Karakterisasi Hydrogen Induced Cracking dengan Variasi Waktu pada Bahan AA5083 H116 Bertakik 0,5 mm dalam Lingkungan 3,5% wt NaCl

JOVI BIANDO RAMADHIKHA, Ir. Mudjijana, M.Eng.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Hydrogen induced cracking adalah suatu peristiwa dimana masuknya atom-atom hidrogen kedalam batas butir suatu material sehingga lama kelamaan atom-atom hidrogen tersebut memenuhi batas butir pada material tersebut dan lama-kelamaan dapat menyebabkan cracking (retak). Peristiwa seperti ini biasanya disebut juga dengan istilah penggetasan hidrogen. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkarakterisasi hydrogen induced cracking pada bahan AA 5083 H116 di lingkungan 3,5 % wt NaCl. Penelitian ini dimulai dengan pembuatan alat uji bending sesuai dengan skema Brown dan Beachem serta ASTM E 1681. Spesimen yang digunakan pada pengujian ini dibuat sesuai dengan benda uji yang diberi takik dengan electro discharge machining (EDM) seperti pada sampel IZOD (ASTM E-23). Pengujian ini dilakukan dengan pembebanan secara konstan pada 4 spesimen dengan beban sebesar 40 N dengan waktu yang berbeda yaitu spesimen 3,5w (3,5 minggu), spesimen 4w (4minggu), spesimen 5w (5 Minggu), spesimen 6w (6 minggu), dan 2 spesimen 7w (7minggu). Selama pembebanan spesimen direndam dalam cairan 3,5 % wt NaCl pada daerah takikan kecuali spesimen 3,5w dan salah satu dari spesimen 7w. Spesimen yang tidak direndam pada daerah takikan dengan larutan 3,5% wt NaCl adalah sebagai pembanding perlakuan logam yang diberikan larutan tersebut. Selama pembebanan dicatat defleksi yang terjadi pada semua material yang terkena larutan NaCl maupun yang tidak. Setelah itu akan sama-sama diuji untuk mengetahui permukaan hasil patahan. Dilihat dengan menggunakan SEM EDS Mapping dan diukur kedalamannya dengan mikroskop optik. Pada pengujian SEM didapat bahwa mekanisme retakan yang terjadi adalah intergranular dan transgranular fracture. Sedangkan dari hasil mapping menunjukan terdapat presipitasi magnesium hidrida (MgH2) pada patahan. Nilai faktor intensitas tegangan yang terjadi adalah sebanding dengan besarnya kedalaman retak dan lamanya pembebanan.

Hydrogen induced cracking is an event where hydogen atoms entered the grain boundaries of a material that over time, the hydrogen atoms would fill the grain boundaries of the material and eventually resulted in cracking. Events like this are usually also called hydrogen embrittlement. The purpose of this study is to characterize the hydrogen induced cracking in AA 5083 H116 material inside a 3,5% wt NaCl environment. This study is started with making the bending test tool with the scheme of Brown and Beachem and ASTM E 1681. The specimens used in this test was made in accordance with the specimen notched with electrical discharge machining (EDM) as in IZOD sample (ASTM E - 23). The test was carried out with constant loading on 4 specimens with loads of 40 N with different time span. Specimen 3,5w (3.5 weeks), specimen 4w (4 weeks), specimen 5w (5 weeks), specimen 6w (6 weeks) and 2 specimens of 7w (7 weeks). During the loading of the specimen it was immersed in a 3.5% wt NaCl liquid at the notch except for the specimen 3,5w and one of the 7w specimens. The result of non-immersed specimen, is for the comparison to those 3 specimens that were treated by wt 3,5% NaCl solution. The deflections occured during loading are then noted and at the end of the test, the fracture surface of the specimens was examined with SEM EDS Mapping and its depths were measured with an optical microscope. In SEM testing it is found that the cracking mechanism that occurs is intergranular and transgranular fracture. While the results of mapping shows there is precipitation of magnesium hydride (MgH2) on the fracture. The value of the stress intensity factor that occurs is proportional to the magnitude of the crack depth and the duration of loading.

Kata Kunci : Hydrogen induced cracking, stress intensity factor, AA5083 H116