Stress Corrosion Cracking Pada Baja Kontruksi Dengan Menggunakan Larutan Nacl.

Gita, I Wayan Ekagra Krsna Mana and Prof. Ir. Djarot B. Darmadi, M.T., Ph.D and Dr. Ir. Sugiarto, S.T., M.T (2024) Stress Corrosion Cracking Pada Baja Kontruksi Dengan Menggunakan Larutan Nacl. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Stress Corrosion Cracking (SCC) merupakan suatu mekanisme kegagalan akibat tiga komponen: retak, lingkungan korosif, dan adanya tegangan terutama tegangan tarik. Tegangan bisa merupakan tegangan akibat beban luar, tegangan sisa atau akumulasi keduanya. Pada pengelasan terjadi pemuaian lokal akibat proses pemanasan oleh welding torch. Pemuaian tertahan oleh material disekelilingnya yang mengakibatkan tegangan tekan pada daerah lasan. Jika tegangan tekan ini melampaui yield poit maka akan menjadi deformasi plastis. Deformasi plastis akan bersifat permanent, dan ketika logam dengan sambungan las mendingin kesuhu kamar akibat regangan tekan plastis tadi menyebabkan logam lasan “lebih pendek” dibanding panjang mula-mula sehingga menyebabkan tegangan sisa tarik. Proses pengelasan merupakan proses yang kompleks dan rentan terhadap berbagai jenis cacat. Cacat pada struktur mikro yang terbentuk selama pengelasan dapat menjadi inisiator retak (crack initiator). Karena 2 elemen SCC (retak + tegangan) sudah ada pada struktur sambungan las maka jika struktur tersebut terpapar dalam lingkungan korosif akan mengalami fenomena SCC. Penelitian ini mengamati sambungan las GTAW baja SS400 dengan arus 70 ampere, panjang 100 mm dan tebal 1 mm terhadap fenomena SCC pada larutan NaCl 0,5 M dengan variasi perlakuan PWHT dan tanpa PWHT. Daerah lasan yang diamati logam lasan dan logam induk pada hasil pengelasan dan PWHT. Hasil pengujian SCC dengan Constant Load Test (CLT) menunjukan lama waktu terjadinya patah pada material SS400. Selain itu data yang digunakan sebagai pembanding antara pengelasan GTAW dengan PWHT dan tanpa PWHT adalah foto mikro dan foto makro. Hasil pengelasan GTAW dengan PWHT memiliki waktu patah 65,33 menit. Rata-rata waktu patah spesimen pengelasan GTAW tanpa PWHT 48 menit. Berdasarkan waktu terjadinya patah pada uji SCC pengelasan GTAW dengan PWHT waktu patah yang terjadi lebih lama 7% dibandingkan tanpa PWHT. Secara pengamatan visual dengan foto mikro dan makro memberikan gambaran kualitas sambungan las pada baja SS400. Foto mikro pada pengelasan GTAW dengan PWHT menunjukan fasa ferit tersebar merata yang berbanding terbalik dengan pengelasan GTAW tanpa PWHT dimana fasa perlit yang tersebar merata. Foto makro menunjukkan korosi permukaan sambungan las setelah pengujian SCC. Pengelasan GTAW tanpa PWHT terlihat terjadi korosi yang masif pada daerah sambungan las. Perlakuan PWHT dapat mengubah struktur mikro pada material dan PWHT dapat mengurangi tegangan sisa yang terjadi pada proses pengelasan. Maka dengan perlakuan PWHT sambungan las pada material mengalami peningkatan kualitas dan dapat bertahan pada lingungan korosi

English Abstract

Stress Corrosion Cracking (SCC) is a failure mechanism due to three components: cracks, corrosive environment, and the presence of stresses, especially tensile stresses. Stresses can be external loads, residual stresses or an accumulation of both. In welding, local expansion occurs due to the heating process by the welding torch. The expansion is resisted by the surrounding material which results in compressive stresses in the weld area. If this compressive stress exceeds the yield point, it will become plastic deformation. Plastic deformation will be permanent, and when the metal with the weld joint cools to room temperature due to the plastic compressive strain, it causes the weld metal to be “shorter” than its original length, causing tensile residual stresses. The welding process is complex and prone to various types of defects. Defects in the microstructure formed during welding can become crack initiators. Since the two elements of SCC (crack + stress) are already present in the welded joint structure, if the structure is exposed to a corrosive environment, it will experience the SCC phenomenon. This research observed GTAW welded joints of SS400 steel with a current of 70 amperes, a length of 100 and a thickness of 1 mm against the phenomenon of SCC in 0.5 M NaCl solution with variations of PWHT treatment and without PWHT, the weld area observed weld metal and parent metal on the welding and PWHT results. The results of SCC testing with Constant Load Test (CLT) show the length of time for fracture in SS400 material. The effect of PWHT treatment on SCC can be seen through the length of time for fracture in the SCC test. In addition, the data used as a comparison between GTAW welding with PWHT and without PWHT are micro photos and macro photos. The result of GTAW welding with PWHT has a fracture time of 65.33 minutes. The average fracture time of GTAW welding specimens without PWHT is 48 minutes. Based on the time of fracture in the SCC test, GTAW welding with PWHT fracture time is 7% longer than without PWHT. Visual observation with micro and macro photos provides an overview of the quality of welded joints on SS400 steel. Micro photos of GTAW welding with PWHT show that the ferrite phase is evenly distributed which is inversely proportional to GTAW welding without PWHT where the pearlite phase is evenly distributed. Macro photographs show corrosion of the weld joint surface after SCC testing. GTAW welding without PWHT shows massive corrosion in the weld joint area. PWHT treatment can change the microstructure of the material and PWHT can reduce the residual stress that occurs in the welding process. So with PWHT treatment, the welding joints in the material have improved quality and can survive in a corrosion environment.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	0424070231
Uncontrolled Keywords:	stress corrosion cracking (scc), pwht, ss400, struktur mikro.
Divisions:	S2/S3 > Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik
Depositing User:	S Sucipto
Date Deposited:	09 Oct 2024 01:27
Last Modified:	09 Oct 2024 01:27
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/231489

Text (DALAM MASA EMBARGO) I Wayan Ekagra Krsna Mana Gita.pdf Restricted to Registered users only Download (4MB)

Actions (login required)

View Item