PENGARUH VARIASI TEMPERATUR POST WELD HEAT TREATMENT FULL ANNEALING PADA MATERIAL SA 516 G 70 TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KETANGGUHAN
DOI:
https://doi.org/10.57203/jinggo.v3i1.2024.1-16Keywords:
Material SA 516 G70, Pressure Vessel, Post Weld Heat Treatment Full AnnealingAbstract
Material SA 516 G70 adalah material khusus yang tergolong baja karbon rendah, yang digunakan sebagai bahan baku pressure vessel. Untuk menyambungkan bagian dari pressure vessel, pada umumnya menggunakan pengelasan SMAW. Namun terdapat permasalahan pada proses pengelasan yaitu, berubahnya struktur logam dan munculnya tegangan sisa, sehingga dapat mengurangi kekuatan sambungan. Untuk memperbaiki masalah tersebut, dilakukan Post weld Heat Treatment Full Annealing. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur Post weld Heat Treatment Full Annealing terhadap kekuatan tarik, ketangguhan, dan struktur mikro. Pada penelitian ini dilakukan pengelasan SMAW pada material SA 516 G70, kemudian diberikan PWHT Full Annealing, ditahan selama 1 jam dan didinginkan dengan lambat. Jenis penelitian yang digunakan adalah metode kuantitatif dengan variasi temperatur 800ºC, 825ºC, dan 850ºC. Kemudian diuji menggunakan pengujian tarik, pengujian impak, dan pengamatan struktur mikro. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa PWHT Full Annealing berpengaruh terhadap hasil pengujian tarik, pengujian impak, dan struktur mikro. Tegangan tarik tertinggi terdapat pada spesimen tanpa PWHT Full Annealing, sebesar 544,190 MPa. Tegangan tarik paling rendah terdapat pada spesimen PWHT Full Annealing 850º C, sebesar 449,985 MPa. Hasil pengujian impak tertinggi terdapat pada spesimen PWHT Full Annealing 850º C dengan harga impak sebesar 3,174 J/mm2. Sedangkan harga impak paling rendah terdapat pada spesimen tanpa PWHT Full Annealing dengan harga impak sebesar 2,061 J/mm2. Pada spesimen tanpa PWHT Full Annealing memiliki struktur mikro butir pearlite dan butir ferrite yang paling halus. Sedangkan pada spesimen dengan PWHT Full Annealing 850º C, memiliki struktur mikro butir pearlite dan butir ferrite yang paling kasar.
SA 516 G70 material is a special material classified as low carbon steel, which is used as raw material for pressure vessels. To connect parts of the pressure vessel, generally use SMAW welding. However, there are problems in the welding process, such as changes in the metal structure and the appearance of residual stresses, which can reduce the strength of the connection. To fix the problem, Post weld Heat Treatment Full Annealing is applied. This study aims to determine the effect of Post weld Heat Treatment Full Annealing temperature on tensile strength, toughness, and microstructure. In this study, SMAW welding was carried out on SA 516 G70 material, then given PWHT Full Annealing, held for 1 hour and cooled slowly. The type of research used is a quantitative method with temperature variations of 800ºC, 825ºC, and 850ºC. Then tested using tensile testing, impact testing, and microstructure observation. The results of this study indicate that PWHT Full Annealing affects the results of tensile testing, impact testing, and microstructure. The highest tensile stress is found in specimens without PWHT Full Annealing, amounting to 544.190 MPa. The lowest tensile stress is found in the 850º C PWHT Full Annealing specimen, amounting to 449.985 MPa. The highest impact test results were found in the PWHT Full Annealing 850º C specimen with an impact price of 3.174 J/mm2. While the lowest impact price is found in specimens without PWHT Full Annealing with an impact price of 2.061 J/mm2. Specimens without PWHT Full Annealing have the finest microstructure of pearlite grains and ferrite grains. While the specimen with PWHT Full Annealing 850ºC, has the coarsest microstructure of pearlite grains and ferrite grains
References
M. F. Choirudin, “Pengaruh Post Weld Heat Treatment Terhadap Sifat Mekanik Dan Struktur Mikro Pada Sambungan Las Baja ASTM SA 516 Grade 70,” Universitas Jember, Jember, 2018.
Arifin A, Proses Penyambungan Dan Peralatannya. Buku Ajar Proses Produksi, 105–130. 2019.
American Society of Mechanical Engineers, Rules for Construction of Pressure Vessels, vol. Section VIII. United states of America: ASME International, 2019. [Online]. Available: https://www.asme.org/shop/certification-accreditation.
A. Amelia Sapriana, “Pengaruh Suhu PWHT Annealing Terhadap Kekuatan Bending dan Kekerasan Pipa ASTM 106 Grade B pada Pengelasan SMAW,” Jurnal Teknik Mesin UNESA, vol. 10, pp. 147–152, 2022.
Yanto and M. A. H. Setiawan, “BESARNYA TEGANGAN LONGITUDINAL DAN TEGANGAN TANGENSIAL YANG TERJADI PADA DINDING BEJANA BERTEKANAN DI UNIT BPV (BACK PRESSURE VESSEL) AKIBAT ADANYA TEKANAN FLUIDA DARI DALAM PADA PT. XYZ,” Jurnal Vokasi Teknik, vol. 1, no. 03, 2023, doi: 10.12345/xxxxx.
A. M. Saragih, “ANALISA PRESSURE BEJANA TEKANAN SESUAI STANDARD ASME,” Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, vol. 13, no. 1, pp. 1–7, 2024, doi: 10.46930/tekniksipil.v13i1.4125.
P. Kumar, H. K. Arya, and S. Verma, “Effect of Post Weld Heat Treatment on Impact Toughness of SA 516 GR. 70 Low Carbon Steel Welded by Saw Process,” Int J Res Appl Sci Eng Technol, vol. 5, no. VII, pp. 971–974, 2017, [Online]. Available: www.ijraset.com
William. D. Callister and David. G. Rethwisch, Materials science and engineering: an introduction, 8th ed. United States of America: John Wiley & Sons, Inc., 2009.
S. Widharto, Petunjuk Kerja Las. Jakarta: Pradnya Paramita, 2003.
T. G. Digges, S. J. Rosenberg, and G. W. Geil, “Heat treatment and properties of iron and steel,” Gaithersburg, MD, 1966. doi: 10.6028/NBS.MONO.88.
Widyastuti, H. Ardhyananta, H. Purwaningsih, and Rr. M. Quluq, BUKU KARAKTERISASI MATERIAL. Surabaya, 2018.
H. Wiryosumarto and T. Okumura, Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: Pradnya Paramita, 2000.
American Welding Society, Specification for Welding Procedure and Performance QuaIification. United States of America: American Welding Society, 2021. [Online]. Available: www.copyright.com
American Welding Society, Specification for Carbon Steel Electrodes for Sheilded Metal Arc Welding. United States of America: American Welding Society, 2021.
ASTM International, Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials. West Conshohocken: ASTM International, 2016. doi: 10.1520/E0008_E0008M-16A.
American Welding Society, Standard methods for mechanical testing of welds, 8th ed. United States of America: American Welding Society, 2016.
H. A. Suhartono, “PENGARUH BESAR BUTIR TERHADAP KEKUATAN FATIK EKSPERIMEN, PERHITUNGAN DAN SIMULASI,” Jurnal Sains Materi Indonesia, vol. 6, no. 3, pp. 37–45, 2005.
F. P. M. Muharam, “PENGARUH TEMPERATUR POST WELD HEAT TREATMENT (PWHT) TERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK PADA SAMBUNGAN LAS MIG BAJA AISI 1000 SS,” UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA, YOGYAKARTA, 2021.
F. Z. N. Insan, “PENGARUH POST WELD HEAT TREATMENT (PWHT) TERHADAP SIFAT MEKANIK MATERIAL BAJA KARBON RENDAH HASIL PROSES SMAW,” Universitas Negeri Jakarta, Jakarta, 2018.
ASTM International, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials. West Conshohocken: ASTM International, 2012.
ASTM International, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products. West Conshohocken: ASTM International. doi: 10.1520/A0370-16.
T. Fazli Ananda, “Pengaruh Proses Post Weld Heat Treatment Pada Hasil Pengelasan SMAW Terhadap Ketangguhan Baja Karbon Rendah,” Universitas Negeri Padang, Padang, 2018.
T. F. Ananda, “Pengaruh Proses Post Weld Heat Treatment pada Hasil Pengelasan SMAW terhadap Ketangguhan Baja Karbon Rendah,” 2018.
F. Abdullah, “PENGARUH VARIASI TEMPERATUR ANNEALINGTERHADAP SIFAT FISIK DAN MEKANIK PADA SAMBUNGAN LAS SMAW BAJA AISI 1006,” Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta, 2022.
ASTM International, Standard Practice for Preparation of Metallographic Specimens. West Conshohocken, 2016.
P. Trihutomo, “PENGARUH PROSES ANNEALING PADA HASIL PENGELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA KARBON RENDAH,” Jurnal Teknik Mesin, vol. 22, no. 1, pp. 81–88, 2014.
Suparman, “PENGARUH SUHU ANNEALING PADA POST WELD HEAT TREATMENT PENGELASAN BAJA BOHLER GRADE K-945 EMS 45 TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS,” Universitas Negeri Semarang, Semarang, 2006.
D. A. Porter, kenneth E. Easterling, and M. Y. Sherif, Phase Transformations in Metals and Alloys, 3rd ed. Boca Raton: CRC Press, 2009.
