UTS 2015 UTS 2015
1.
1. Tentang Tentang ASTM ASTM E44/45E44/45
ASTM E44/45 adalah standar ASTM yang mengk
ASTM E44/45 adalah standar ASTM yang mengk lasifikasikan tipe, jumlah dan distribusilasifikasikan tipe, jumlah dan distribusi nonmetallic inclusion (NMI) di dalam baja (ie: FeS, Fe
nonmetallic inclusion (NMI) di dalam baja (ie: FeS, Fe44P) sebagai inherent defect yang hadir saatP) sebagai inherent defect yang hadir saat
proses pembuatan baja, dengan memakai metode pengujian makroskopik dan mikroskopik. proses pembuatan baja, dengan memakai metode pengujian makroskopik dan mikroskopik. Metode ini dapat dijabarkan secara singkat sbb:
Metode ini dapat dijabarkan secara singkat sbb: 1. makroskopik
1. makroskopik
metode ini akan menentukan inklusi melalui uji macroetch, patahan, step-down dan uji metode ini akan menentukan inklusi melalui uji macroetch, patahan, step-down dan uji
magnetic particle. Pengujian ini baik sekali dipakai untuk menentukan inklusi yang besar dan magnetic particle. Pengujian ini baik sekali dipakai untuk menentukan inklusi yang besar dan tidak cocok jika kita akan menentukan inklusi yang lebih kecil dari 0,4mm (length). Untuk tidak cocok jika kita akan menentukan inklusi yang lebih kecil dari 0,4mm (length). Untuk melihat hasil uji ini memakai visual atau memakai alat bantu lain pada perbesaran yang melihat hasil uji ini memakai visual atau memakai alat bantu lain pada perbesaran yang rendah (ie: lup).
rendah (ie: lup). Macroetch
Macroetch indicate inclusion content and distribution, usually in the cross section or indicate inclusion content and distribution, usually in the cross section or transverse to the direction of rolling or forging.
transverse to the direction of rolling or forging. Fracture
Fracture determine the presence and location of inclusions as shown on the fracture of determine the presence and location of inclusions as shown on the fracture of hardened slices approximately 9 to 13 mm (3
hardened slices approximately 9 to 13 mm (3 ⁄8 to 1⁄2 in.) thick. ⁄8 to 1⁄2 in.) thick. Step down
Step down determine the presence of inclusions on machined surfaces of rolled or forged determine the presence of inclusions on machined surfaces of rolled or forged steel
steel MPI
MPI is a variation of the step-down method for ferromagnetic materials in which the test is a variation of the step-down method for ferromagnetic materials in which the test sample is machined, magnetized, and magnetic powder is applied
sample is machined, magnetized, and magnetic powder is applied Kelebihan:
Kelebihan: a.
a. facilitate facilitate the the examination of examination of specimens with specimens with large large surface areas.surface areas. b.
b. quickly prepared quickly prepared by machining by machining and grinding. and grinding. A highly A highly polished surface polished surface is notis not necessary.
necessary. Kekurangan
Kekurangan a.
a. do do not not distinguish distinguish among among the different the different inclusion inclusion shapesshapes b.
b. not suitable not suitable for the detection for the detection of small globular of small globular inclusions or inclusions or of chains of chains of very of very finefine elongated inclusions.
elongated inclusions. c.
c. can lcan lead to ead to incorrect interpretation incorrect interpretation of microstructural of microstructural features such features such as streaas streaks ofks of retained austenite, microsegregation, or carbides in certain alloys; this is particularly retained austenite, microsegregation, or carbides in certain alloys; this is particularly likely if high magnetization currents are employed.
likely if high magnetization currents are employed. Contoh pengambilan sampel:
Contoh pengambilan sampel:
2. mikroskopik 2. mikroskopik
metode ini akan mengkategorikan inklusi berdasarkan kesamaan dalam morfologi dan tidak metode ini akan mengkategorikan inklusi berdasarkan kesamaan dalam morfologi dan tidak bergantung kepada tipe unsur kimia yang dimiliki oleh baja sebagai hasil deoksidasi ataupun bergantung kepada tipe unsur kimia yang dimiliki oleh baja sebagai hasil deoksidasi ataupun akibat limited solubility di baja. Inklusi ini akan dikategorikan berdasarkan ukuran, bentuk, akibat limited solubility di baja. Inklusi ini akan dikategorikan berdasarkan ukuran, bentuk,
konsentrasi dan distribusi serta penentuan tipe unsurnya secara umum (A-Sulfide,
B- Alumina, C-Silicate ataupun D-Globular Oxide). Metode ini tidak ditujukan untuk assessment jumlah inklusi yang timbul akibat dari luar (ie: refraktori ataupun slag yang terperangk ap)
begitu juga tidak untuk penentuan rating berdasarkan jumlah karbida, karbonitrida, nitride, boride atau fasa intermetalik. Metode yang dipakai:
1. Metode A (Worst Fields) 2. Metode B (Panjang inklusi)
3. Method C (Oxides and Silicates) uses the SAE chart. 4. Method D (Low Inclusion Content)
5. Method E (SAM Rating) use charts based on the JK chart Kelebihan:
1. can be characterized as to their size, type, and number. 2. Extremely small inclusions can be revealed
Kekurangan: individual rating fields are very small (0.50 mm2). 2. Jenis cacat (berdasarkan posisi dan awal munculnya cacat) Cacat pada material dapat dikelompokkan berdasarkan pada
1. Posisi, yang dikategorikan menjadi a. Surface defect
b. Dimensional defect c. Structural discontinuities
d. Defect properties (mechanical dan chemical)
2. Awal munculnya cacat, yang terkait pada proses manufaktur terkait pada material.
o Proses Primer (Casting): Inklusi, porositas, shrinkage, pipe, blowhole, burning, deformasi,
segreagasi, shear dan hot cracks
o Proses Sekunder (Machining): scratch, surface roughness, grinding Crack, surface roughness o Proses Pembentukan (Forming): Crack, Fracture, Barreling, Lap, Stringer, Orange Skin
o Proses Tersier (Joining): Undercut, underfill, overlap, IP (incomplete penetration), IF (incomplete
fusion), inter-run fusion, porosity, slag inclusion, solidification crack, hydrogen crack, etc.
o Proses Finishing (Heat and Surface Treatment): Fissure, distorsi, kekerasan tidak tercapai.
3. Apakah prinsip pengujian eddy current (ECT) sama dengan MPI?
Pengujian Eddy Current dengan MPI itu sangat berbeda walaupun dalam hal pembangkitan magnetnya sama. Dalam MPI, serbuk logam dipakai sebagai acuan untuk memunculkan adanya indikasi cacat sedangkan ECT memakai interaksi antara sistem pemeriksaan yang membangkitkan medan electromagnet dan BK yang diperiksa. Tabel dibawah ini menunjukkan perbedaan antara kedua metode secara singkat:
Keterangan MPI ECT
Code ASME Sect V article 7 ASME Sect V article 26
Pemunculan cacat
Serbuk logam Interaksi antara medan EM dan bk
APlikasi Feromagnetik Feromagnetik dan Diamagnetik
Sensitivitas Bergantung pada besarnya medan magnet
Tinggi, ditentukan oleh frekuensi yang digunakan (skin effect)
Aksesabilitas Tergantung pada penaburan serbuk Tergantung pada penempatan probe
Time Consuming Singkat Singkat
Tolerability Bergantung pada pengamatan visual Bergantung pada pembacaan alat Posisi Cacat yang
dideteksi
Surface and sub-surface All position selama material kalibrasi dapat dibuat.
Gambar…
4. Jelaskan Apakah bisa MPI digunakan untuk mendeteksi cacat pada baja mangan? Baja mangan atau nama lainnya manganalloy adalah tipe baja non-magnetik yang memiliki
ketahanan pada abrasi dan sering dipakai pada terali penjara. Fasa pada temperature kamar yang dimiliki oleh baja mangan pada umumnya adalah austenite, dan karena itulah baja ini bertipe
diamagnetic. Dasar pemuculan cacat pada teknik MPI adalah melakukan magnetisasi pada b.k yang dapat dimagnetisasi atau bersifat feromagnetik dan cacat dideteksi melalui serbuk besi yang
ditaburkan. Sehingga jika teknik ini dipakai, maka cacat tidak akan muncul dan yang terjadi hanyalah pemusatan serbuk besi pada medan magnet yang ada.
5. Cacat seperti apa yang bisa dideteksi oleh PT ?
PT dapat diterapkan untuk memeriksa cacat yang terdapat di permukaan pada semua jenis material asalkan tidak porous. Terkait dengan adanya porous, maka material yang tidak terdeteksi cacatnya oleh teknik ini adalah:
a. Components with rough surfaces, such as sand castings, that trap and hold penetrant. b. Porous ceramics
c. Wood and other fibrous materials.
d. Plastic parts that absorb or react with the penetrant materials.
e. Components with coatings that prevent penetrants from entering defects. Sehingga cacat permukaan yang dideteksi oleh teknik ini antara lain:
a. Rolled products-- cracks, seams, laminations.
b. Castings--cold shuts, hot tears, porosity, blow holes, shrinkage. c. Forgings – cracks, laps, external bursts.
d. Welds – cracks, porosity, undercut, overlap, lack of fusion, lack of penetration 6. Apa dasar dalam pemilihan metode NDT untuk mendeteksi cacat ?
1. Tolerability 2. Sensitivity 3. Accesability 4. Time Consuming
7. Indera pada manusia selain visual yg dapat digunakan untuk ndt ?
1. hearing (audioception) = pengukuran kualitatif vibration dengan tongkat ukur 2. taste (gustaoception) =
3. smell (olfacoception or olfacception) = pengukuran kualitatif 4. and touch (tactioception)
8. Perbedaan DT dan NDT: DT:
Advantages
1. Measurements are direct and reliable 2. Quantitative measurements
3. Direct correlation between test measurements and material properties Limitations
1. Tests are not made on the objects directly. Hence need to prove correlation between the sample specimen used and object.
3. In-service testing is not possible
4. Measurement of properties over a cumulative period of time cannot readily be possible 5. Preparation of the test specimen is costly
6. Time requirements are generally high
NDT
Advantages
1. Tests are done directly on the object
2. 100% testing on actual components is possible
3. Many NDT methods can be applied on the same part hence many or all properties of interest can be measured.
4. In-service testing is possible
5. Repeated checks over a period of time are possible 6. Very little preparation is sufficient
7. Most test methods are rapid
Limitations
1. Measurements are indirect 2. Reliability to be verified 3. Qualitative measurements
4. Measurements can also be done quantitatively
5. Skilled judgment and experience are required to interpret indications
Metode NDT dipakai di industry untuk beberapa kepentingan agar produksi tetap tinggi, contohnya di PT Pusri Palembang
a. Maintenance
Kegiatan maintenance (predictive, preventive dan curative) membutuhkan dukungan dari analisa pemeriksaan NDT (LAB NDT) sehingga dapat menjamin peralatan pabrik bekerja secara HANDAL. Dimana kehandalan (reliability) ditentukan oleh factor produktivitas dan umur pakai. DEngan adanya analisa NDT secara berkala dengan Quality Assurance dan melakukan Failure Analysis pada
beberapa kejadian kegagalan peralatan, maka kegiatan maintenance dapat lebih terencana untuk melakukan penggantian peralatan dan unscheduled shutdown berulang dapat terhindari.
b. Mencegah peralatan “berhenti mendadak” / unscheduled shutdown
c. Menaikkan produktivitas melalui penyempurnaan / modifikasi proses berdasarkan hasil pemeriksaan secara rutin / terjadwal.
d. Membantu Quality Control pada pembelian peralatan
Komponen turbin berbasis nikel dalam hal ini sudu turbin sebagai bagian dari rotor, dapat memakai MPI untuk mendeteksi cacat. Sudu turbin bekerja pada temperature dan putaran yang tinggi sehingga jenis cacat yang terjadi adalah hot crack. Karena paduan berbasis nikel adalah tipe magnetik dan
jumlahnya sangat banyak serta membutuhkan keputusan secara cepat dan terlihat langsung, mak a pemeriksaan dengan MPI lebih dipilih dibandingkan dengan PT. Gambar ….
Melihat dari prinsip uji maka kedua metode ini memiliki perbedaan walaupun dalam source pemeriksaan sama2 memakai pengaruh medan magnet. Pada MPI, induksi medan magnit (baik dengan Yoke ataupun electromagnet) dipakai sebagai sumber pemeriksaan dan serbuk besi sebagai indicator jika cacat ditemui pada material. Karena bergantung kepada serbuk yang ditaburkan maka cacat yang dapat ditemui hanya pada area permukaan dan sub-permukaan. Sedangkan pada MFL, induksi medan magnet yang dipunyai probe berinteraksi dengan b.k yang diperiksa, dan jika defect ditemui dan sesuai dengan kalibrasi cacat yang dibuat sebelumya, maka defect tersebut terdeteksi sebagai cacat.
Material dengan proses pembuatan melalui jalur PM memiliki karakteristik porositas yang tidak bisa dihindari dan sebagai induced defect pada b.k. Untuk menentukan derajat keberterimaan part produk hasil PM berdasarkan cacat yang dimiliki, dapat dilihat dari besaran fisik sbb:
1. Panjang
Sesuai dan tidak sesuai panjang merupakan tipe cacat geometri. Jika benda hasil PM berukuran kecil, pengukuran bias dilakukan memakai jangka sorong ataupun jika butuh kepresisian tinggi (ie: gear) bias memakai EDM (Electronic Distance Measurement)
2. Berat Ohaus Scale
3. Apparent Density Accoustic wave tester
4. Hardness Micro Hardness 5. Geometri Mikroskop
1. hearing (audioception) = pengukuran kualitatif vibration dengan tongkat ukur 2. taste (gustaoception) =
3. smell (olfacoception or olfacception) = pengukuran kualitatif 4. and touch (tactioception)
Pemeriksaan tidak merusak banyak sekali metodenya yang dibedakan berdasarkan karakteristiknya. Untuk memilih metode yang tepat untuk pemeriksaan NDT didasarkan pada:
1. Sensitivitas, seberapa kecil suatu cacat dapat dideteksi (diidentifikasi) oleh suatu metode PTM tertentu. Ie: Mikroskop: Resolusi
2. Aksesabilitas, seberapa mudah suatu metode NDT dapat menjangkau posisi pemeriksaan ( benda kerja yang akan diperiksa)
3. Daya resolusi, seberapa besar suatu cacat di tolerir oleh si perencana atau nama lainnya adalah tolerability.
4. Seberapa lama waktu yang diperlukan
Pemeriksaan dengan cairan penetrant diupayakan memunculkan flaws yang terdapat di permukaan ataupun di sub surface dalam kondisi terbuka. Terkait dengan hal ini, dibutuhkan karakteristik
permukaan yang bersih dan rata (terkait surface roughness). Dalam membersihkan permukaan, hal yang harus diperhatikan adalah jangan sampai permukaan yang terindikasi cacat menjadi tertutup oleh kotoran / sisa dari alat pembersih. Jika menggunakan alat mekanik seperti ampelas yang pada permukaannya terdapat butiran pasir, dapat dipastikan butiran pasir akan menggerus material dan pasir bersama sisa amplas material akan menutupi daerah open pada lokasi yang terindikasi cacat. Sedangkan pemeriksaan PT membutuhkan efek kapilaritas agar cairan penetrant dapat masuk ke celah dan jika dwell time sudah terpenuhi, maka dengan mudah diangkat oleh developer. Begitu juga dengan menggunakan sikat, terutama sikat kasar.
1. Sensitivitas, seberapa kecil suatu cacat dapat dideteksi (diidentifikasi) oleh suatu metode PTM tertentu. Ie: Mikroskop: Resolusi
3. Daya resolusi, seberapa besar suatu cacat di tolerir oleh si perencana atau nama lainnya adalah tolerability.
False indication terjadi saat indikasi yang didapatkan sulit diinterprestasi sebagai cacat. Pada pemeriksaan MPT, yang dapat menimbulkan indikasi palsu adalah sbb:
1. Arus terlalu besar b.k terlalu sulit untuk dimagnetisasi sehingga serbuk menjadi berkelompok2 di daerah yang tidak ada cacat. Jika tidak teliti, maka serbuk yang berkelompok ini dapat
terinterprestasikan sbg cacat.
2. Faktor geomteri serbuk dapat berkumpul pada bentuk2 alur, perubahan penampang atau daerah bersudut.
3. Perbedaan permeabilitas b.k.
Pemeriksaan dengan cairan penetrant diupayakan memunculkan flaws yang terdapat di permukaan ataupun di sub surface dalam kondisi terbuka. Terkait dengan hal ini, dibutuhkan karakteristik
permukaan yang bersih dan rata (terkait surface roughness). Dalam membersihkan permukaan, hal yang harus diperhatikan adalah jangan sampai permukaan yang terindikasi cacat menjadi tertutup oleh kotoran / sisa dari alat pembersih. Jika menggunakan alat mekanik seperti ampelas yang pada permukaannya terdapat butiran pasir, dapat dipastikan butiran pasir akan menggerus material dan pasir bersama sisa amplas material akan menutupi daerah open pada lokasi yang terindikasi cacat. Sedangkan pemeriksaan PT membutuhkan efek kapilaritas agar cairan penetrant dapat masuk ke celah dan jika dwell time sudah terpenuhi, maka dengan mudah diangkat oleh developer. Begitu juga dengan menggunakan sikat, terutama sikat kasar.
Metode yang tidak merusak diperlukan karena,
Metode NDT dipakai di industry untuk beberapa kepentingan agar produksi tetap tinggi, contohnya di PT Pusri Palembang
a. Maintenance
Kegiatan maintenance (predictive, preventive dan curative) membutuhkan dukungan dari analisa pemeriksaan NDT (LAB NDT) sehingga dapat menjamin peralatan pabrik bekerja secara HANDAL. Dimana kehandalan (reliability) ditentukan oleh factor produktivitas dan umur pakai. DEngan adanya analisa NDT secara berkala dengan Quality Assurance dan melakukan Failure Analysis pada
beberapa kejadian kegagalan peralatan, maka kegiatan maintenance dapat lebih terencana untuk melakukan penggantian peralatan dan unscheduled shutdown berulang dapat terhindari.
b. Mencegah peralatan “berhenti mendadak” / unscheduled shutdown
c. Menaikkan produktivitas melalui penyempurnaan / modifikasi proses berdasarkan hasil pemeriksaan secara rutin / terjadwal.
d. Membantu Quality Control pada pembelian peralatan
Kriteria suatu komponen lulus uji tidak merusak jika memenuhi hal2 yang dipersyaratkan oleh standar maupun code yang dipakai. Dan dalam hal ini, standar terdiri dari:
2. Standar untuk menginterprestasikan (standar alat yang digunakan), ie: ASME B31.3 Power Piping yang didalamya terdapat Bab Acceptance Criteria ttg penggunaan metode VT, PT, MPT, RT.
3. Kualifikasi personal yang menginterprestasikan hasil uji. Hasil uji akan dinyatakn valid hasil pengujiannya jika dilakukan oleh inspector bersertifik at pengujian terkait dan divalidasi hasil ujinya oleh interpreter yang tersertifikasi pula.
Pemeriksaan tidak merusak banyak sekali metodenya yang dibedakan berdasarkan karakteristiknya. Untuk memilih metode yang tepat untuk pemeriksaan NDT didasarkan pada:
1. Sensitivitas, seberapa kecil suatu cacat dapat dideteksi (diidentifikasi) oleh suatu metode PTM tertentu. Ie: Mikroskop: Resolusi
2. Aksesabilitas, seberapa mudah suatu metode NDT dapat menjangkau posisi pemeriksaan ( benda kerja yang akan diperiksa)
3. Daya resolusi, seberapa besar suatu cacat di tolerir oleh si perencana atau nama lainnya adalah tolerability.
4. Seberapa lama waktu yang diperlukan
1. Kerosene Whiting Test (KWT)
LP viskositas rendah, wetting agent bagus + zat pemutih 2. Switzer Test
Yang digunakan tipe switzer test karena merupakan tipe visible colour contrast sehingga muncul dua tipe,
Tipe 1 = Fluorescent Tipe 2 = Visible
Pemilihan tipe LP sangat bergantung pada: 1. Kondisi permukaan
2. Karakteristik cacat yang ingin dilihat
3. Waktu (durasi) dan tempat pemeriksaan (kondisi) 4. Ukuran b.k
MPI hanya diterapkan pada bahan ferom agnetik dan juga logam2 yang bias dimagnetisasi. Karen ajika diterpakan pada benda yang tidak bias dimagnetisasi maka tidak akan timbul medan magnet pada cacat yang ada. Sehingga konfiugrasi medan magnet nantinya akan seperti medan magnet yang tidak cacat.
