HP CS Kami 0852.25.88.77.47(WhatApp) email:IDTesis@gmail.com BBM:5E1D5370

Studi Korelasi Kekerasan Baja Karbon Rendah Ss400 Dengan Rambat dan Atenuasi Gelombang Ultrasonik

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mencari hubungan kekerasan baja karbon rendah SS400 terhadap kecepatan dan atenuasi gelombang ultrasonik. Kekerasan berhubungan dengan dua faktor yaitu kehadiran fasa tertentu dan ukuran dari butir. Sebuah sampel tipis disiapkan dari baja karbon rendah SS400/AISI 1010. Perlakuan panas diberikan untuk menghasilkan variasi ukuran butir dan fasa dengan variasi pada temperatur austenisasi 8000C, 9000C, 10000C ,11000C dan variasi media quenching yaitu air dan brine water. Mikrostruktur yang dihasilkan dipreparasi dengan metalografi kemudian dilakukan metalografi kuantitatif untuk menghitung ukuran butir dan fraksi volume fasanya dengan bantuan software image tool. Hasil perlakuan panas juga diuji dengan pengukuran kekerasan brinell. Hasil pengujian ini dihubungkan dengan kecepatan dan atenuasi gelombang ultrasonik yang menggunakan frekuensi 2,25 MHz dan 5 MHz dengan metode Pulse Echo Method. Hasil penelitian ini mendapatkan variasi fasa yang sedikit namun bervariasi pada ukuran butir, kekerasan pada fasa baja yang hampir sama namun berbeda ukuran butir akan menunjukkan kekerasan yang paling besar terdapat pada butir terkecil dan memiliki kecepatan gelombang ultrasonik yang tercepat dan atenuasi yang terkecil. Sehingga didapatkan hubungan berbanding lurus antara kekerasan dan kecepatan gelombang ultrasonik dan hubungan berbanding terbalik antara kekerasan dan atenuasi pada baja karbon rendah SS400/AISI 1010.

Kata kunci : baja karbon rendah, kekerasan, kecepatan, atenuasi, gelombang ultrasonik

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG PENELITIAN

Non-destructive Evaluation (NDE) adalah suatu metode dasar evaluasi material untuk mendeteksi dan mengukur besar cacat (diskontinuitas) tanpa merusak atau mengganggu fungsi dari material tersebut [1]. Beberapa metode NDE yang sering digunakan adalah magnetic particle testing, eddy current, radiography, dan pengujian ultrasonik. Pengujian ultrasonik merupakan bagian dari Non-destructive Evaluation (NDE). Pengujian ultrasonik menggunakan energi bunyi dalam frekuensi yang tinggi untuk memeriksa dan mengukur flaw, dimensi benda uji, dan karakterisasi material [2]. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang yang memiliki frekuensi di atas 20 KHz, namun dalam aplikasinya frekuensi yang digunakan bervariasi dari 0,1 sampai dengan 15 MHz, dan kebanyakan aplikasi menggunakan frekuensi di bawah 10 MHz. Panjang gelombang yang dipakai antara 1 – 10 mm, dan kecepatan yang digunakan antara 1 – 10 km/s [3].

Pengujian ultrasonik merupakan salah satu metode dalam Non-destructive Evaluation (NDE) yang sering dan mudah digunakan. Beberapa keunggulannya antara lain [2] :
1. Sensitif terhadap diskontinuitas baik di permukaan maupun pada bagian subsurface-nya.
2. Depth of penetration untuk pengukuran dan deteksi flaw lebih baik dibandingkan metode Non-destructive Evaluation (NDE) yang lain.
3. Ketika menggunakan metode Pulse Echo hanya membutuhkan akses salah satu sisi material uji saja.
4. Metode yang memiliki akurasi tinggi untuk menentukan posisi pantulan dan memprediksi bentuk dan ukuran.
5. Preparasi yang dibutuhkan untuk operasi alat minimal.
6. Perlengkapan elektronik yang digunakan memberikan hasil yang instan.
7. Gambaran yang jelas dan detail dapat dihasilkan lewat sistem yang otomatis.

Pengujian ultrasonik sangat berkembang, dimulai dari awal tahun 1970-an [4] dimana ada perkembangan yang cepat dari ilmu fracture mechanics sehingga pengujian ini ditujukan untuk mengetahui berapa besar crack tip yang dimungkinkan ada untuk mencegah terjadinya kegagalan pada material. Pengujian ultrasonik pun sekarang ini berkembang dengan makin majunya sistem komputerisasi dan penggunaannya di dalam berbagai industri sebagai bagian dari sistem inspeksinya, seperti di dalam industri Migas, pertambangan bahkan pengolahan dan pembuatan baja. Sekarang ini mulai banyak riset yang memanfaatkan pengujian ultrasonik sebagai bagian dari media karaketrisasi material atau yang disebut dengan Nondestructive Characterization (NDC). Sehingga di masa depan ilmu – ilmu NDE akan menjadi bagian dari disiplin ilmu keteknikan yang berdiri sendiri.

Melalui Non-destructive Characterization (NDC) akan dimungkinkan karakterisasi sifat material seperti [5] :
1. Prediksi sifat mekanis material seperti kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan
2. Penentuan konstanta elastis seperti modulus tarik, geser, dan bulk.
3. Prediksi morfologi dan struktur mikro seperti ukuran, distribusi, dan tekstur butir.
4. Pendeteksian diskontinuitas mikro seperti porositas dan retak mikro.

Namun Pengujian ultrasonik sebagai bagian dari Non-destructive Characterization (NDC) ini baru dapat digunakan sebagai suatu laboratorium empiris untuk karakterisasi material karena riset – riset yang dihasilkan belum menghasilkan sesuatu yang aplikatif.

Incoming search terms:

Leave a Reply