matakuliah: 2010

1. PERUBAHAN METALURGI LAS
Tujuan :
Untuk mengetahui struktur metalurgi sambungan las pada baja karbon yang meliputi :
 proses metalurgi pada pengelasan.
 hubungan antara komposisi logam dasar dan logam las dan pengaruh dalam sifat mekanik dan fisik :
- pengerasan logam las
- reaksi logam / gas ( logam besi dan non besi )
- reaksi logam / cairan
- reaksi keadaan padat
- mekanisme penguatan dalam logam las
- daerah pengaruh panas ( HAZ )
- logam dasar

A. Proses Metalurgi Las
Logam yang digunakan dalam industri fabrikasi telah dikembangkan agar memenuhi jenis pelayanan yang diharapkan.
Kebanyakan paduan akan menampilkan karakteristik yang merupakan hasil kombinasi dari prosedur pembuatan, yang meliputi :
 perbedaan persentase unsur yang menyusun paduan
 jumlah kerja dingin seperti rolling, yang dikenakan pada paduan selama produksinya.
 perlakuan panas yang dilakukan pada tahap akhir dari produksi.
Produk yang dibuat dapat mempunyai sifat-sifat yang selanjutnya bisa berubah selama fabrikasi. Derajat perubahan yang berhubungan dengan prosedur kerja secara besar tergantung pada komposisi kimia logam dan kemampuan dikeraskan.
Kebanyakan logam kemampuan kekerasannya dapat dirubah dengan :
 kerja dingin seperti rolling atau pembentukan ( menghasilkan pengerasan )
 pemanasan dan pendinginan.

1. Pendinginan
Logam yang didinginkan secara pelan dari temperatur yang lebih tinggi akan membentuk struktur yang seragam yang disebut butiran.
Selama pendinginan, tenaga dalam struktur butiran ini menimbulkan cacat. Ketika sekali keseragaman butiran berubah bentuk, kemampuan mereka untuk kembali dengan sekeliling butiran selama kerja dingin akan hilang dan logam menjadi lebih keras dan kurang liat.

Logam yang telah dikeraskan dan dibengkokan berulang-ulang atau kerja dingin akan menghasilkan patahan dalam logam.

2. Pemanasan
Perubahan dapat dilakukan pada struktur butiran dan kekerasan logam dengan pemanasan dan pendinginan.
Perubahan ini tergantung pada :
 komposisi pada logam
 temperatur logam yang dipanaskan
 lamanya waktu yang dijalani pada temperatur ini
 kecepatan pendinginan
Pengelasan menghasilkan kondisi pemanasan dan pendinginan yang dapat menghasilkan perubahan.

3. Komposisi
Baja karbon yang mengandung karbon kurang dari 0.3%C, tidak dapat dikeraskan secara berarti dengan perlakuan panas. Baja karbon mengandung lebih dari 0.3%C, harus dipertimbangkan kemampuan dikeraskan dan prosedur untuk mencegah pengerasan yang diserap selama fabrikasi.

4. Temperatur dan Waktu
Baja karbon yang dihasilkan tidak dipanaskan pada temperatur sekitar 680C, tidak akan merubah struktur butiran atau menaikan kekerasan. Pada temperatur dalam batas antara 680C – 700C baja karbon akan melunak (spheroidise anneal). Diatas 723C, temperatur kritis lebih rendah, struktur butiran berubah dan tergantung pada temperatur dan waktu berlangsungnnya dan pertumbuhan butiran mungkin terjadi. Diatas 1000C pertumbuhan butiran dapat sangat cepat.
Baja yang dikeraskan sebelumnya akan dipengaruhi oleh pemanasan meskipun dibawah 723C. Penurunan dalam kekerasan dapat terjadi.

5. Kecepatan Pendinginan
Seperti yang dinyatakan sebelumnya, pendinginan perlahan-lahan dari temperatur yang ditinggikan dapat meningkatakan ukuran butiran dan mengurangi kekerasan. Hal ini akan meningkatkan keuletan (ductility : kemampuan untuk dibentuk secara permanen tanpa patah), meskipun peningkatan yang sangat berarti dalam ukuran butiran mungkin menurunkan keuletan.
Pendinginan yang cepat (quenching) akan menghasilkan struktur butiran yang baik jika baja mengandung karbon lebih dari 0.3%, pengerasan pada tempat yang telah dipanaskan dan didinginkan.

6. Kurva Pendinginan
Kurva pendinginan digunakan oleh ahli metallurgi untuk menggambarkan pencairan dan pengerasan logam.
Jika logam murni dipanaskan dalam dapur, temperatur logam terus menerus meningkat hingga logam mulai mencair. Pada titik ini tidak terjadi kenaikan temperatur sampai semua logam telah mencair. Jika semua logam telah cair, temperatur logam akan mulai meningkat lagi.
Kurva pendinginan logam murni ditunjukan seperti grafik berikut :

7. Diagram Fase atau Keseimbangan
Diagram fase digunakan untuk menunjukan bagaimana paduan merespon pada pendinginan dan pemanasan yang sangat pelan. Diagram ini disusun untuk menggambarkan bermacam-macam kombinasi unsur dalam baja paduan.
Seperti kurva pendinginan yang menunjukan temperatur dimana logam semua cair atau semua padat, meskipun daerah ketiga menggambarkan campuran padat denga cair seperti gambar.
Contoh diagram fase sederhana untuk paduan dua logam dapat dilihat pada halaman berikut. (sebut saja logam A dan logam B ).

Contoh diagram keseimbangan sederhana logam A dan logam B
Dengan menggunakan diagram ini kita dapat membaca beberapa kombinasi logam A dan logam B :
 temperatur saat mulai mencair
 batas temperatur dimana kondisi cair dan padat bersamaan
 temperatur dimana semua logam dalam bentuk cair
 temperatur dimana pengerasan dimulai
Sebagai logam komersial paling banyak ,baja meliputi paduan, larutan (satu unsur dilarutkan terhadap lainnya) dari paduan akan terjadi dua keadaan padat dan cair.
Diagram fase juga dikenal sebagi diagram keseimbangan. Nama ini menunjukan bahwa diagram ini disusun dalam basis bahwa beberapa perubahan dalam temperatur akan terjadi sangat lambat dan juga sama meskipun melalui logam. Dalam pengelasan ini tidak mungkin, meskipun diagram ini dapat menyediakan petunjuk pada apa yang terjadi pada las dan logam induk yang disambung.
Selama pemanasan struktur logam mungkin melalui fase yang berbeda. Diagram fase menunjukan temperatur dimana perubahan fase ini terjadi dan struktur yang dapat diminta dalam beberapa kombinasi unsur paduan yang diberikan.

8. Diagram Fase Keseimbangan Besi Karbid-Besi
Diagram ini digunakan pada baja karbon dan besi tuang yang lebih komplek dari diagram sebelumnya.
Batas temperatur yang banyak menyita perhatian pada proses fabrikasi baja karbon adalah dari temperatur kamar sampai temperatur normalising. Batas temperatur normalising adalah 820C – 980C. Baja yang dipanaskan dalam batas ini, akan berubah strukturnya dan terjadi pertumbuhan butiran khususnya pada temperatur yang lebih tinggi.
Daerah dalam diagram diatas 723C ( temperatur kritis bawah ) diketahui sebagai batas austenit dan, perbedaan kecepatan pendinginan dari batas ini akan mempengaruhi struktur butiran pada temperatur kamar dan sifat-sifat baja.

Contoh diagram fase sederhana besi-besi karbid
Diagram fase besi karbid–besi yang disederhanakan menunjukan struktur yang ada dalam kadar karbon dan temperatur yang berbeda.
Diagarm ini meliputi baja karbon dan besi tuang yang ditunjukan dalam diagram sesuai persentase karbonnya :
Baja
 baja hypoeutectoid, kadar karbon kurang dari 0.8%
 baja eutectoid, kadar karbon sebesar 0.8%
 baja hypereutectoid, kadar karbon lebih dari 0.8%, tetapi tidak lebih dari 2 %
Besi tuang
 besi tuang hypoeutectoid, kadar karbon lebih dari 2% tetapi kurang dari 4.3%
 besi tuang eutectoid, kadar karbon sebesar 4.3 %
 besi tuang hypereutectoid, kadar karbon lebih dari 4.3 %

Baja dalam diagram keseimbangan besi karbid–besi menunjukan struktur baja hypoeutectoid, eutectoid dan hypereutectoid seperti gambar berikut.

Gambar diagram keseimbangan besi-karbon
Struktur dalam baja karbon dan besi tuang adalah sebagai berikut :
Ferit. Besi murni, dalam situasi praktek semua ferit mengandung jumlah karbon sangat sedikit . Ferit juga mengarah pada besi  (besi alpha) yang lunak dan liat.
Dibawah 769C, ferit adalah magnetik. Pada 769C struktur ferit berubah menjadi non magnetik.
Sementit. Juga dikenal sebagai besi karbid (Fe3C). Sementit adalah campuran besi dan karbon dan mempunyai sifat keras dan rapuh /getas. Dalam baja sementit adalah bentuk bagian dari struktur pearlit. Karbon yang lebih besar dalam baja akan menjadikan sementit. Jika daerah diperbesar, butiran sementit mirip butiran ferit, meskipun sementit akan mempunyai kutub kekuning-kuningan.
Perlit. Lapisan pengganti ferit dan sementit. Dibawah mikroskop struktur ini kelihatan seperti kulit mutiara atau bentuk sidik jari. Struktur ini yang meningkatkan kekuatan tarik baja karbon.
Semua butiran perlit mengandung karbon 0.8%. Baja yang mengandung karbon 0.8% adalah disusun 100 % struktur perlit dan disebut baja eutectoid.
Baja dengan kadar karbon kurang dari 0.8% disusun oleh butiran ferit dan perlit. Perbadingannya sangat tergantung pada kadar karbon, contoh baja dengan kadar karbon 0.2% memiliki struktur 75% ferit dan 25% perlit. Masing-masing butiran perlit masih mengandung karbon 0.8%. Baja ini (dengan kadar karbon dibawah 0.8%) dikenal sebagai baja hypoeutectoid .
Baja yang mengandung karbon lebih dari 0.8% akan mengandung butiran perlit dengan lapisan sementit sekitar batas butiran. Masing-masing butiran perlit mengandung karbon 0.8% dan sisa karbon dalam sementit. Baja ini (dengan karbon diatas 0.8%) dikenal sebagai baja hypereutectoid.
Paduan besi-karbon mengandung karbon lebih dari 2%, menjadi besi tuang dan akan mengandung persentase sementit yang tinggi, melalui catatan industri besi tuang biasanya mengandung jumlah silikon yang berarti yang menghasilkan dalam jumlah besar dari penampakan karbon sebagai graphite dari pada sementit.

Gambar struktur ferit dan pearlit dalam baja hypoeutectoid

Gambar struktur pearlit dalam baja eutectoid

Gambar struktur pearlit dan batas butiran sementit
dalam baja hypereutectoid

Gambar struktur butiran pearlit dan ferit dalam baja yang diperbesar

9. Austenit
Ini adalah struktur non magnetik dalam bentuk paduan karbon-besi diatas temperatur kritis bawah (723C).
Struktur ini adalah larutan padat karbon yang dilarutkan dalam besi. Dalam diagram kesimbanagn besi karbid–besi dikenal sebagai besi  ( besi gama).
Austenit tidak secara normal ada pada temperatur kamar dalam baja karbon dan besi tuang. Jika austenite didinginkan dengan pelan melewati batas kritis, strukturnya ferit dan pearlit, semua perlit atau perlit dan sementit dibentuk. Bagaimanapun, jika paduan besi-karbon dipanaskan kedalam batas temperatur bentuk austenit dan didinginkan dengan cepat ( di quenching), struktur aslinya tidak mempunyai waktu untuk membentuk ( kembali ) dan karbon dilarutkan dalam besi akan tetap yang mempunyai sifat sangat keras dan rapuh, struktur ini disebut martensit.
Martensit tidak menampakan pada fase diagram seperti diagram keseimbangan yang didasarkan pada pemanasan dan pendinginan yang seragam dan pelan.
Baja dengan karbon lebih rendah, dibawah kondisi pendinginan yang cepat, cenderung terbentuk suatu fase yang disebut bainit dari pada martensit dan bainit secara umum adalah didapatkan sebagai deposit logam las dan daerah pengaruh panas.

B. Hubungan Antara Komposisi Logam Induk Dengan Logam Las dan Pengaruhnya Pada Sifat-sifat Mekanik dan Fisik.

1. Reaksi Keadaan Padat
Jika dua logam yang dapat larut secara menyeluruh digunakan untuk membuat suatu paduan homogen, larutan dapat berada pada keadaan cair dan padat.
Jika paduan seperti baja karbon rendah dipanaskan, karbon dan besi membentuk larutan. Dalam keadaan cair semua karbon dan besi akan larut, meskipun, jika logam dipanaskan diatas 723 C tetapi tidak banyak dicairkan dan besi masih dalam bentuk larutan. Karena ini dapat terjadi bilamana logam tetap dalam keadaan padat, larutan ini dikenal sebagai larutan padat dalam kasus austenit.
Selama pengelasan, temperatur didalam dan disekeliling las akan membolehkan austenit pada bentuk dengan kecepatan pendinginan berikut menentukan jenis struktur atau struktur yang dibentuk.

2. Daya Larut Gas dalam Logam Cair dan Padat
Beberapa gas, ketika dalam sekitar daerah las, mampu untuk diserap oleh logam. Reaksi gas/ logam secara umum merugikan dan berpengaruh pada kualitas las. Gas yang paling banyak dihasilkan selama pengelasan adalah :
 Hidrogen
 Oksigen
 Nitrogen
Oksigen dan nitrogen berada sebagai gas bebas disekeliling atmosphere.

3. Penyerapan.
Tingkat daya larut gas dalam logam adalah bervariasi dari logam ke logam. Banyak logam seperti aluminium mempunyai daya gabung yang kuat dengan oksigen.
Jika logam dipanaskan, kemampuan untuk dapat menyerap gas yang tersedia meningkat dengan besar.
Selama pengelasan baja, hidrogen, oksigen dan nitrogen semua dengan mudah diserap dengan hidrogen yang terbesar daya serapnya.
Dengan logam non besi seperti tembaga dan aluminium, penyerapan gas dan pembentukan oksida dapat menjadikan pengelasan tidak mungkin. Fungsi fluk yang digunakan dalam pengelasan oksiasetilin adalah untuk melarutkan secara kimia beberapa oksida permukaan bilamana proses pengelasan gas terlindung menghilangkan oksida dengan aksi aliran elektron.
Oksida non besi dapat mempunyai titik lebur lebih tinggi dari pada logam induk dan pengelasan menjadi tidak mungkin, kecuali kalau dibuang dan dicegah.

4. Reaksi logam dan gas
Gas yang diserap dalam logam panas akan dikeluarkan sebagai akibat temperatur penurunan logam cair. Beberapa oksigen yang berhubungan dengan hidrogen akan membentuk uap dan sebagai penyebab dari porositas pada daerah las kecuali kalau deoksider yang lain digunakan dalam bahan isian las. Deoksider ini gabungan dengan oksigen pada temperatur rendah mencegah banyak masalah dari keasliannya. Logam non besi seperti aluminium dan tembaga adalah sangat rentan terhadap porositas hidrogen.
Dalam baja, hidrogen dapat menyebar dari daerah las kedalam logam yang berdekatan. Sebagai penurunan temperatur, gas ini tidak dapat keluar dan mungkin tetap terjebak dalam daerah pengaruh panas (HAZ). Retak dibawah butiran dalam HAZ pada baja paduan rendah dan karbon sedang dapat menimbulkan kegagalan pengelasan.

5. Pengerasan Las
Selama pengerasan dan pendinginan perubahan struktur butiran las akan terjadi dalam daerah las dan HAZ.
Perubahan pada struktur butiran disekeliling las akan dipengaruhi oleh :
 panas masuk pada proses pengelasan yang meliputi pemanasan awal
 laju pendinginan
 komposisi logam

6. Daerah pengaruh panas (HAZ)
Daerah ini adalah bagian dari logam induk yang berdekatan dengan daerah peleburan dimana struktur secara metalurgi dipengaruhi oleh panas proses pengelasan.
Perubahan pada HAZ dapat berpengaruh serius terhadap kualitas las, terutama pada baja karbon dan baja tahan karat austenit. Gas hidrogen dalam HAZ adalah penyebab utama retak pada struktur baja.
Dengan beberapa baja tahan karat kerusakan las atau endapan karbid dapat terjadi pada HAZ.
Struktur butiran HAZ pada semua logam dapat dirubah oleh pengelasan. Karena pemuaian dan penyusutan butiran dapat menjadi tertekan, kondisi ini dikenal sebagai tegangan sisa (residual stress). Butiran dapat menjadi lebih besar, baja menjadi lebih keras, keuletan menurun dan menaikan kemungkinan kegagalan. Kondisi struktur butiran aslinya dapat diperbaiki dengan perlakuan panas, meskipun hal ini mungkin merusak sifat-sifat logam las.

7. Struktur Las.
Sketsa dibawah ini menunjukan batas suatu struktur butiran pada penampang melintang isian (deposit) las baja karbon rendah.
Pada daerah pengaruh panas terdekat dengan las logam induk dicapai temperatur 1300C – 1500C untuk waktu yang singkat. Kondisi ini menghasilkan pertumbuhan butiran yang berarti, dan struktur butiran dalam daerah ini adalah kasar dibandingkan dengan logam induk.

Gambar struktur butiran pada penampang melintang logam las dalam baja karbon

Didalam bagian dari HAZ , tempat lebih jauh dari las telah terjadi perbaikan pada struktur butiran aslinya. Hal ini karena logam telah bertahan dalam waktu yang lama dalam batas normalising,yang menghasilkan struktur butiran lebih baik.
Logam induk yang tidak terpengaruh mempunyai ukuran butiran sedang seperti permintaan dalam persediaan baja karbon rendah.

- nitrog cementi
2. SIFAT MAMPU LAS PADUAN KOMERSIAL
A. Baja Karbon
Secara umum logam yang paling banyak dipakai dalam pengelasan adalah baja. Meskipun baja dipadu untuk menghasilkan sifat-sifat yang luas, tetapi jenis yang paling banyak digunakan dalam industri struktur adalah baja karbon, dalam industri bejana tekanan biasa dipakai baja karbon-mangan.
Baja karbon banyak memberikan sifat–sifat karena pengaruh jumlah karbon yang kecil. Baja ini dapat mempunyai kadar karbon sebesar 2%, tetapi yang paling banyak dipakai diindustri adalah jarang yang melebihi 1.4%.
Paduan besi–karbon yang mengandung karbon lebih dari 2%, dikenal sebagai besi tuang.
Baja karbon lembaran dikelompokan menurut kadar karbonnya :
 baja karbon rendah : 0.1 % s.d 0.3 % C
 baja karbon sedang, antara : 0.3 % s.d 0.5 % C
 baja karbon tinggi , diatas : 0.5 % C

1. Deoksidasi selama pembuatan baja
Oksigen yang diserap selama pembuatan baja, secara umum dihilangkan ketika baja dituangkan kedalam cetakan batangan (ingot mould). Baja dari dapur dituangkan untuk membentuk batangan yang sangat besar, kemudian dipanaskan kembali sebelum dirol menjadi persediaan komersial seperti plat atau batangan.
Baja dikill adalah baja yang telah ditambahkan oksidasi selama pengaliran, yang menghasilkan batangan padat yang sama yang bebas dari pori gas. Baja ini digunakan untuk membuat komponen yang sangat tinggi kualitasnya dan lebih mahal dalam memproduksinya dibanding baja karbon lainnya.
Baja semi dikill., baja ini hanya dioksidasi sebagian dan kurang seragam dibanding baja dikill. Sekitar 2/3 baja karbon yang diproduksi adalah semi kill yang paling banyak meliputi plat dan batang struktur.
Baja dirim, baja ini didioksidasi sangat kecil. Permukaan atau kulit batangan ini hampir murni besi dan ketika dipanaskan kembali kemudian dirol untuk membentuk lembaran baja, kulit ini tetap diluar dani baja lembaran hasil produksi dengan cara ini menghasilkan kualitas permukaan akhir yang sangat baik.

2. Baja karbon rendah (hingga 0.3%C)
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
 CS 1020
 S 1015
 S 1021
 S 1025
 K1016
 K1022 C : 0.15 % - 0.3 %
Mn : 0.3 % - 1.0 %
Si : mak 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Dapat dilas dengan mudah pada semua proses ketebalan (diatas 15 mm) atau bagian yang mungkin memerlukan pemanasan awal tergantung pada proses dan konsumsi panas masuk .  fabrikasi umum
 batang struktur
 tempa secara umum.
Pertimbangan khusus :
Baja ini dapat disuplai sebagai baja semi kill yang secara umum digunakan dalam kondisi diroll, atau baja kill yang mempunyai struktur lebih seragam. Baja karbon rendah adalah liat dan mempunyai sifat mekanik yang sedang.

3. Baja karbon sedang ( > 0.3% - 0.5% C )
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
 CS 1030
 CS 1040
 S 1040
 S 1045
 K 1030
 K 1040
 K 1045
 K 1050 C : 0.3 % - 0.5 %
Mn : 0.3 % - 0.9 %
Si : mak 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Pengelasan baja ini menjadi lebih sulit akibat peningkatan kadar karbon. Secara umum, diperlukan pemanasan awal dengan hidrogen yang di awasi dan pemanasan las.  komponen mesin
 peralatan pertanian
 komponen yang memerlukan perlakuan panas.
Pertimbangan khusus :
Karena baja dalam kelompok ini akan merespon pada perlakuan panas, perlu dipertimbangkan pada panas masuk yang digunakan dan pendinginan ketika pengelasan. Prosedur pengelasan yang direkomendasikan dari pabrik.

4. Baja karbon tinggi ( diatas 0.5 % C )
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Khusus
Kelas BHP
 S 1058
 K 1055
 K 1070
 K 1082 C : 0.55 % - 1.0 %
Mn : 0.4 % - 0.9 %
Si : 0.1 % - 0.35 %
P : mak 0.5 %
S : mak 0.5 % Kemampuan dilas baja ini akan bervariasi dari yang sukar sampai pada yang tidak mungkin tergantung dari kadar karbon. Rekomendasi dari pabrik harus disertakan.  ujung pahat alat potong
 piringan bajak
 pisau pembentuk.
 komponen yang memerlukan perlakuan panas seperti pegas
Pertimbangan khusus :
Baja dalam kelompok ini tidak digunakan dalam fabrikasi yang dilas. Secara umum baja ini dalam kondisi yang perlu perlakuan panas dan hanya baja dalam batas karbon yang lebih rendah untuk dilas. Retak las dan HAZ biasa dan prosedur pengelasan yang terjamin harus diikutkan

B. Baja Paduan Rendah
Jika kadar karbon baja dinaikan, baja menjadi lebih keras dan kekuatan tarik bertambah. Bagaimanapun, batas pengaruh dalam kekuatan tarik dicapai jika kadar karbon mencapai 0.8 %.
Penambahan karbon dibawah 0.8% secara terus menerus menambah kekerasan logam, tetapi mulai menurunkan kekuatan tarik. Unsur lain yang harus digunakan sebagai unsur paduan utama dalam baja ini untuk menghasilkan kekuatan tarik dibawah yang masih mungkin dalam baja karbon.
Baja yang menggunakan unsur selain karbon untuk menghasilkan sifat-sifat yang diinginkan dikenal sebagai baja paduan.
Secara umum baja ini dibagi menjadi baja paduan tinggi dan baja paduan rendah tergantung pada persentase unsur paduannya. Istilah baja paduan tinggi juga meliputi baja tahan karat.
Baja paduan rendah dihasilkan untuk memenuhi pemakaian secara khusus. Semua baja ini mempunyai kekuatan tarik yang tinggi dibandingkan dengan baja karbon dan menggunakan bermacam–macam komposisi paduan untuk meningkatkan :
- kekuatan tarik
- kekuatan yang tinggi pada berat yang diperlukan
- ketangguhan
- tahan terhadap panas, korosi kimia dan cuaca
- tahan terhadap mulur (creep)
- perlakuan panas
- tahan terhadap
Baja yang dikembangkan dalam kebutuhan ini mempunyai batas yang luas dari bermacam-macam persentase unsur paduan yang digunakan.
Beberapa baja paduan adalah :
- baja chromium – molybdenum
- baja nikel
- baja ditemper dan quenching
- baja tahan cuaca

2. Baja Chromium–molybdenum
Baja ini dikembangkan untuk menghasilkan sifat-sifat tahan terhadap mulur (creep) pada temperatur yang dinaikan. Baja tahan terhadap mulur tidak meregang (strecth) atau membentuk ketika ditampakan pada tarik dan tegangan tekanan pada temperatur yang relatif tinggi.
Baja ini juga menghasilkan kekuatan yang sangat baik terhadap sifat berat, sehingga membuat baja ini dipilih dalam pembuatan pipa atau tabung kekuatan tinggi.
Baja chromium-molybdenum tidak kehilangan keuletannya jika ditampilkan pada temperatur dinaikan untuk waktu yang lama. Kemampuan baja untuk dikeraskan biasanya diberikan dalam kondisi yang memerlukan perlakuan panas. Kadar paduan dan perlakuan panas yang digunakan akan menentukan kekerasan dan kekuatan baja.
Sama dengan semua baja yang dapat dikeraskan, prosedur pengelasan yang terjamin harus disertakan.
Jenis baja chromium–molybdenum secara khusus adalah sebagai berikut :

3. Baja paduan mengandung molydenum kurang dari 0.75% .
Baja Mn-Mo
Kompisisi :
- karbon 0.2 %
- mangan 1.4 %
- molybdenum 0.45 %

Baja ½Cr - ½Mo
Komposisi:
- karbon 0.15 %
- mangan 0.5 %
- chromium 0.5 %
- molybdenum 0.5 %

Baja 1Cr - ½ Mo
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 1.1 %
- molybdenum 0.5 %

Pertimbangan Pengelasan
Baja paduan mengandung molybdenum kurang dari 0.75% dapat dilas menggunakan elektroda hidrogen yang dikontrol untuk menghasilkan komposisi dan kekuatan yang sama dengan logam induk. Diperlukan pemanasan awal minimum 150C yang diikuti dengan pendinginan secara pelan-pelan. Pembebasan tegangan biasa dilakukan.

4. Baja paduan dengan kadar chromium – molybdenum antara 0.75 % dan 3 %.
Baja 2¼ Cr – 1 Mo
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 2.3 %
- molybdenum 1 %

Pertimbangan pengelasan
Temperatur pemanasan awal dan temperatur interpass yang dianjurkan sekitar 250C sampai 300C kemudian diikuti dengan pendinginan secara pelan dan pembebasan tegangan.
Harus digunakan elektrode hidrogen terkontrol dan kawat dengan kekuatan dan komposisi yang sesuai.

5. Baja paduan dengan kadar chromium–molybdenum antara 3% - 10 %
Baja 5%Cr - ½Mo
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.5 %
- chromium 0.55 %
- molybdenum 0.65 %

Pertimbangan pengelasan :
Prosedur pengelasan harus mencakup pemanasan awal, pengawasan temperatur interrun dan perlakuan panas. Hidrogen yang dipakai harus diawasi dan harus sama dengan logam induk khususnya dalam kekuatan dan ketahanan terhadap korosi.

6. Baja paduan jenis vanadium
Beberapa baja paduan untuk alat-alat kerja panas atau dingin mengandung bermacam-macam derajat karbon, chromium, molybdenum dan vanadium. Pahat dingin dibuat dari baja vanadium.
Komposisi khusus baja BOHLER jenis VEW W320 adalah :
- karbon 0.3 %
- chromium 2.9 %
- molybdenum 2.8 %
- vanadium 0.5 %

Pertimbangan pengelasan :
Pengelasan baja jenis ini adalah jarang dan harus dihindari. Baja jenis ini memerlukan annealing yang penuh sebelum pengelasan dan benda kerja harus diharden dan ditemper kembali setelah pengelasan.

7. Baja nikel
Baja nikel rendah (3½ %) adalah baja yang diquenching dan ditempering yang digunakan dalam industri struktur dimana perbandingan kekuatan yang tinggi dengan berat adalah penting sebagai contoh container kendaraan.
Baja ini yang terkenal adalah USS T-1 jenis B adalah baja nikel rendah yang ditemper dan quenching.
Sekitar 9 % baja nikel dikembangkan untuk menghasilkan kekuatan dan kekerasan yang tinggi pada temperatur yang rendah. Baja ini digunakan sebagai tangki penyimpan pada gas cair dan pemakaian kriogenik lainnya (dibawah 0C) yang dikembangkan secara luas.
Baja nikel mengandung 9% nikel memperlihatkan nilai kekerasan yang baik pada temperatur turun pada –200C.
Baja ini dapat dilas dengan mudah, meskipun mengggunakan flame cuting proses oksiasetilin konvensional. Baja ini biasanya diberikan dalam kondisi diperlukan perlakuan panas. Baja ini dinormalisasi kemudian ditemper. Perlakuan ini menghasilkan jumlah austenit yang kecil, fase stabil pada temperatur dibawah 0C dan dapat dipertanggunjawabkan secara penuh untuk kekerasan paduan.

Jenis baja nikel secara khusus adalah :
Baja nikel 3½%
Komposisi
- karbon 0.12 %
- mangan 0.42 %
- silicon 0.25 %
- nikel 3.6 %

Pertimbangan pengelasan :
Dihasilkan kadar karbon tidak melebihi 0.15%, pemanasan awal tidak secara umum diperlukan. Meskipun, dianjurkan pembebasan tegangan setelah pengelasan. Elektroda harus sama dengan komposisi dan kekuatan logam induk. Pengawasan terhadap hidrogen yang digunakan harus dilakukan.
Baja nikel 9 %
Komposisi :
- karbon 0.2 %
- mangan 0.3 %
- silicon 0.1 % ( maksimum)
- chromium 1.0 %
- nikel 9.0 %
- molybdenum 0.75 %

Pertimbangan pengelasan
Pemanasan awal dan sesudahnya secara umum tidak diperlukan untuk plat dengan ketebalan dibawah 50 mm. Sudut kampuh sambungan V harus lebih besar dibandingkan dengan baja karbon. Ini memastikan peleburan sisi dinding yang lebih baik ketika menggunakan elektrode kadar nikel yang tinggi.
Elektrode dan kawat isian GTAW harus sama dengan sifat-sifat logam induk.

8. Baja paduan yang ditemper dan quenching.
Baja ini mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi (sekitar 700 Mpa), kekuatan yang tinggi terhadap perbandingan berat dan kemampuan dilas baik.
Proses tempering dan quenching menghasilkan suatu paduan dengan kombinasi yang baik antara kekuatan dan ketangguhan.
Baja yang ditemper dan quenching seperti plat, bagian struktur dan pipa. Yang digunakan untuk jembatan , tangki penyimpan, peralatan alat berat dan kapal atau bangunan.

Baja yang ditemper dan diquenching secara khusus adalah :
Bisplat 60 (kekuatan tarik minimum 500 Mpa)
- karbon 0.16 %
- mangan 1.1 %
- chromium 0.2 %

WEL-TEN 80E ( kekuatan tarik minimum 685 Mpa).
- karbon 0.18 %
- mangan 0.9 %
- chromium 0.4 %
- nikel 0.1 %
- silikon 0.23 %

USS – T1 Jenis A ( kekuatan tarik minimum 690 MPa)
- karbon 0.18 %
- mangan 0.9 %
- chromium 0.55 %
- molybdenum 0.2 %
- silikon 0.3 %
- vanadium 0.04 %

Pertimbangan pengelasan
Harus dipertimbangkan jumlah panas yang masuk ketika menyusun prosedur pengelasan untuk paduan ini. Sambungan las kekuatan penuh dari paduan ini hanya mungkin terjadi dengan jumlah panas yang masuk adalah kecil.
Pengawasan pemakaian hydrogen adalah utama dan harus menghasilkan las yang sama kekuatannya dengan paduan.
Perlakuan panas las secara umum tidak dikenankan karena retak pembebasan tegangan dapat terjadi.

9. Baja tahan cuaca (weathering).
Baja ini dikembangkan untuk menghasilkan ketahanan paduan terhadap cuaca / atmosfir dengan biaya murah. Pelapisan oksidasi yang kuat membuat baja tahan terhadap korosi selanjutnya. Dalam kondisi tidak dicat, baja paduan ini mempunyai enam kali lebih tahan terhadap korosi dari pada baja karbon.
Baja tahan terhadap cuaca berbeda dalam komposisi dibanding baja struktur, karena kadar tembaga, chromium dan nikel yang kecil. Baja ini digunakan untuk baja struktur.

Baja tahan cuaca secara khusus adalah :
Baja WR350/1
Komposisi :
- karbon 0.14 %
- mangan 1.7 %
- silikon 0.20 %
- nikel 0.55 %
- chromium 0.50 %
- tembaga 0.25 %

Pertimbangan pengelasan :
Prosedur pengelasan adalah sama dengan pengelasan lembaran baja karbon struktur, bagamanapun, untuk mencegah kehilangan ketahanan korosi pada sambungan las, diperlukan elektrode yang menghasilkan deposit baja nikel-tembaga. Bagian yang berat dan bagian ditahan mungkin diperlukan pemanasan awal. Sambungan dapat diisi dengan deposit yang dikontrol hidrogen dengan kekuatan yang sama diikuti dengan penutup alur (capping run) baja tembaga-nikel.

C. Baja Tahan Karat (Stainless Steels)
Baja tahan karat adalah kelompok baja paduan tinggi tahan korosi yang mengandung jumlah unsur yang berbeda. Pada dasarnya baja tahan karat adalah logam besi yang mengandung chromium minimum 11% sebanding dengan perbedaan persentase dari nikel, molybdenum, karbon dan beberapa titanium.
Unsur utama dalam baja tahan karat yang mempengaruhi ketahanan terhadap korosi logam adalah chromium. Chromium menghasilkan suatu film oksida chromic (Cr2O3) yang melawan serangan atmosfir dan korosi dari bermacam-macam bahan kimia dan bahan yang dapat merusak organik.
Disamping tahan terhadap korosi, baja tahan karat dikarakteristikan dengan kemampuan untuk melawan oksidasi dan pengelupasan dan mempertahankan kekuatan dan kekerasannya pada temperatur yang dinaikan. Sifat–sifat yang dapat diinginkan ini, membuat baja tahan karat sebagai pilihan ideal untuk batasan yang luas dalam pemakaian teknik moderen.
Baja tahan karat secara garis besar dikelompokan kedalam empat kelompok utama :
- baja tahan karat austenit
- baja tahan karat martensit
- baja tahan karat ferit
- baja tahan karat austenit / ferit (duplek)

1. Baja tahan karat austenit
Kelompok baja ini adalah jenis baja tahan karat yang paling ideal sesuai untuk pemakaian dalam fabrikasi dan pengelasan. Secara garis besar disusun dari besi, chromium, nikel dan kadang-kadang molybdenum. Karena baja ini mengandung nikel dan mempunyai kadar karbon yang rendah hal ini menghasilkan kondisi metalurgi austenit yang non magnetik dan sifat-sifat bahan ini tidak dapat dirubah dengan perlakuan panas. Bagaimanapun sifat sifat mekanik bahan ini dapat dinaikan dengan kerja pengerasan dengan prosedur fabrikasi normal seperti rolling dan bending.
Baja tahan karat austenit adalah kuat sekali dan tahan terhadap kejutan dan ketika dimodifikasi dibuat pada komposisi panas, tahan mulur dan pelepasan pada temperatur yang dinaikan.
Kelas yang paling cocok untuk pengelasan adalah distabilkan dengan penambahan sedikit titanium atau niobium untuk mencegah pengendapan karbid (keruntuhan las) yang terjadi dalam HAZ. Sebagai kemungkinan lain tingkat karbon dengan sengaja diturunkan untuk mencegah kondisi seperti dalam kasus 316L atau 304L. Huruf L setelah nomor seri menunjukan bahwa baja mengandung karbon sangat rendah.
Dibandingkan dengan baja karbon, baja tahan karat memperlihatkan suatu perkiraan 50% bertambah dalam kecepatan pemuaian panas sepanjang dengan 30%–40% penurunan dalam konduktifitas panas. Karena sifat-sifat ini adalah penting untuk secara hati-hati dalam mengatur pengawasan terhadap distorsi.

2. Baja tahan karat martensit.
Kelompok baja paduan tinggi ini terutama disusun oleh besi, chromium dan karbon dan secara umum sebagai ‘ baja chromium lurus’. Baja ini mengandung kadar karbon yang cukup untuk membuat keras, rapuh seperti unsur pokok martensit yang bertanggungjawab terhadap sifat-sifat pengerasan quenching.
Karena baja ini mengandung chromium dan tingkat karbon yang lebih tinggi, maka akan membentuk struktur metalurgi yang magnetik dan reponsif terhadap kondisi tempering dan quenching.
Karena kandungan karbon yang lebih rendah, dapat memuaskan untuk pekerjaan panas dan dingin dan dimesin. Baja tahan karat martensit tergantung pada kadar karbon, menunjukan kekuatan yang baik dan tahan korosi. Bagaimanapun jika dalam kondisi ditemper dan quenching penuh, baja ini mempunyai keampuan dikeraskan paling tinggi dibandingkan dengan semua jenis baja tahan karat.
Kualitas las dapat dibuat dalam beberapa kelas, tetapi karena kemudahan dikeraskan, baja ini tidak cocok dirancang untuk pengelasan, karena mempunyai kecenderungan untuk menghasilkan martensit yang sensitif terhadap retak dalam las dan HAZ. Sebagai hasil pengelasan sering diperlukan perlakuan panas untuk meningkatakn kekerasan, yang tidak ekonomis dan tidak praktis.

3. Baja tahan karat ferit
Baja tahan karat ferit adalah kelompok baja paduan tinggi (chromium lurus) yang secara luas digunakan karena ketahanan terhadap korosi dari pada sifat-sifat mekaniknya. Pada dasarnya baja ini disusun dari besi dan chromium dengan kadar karbon lebih rendah dari kelas martensit.
Baja membentuk struktur metalurgi besi yang magnetik, dan karena mengandung jumlah karbon yang tidak cukup, maka baja ini tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas.
Baja tahan karat ferit dapat dengan mudah dikerjakan dingin atau panas, memperlihatkan sifat-sifat tahan terhadap panas yang baik dan dapat dengan mudah dikerjakan dengan mesin. Jumlah kelas telah dirancang untuk pengelasan tetapi secara umum baja ini tidak cocok untuk pengelasan karena cenderung menghasilkan pertumbuhan butiran yang banyak yang dapat menurunkan kekuatan dan kekerasan pada temperatur kerja normal. Dalam penambahan endapan karbid pada batas butiran, sebagai penyebab penurunan dalam ketahanan terhadap korosi dan kecenderungan untuk gagal rapuh, jika logam didinginkan pada temperatur 100C – 200C.
Untuk menaikan kedua sifat mekanik dan ketahanan terhadap korosi dari las dan HAZ, penting untuk melakukan perlakuan panas pada las yang sering tidak ekonomis dan tidak praktis.

4. Baja tahan karat ferit / austenit (duplek)
Baja tahan karat jenis ini mempunyai perkiraan keseimbangan struktur metalurgi ferit-austenit yang dikarakteristikan dengan kekuatan yang tinggi, ketahanan yang baik terhadap korosi, kemampuan dilas sama dengan kelas austenit. Baja ini disusun oleh besi, kadar chromium yang tinggi, kadar nikel yang rendah dan secara umum jumlah yang kecil moybdenum. Baja ini sedikit magnetik, dan karena kadar karbon yang rendah maka baja ini tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Baja tahan karat duplek telah menjadi alternatif bahan yang lebih murah untuk fabrikasi dan pengelasan dalam menampilkan kekuatan yang baik dan sifat-sifat umum dai banyak kelas austenit.

5. Pengklasifikasian baja tahan karat
Dalam mengidentifikasi sistem baja tahan karat, diberikan tiga nomor digit untuk mengidentifikasinya. Dua digit terakhir tidak mempunyai arti yang berarti, tetapi yang pertama menunjukan kelompok masing-masing kelas :

Urutan penamaan Jenis baja tahan karat
2XX austenit
3XX austenit
4XX martenist
4XX ferit

Huruf setelah nomor seri memberikan indikasi penambahan paduan atau modifikasi pada komposisi baja. Contoh dalam hal ini adalah seperti dibawah ini :
316L = Huruf ‘L’ menunjukan bahwa baja mempunyai tingkat karbon yang ektra rendah
316Ti = Huruf ‘Ti’ menunjukan kadar titanium baja sebagai unsur penstabil.
410S = Huruf ‘S’ menunjukan kadar sulfur baja untuk permesinan.
440C = Huruf ‘C’ menunjukan baja mengandung kadar karbon yang paling tinggi.
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat austenit (seri 2XX dan 3XX )
Contoh
302
304L
310
316L
L : menunjukan kadar karbon yang rendah Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
12 – 30 % chromium,
7 – 20% nikel dan
0.02–0.15% karbon
Beberapa kelas mengandung molybdenum dan titanium dalam jumlah yang kecil. Paduan ini dengan mudah dilas menggunakan proses busur listrik, tahanan, brasing.

Direkomendasikan bahwa tidak diperbolehkan pengelasan dengan oksiasetiln atau proses pengelasan braze. Baja tahan karat austenit secara luas digunakan untuk :
- membuat peralatan
- peralatan proses makanan dan kimia.
- wagon
- bagian pemanas temperatur tinggi

Pertimbangan Khusus :
Baja nikel chromium tidak dapat diperlakuan panas, dengan mudah dilas dengan sedikit pengaruh pada sifat–sifat ketahahan terhadap korosi atau mekanik logam lainnya, dihasilkan rekomendasi pengawasan pemakaian dan distorsi untuk mengindari wraping yang berlebih.

Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat martensit (seri 4XX )
Contoh
410
416
420
440
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
12.5 – 17 % chromium
0.10 – 1.10 % karbon.
Kelas martensit baja tahan karat mempunyai kemampuan dilas yang rendah, karena baja ini mempunyai kecenderungan untuk membentuk martensit yang keras dan rapuh dalam HAZ dan las. Baja tahan karat martensit secara luas digunakan untuk :
- alat potong
- perlengkapan kedokteran
- valve, pompa dan poros
- pegas dan ball bearing

Pertimbangan khusus ketika pengelasan :
Baja karbon chromium lembaran dapat diperlakukan panas yang dapat dikeraskan dengan udara dan oleh karena itu akan memerlukan pemanasan antara 100ºC dan 300ºC tergantung pada kadar untuk mencegah terbentuknya martensit. Pemanasan suatu waktu diperlukan untuk meningkatkan sifat-sifat mekanik.

Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemaakian Secara Khusus
Baja tahan karat ferit ( seri 4XX )
Contoh
405
409
430
444
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
12 – 30 % chromium
0.2 – 30 % karbon Paduan ini sulit dilas karena mudah untuk terbentuknya pertumbuhan butiran dan mungkin akan gagal untuk bagian yang menopang beban kejut.
Bagian lembaran tipis diperlukan panas masuk yang rendah, dapat dengan mudah dilas menggunakan proses las tahahan.
Pengelasan bagian yang lebih tipis memerlukan pengelasan multi pass dan panas masuk yang lebih tinggi tidak direkomendasikan, karena akan terjadi pertumbuhan butiran. Baja tahan karat ferit secara luas digunakan untuk :
- fabrikasi dalam lingkungan sedikit korosi
- otomotif.
- struktur arsitek interior
- tangki / bejana air panas

Pertimbangan Khusus :
Baja karbon-chromium lembaran tidak dapat diperlakukan panas yang mengakibatkan kehilangan sifat-sifat mekanik ketika dilas karena pertumbuhan butrian yang banyak dalam HAZ dan las. Ketika pengelasan baja ini anda harus menjaga panas masuk serendah mungkin dan gunakan austenit untuk menghasilkan kualitas yang masuk akal.

Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Pemakaian Secara Khusus
Baja tahan karat ferit/austenit (duplek) seri 3XXX
Contoh
329
Kelompok baja paduan tinggi ini mengandung antara :
18 – 27 % chromium
4.5 – 5.5 % nikel
1.5 – 3 % molybdenum.
Paduan ini mudah dilas menggunakan tahanan busur listrik dan proses brasing.
Peleburan atau pengelasan braze menggunakan proses oksiasetilin tidak direkomendasikan. Baja tahan karat duplek secara luas digunakan untuk :
Struktur yang memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap korosi :
- kapal
- peralatan laut.
- peralatan proses kimia dan minyak
-alat berat, cocok untuk fabrikasi dan pengelasan.
Pertimbangan Khusus :
Baja nikel chromium tidak dapat diperlakukan panas yang dengan mudah dilas seperti kelas austenit. Pengelasan mempunyai sedikit pengaruh pada sifat-sifat ketahanan korosi dan mekanik baja, diberikan rekomendasi pengelasan pada teknik yang digunakan dan pemakaiannya.

D. Besi Tuang (cast iron)
Besi tuang adalah paduan besi dan karbon. Batas kadar karbon dalam besi tuang antara 2% - 6½%, bagaimanapun besi tuang paling banyak mengandung karbon antara 2½ % - 4 %.
Jika semua karbon dalam paduan ini dalam bentuk besi karbid (sementit) logam ini akan menjadi keras dan rapuh untuk melayani beberapa jenis tujuan penggunaan. Prosedur perlakuan panas (meliputi kecepatan pendinginan) dapat digunakan selama pembuatan logam ini untuk menghasilkan bermacam-macam struktur metalurgi dan juga dalam memuaskan berbagai pemakaian.
Besi tuang dalam modul ini meliputi :
- besi tuang putih
- besi tuang abu-abu
- besi tuang lunak
- besi tuang grafite speroidal (SG)

1. Besi tuang putih (white cast iron)
Besi ini mengandung kadar karbon paling banyak sekitar 2½% yang dikombinasikan dengan besi dan dalam bentuk sementit yang keras dan rapuh.
Besi tuang putih paling banyak dibuat sebagai tingkat pertama dalam memproduksi besi tuang jenis lainya seperti besi tuang lunak. Meskipun besi tuang putih mempunyai beberapa penggunaan industri secara langsung seperti bola dalam gilingan penghancur dan plat.
Besi tuang putih tidak dapat dilas atau dimesin secara baik. Karena keuletan yang rendah, retak di daerah HAZ adalah tak dapat dielakan selama pengelasan.
Besi Tuang
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang putih digunakan untuk pembuatan besi lunak C : 2% - 2.6 %
Si : 0.9 % - 1.4 %
Mn : 0.25 % - 0.55 %
P : max 0.18 %
S : 0.05 % Dipertimbangkan tidak dapat dilas meskipun brazing perak dapat digunakan dengan baik  bola gilingan penghancur
 lapisan atau plat dalam pengaduk semen
 nosel ekstrusi
Pertimbangan khusus :
Besi tuang putih tidak dapat digunakan dimana derajat keuletan diperlukan. Secara umum terlalu keras dan rapuh untuk proses permesinan atau pengelasan

2. Besi tuang abu-abu (grey cast iron)
Besi ini mengandung karbon antara 2½% - 4 % dan digunakan secara luas.
Karbon dalam besi tuang abu-abu paling banyak adalah dalam bentuk serpihan grafit dan tidak sebagai sementit seperti dalam besi tuang putih.
Hal ini karena kadar silikon yang relatif tinggi dan kecepatan pendinginan yang sangat lambat selama proses pembuatan. Serpihan grafit ini yang memberikan kegagalan dalam besi tuang abu-abu dan kelihatannya seperti abu-abu, besi ini juga digunakan sebagai peredam getaran dan membuat besi tuang abu-abu ideal untuk dasar mesin-mesin yang berat. Silikon adalah unsur yang menaikan pembentukan grafit, tetapi sementit masih ada sepanjang dengan perlit dan ferit. Struktur ini akan bervariasi tergantung pada kadar karbon, persentase silikon dan kecepatan pendinginan.
Besi tuang abu-abu mudah dimesin. Karena bentuk yang sederhana dan komplek, hal ini secara umum banyak didalam industri. Bagaimanapun besi tuang ini mempunyai kekuatan tarik dan keuletan yang rendah dibandingkan dengan baja karbon rendah.
Dalam pengelasan besi tuang abu-abu diperlukan kehati-hatian untuk menaikan semua kondisi yang membolehkan untuk menjaga struktur grafit. Pemanasan awal dan pendinginan yang pelan diperlukan. Pemanasan yang berlebih dapat menghabiskan silikon besi, meyebabkan untuk mengambil sifat-sifat yang sama pada besi tuang putih. Hal ini terutama dalam daerah HAZ dari las. Kawat isian dengan kadar silikon yang tinggi harus digunakan.
Besi tuang abu-abu
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang abu-abu C : 2,5% - 4.0 %
Si : hingga 3 %
Mn : 0.5 % - 1.2 %
P : hingga 1.0 %
S : dibawah 0.15 % Dengan mudah dapat dilas, dihasilkan pemanasan awal dan pendinginan yang diawasi. - dasar mesin
- blok mesin mobil
- rumah pompa

Pertimbangan khusus :
Silikon tidak hanya membantu menaikan grafit, tetapi juga berperan sebagai pembuat deoksider, membuat kemungkinan penipisan selama pengelasan. Bahan isian kadar silikon yang tinggi akan membantu mengganti kekurangan ini. Phospor meningkatkan aliran dan membuat kemungkinan pengecoran lebih baik.

3. Besi tuang lunak (malleable cast iron)
Besi tuang jenis ini diproduksi dari perlakuan panas besi tuang putih.
Batang besi tuang putih dimasukan dalam container dikelilingi oleh oksida besi dan pasir putih dan dipanaskan dalam dapur selama 8 hari pada temperatur sekitar 800C.
Selama pendinginan yang sangat pelan (dari 750C), karbon dipisahkan dari sementit sebagai partikel grafit yang tidak beraturan dan disebut karbon temper. Partikel ini dari karbon membolehkan pada struktur matrik (latar belakang) untuk bergerak tanpa kegagalan. Dengan besi tuang abu-abu kegagalan dapat terjadi dengan mudah melalui peningkatan serpihan, tetapi besi tuang lunak karbon dipisahkan untuk menghasilkan struktur yang lebih liat.
Jika dipanaskan dekat titik cair, besi jenis ini akan kembali pada besi tuang putih yang keras dan rapuh. Hal ini membuat pengelasan peleburan tidak mungkin meskipun pengelasan dengan brazing dapat dilakukan.

Besi tuang
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang lunak Sama dengan besi tuang putih meskipun beberapa besi mengandung jumlah tembaga dan molybdenum yang kecil dihasilkan, disebut besi lunak paduan.  tidak dapat dilas dengan peleburan.
 dianjurkan hanya dilas brazing - peralatan pipa
- Clamp ‘G”
-beberapa bagian mobil

Pertimbangan khusus :
Besi lunak paduan mengandung tembaga dan molybdenum yang mempunyai ketahanan terhadap korosi lebih baik dan kekuatan tarik yang lebih tinggi tetapi keuletannya menurun.
Seperti semua besi lunak, besi ini tidak dapat dipanaskan pada titik pencairan tanpa kembali pada besi putih.

4. Besi tuang grafit spheroidal (SG)
Besi tuang ini kadang-kadang mengarah seperti pada besi tuang nodular. Besi tuang grafit spheroidal mempunyai sifat-sifat yang sama dengan besi tuang lunak.
Hanya sebelum penuangan ditambahkan magnesium. Hal ini menyebabkan grafit berbentuk bola-bola kecil atau spheroid yang lebih bulat dari pada dalam besi tuang lunak. Struktur ini dibentuk selama pengerasan, hal ini tidak dihasilkan dengan perlakuan panas.
Besi tuang ini lebih kuat dari pada besi tuang abu-abu atau besi tuang lunak, dan membutuhkan waktu yang singkat untuk menghasilkan dan untuk alasan ini, besi tuang ini hampir diganti besi tuang abu-abu.
Besi Tuang
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan
Besi tuang grafit spheroidal (SG) biasa disebut sebagai besi tuang Nodular. Sama seperti besi tuang abu-abu dengan penambahan magnesium ( hingga 9 % )dan sulfur rendah(mak 0.015%) Dapat dilas dengan peleburan. Dapat digunakan elektroda dan kawat khusus. Sama seperti besi lunak

Pertimbangan khusus :
Rekomendasi pabrik mengikuti dalam hal panas masuk dan bahan isian yang dipakai.

E. Paduan Aluminium dan Tembaga Deoksidasi

1. Paduan aluminium
Aluminium adalah logam non besi berwarna perak putih yang disuling dan dimurnikan dari bijih bauksit (bauxite).
Bahan ini tahan terhadap korosi, non magnetik, mempunya berat sekitar 1/3 berat baja dan sangat baik sebagai konduktor listrik dan panas.
Karena rentang yang luas dari sifat-sifat aluminium dan paduannya yang diinginkan, maka bahan non besi ini adalah paling banyak digunakan dalam industri teknik.
Aluminium adalah bahan yang lunak dan liat dan diperbolehkan dapat dilunakan dengan diroll kedalam lembaran yang tipis, dibentuk menjadi kabel dan diekstrusi kedalam bermacam-macam bentuk yang luas.
Secara umum sifat-sifat aluminium dapat dimodifikasi dengan penambahan unsur-unsur lainnya dan atau dengan perlakuan panas yang sesuai pada penggunaan industri secara luas. Banyak perbedaan paduan aluminium komersial yang diperoleh dengan rentang yang luas pada perbedaan sifat, meskipun banyak kesamaan secara fisik, tetapi tidak dapat dikerjakan atau ditangani dalam cara yang sama. Mengikuti data teknik yang diberikan dalam bagian ini akan diberikan suatu indikasi jenis dan penggunaan aluminium dan paduannya.

2. Klasifikasi paduan alumnium
Paduan aluminium dibuat secara luas diklasifikasikan kedalam tujuh kelompok utama. Masing-masing kelompok paduan ditandai dengan nomor seri empat digit (1XXX s.d 7XXX) untuk menunjukan kandungan unsur utama bahan paduan. Seperti contoh dibawah ini, memungkinkan mengidentifikasi unsur utama dalam paduan dengan memberikan nomor pertama dalam sistem penandaan.

Sistem Penandaan Paduan
Klasifikasi Nomor Aluminium Unsur Utama Bahan Dalam Paduan
Seri 1000
Seri 2000
Seri 3000
Seri 4000
Seri 5000
Seri 6000
Seri 7000 Murni komersial
Tembaga
Mangan
Silikon
Magnesium
Silikon dan Magnesium
Seng

Sifat-sifat mekanik aluminium dapat ditingkatkan lebih jauh dengan pengerjaan dingin atau hardening dan tempering asalkan komposisi kelompok paduan akan merespon perlakukan panas.
Sistem penandaan temper standar diberikan pada paduan aluminium dengan memberikan huruf yang menunjukan dasar tempering.
Huruf dipisahkan dengan tanda penghubung dari sistem klasifikasi dan akan menunjukan tingkat perlakuan temper, hardening, penguatan atau pelunakan paduan harus yang harus didukung.
Sebagai contoh huruf berikut menandakan :
O = perlakuan annealing
H = tegangan dikeraskan
T = perlakuan panas larutan
Nomor setelah dasar temper menunjukan derajat yang dihasilkan dalam paduan dengan proses operasi yang spesifik. Batas pengekangan temper dari 0 dalam kondisi diannealing penuh sampai 8 kondisi diharden penuh.
Sebagai contoh nomor berikut menunjukan :
O = diannealing penuh (lunak)
2 = paduan dalam kondisi diharden seperampatnya
4 = paduan kondisi diharden setengahnya
6 = paduan kondisi diharden tiga perempatnya
8 = paduan kondisi diharden penuh

Contoh uraian menyeluruh sistem ini adalah sebagai berikut :
F = difabrikasi
O = dianealing
H = diharden teganganya
H1 = hanya diharden tegannya
H2 = diharden teganganya diikuti dengan annealing yang terpisah
H3 = diharden teganganya kemudian distabilkan
W = perlakuan panas larutan, temper tidak stabil
T = perlakuan panas larutan, temper stabil
T2 = diannealing ( hanya bentuk tuang)
T3 = perlakuan larutan diikuti oleh kerja dingin
T4 = perlakuan larutan diikuti oleh aging alami dalam temperatur kamar.
T5 = diaging tiruan setelah diquenching dari operasi kerja panas seperti penuangan atau ekstrusi
T6 = perlakuan larutan diikuti aging
T7 = perlakuan larutan, distabilkan untuk mengawasi pertumbuhan dan penyimpangan
T8 = perlakuan larutan, kerja dingin, kemudian diaging
T9 = perlakuan larutan, diaging kemudian dikerjakan dingin.
1XXX Aluminium murni komersial
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Aluminium murni komersial
(seri 1XXX)
Contoh :
1050
1100
1175
1200
1345 Aluminium kelas ini mengandung minimum 99.0 % sampai 9.75 % aluminium dan dikelompokan sebagai aluminium murni dalam alam. Batas kemampuan dilas kelas murni sempurna ke sangat baik tergantung pada proses pengelasan yang digunakan. Aluminium murni komersial secara luas digunakan untuk :
- konduktor listrik.
- foil dalam pembungkus
- reflektor
- tubing / lembaran

1.
Pertimbangan khusus :
Aluminium murni adalah bahan yang tidak dapat diperlakukan panas, tetapi karena konduktifitas panas yang sangat baik, pemanasan dan atau arus yang lebih tinggi mungkin diperlukan ketika pengelasan pada ketebalan lebih besar dari 12 mm.

2XXX Paduan aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan dilas Penggunaan khusus
Paduan aluminium / tembaga (seri 2XXX)
Contoh :
2011
2014
2017
2124
2618 Mengandung tembaga antara 2.6 % sampai 6.0% sebagai unsur utama paduan, Kadar sisanya adalah aluminium. Batas kemampuan dilas paduan ini dari sedang sampai tidak direkomendasikan. Beberapa kelas dengan kadar tembaga lebih rendah dapat dilas tetapi paduan ini tidak dirancang untuk fabrikasi dengan pengelasan. Pemakaian khusus untuk kelompok ini :
- kerangka/ panel truk.
-peralatan pesawat terbang
- rivet dan fastener yang dapat diharden

2.
Pertimbangan khusus :
Paduan aluminium tembaga adalah dapat diperlakukan panas dan tidak cocok untuk pengelasan yang dapat menurunkan kekuatan dan resiko retak.

3XXX Paduan Aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan Aluminium / mangan
(seri 3XXX)
Contoh :
3033
3004
3005
3105
Kelompok paduan aluminium ini mengandung antara 0.50 % sampai 1.2 % mangan sebagai unsur utama paduan. Kadar sisanya aluminium. Kebanyakan paduan dengan mudah dapat dilas menggunakan proses peleburan dan brazing. Aluminium jenis ini paling banyak digunakan untuk :
- peralatan memasak
- peralatan penyimpan,
dan penanganan kimia
makanan
- bejana tekanan
- pengatapan
Pertimbangan khusus :
Digunakan secara luas untuk tujuan umum dan tidak dapat diperlakuan panas .

4XXX Paduan aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan aluminium silikon
(seri 4XXX)
Contoh :
4043
4045
4343
Paduan aluminium ini menganduing antara 5% sampai 12% silikon sebagai unsur utama paduan dan sisanya adalah aluminium. Dengan mudah dilas mengunakan proses fashion dan brazing Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- batang pengelasan dan kawat
- bahan pelapis permukaan lembaran
- pemakaian arsitektur
- peralatan kimia dan makanan
3.
Pertimbangan khusus :
Tidak dapat diperlakuan panas, batas paduan dapat dikerjakan diharden tetapi memperlihatkan kemampuan dilas yang baik .

5XXX Paduan aluminium
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan magnesium / aluminium
(seri 5XXX)
Contoh :
5055
5050
5356
5457
5657 Paduan aluminium ini mengandung antara 0.8 % sampai 5. 1 % magnesium sebagai unsur utama paduan, sisanya aluminium Paduan ini dikarakteristikan oleh kemampuan dilas yang baik dan kekuatan yang cukup. Dapat dilas menggunakan semua proses las peleburan dan las tahanan tetapi tidak direkomendasikan menggunakan proses oksiasetilin. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- ekstrusi arsitek
- konstruksi bangunan
kapal
- kawat pengelasan
- tabung gas dan oli
- pesawat terbang.

4.
Pertimbangan khusus :
Tidak dapat diperlakukan panas, tidak memerlukan perhatian khusus kecuali untuk membatasi jumlah kerja dingin yang dibentuk.

6XXX Paduan Aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan magnesium /silikon aluminium
(seri 6XXX)
Contoh :
6005
6061
6162
5457
6463 Paduan aluminium ini mengandung antara 0.50 % sampai 1.3 % magnesium dan 0.40% sampai 1.4 % silikon sebagai unsur utama sisanya keseimbangan komposisi aluminium. Paduan ini dengan mudah dapat dilas dengan proses, peleburan, tahanan dan brazing. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- container gas cair
- pintu dan kerangka
jendela bangunan
- furnitur / atau raiiling
- ditampilkan pada
permukaan aluminium
murni untuk menaikan
ketahanan terhadap
korosi.
5.
Pertimbangan khusus :
Dapat dilakukan perlakukan panas, memperlihatkan kekuatan yang sedang, keuletan dan kemampuan dilas. Pengelasan peleburan dengan proses pengelasan oksiasetilin tidak direkomendasikan.

7XXX Paduan aluminium
Jenis Paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Paduan seng / aluminium
(seri 7XXX)
Contoh :
7001
7072
7079
7178 Paduan aluminium ini mengandung antara 1.0 % sampai 7.4 % seng sebagai unsur utama paduan. Sisanya aluminium Paduan aluminium ini tidak direkomendasikan untuk pengelasan. Paduan aluminium ini digunakan secara luas untuk :
- peralatan pesawat
terbang.
6.
Pertimbangan khusus :
Dapat diperlakukan panas, dapat dilas tetapi tidak dirancang untuk fabrikasi yang mudah seperti kelompok yang tidak dapat diperlakukan panas.

2. Tembaga deoksidasi
Tembaga murni adalah logam non besi berwarna oranye yang secara luas digunakan dalam bentuk bukan paduan, untuk penggunaan listrik dan pemindah panas.Tembaga adalah lunak, sangat liat dan mempunyai ketahanan yang besar pada cuaca dan kondisi kimia.
Tembaga sempurna dalam keuletan, membolehkan pada logam dibentuk tanpa retak dengan mudah. Kekuatan mekanik ini dapat dinaikan oleh kerja dingin atau bahan paduan denga unsur yang lainnya.
Banyak tembaga yang digunakan secara umum, tetapi tembaga deoksidasi adalah yang terbanyak digunakan sebagai fabrikasi dan tujuan pengelasan.
Selama pembuatan, oksidasi oksigen tembaga dihilangkan dari logam cair dengan penambahan jumlah yang kecil ( 0.02 % sampai 0.05 %) pospor yang mendukung sebagai deoksidan untuk mencegah pengaruh bahaya gas dan peningkatan oksida kuningan(Cu2O) selama pengelasan.
Perlakuan ini memberikan tembaga deoksidasi karakteristik pengelasan dan brazing lebih baik dari kelas lainya.

Tembaga deoksidasi
Jenis paduan Komposisi Kemampuan Dilas Penggunaan Khusus
Tembaga deoksidasi (pospor) Mengandung sedikit tambahan (0.02 sampai 0.05 % pospor ) sebagai deoksidasi sisa untuk menurunkan pengaruh yang berbahaya dari gas selama pengelasan. Bahan ini mudah dilas difusi dan brazing mengunakan proses pengelasan yang paling banyak. Batang diatas 3 mm dalam ketebalan mungkin membutuhkan diperlakuan panas untuk menyakinkan terjadi peleburan. Paduan aluminium ini digunakan untuk :
- tabung untuk plambing
- lembaran untuk atap
dan arsitek
- bejana dilas
- pemindah panas
7.
Pertimbangan khusus :
Tembaga deoksidasi adalah secara normal diberikan dalam kondisi kerja panas (dianealing). Ini sangat lunak dan liat, tetapi akan menjadi konduktifitas panas yang baik, diperlukan pemanasan awal untuk meyakinkan sambungan yang benar.

3. ALIRAN PANAS DAN PERLAKUAN PANAS PADA LAS

Tujuan
Untuk mengetahui prosedur, batas temperatur dan alasan perlakuan panas dalam las seperti :
- perpindahan panas
- pembebasan panas pada pengelasan
- pengaruh panas masuk
- kecepatan pendinginan
- temperatur pemanasan awal
- normalising
- annealing
- pembebasan tegangan (stress relieving)
- quenching dan tempering
- perhitungan pemanasan awal / panas masuk

A. Aliran Panas dan Perlakuan Panas
Semua proses pengelasan akan menghasilkan temperatur yang tinggi. Logam yang dipanaskan sampai titik cair dapat merubah struktur metalurginya, begitu juga dalam pengelasan akan mempengaruhi kualitas logam induk dan lasan .
Derajat kemungkinan perubahan tidak hanya disebabkan oleh temperatur yang dicapai, tetapi juga oleh volume panas yang masuk. Proses pengelasan yang berbeda, akan menghasilkan temperatur maksimum dan jumlah panas masuk yang bervariasi. Pada pengelasan dengan oksiasetilin, temperatur yang dihasilkan lebih rendah dari pengelasan GMAW (las MIG / MAG) atau GTAW (las TIG), panas masuk pada proses pengelasan dengan oksiasetilin akan menghasilkan struktur butiran kasar yang lebih banyak.
Faktor temperatur yang mempengaruhi kualitas pada las meliputi :
- kemampuan logam untuk memindahkan panas
- kecepatan hilangnya panas dari pengelasan
- jumlah panas masuk
- kecepatan pendinginan
- pemanasan awal (pre-heating)
- pengawasan temperatur interrun
- normalising
- pembebasan tegangan (stress relieving)

Prosedur perlakuan panas lainnya yang harus dipertimbangkan adalah :
- annealing
- quenching dan tempering

1. Perpindahan panas (heat transfer)
Panas berpindah dari tempat yang mempunyai temperatur lebih tinggi ke tempat dimana temperaturnya lebih rendah. Proses perpindahan panas dalam alam dapat terjadi dalam tiga cara :
- radiasi
- konveksi
- konduksi
Radiasi adalah proses perpindahan panas dengan cara gelombang panas melalui udara terbuka. Contoh yang paling banyak dari proses ini adalah panas yang kita rasakan langsung dari matahari melalui udara terbuka.
Semua benda yang dipanasi dengan kuat akan mengeluarkan radiasi panas, untuk itu selama melakukan pengelasan kulit dan mata kita memerlukan perlindungan dari radiasi panas pengelasan.
Konveksi adalah proses perpindahan panas yang terjadi melalui cairan. Cairan yang dipanaskan akan berpindah sebagai muai panas dan menjadi kurang padat. Cairan yang lebih dingin akan berpindah menggantikannya, sehingga akan terjadi siklus gerakan yang tetap.
Selama pengelasan perindahan secara konveksi dapat terjadi dalam las, tetapi karena logam mencair dalam waktu yang singkat, maka perpindahan panas secara konveksi tidak begitu berarti.
Konduksi adalah perpindahan panas melalui benda padat. Tempat yang terdekat dengan sumber panas, akan mendinginkan sumber panas tersebut.
Kecepatan perpindahan panas (koefisien konduktifitas panas) logam bervariasi untuk logam dan paduan yang berbeda.
Beberapa logam berikut ini disusun menurut kecepatan konduktifitas panasnya dari yang cepat ke yang lambat :
1. Tembaga
2. Aluminium
3. Magnesium
4. Seng
5. Besi
6. Timah
7. Nickel

2. Hilangnya panas pengelasan .
Pembebasan panas pada las baja karbon akan lebih lambat dari pada las tembaga.
Logam yang memindahkan panas dengan cepat akan sukar untuk dilas. Pengerasan yang cepat dari las karena kehilangan panas yang cepat dapat menghasilkan perubahan metalurgi yang merusak dan retak bilamana penetrasi dan peleburan akan lebih sukar dicapai.
Baja karbon termasuk mempunyai kecepatan perpindahan panas yang rendah, pembebasan panas las melalui logam induk terjadi pada kecepatan yang tetap.
Bentuk pembebasan panas selama pengelasan pada plat adalah menyerupai bentuk air yang ditimbulkan oleh baling-baling kapal. Panas pada kawah tidak mempunyai waktu untuk menyebar dalam daerah las yang menyeluruh, panas akan dihilangkan pada tempat yang lebih luas. Distribusi panas yang tidak seimbang akan meningkatkan ketidak seimbangan distribusi pemuaian dan menghasilkan distorsi (penyimpangan) dan tegangan sisa.

Bentuk hilanganya panas dari las tumpul baja karbon
3. Pengaruh panas masuk
Pengaruh panas masuk terhadap kualitas las adalah besar. Prosedur pengelasan harus dibuat dengan memperhatikan proses pengelasan yang digunakan dan kemungkinan perlakuan panas yang diperlukan.
Panas yang masuk selama pengelasan dapat menimbulkan :
- penyimpangan (distorsi)
- tegangan sisa
- keretakan logam las
- keretakan logam induk
- keretakan daerah pengaruh panas
- pertumbuhan butiran
- perpindahan karbon
- pengerasan (hardening).

Masalah-masalah yang ditimbulkan tersebut, mungkin disebabkan oleh :
- jenis bahan yang dilas
- ketebalan bahan
- proses pengelasan
- ukuran alur las relatif terhadap ketebalan bahan
- jumlah jalur dalam sambungan
- temperatur plat sebelum mulai pengelasan
Selama pengelasan, kecepatan pemanasan dan pendinginan secara umum tinggi dengan pengerasan logam las dan pendinginan yang cepat dari kondisi yang sangat panas. Pendinginan yang cepat disertai dengan penyusutan yang cepat , dapat menyebabkan retak penyusutan (retak garis tengah) dalam las yang dalam dan sempit. Daerah pengaruh panas akan menjadi pokok masalah pada batas temperatur perlakuan panas. Pertumbuhan butiran dan pengerasan mungkin terjadi pada daerah HAZ yang menjadi terpanas.

Bentuk las yang membolehkan pengerasan tegangan pada pemusatan pusat las

4. Kecepatan pendinginan
Pengaruh kecepatan pendinginan pada kualitas las akan tergantung pada komposisi kimia logam induk dan kemampuan dikeraskan. Baja karbon dan baja paduan karbon-mangan dengan kadar karbon sama dengan 0.3% atau lebih tinggi, dapat mempunyai kekerasan yang secara berarti dapat dirubah dengan pemanasan dan pendinginan yang cepat.
Austenit akan terbentuk dalam baja pada temperatur pengelasan dan akan berubah bentuk ke martensit jika kecepatan pendinginan cukup cepat. Bagian yang tipis pada logam dapat mempunyai pengaruh quenching dalam las dan kehilangan panas dapat meyebabkan pengerasan pada daerah pengaruh panas. Jika digunakan proses panas masuk yang rendah, seperti perpindahan busur pendek GMAW, retak pada bagian tebal karena kehilangan panas yang cepat adalah biasa.
Kecepatan pendinginan harus dipertimbangkan dengan memperhatikan proses yang digunakan dan kemampuan dikeraskan dari logam yang dilas.

5. Pemanasan awal
Pemanasan awal akan memperlambat kecepatan pendinginan las.
Dengan memperlambat kecepatan pendinginan, kemampuan dikeraskan baja yang telah dipanaskan pada temperatur austenit tidak berubah bentuk kedalam martensit.
Pemanasan awal juga menurunkan kemungkinan retak dari penyusutan tegangan.
Dalam menentukan temperatur pemanasan awal harus memperhatikan :
- proses pengelasan
- pemakaian dan komposisi kimia logam induk
- ketebalan bahan
- kompleksitas (geometri ) sambungan.

6. Pengawasan temperatur Interrun
Pemeliharaan temperatur pemanasan awal pada sambungan alur banyak adalah perlu, panas yang hilang khususnya dalam sambungan yang panjang dapat terjadi. Pengawasan temperatur harus dilakukan dan pemanasan kembali dilakukan jika diperlukan.
Alat pengukur temperatur yang biasa digunakan dalam mengukur temperatur interrun adalah :
- crayon sensitif temperatur
- termokopel
- pirometer
Temperatur pemanasan awal dan interrun biasanya kurang dari 400C.

7. Annealing
Annealing penuh dilakukan untuk membuat kondisi logam kembali lunak. Untuk baja karbon hal ini sama seperti pada normalising.
Baja dipanaskan hanya diatas batas temperatur kritis dan didinginkan secara pelan dalam dapur (furnace).
Annealing mungkin dilakukan pada baja untuk menurunkan kekerasan dan meningkatkan kemampuan dimesin dan sifat-sifat kerja dingin. Jika logam non besi diannealing, secara umum menuju pada pengkristalan kembali. Annealing biasanya dilakukan pada paduan non besi untuk menghilangkan pengaruh pada kerja dingin atau kekerasan. Hal ini mungkin diperlukan pada beberapa bahan untuk mencegah terjadinya retak selama pengelasan.

8. Normalising
Seperti yang dibicarakan dalam bab pertama, ukuran butiran las daerah pengaruh panas dapat lebih besar dari pada logam induk. Kondisi ini akan mempengaruhi kekuatan sambungan.
Normalising adalah perlakuan panas pada las yang sewaktu-waktu diterapkan pada baja karbon dan baja paduan rendah untuk memperbaiki struktur butiran supaya kembali pada ukuran normal yang seragam.
Baja karbon dan baja paduan rendah dinormalising dengan pemanasan hanya diatas batas temperatur kritis, diikuti dengan pendinginan dalam udara. Batas temperatur kritis akan bervariasi tergantung pada kadar karbon dalam baja. Mengacu pada tujuan secara umum, batas temperatur kritis untuk baja dengan kadar karbon 0.25% adalah sekitar 723C – 820C.

9. Pembebasan tegangan.
Tegangan sisa dapat dihasilkan dari pemuaian dan penyusutan selama pengelasan. Dalam struktur yang dilas pada tegangan dalam pelayanan seperti boiler dan bejana tekanan, kondisi ini dapat menimbulkan kegagalan pelayanan. Pembebasan tegangan adalah diharuskan dalam bejana tekanan dan struktur kritis lainnya.
Pembebasan tegangan pada baja, struktur yang dilas perlu dipanaskan pada temperatur dibawah batas kritis dan ditahan pada temperatur ini selama 1 jam untuk tiap 25 mm ketebalan logam, kemudian didinginkan secara pelan. Temperatur pembebasan tegangan untuk baja karbon sekitar 580C - 620C.
Pembebasan tegangan secara ideal yang paling baik dilakukan menggunakan dapur (furnace), meskipun barang seperti bejana atau struktur yang besar tidak dapat ditampung dalam kasus ini, pemanasan menggunakan pembakar gas atau alat pemanas listrik sering digunakan. Tanda permintaan yang berhubungan dengan tempat yang dipanaskan harus dengan ketat diikuti. Dalam keadaan khusus, pemilihan pemanasan dari las dan logam induk yang berdekatan mungkin diperbolehkan.
Baja yang dinormalising atau dianealing, tegangan sisanya akan dihilangkan selama perlakuan ini.

10. Quenching dan tempering
Baja dengan kadar karbon lebih dari 0.4 % dapat dikeraskan (hardened) jika didinginkan dengan cepat (quenched) dari temperatur diatas batas kritis.
Kadar karbon yang lebih tinggi, tingkat kemungkinan kekerasan lebih besar.
Baja yang dikeraskan dengan pengerasan quench adalah didinginkan menggunakan air, minyak atau udara. Pemilihan media pendingin dipengaruhi oleh kadar karbon, kadar paduan dan kecepatan pendinginan. Bersamaan dengan ini akan menentukan derajat kekerasan. Air akan menghasilkan quenching tercepat dan udara terlambat.
Baja karbon lebih tinggi dan paduan yang didinginkan terlalu cepat mungkin menimbulkan retak quenching, yang membuat komponen ini tidak cocok pada fungsi yang diharapkan.
Baja yang dikeraskan dengan quenching secara umum akan keras dan rapuh. Untuk membuat bahan ini dapat melayani fungsinya, selanjutnya diperlukan tempering dan perlakuan panas.
Untuk menemper logam yang dikeraskan, diperlukan pemanasan kembali yang biasanya dalam batas 200C - 650C dan didinginkan untuk menghilangkan beberapa kekerasan. Ini akan membuat komponen menjadi lebih kuat dan kurang dalam kegagalan pelayanan.
Komponen khusus yang diquenching dan ditempering adalah :
- peralatan tangan (pahat, pelubang)
- pegas
- cetakan mesin

B. Batas Temperatur Perlakuan Panas Las Pada Baja Karbon

1. Batas temperatur kritis
Batas temperatur kritis adalah batas temperatur dalam struktur baja untuk mengalami perubahan fase pada austenit. Pendinginan yang pelan dari temperatur ini diperlukan untuk menyediakan waktu yang cukup bagi karbon agar dapat keluar dari austenit dan kembali pada kondisi aslinya. Pendinginan yang dipercepat dapat menimbulkan pengerasan logam.
Batas temperatur kritis untuk baja karbon rendah berkisar antara 723C (temperatur kritis bawah) - 820C(temperatur kritis atas).
Bilamana temperatur kritis bawah tetap sama untuk semua baja karbon, temperatur kritis atas akan bervariasi sesuai dengan kadar kabon baja. Kadar karbon yang lebih rendah mempunyai temperatur kritis atas lebih tinggi.
Batas temperatur pembebasan tegangan untuk baja karbon adalah 580C - 620C dan ini dibawah temperatur kritis bawah.
Batas temperatur normalising (tergantung komposisi dalam baja) adalah antara 820C -980C. Temperatur yang digunakan harus diatas temperatur kritis atas.

C
Titik Cair

Temperatur kamar
Batas temperatur perlakuan panas baja karbon
2. Menentukan temperatur pemanasan awal baja karbon.
Faktor-faktor yang mempengaruhi temperatur pemanasan awal pada sambungan las baja karbon adalah :
- kadar karbon dalam baja
- ketebalan sambungan yang dilas
- panas masuk selama proses pengelasan dan jenis yang dipakai.

3. Persamaan karbon pada baja
Baja dengan kadar karbon lebih tinggi, mempunyai kemampuan dikeraskan yang lebih besar. Baja menjadi lebih keras, khususnya pada sambungan las, menjadi kurang fleksibel. Beberapa peningkatan dalam kekerasan (hardness) dan kerapuhan (britleness) akan meningkatkan kemungkinan retak pada HAZ.
Pengerasan dapat dicegah dengan kecepatan pendinginan yang pelan dari las. Kadar karbon yang lebih tinggi memerlukan pendinginan yang lebih pelan, untuk itu temperatur pemanasan awal yang lebih tinggi perlu dipertimbangkan.
Baja komersial tidak sesederhana paduan besi-karbon, tetapi mengandung unsur paduan lainya. Kecenderungan pada kecepatan “baja paduan” ini pada pengerasan dan kemampuan dilas adalah faktor dalam menentukan kadar karbon yang digunakan. Persamaan karbon (carbon equivalen /CE) memberikan perkiraan kadar karbon baja paduan total, yang mempunyai kemampuan dilas yang sama seperti baja yang diminta.
Untuk membantu dalam perhitungan pemanasan awal yang diperlukan dalam prosedur pengelasan baja karbon umumnya, baja dengan kadar karbon yang berbeda batas persamaan diidentifikasi dengan nomor kelompok baja seperti ditunjukan dalam tabel berikut.

Persamaan karbon % Nomor kelompok baja
Dibawah 0.30
0.30 -  0.35
0.35 - 0.40
0.40 - 0.45
0.45 - 0.50
0.50 - 0.55
0.55 - 0.60
0.60 - 0.65
0.65 - 0.70
0.70 - 0.75
0.75 - 0.80
 0.80 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Nilai persamaan karbon (CE), secara khusus dihitung menggunakan rumus berikut :

CE = C +  Mn / 6  +  (Cr + Mo + V) / 5  +  (N1 + Cu) / 15 

4. Sambungan dengan ketebalan kombinasi.
Pemanasan awal mencegah kehilangan panas secara tiba-tiba logam las kedalam logam induk. Bagian logam yang lebih tebal pada bentuk sambungan las akan memberikan pengaruh quenching yang lebih besar pada las. Semua bentuk lembaran yang disambung harus dipertimbangkan.
Menentukan ketebalan kombinasi.

Bentuk geometri sambungan yang lebih tebal, akan lebih besar mempengaruhi pada kebutuhan temperatur pemanasan awal yang diperlukan.
Kombinasi nomor kelompok persamaan karbon dan ketebalan sambungan yang dikombinasi digunakan untuk menghasilkan indek kemampuan dilas
Huruf A sampai L menunjukan indek kemampuan las sambungan yang dihasilkan menggunakan grafik berikut :

Diagram indek kemampuan dilas pada baja karbon

5. Panas masuk proses pengelasan
Faktor terakhir yang digunakan untuk membantu menentukan kebutuhan pemanasan awal adalah proses pengelasan dan jenis pengelasan yang dipakai.
Pertimbangan ini dibagi menjadi dua kelompk :
 MMAW ( manual metal arch welding ) menggunakan elektrode yang dikontrol hidrogen, proses pengelasan semi otomatis dan otomatis.
 MMAW menggunakan elektrode dikontrol selain dengan hidrogen.

Rumus yang digunakan untuk menentukan panas masuk ke proses pengelasan adalah sama, yang ditunjukan dalam persamaan matematik sebagai berikut :

Q = EI / V  x  60 / 1000 

Q = energi pengelasan yang masuk ( Kj / mm)
E = tegangan busur (volts)
I = arus pengelasan (ampere)
V = kecepatan pengelasan (mm/menit)

Persamaan ini dikalikan dengan 60 / 1000 supaya dimungkinkan panas masuk dinyatakan dalam Kj / mm.
Secara sederhana persamaan ini ditulis :

Panas masuk (Kj / mm) =  ( volt x amps ) / kec. pengelasan (mm/menit)  x  60 / 1000 

Kebutuhan pemanasan awal
Informasi yang diperlukan :
 indek kemampuan las sambungan
 energi pengelasan yang masuk

Energi pengelasan yang masuk (Kj/mm) deposit
Grafik ini digunakan untuk pengelasan MMAW elektroda hirogen, otomatis dan semi.
Dengan pendekatan tabel pada proses atau pemakaian menggunakan indek kemampuan las dan nilai energi masuk untuk mengetahui temperatur pemanasan awal yang direkomendasikan.

Grafik ini digunakan untuk MMAW menggunakan elektroda selain hidrogen.

6. BENTUK-BENTUK KEGAGALAN DALAM PENGELASAN

Tujuan
Untuk mengetahui jenis dan penyebab kegagalan dalam pengelasan, seperti :
- kerusakan rapuh (brittle fracture)
- kelelahan (fatigue)
- korosi tegangan (stress corosion)
- sobekan (lamelar tearing)
- korosi galvanis (galvanic corosion)
- hancurnya las dan karbid (weld decay and carbide)
- endapan (precipitation) :
- mulur (creep)

A. Kegagalan Las / Logam Induk (weld / parent metal failure)
Tegangan yang dihasilkan dari fabrikasi atau kondisi pelayanan dapat menimbulkan kegagalan pada las atau logam induk.
Paduan dan logam yang berbeda akan merespon secara berbeda pada tegangan yang sama. Kemungkinan kegagalan pada las atau logam induk dapat dinaikan dengan :
- prosedur pengelasan yang tidak baik
- kondisi pelayanan
- komposisi kimia logam
- ketidaksempurnaan yang tertinggal selama proses pembuatan logam

1. Kerusakan rapuh (brittle fracture)
Kerusakan logam secara umum adalah :
- keuletan (ductile)
- rapuh (brittle)
- kombinasi keuletan dan rapuh

Pengujian tarik yang dilakukan pada spesimen yang disiapkan dari baja karbon rendah dianealing akan menghasilkan karakteristik khusus dari kegagalan liat (fracture). Lembaran hasil pengujian ini akan menampakan perubahan bentuk yang permanen sebelum patah. Ketika kerusakan dievaluasi, penurunan dalam luas dibandingkan dengan diameter spesimen aslinya akan meningkat secara berarti dalam panjang secara jelas dan menampakan kegagalan seperti tumpul, permukaan berserabut dengan sobek dan butiran direntangkan. Kerusakan keuletan dalam industri terjadi dibawah kondisi beban lebih.

Benda uji pengujian tarik

Banyak logam akan menampakan karakteristik kerapuhan dalam kerusakan. Kerapuhan ini akan lebih jelas nampak pada temperatur logam lebih rendah.
Kerusakan rapuh dalam pengujian tegangan tidak akan nampak atau sangat kecil. Perubahan bentuk terjadi pada pengujian kedua diameter spesimen dan struktur butiran. Permukaan yang rusak akan relatif datar dan terang dan nampak seperti dalam kristal.
Kerusakan rapuh terjadi secara cepat tanpa ada peringatan bahwa kegagalan adalah dekat. Pemisahan sekali dari butiran memulai kerusakan dari semua bagian dengan cepat.
Dengan meyakinkan ukuran struktur butiran yang kecil dalam baja karbon dan baja karbon mangan kemungkinan rusak rapuh dapat diturunkan pada temperatur kamar. Peningkatan yang berarti dalam kerapuhan baja karbon terjadi pada temperatur dibawah 0C.
Kerusakan fraktur paling banyak disebabkan oleh beban tumbuk (impact) bilamana logam pada temperatur rendah dan dalam kondisi ditakik. Untuk alasan ini, pengujian tumbuk ( contoh uji charpy) secara umum dilakukan pada temperatur dibawah nol untuk mengevaluasi kekerasan takik dari bahan.

2. Retak pengerasan (solodification cracking)
Penyusutan tegangan akan ditimbulkan pada semua jenis pengelasan peleburan (fusi). Jika penyusutan ditahan selama pendinginan, retak pendinginan las atau HAZ mungkin terjadi.
Retak pengerasan atau retak panas terjadi setelah logam las baru saja dipadatkan. Pada retak jenis ini, logam harus mempunyai keuletan yang rendah selama tingkat pengerasan dan ditunjukan pada tegangan tarik. Retak logam las terbanyak adalah jenis, retak garis tengah, retak kawah.
Kemungkinan retak karena pengerasan dipengaruhi oleh :
- Bentuk butiran las. Butiran yang sempit dan dalam lebih mudah untuk retak pengerasan dari pada butiran yang mempunyai luas yang lebih lebar lebih dan dalam.
- Komposisi logam induk. Dalam baja sulfur, sulfida tetap cair selama pengerasan las dan membentuk kekuatan yang rendah pada batas butiran yang membolehkan butiran terpisah untuk menghasilkan retak yang panas.
- Sambungan yang menahan beban tinggi seperti dalam bagian yang berat, pendinginan cepat dan tidak diperbolehkan penyusutan tegangan diserap dan dengan mudah menciptakan retak las. Las sudut yang cekung secara umum lebih mudah retak pada pengerasan dari pada las tumpul , meskipun, jalur akar dalam sempit dalam las tumpul akan sensitif terhadap retak.
- Kawah las tidak terisi dengan baik dan tipis, secara umum didinginkan secara cepat. Karena memberikan sedikit ketahanan pada tegangan, “ retak kawah” dalam kawah yang biasa tidak terisi. Retak dibawah tegangan ini mungkin menyebar secar cepat selama pengelasan.

3. Retak daerah pengaruh panas (heat affected zone cracking)
Retak bentuk ini adalah juga mengarah seperti retak dibawah butiran, retak kaki, retak daerah keras, retak dingin.
Retak HAZ baja karbon dan baja karbon-mangan adalah hasil dari kombinasi :
- Gas hidrogen yang diserap secara cepat dalam pengelasan dan daerah pengaruh panas. Setelah logam dingin hidrogen ini tidak dapat keluar akibat penyusutan tegangan, hal ini akan menghasilkan keretakan dingin pada daerah pengaruh panas.
- Struktur martensit (keras). Ini berhubungan dengan komposisi logam induk dan kecepatan pendinginan setelah pengelasan. Sebagai bentuk martensit pada temperatur dibawah 200C retak HAZ paling banyak terjadi pada temperatur kamar . Baja paduan dan baja karbon tinggi adalah mudah untuk retak haz.
- Tegangan, seperti dengan retak pengerasan. Penyusutan tegangan memainkan utama dalam retak HAZ. Kekakuan sambungan las akan menambah pada tingkat tegangan sisa yang dapat memicu retak hidrogen.
Kemungkinan retak HAZ dapat diturunkan dengan menggantung baja pada temperatur yang dinaikan untuk beberapa waktu setelah pengelasan dan didinginkan secara pelan. Hal ini akan memberikan hidrogen lebih tersebar dan mencegah formasi martensite HAZ.

4. Sobekan (lamelar tearing)
Syarat ini digunakan untuk menguraikan retak yang terjadi dalam logam induk dan jalur dalam arah memanjang.
Sobekan adalah hasil gabungan tegangan terpusat yang tinggi melalui ketebalan logam, biasanya dihasilkan pada pengelasan, keuletan yang rendah pada melewati plat, dan ketebalan plat diatas 25 mm.

Gambar sobekan (lamelar tearing ) dalam las tumpul T dan las sudut
Melalui ketebalan tegangan dapat menyebabkan sobekan dalam sambungan T dan sambungan sudut ( ketika tegangan pada 90 pada tepi plat) dari pada dalam sambungan dimana kedua plat telah dimiringkan.
Pengaruh melalui ketebalan tegangan dalam keuletan logam, terbesar jika tegangan pengelasan pada 90 terhadap tepi plat. Hal ini dapat diturunkan dengan merubah geometri persiapan plat.

Gambar persiapan pengelasan untuk menurunkan cacat sobekan

5. Kelelahan (fatigue)
Kelelahan adalah kerusakan hasil dari tegangan yang berulang-ulang.
Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyebabkan terjadinya kerusakan adalah lebih kecil dari kekuatan tarik bahan. Contoh tegangan yang dapat menghasilkan kelelahan adalah lentur yang berulang-ulang pada poros pada kereta pembawa barang.
Kegagalan bukan karena hasil kesalahan logam tetapi secara umum lebih disebabkan oleh kesalahan dalam perancangan atau pekerjaan. Dalam las sudut dimana kaki tidak melengkung secara pelan dengan logam induk, seperti bentuk cekung yang berlebih, akan menimbulkan titik konsentrasi tegangan yang dapat menimbulkan kegagalan dibawah beban lelah.
Jika kegagalan mulai terjadi, retak yang halus mengembangkan melalui bidang melintang hingga beban lebih besar dari pada kekuatan, bidang tetap kemudian terjadi kegagalan tiba-tiba.
Kegagalan kelelahan secara mudah diidentifikasi dengan rusak permukaan.

Permukaan kerusakan kelelahan dalam batang baja paduan, daerah yang lebih hitam merupakan bagian terakhir yang mengalami kerusakan
6. Mulur (Creep)
Bahan dibawah beban statis konstan dapat berubah bentuk secara perlahan. Kondisi ini mengarah pada mulur (creep). Periode waktu diatas bahan ini mungkin rusak meskipun tegangan yang diterapkan adalah dibawah kekuatan tegangan tarik logam.
Bahan tahan mulur seperti baja paduan chromium / molybdenum, harus digunakan dalam penggunaan dimana ada kondisi peningkatan mulur.

7. Pengendapan karbide (precipitation carbide)
Kondisi yang khas pada baja tahan karat austenit. Kondisi ini biasa dikenal sebagai kondisi korosi dalam.
Jika baja tahan karat austenit dipanaskan pada batas temperatur 425C – 800C atau didinginkan secara pelan melalui batas temperatur ini, pengendapan karbon keluar pada larutan padat dan membentuk kromium karbid. Karbid ini sangat tinggi dalam kadar kromium.
Selama pengelasan reaksi ini paling cepat pada 650C dan terjadi terutama pada batas butiran. Karena daerah sekitar batas butiran ini telah dikosongkan oleh banyak kadar kromium, ketahahan korosi akan berkurang.
Jika baja tahan karat yang telah dipengaruhi oleh pengendapan ditempatkan dalam lingkungan korosif, hal ini akan merusak, terutama pada daerah pengaruh panas dari las.
Pengendapan karbide dapat dihindari dengan :
- menggunakan baja tahan karat distabilisasikan
- menggunakan baja tahan karat kadar karbon ekstra rendah

8. Baja tahan karat distabilkan
Baja tahan karat yang membentuk chromium karbide selama pemanasan atau pengelasan disebut baja tahan karat tidak stabil.
Baja tahan karat distabilkan mengandung salah satu dari unsur niobium atau titanium yang mempunyai daya gabung lebih besar dengan karbon dari pada chromium. Unsur stabilising ini membentuk karbide yang tidak masuk kedalam larutan pada batas kerja panas normal baja.
Baja tahan karat distabilkan harus di las dengan elektrode distabilkan. Karena titanium tidak berpindah, busur elektrode dengan mudah distabilkan dengan niobium.
Baja tahan karat distabilkan mungkin dilas menggunakan elektrode distabilkan tanpa memerlukan perlakuan selanjutnya untuk mencegah atau membetulkan pengendapan karbid.

9. Baja tahan karat karbon rendah
Jika kadar karbon pada kedua baja tahan karat dan elektroda adalah sangat rendah / kecil atau tidak akan membentuk karbide, baja tahan karat yang mengandung kurang dari 0.03 % karbon tidak membentuk jumlah karbid yang berarti dan tidak akan mempengaruhi ketahanan korosi.

B. Perlakuan Panas
Baja tahan karat tidak distabilkan, pada kondisi pengelasan akan menghasilkan pengendapan karbid , dan dapat dikembalikan pada kondisi aslinya dengan perlakuan panas.
Pemanasan baja ini disekitar 1050C untuk mencairkan kembali karbid. Baja ditahan pada temperatur ini untuk waktu yang singkat sebelum dicelup dalam air. Pendinginan melewati batas temperatur pembentukan karbide, tidak menghasilkan waktu yang cukup untuk terjadinya pengendapan karbide dan baja akan menampakan sifat-sifat aslinya.

1. Fase sigma
Kondisi ini yang dibentuk secara pelan dalam baja tahan karat austenit chromium tinggi ketika ditampilkan pada temperatur antara 600C dan 900C untuk jangka waktu tertentu. Fase ini mengarah sebagai fase sigma. Kehilangan keuletan yang berarti dan ketangguhan takik akan terjadi dalam baja yang dipengaruhi oleh kondisi ini.
Fase ini dapat dicairkan lagi dengan pemanasan logam diatas 1000C untuk waktu yang pendek.

2. Korosi tegangan (stress corrosion)
Retak korosi tegangan adalah hasil dari logam yang ditampilkan pada lingkungan korosif bilamana menahan tegangan.
Tegangan sisa sebagai hasil pengelasan adalah satu dari sumber utama tegangan yang membantu meningkatkan kondisi ini.
Lingkungan korosif yang bervariasi dapat dipertanggungjawabkan, tetapi potensi kemungkinan rusak akan tergantung pada paduannya.
Paduan dan lingkungan paling banyak pada fabrikasi yang berhubungan dengan retak korosi tegangan adalah :
- baja tahan karat ditempatkan pada clorida , larutan caustic atau asam sulfur
- baja karbon ditempatkan pada caustic, larutan nitrat , asam sulfur dan larutan air sianida
- paduan tembaga ditempatkan pada amonia

Penyebaran retak dapat didorong jika terlebih dahulu ada retak atau cacat lainnya ada dalam las.
Perlakuan panas setelah pengelasan (pembebasan tegangan) las dalam baja karbon direkomendasikan untuk menurunkan kemungkinan retak korosi tegangan dari caustic.
Meskipun susah, pembebasan tegangan dari sambungan dalam baja tahan karat austenit dapat dilakukan pada clorida, tetapi secara umum baja tahan karat molybdenum lebih tahan digunakan.

3. Korosi galvanis (galvanic corrosion)
Korosi galvanis terjadi jika dua logam berbeda digabung, dan ditempatkan pada lingkungan korosi (seperti air garam).
Dalam situasi seperti ini, satu logam menjadi bagian positif dalam rangkaian (anode) dan bagian lainya negatif (katode), menyebakan salah satu logam larut (dissolve) bilamana yang lainya tetap.
Korosi galvanis lebih cepat jika dua logam mempunyai perbedaan tegangan yang besar diestimasi dapat menghasilkan potensial elektroda.
Sebagai contoh korosi galvanis ketika pipa air baja dihubungkan dengan pipa air tembaga. Pipa air baja akan rusak dengan cepat bilamana keduanya disentuhkan. Meskipun, jika keduanya adalah pipa baja, korosi akan terjadi untuk waktu yang lama.
Korosi galvanis dapat dicegah atau diturunkan dengan :
- menggunakan penyekat antara logam tak sejenis
- meyakinkan bahwa logam yang berhubungan dengan lainnya mempunyai potensial elektrode yang sama
- baja digalvanis
- memberikan arus listrik dari sumber diluar melalui logam dibawah pengaruh korosi ( anode). Hal ini dapat dilakukan untuk melindungi penguatan dalam beton dan pipa bawah tanah.

4. Pengaruh takik (notches)
Semua takik adalah menaikan tegangan dan dalam struktur tidak diperlukan :
- takik
- butiran las bentuk cembung
- tanda alat
- tanda penggerindaan

Takik mempunyai pengaruh menurunkan :
- kekuatan tegangan tarik
- kekuatan tumbuk
- keuletan

Takik tidak mempunyai pengaruh pada kekuatan memampatkan. Jika tegangan tarik diterapkan pada struktur yang mengandung retak takik, mudah untuk diperbanyak dan kerusakan dapat terjadi pada gaya yang lebih rendah dari kekuatan tarik logam.
Ketangguhan dapat turun lebih besar pada logam yang mengandung takik. Takik meningkatkan kegagalan dengan cepat dan sangat kecil energi beban tumbuk yang diserap.

Ketika pengujian kekuatan tumbuk, benda kerja adalah ditakik dan pengujian secara umum diuraikan sebagai pengujian untuk ketangguhan takik. Kekuatan tumbuk logam paling banyak turun pada temperatur lebih rendah .

Gambar Takik ditimbulkan selama pengelasan

Struktur yang dilas dengan butiran las cembung berlebih, undercut atau overrol akan memulai terjadinya sobekan dan kerusakan dengan mudah dapat terjadi jika diterapkan dengan lengkung.

matakuliah

Sabtu, 13 November 2010

PEMERIKSAAN CACAT LOGAM

1. PERUBAHAN METALURGI LAS