhD. Tehsis, Fırat Üniversity, Institute of Science, Elazığ, Turkey, 2002.

[6] P. E. Setyawan, Y. S. Irawan, and W.

Suprapto, "Kekuatan Tarik dan Porositas Hasil Sambungan Las Gesek Aluminium 6061 dengan Berbagai Suhu Aging," Rekayasa Mesin, vol. 5, pp. 141-148, 2014.

[7] D. A. Tyagita, Y. S. Irawan, and W. Suprapto,

"Kekuatan Puntir dan Porositas Hasil Sambungan Las Gesek AlMg-Si dengan Variasi Chamfer dan Gaya Tekan Akhir,"

Rekayasa Mesin, vol. 5, pp. 69-74, 2014.

[8] E. B. Santoso, Y. S. Irawan, and E. Sutikno,

"Pengaruh Sudut Chamfer Dan Gaya Tekan Akhir Terhadap Kekuatan Tarik Dan Porositas Sambungan Las Gesek Pada Paduan Al-Mg-Si," Rekayasa Mesin, vol. 3, pp. 293- 298, 2012.

[9] M. Sahin, "Evaluation of the joint-interface properties of austenitic-stainless steels (AISI 304) joined by friction welding," Materials &

design, vol. 28, pp. 2244-2250, 2007.

[10] S. Selvamani and K. Palanikumar,

"Optimizing the friction welding parameters to attain maximum tensile strength in AISI 1035 grade carbon steel rods," Measurement, vol. 53, pp. 10-21, 2014.

[11] V. Satyanarayana, G. M. Reddy, and T.

Mohandas, "Dissimilar metal friction welding of austenitic–ferritic stainless steels," Journal of Materials Processing Technology, vol. 160, pp. 128-137, 2005.

[12] S. Mercan, S. Aydin, and N. Özdemir, "Effect of welding parameters on the fatigue properties of dissimilar AISI 2205–AISI 1020 joined by friction welding," International Journal of Fatigue, vol. 81, pp. 78-90, 2015.

[13] H. W. Laksono and S. Sugiyanto, "Analisa Hasil Pengelasan Gesek Pada Sambungan Sama Jenis Baja St 60, Sama Jenis Aisi 201, Dan Beda Jenis Baja St 60 Dengan Aisi 201,"

JURNAL TEKNIK MESIN, vol. 1, pp. 46-53, 2013.

[14] N. Özdemir, F. Sarsılmaz, and A. Hasçalık,

"Effect of rotational speed on the interface properties of friction-welded AISI 304L to 4340 steel," Materials & design, vol. 28, pp.

301-307, 2007.