Pengaruh kandungan Mn terhadap struktur mikro dan sifat mekanis logam las pada pengelasan submerged ARC Welding (SAW) baja karbon rendah

PRAYOGA, Benidiktus Tulung, M.Noer Ilman, ST.,M.Sc.,Ph.D

2005 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kandungan Mn terhadap struktur mikro dan sifat mekanis sambungan las busur rendam baja karbon rendah. Proses pengelasan dilaksanakan dengan mengunakan las busur rendam (Submerged Arc Welding) dengan arus 450 A, tegangan DC 30 volt dan kecepatan 6 mm/s yang ekuivalen dengan heat input sebesar 2 kJ/mm. Logam induk dari material SM 490 dan kawat las yang dipakai adalah EL12, EM12K, EH12K yang merupakan kawat las dengan kandungan Mn rendah, medium dan tinggi. Fluks yang dipakai adalah fluks dengan basicity index 1,6 (semi basa. Hasil penelitian menunjukan bahwa struktur mikro dengan kandungan 0,918%wtMn didominasi oleh ferit batas butir (GF) dan ferit Widmanstatten (WF), sedangkan pada logam las dengan kandungan 1,369%wt Mn dan 1,537%wtMn adalah ferit batas butir (GF) dan ferit acicular (AF), akan tetapi pada logam las dengan kandungan 1,537%wtMn terbentuk ferit acicular (AF) yang lebih banyak dan terbentuk sedikit bainit atas (UB). Nilai kekerasan Vickers pada hasil las dengan kandungan 0,981%wt Mn; 1,369%wt Mn; 1,537%wt Mn adalah 148 kg/mm2, 172 kg/mm2, 196 kg/mm2. Nilai tegangan tarik maksimum logam las dengan kandungan 1,537%wt Mn adalah 625 MPa. Hasil uji impak ketangguhan logam las dengan kandungan 1,369%wtMn pada temperatur kamar lebih tangguh, sedangkan pada temperatur rendah logam las dengan 1,537%wtMn lebih tangguh. Hasil pengujian pendinginan kontinu dan celup (step quenching) menunjukkan bahwa semakin bertambah Mn akan menghambat terjadinya transformasi fasa dan meningkatkan kekerasan.

The research aims to investigate the influence of variation manganese on the microstructure and mechanical properties of submerged arc weld metals low carbon steel. The welding process was performed on the flat posistion. Submerged arc welding process was done with voltage DC 30 V, current 450 A and travelling speed 6 mm/s. A series of bead on plate welds were made on 22 mm thick low carbon steel SM 490 with the ø 4 mm filler varied, namely EL 12, EM12K, EH12K whereas flux used was semi basic with basicity index 1.6. The results show that weld metal microstructure with 0.918%wtMn is dominated by Widmansatten ferrite and grain boundary ferrite. Microstructure weld metal with 1.369%wt Mn is grain boundary ferrite and acicular ferrite whereas microstructure weld metal with 1.537%wt Mn is grain boundary ferrite and acicular ferrite with fine grains and some upper bainit formed. Vickers microhardness for weld metals results 148 kg/mm2, 172 kg/mm2, 196 kg/mm2 for welds metal with 0.981%wt Mn, 1.369%wt Mn dan 1.537%wt Mn respectively.The tensile strength of weld metal with 1.537%wt Mn have highest tensile strength with value 625 MPa. Weld metals with 1.369%wt Mn have highest toughness in room temperature whereas in subzero temperature weld metal with 1.537%wtMn is tougher.The result from step quenching and continuous cooling examination show an increase in manganese content retards the rate of transformation to ferrite and causes increase in hardness.

Kata Kunci : Las Busur Rendam,Baja Karbon Rendah,Mn, Submerged arc welding, manganese, microstructure, mechanical properties, low carbon steels.