Pengaruh stress relieving pasca pengelasan terhadapp perilaku retak lelah bahan bogie kereta api pada daerah sambungan las

RIYANTA, Bambang, Ir. Mudjijana, MEng

2001 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Retak akibat beban dinamik sering terjadi pada struktur bogie terutama pada daerah sambungan las. Perlakuan panas stress relieving pasca pengelasan sering digunakan pada prosedur disain bogie untuk mengurangi kemungkinan kerusakan tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mengamati pengaruh stress relieving pasca pengelasan terhadap laju perambatan retak lelah bahan bogie kereta api pada daerah sambungan las. Pengujian dilakukan dengan cara decreasing test, penurunan beban 7 YO setiap perubahan panjang retak $ 0,5 mm dengan perbandingan R = Pmin/Pmaksk,= 0,l; 0.3 ; 0.5 pada material tanpa stress relieving maupun material yang mendapat perlakuan stress relieving . Perlakuan panas stress relieving dilakukan dengan pola sebagai berikut : specimen *di panaskan sampai dengan suhu 625' Celcius dengan kecepatan pemanasan 200' Celcius/jam, didiamkan pada suhu tersebut selama 1 jam kemudian suhu diturunkan dengan kecepatan pendinginan 200' Celcius/jam hingga mencapai suhu 300' Celcius. Selanjutnya oven dimatikan dan specimen dibiarkan dingin dalam oven hingga mencapai suhu kamar. Pengujian perambatan retak dilakukan dengan mesin, servo hodrolik dengan kapasitas 20 Ton dan panjang retak diamati dan diukur dengan travelling microscope. Hasil pengujian menunjukkan untuk R=O. 1 laju perambatan retak lelah pada daerah las lebih tinggi dibandingkan dengan laju perambatan retak lelah kedua daerah lainnya base metal dan HAZ kecenderungan yang sama terjadi pada R=0.3 dan R=0.5 , Laju perambatan retak lelah pada daerah HAZ lebih tinggi dibandingkan dengan laju perambatan retak lelah daerah base metal. Secara umum stress relieving berpengaruh terhadap penyamaan perilaku laju perambatan retak lelah pada daerah HAZ dan daerah base metal. Pada harga AK tertentu untuk R = 0.1 ; R = 0.3 dan R =0.5 kenaikan harga perbandingan tegangan R pada stress level yang semakin besar menyebabkan laju perambatan retak lelah semakin besar . Pada penelitian ini diperoleh juga nilai fatigue crack growth threshold (AKth)

Crack caused by dynamic loading often happened in bogie structures especially in welded junction. Post welding stress relieve is usually used toeliminate this failure possibility. Research has been done to investigate the influence of post welding stress relieve on the characteristic of fatigue crack growth rate of the material of bogie train SS400 on the welded joint area. The experiment was run using decreasing test method with stress ratio of R=0.1, R=0.3, R=0.5 before and after stress relieve. Each 0. 5 mm crack growth, load was decreased by 7 %. First, specimen was heated by heating rate of 200' C/h into 625' C and hold at that temperature for 1 hour then cooled by cooling rate of 200' C into 300' C . .After that, the oven was turn off and the specimen was cooled down in the oven into the room temperature. A Twenty ton Hydraulic servo pulsher was used to run fatigue crack growth rate experiment and traveling microscope used to monitor crack length. The result shows that welding region fatigue crack growth rate of R=0.1 is higher then those in HAZ and Base metal .The same phenomena also happen for R=0.3 and R=O.S.The HA2 fatigue crack growth rate is higher then that of base metal but stress relieve generally makes both are similar . An increase in the R-ratio of the cyclic loading causes growth rates for a given OK larger. A fatigue crack growth threshold (oKth) was also found from this experiment.

Kata Kunci : Perambatan Retak Lelah Baja,Stress Relieving, bogie, weld, fatigue crack growth rate