PENGARUH LAS TERIIADAP PEMBEBANAN BERULANG PADA BAJA KARBON S45C

Agust Rakhmat Raharja, Dr. Ir. Subarmono, MT., PE

2007 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Sebagian besar peralatan teknologi menahan beban dinamis atau berulang,terutama beban dinamis putar. Kegagalan akibat pola pembebanan yang berulang dapat terjadi meskipun tegangan yang bekerja lebih rendah dari tegangan maksimum dari komponen mesin tersebut dan dikenal sebagai kegagalan fatik atau kegagalan lelah. Kegagalan lelah adalah sesuatu yang sangat membahayakan, karena terjadi tanpa petunjuk awal. Umur poros akan sangat tegantung pada jenis bahan dan kondisi permukaannya, dalam hal ini bahan yang terdapat sambungan las. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan menyelidiki pengaruh sambungan las terhadap pembebanan berulang atau kegagalan lelah pada poros baja karbon 545C. Bahan baja karbon S45C dengan diameter 16 mm dengan sambungan las diuji kekuatan fatiknya menggunakan mesin rotary bending test mdchine. Proses pengelasan menggunakan las jenis Shielded Metal Arc ll'elding (SMAW) dengar menggunakan elektroda 87016 IDIN E5154 / D5016 Bl0 berdiameter 2,6 mm. Sedangkan anrs yang dipakai adalah 75-854 dengan polaritas DC-. Pengelasan dilakukan di INLASTEK Surakarta. Sebagian pengujian pendukung yang dilakukan adalah pengujian sifat fisis dan mekanis bahan yang terdiri dari uji komposisi kimia, uji kekerasan mikro, uji tarik, dal pengamatan struktur miko dan mako.Hasil penelitian ini menunjukan bahwa sambungan las mengubah kekerasan logam induk. Hasil uj i -kekerasan yang tertinggi dan yang terendah masing-masing sebesar 202,22 kg/mm'dan 154,63 kg/mm2. Kekerasan rata-rata tertinggi derdapat di daerah HAZ, sedangkan terendah terdapat di daerah las. Dari hasil uji tarik memperlihatkan bahwa untuk spesimen dengan sambungan las mempunyai tegangan maksimum tala-raIa lebih rendah dai raw msterial yaitu sebesar 50,87kg/mm" dan 71,03 kg/mm'. Batas lelah spesimen yaitu, 25o dari tegangan Iuluhnya atau pada tegangan amplitudo 115,44 MPa. Cacat rongga dalam logam las menyebabkan sangat rendahnya kekuatan tarik dan ketahanan lelah bahan karena banyak terjadi konsentrasi tegangan dan sulitnya menganalisa pola perambatan retak.

Most technology equipments with stand dynamic load, especially rotar dynamic load. Failure that is caused by dynamic load model can occtlr although the stress work is lower than the maximum stress from the machine component, and it is known as fatigue failure. Fatigue failure is very dangerous, because it happens without early indication. Live time of shaft will depend very much on the type of material and its surface condition; in this case, the material meant is which hasa welding join. Therefore,t his researchis to investigatet he welding join effect towards dynamic load or fatigue failure in S45C carbon steel shaft. 16 mm diameter S45C carbon steel material with welding join is tested its fatigue strength using rotary bending test machine. The welding process used is Shielded Metal Arc Welding type with E7016/ DIN 85154 / D5016B 10 2,6 mm diameter electrode. Meanwhile the current used is 75-854 with DC- polarity. Welding is done in INLASTEK Surakarta. Physical and mechanical test are done as supporting test, there are chemical composition test, micro hardness test, tensile strength test, and microstructure and macrostructure oservation. This research result shows that welding join-changes base metal hardness.The highest hardness test result is 202.22 ks/mm' and the lowest hardness test result 154,63k g/mm2. The highesth ardnes-asv eragei s in HAZ (Heat Affected Zone), while the lowest hardness average is in weld metal. Tensile strength test resultss howst hat specimensw ith weld join has averagem aximum_stresiss lower than raw material, which are 50,87 kg/mm' and 71,03 kg/mm'. The fatigue strengthl imit is 257of rom yield stresso r at 115,44M Pa stressa mplitude.Pockets in weld metal cause tensile strength weak and endurance limit very low, becausestress concentrationsis happen and it is hard to analyze crack propagation.

Kata Kunci : pengelasan, ketahanan lelah, baja karbon S45C