Pengelasan Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
a) Klasifikasi Baja Tahan Karat
Baja tahan karat termasuk dalam baja paduan tinggi yang tahan terhadap korosi, suhu tinggi dan suhu rendah. Disamping itu juga mempunyai ketangguhan dan sifat mampu potong yang cukup. Karena sifatnya, maka baja ini banyak digunakan dalam reaktor atom, turbin, mesin jet, pesawat terbang, alat rumah tangga dan lain-lainnya. Secara garis besar baja tahan karat dapat dikelompokkan dalam tiga jenis, yaitu, jenis ferit, jenis austenik, jenis martensit.
· Sifat baja tahan karat
Baja tahan karat mempunyai sifat yang berbeda baik dengan baja karbon maupun dengan baja paduan rendah yang mana sangat mempengaruhi sifat sifat mampu lasnya. Komposisi kimia dan sifat-sifat mekanik, serta sifat fisik maupun dengan baja paduan rendah yang mana sangat mempengaruhi sifat sifat mampu lasnya. Paduan utama dari baja tahan karat Cr atau Cr dan Ni dengan sedikit tambahan unsure lain seperti Mo, Cu, dan Mn. Dari sifat fisiknya yang menunjukkan bahwa koeffisien muainya kira-kira 1,5 kali baja lunak, maka dalam pengelasan baja tahan karat akan terjadi perubahan bentuk yang lebih besar. Sebagai contoh dari kekuatan tarik baja tahan karat pada suhu tinggi dapat dilihat pada gambar 1.1., sedangkan untuk kekuatan mulurnya (1% dalam 10.000 jam).
b) Pengelasan Pada Baja Tahan Karat (Stainless Steel)
Pengelasan dengan elektrode terbungkus, las MIG dan las TIG adalah cara yang banyak digunakan dalam pengelasan baja tahan karat pada waktu ini. Disamping itu kadang-kadang digunakan juga las busur redam, las sinar elektron dan las resistensi listrik. Karena baja tahan karat adalah baja paduan tinggi, maka jelas bahwa kualitas sambungan lasnya sangat dipengaruhi dan menjadi getas oleh panas dan atmosfer pengelasan. Sifat mampu las dari masing-masing jenis baja tahan karat akan dijelaskan berikut:
· Sifat mampu las baja tahan karat:
1. Baja tahan karat jenis Martensit
Baja ini dalam siklus pemanasan dan pendinginan selama proses pengelasan akan membentuk martensit yang keras dan eddc3getas sehingga sifat mampu lasnya kurang baik. Dalam mengelas baja tahan karat jenis ini harus diperhatikan dua hal yaitu:
Ø Harus diberikan pemanasan mula sampai suhu antara 200 - 400°C dan uhu antara pengelasan lapisan harus ditahan jangan sampai terlalu dingin.
Ø Segera setelah selesai pengelasan suhunya harus ditahan antara 700 - 00°C untuk beberapa waktu.
2. Baja tahan karat jenis ferit
Baja tahan karat jenis ferit sangat sukar mengeras, tetapi butirnya mudah menjadi kasar yang menyebabkan ketangguhan dan keuletannya menurun. Penggetasan iasanya terjadi pada pendinginan lambat dari 600°C ke 400°C. Karena sifatnya ini maka pada pengelasan baja ini harus dilakukan pemanasan mula antara 70 sampai 100°C untuk menghindari retak dingin dan pendinginan dari 600°C ke 400°C harus terjadi dengan cepat untuk menghindari penggetasan seperti yang diterangkan diatas.
3. Baja tahan karat Austenit
Baja tahan karat jenis ini mempunyai sifat mampu lasa yang lebih baik bila dibandingkan dengan kedua jenis yang lainnya. Tetapi walaupun demikian pada pendinginan lambat dari 680°C ke 480°C akan terbentuk karbit khrom yang mengendap diantara butir. Endapan ini terjadi pada suhu sekitar 650°C dan meyebabkan penurunan sifat tahan karat dan sifat mekaniknya. Sifat mekanik dan sifat tahan karat dari logam las sangat dipengaruhi oleh komposisi kimia dan struktur. Karena semua jenis baja tahan karat dalam pengelasan akan mengalami penggetasan dan peretakan, maka harus dijaga agar logam las selalu terletak pada daerah aman dalam gambar1.3.(daerah E R 308). Struktur Austenit akan menjurus pada erbentuknya retak panas seperti yang ditunjukkan dalam gambar 1.4. Tetapi retak panas ini sangat berkurang apabila austenit mengandung lebih dari 4% ferit. Dengan sifat diatas maka dalam pengelasan baja tahan karat austenit hendaknya: pertama jangan dilakukan pemanasan mula tetapi dihindari terjadinya masukan panas yang tinggi sehingga tidak terjadi pengendapan antar butir dari karbid-khrom; kedua sebaiknya digunakan elektrode jenis Nb, Ti atau karbon rendah (C ≤0,03%) dan ketiga dipilih elektrode yang menghasilkan struktur logam las pada daerah aman dari diagram Schaeffler.
Pengelasan Aluminium Dan Paduan Aluminium
a. Klasifikasi Aluminium dan Paduannya Serta Sifatnya Dalam Pengelasan.
v Klasifikasi Aluminium dan Paduan Aluminium.
Aluminium dan paduan aluminium termasuk logam ringanyang mempunyai kekuatan tinggi, tahan terhadap karat dan merupakan konduktor listrik yang cukup baik. Logam ini dipakai secara luas dalam bidang kimia, listrik, bangunan, transportasi, dan alat-alat penyimpanan. Kemajuan akhir-akhir ini dalam teknik pengelasan busur listrik dengan gas mulia menyebabkan pengelasan aluminium dan paduannya menjadi sederhana dan dapat dipercaya. Karena hal ini, maka penggunaan aluminium dan paduannya didalam banyak bidang telah berkembang. Paduan aluminium dapat diklasifikasikan dalam iga cara, yaitu: berdasarkan pembuatan, dengan klasifikasi paduan cor dan paduan tempa, berdasarkan perlakuan padan dengan klasifikasi, dapat dan tidak dapat diperlaku-panaskan dan cara ketiga yang berdasarkan unsur-unsur paduan. Berdasarkan klasifikasi ketiga ini aluminium dibagi dalam tujuh jenis yaitu: jenis Al murni, jenis Al-Cu, jenis Al-Mn, Al-Si, jenis Al-Mg, jenis Al-Mg, dan jenis Al-Zn.
Ø Paduan yang dapat dan tidak dapat diperlaku-panaskan
Paduan yang dapat diperlaku-panaskan adalah paduan dimana kekuatannya dapat diperbaiki dengan pengerasan dan penemperan, sedangkan paduan yang tidak dapat diperlaku-panaskan kekuatannya hanya dapat diperbaiki dengan pengerjaan dingin. Pengerasan pada paduan aluminium yang dapat diperlaku-panaskan tidak karena adanya transformasi martensit seperti dalam baja karbon tetapi karena adanya pengendapan halus fasa kedua dalam butir kristal paduan. Karena proses ini maka pengerasan pada paduan aluminium disebut sebagai pengerasan endap atau pengerasan presipitasi. Sifat-sifat pengerasan presipitasi dari paduan aluminium tergantung pada unsur-unsur paduannya.
Logam paduan aluminium yang termasuk dalam kelompok yang tidak dapat diperlaku-panaskan adalah jenis Al-murni, jenis Al-Mn, jenis Al-Si dan jenis Al-Mg. Sedang kelompok yang dapat diperlaku-panaskan masih dibagi dalam jenis perlakuan panasnya yaitu anil-temper (O-temper), pengerasan regang (H-temper), pengerasan alamiah dan pengerasan buatan.
Paduan aluminium yang dapat dikeraskan secara alamiah adalah jenis Al-Cu, dimana cara pengerasannya adalah karena terjadinya pengendapan fasa kedua pada suhu kamar dalam waktu beberapa hari setelah perlakuan panas pelarutan dari fasa kedua. Sedangkan yang termasuk dalam kelompok pengerasan buatan adalah jenis Al-Cu-Mg, jenis Al-Mg-Si dan jenis Al-Zn-Mg. Dalam proses pengerasan ini pengendapan fasa kedua terjadi pada suhu diatas suhu kamar sampai 160°C atau 185°C dalam waktu 6 sampai 20 jam.
Ø Sifat umum dari beberapa jenis paduan
1. Jenis Al – murni teknik (seri 1000)
· Memiliki kemurnian antara 99.0% dan 99.9%
· Tahan karat
· Konduksi panas dan konduksi listrik
· Memiliki kekuatan yang rendah.
2. Jenis paduan Al-Cu (seri 2000)
· Tahan korosinya rendah
· Sifat mampu lasnya kurang baik, sehingga banyak
· digunakan pada konstruksi keling, pesawat terbang.
3. Jenis Paduan Al-Mn (seri 3000)
· Tidak dapat diperlakukan panas sehingga penaikkan kekuatan hanya dapat diusahakan melalui pengerjaan dingin dalam proses pembuatannya
· Tahan korosi
· Sifat potong dan sifat mampu lasnya
· Memiliki kekuatan yang tinggi.
4. Paduan jenis Al – Si (seri 4000)
· Tidak dapat diperlakukan panas
· Jika dalam keadaan cair mempunyai sifat mampu alir
yang baik dan dalam proses pembekuannya tidak terjadi retak.
5. Paduan jenis Al-Mg (seri 5000)
· Tidak dapat diperlakukan panas
· Tahan korosi terutama korosi oleh air laut
· Memiliki sifat mampu lasnya yang baik
6. Paduan jenis Al-Mg-Si (seri 6000)
· Dapat diperlakukan panas™
· Memiliki sifat mampu potong
· Memiliki sifat mampu las
· Daya tahan korosi yang cukup
7. Paduan jenis Al-Zn (seri 7000)
· Dapat diperlakukan panas
· Unsur yang ditambahkan pada paduan ini adalah Mg,Cu dan Cr.
· Tahan korosi
Ø Sifat Mampu Las
Dalam hal pengelasan paduan aluminium mempunyai sifat yang kurang baik bila dibandingkan dengan baja. Sifat-sifat yang kurang baik atau merugikan tersebut adalah:
1. Karena panas jenis dan daya hantar panasnya tinggi maka sukar sekali untuk memanaskan dan mencairkan sebagian kecil saja.
2. Paduan aluminium mudah teroksidasi dan membentuk oksida aluminium Al2O3 yang mempunyai titik cair yang tinggi.
3. Karena mempunyai koefisien muai yang besar, maka mudah sekali terjadi deformasi sehingga paduan-paduan yang mempunyai sifat getas yang panas akan cenderung membentuk retak panas.
4. Karena perbedaan yang tinggi antara kelarutan hidrogen dalam logam cair dan logam padat, maka dalam proses pembekuan yang terlalu cepat akan terbentuk rongga halus bekas kantong-kantong hidrogen.
5. Paduan aluminium mempunyai berat jenis rendah, karena itu banyak zat-zat lain yang terbentuk selama pengelasan akan tenggelam.
6. Karena titik cair dan viskositasnya rendah, maka daerah yang kena pemanasan mudah mencair dan jatuh menetes.
v Retak Las
Sebagian besar retak las yang terjadi pada paduan aluminium adalah retak panas yang termasuk dalam kelompok retak karena pemisahan. Retak las ini dapat terjadi pada proses pembekuan dan proses pencairan.
v Lubang-Lubang Halus
Lubang halus yang terjadi pada proses pengelasan aluminium disebabkan oleh gas hidrogen yang larut kedalam aluminium cair.
v Pengaruh Panas Pengelasan
Panas pengelasan pada paduan aluminium akan menyebabkan terjadinya pencairan sebagian, rekristalisasi, pelarutan padat atau pengendapan, tergantung pada tingginya suhu pada daerah las.
v Sifat Mampu Las Dari Aluminium Dan Paduannya
Berdasarkan sifat mampu las dan paduannya dapat dibagi dalam lima kelompok, yaitu:
· Jenis aluminium murni teknik dan jenis paduan Al-Mn.
· Jenis paduan Al-Mg
· Jenis paduan Al-Zn-Mg
· Jenis paduan Al-Mg-Si
· Jenis paduan Al-Cu dan paduan Al-Zn
b. Pengelasan Aluminium dan Paduannya
Ø Jenis pengelasan yang digunakan adalah las gas, las busur elektroda dan las sinar elektron
Ø Jenis las yang digunakan adalah las busur gas mulia, yaitu lapisan oksida yang terjadi pada permukaan logam aluminium , sehingga dipecah dan dibersihkan dengan busur listrik. Karena selam pengelasan terlindung oleh gas mulia maka permukaannya bersih.
Ø Apabila digunakan cara lain maka diperlukan fluks yang berisi klorida atau fluorida untuk menghilangkan lapisan oksida yang terjadi. Bahaya apabila menggunakan fluks adalah apabila fluks tertinggal di dalam logam yang akan menyebabkan korosi .
Ø Persiapan pengelasan :
1. Persiapan pada logam induk : Dilakukan pembersihan pada permukaan yang akan dilakukan di las dari zat oksida dan zat lain yang dapat menyebabkan terjadinya cacat.
2. Persyaratan tempat mengelas Dibutuhkan tempat pengelasan yang bersih . Apabila digunakan las busur dengan gas mulia maka harus ada pelindung angin. Agar tidak terjadi percampuran dengan gas lain , maka tempat pengelasan harus terpisah dari proses pengerjaan lainnya.
3. Pemilihan Logam Penggisi Pada dasarnya pemilihan logam penggisi harus sejenis dengan logam induk. Waktu penyimpanan logam penggisi sependek mungkin sehingga pembentukan lapisan oksida dan penyerapan uap air dapat dihindari.
4. Pemilihan gas pelindung. Gas pelindung yang digunakan adalah argon dan helium, gas Argon memberikan perlindungan yang lebih baik dari gas He, tetapi penembusannya dangkal. Sedangkan untuk memperdalam penembusan maka digunakan pelindung campuran yang terdiri dari gas Ar dan He. Gas pelindung harus memiliki kemurnian yang tinggi, karena gas ini akn berhubungan dengan logam cair dan sangat berpengaruh pada hasil pengelasan.
5. Pembuatan alur dan pemahatan lasan Pembuatan alur dan pemahatan lasan dengan busur pada logam alumunium dan paduannya tidak memberikan kehalusan permukaan yang memuaskan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar