Setara Karbon dan Kemampuan Las: Rumus CEV dan Pcm

Mengapa satu angka?

Kekerasan zona terpengaruh panas (HAZ) setelah pengelasan — dan bersamanya risiko retak dingin akibat hidrogen — meningkat seiring kandungan karbon dan paduan yang bekerja bersama-sama. Rumus setara karbon memampatkan analisis sendok (ladle) menjadi satu indeks yang berkorelasi dengan kemampuan pengerasan HAZ dan risiko retak, sehingga prosedur dapat disaring sebelum las uji apa pun dibuat.

Rumus IIW (CEV)

CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 — semua unsur dalam persen berat.

Ini adalah rumus yang diadopsi dalam praktik EN dan ISO: EN 10025 menyatakan CEV maksimum untuk setiap mutu struktural, dan EN 1011 menggunakan CEV dalam panduan prosedur pengelasannya. Rumus ini dikembangkan untuk baja karbon-mangan konvensional. Pita interpretasi yang banyak digunakan adalah:

• CEV hingga kira-kira 0.40 — umumnya dapat dilas tanpa pemanasan awal dalam kondisi biasa.
• Kira-kira 0.40–0.50 — pemanasan awal umumnya diperlukan, meningkat seiring ketebalan, kekangan, dan kadar hidrogen; praktik hidrogen rendah berlaku.
• Di atas kira-kira 0.50 — risiko retak tinggi; pemanasan awal, suhu antarlapis yang terkontrol, dan bahan habis pakai hidrogen rendah adalah standar, dengan kualifikasi prosedur yang esensial.

Contoh yang dikerjakan (nilai pabrik ilustratif): C 0.16, Mn 1.50, Cr+Mo+V 0.10, Ni+Cu 0.15 menghasilkan CEV = 0.16 + 0.25 + 0.02 + 0.01 = 0.44 — tepat berada dalam pita pemanasan awal.

Pcm: rumus untuk baja karbon rendah modern

Baja canai termomekanik dan baja HSLA mengandung karbon rendah tetapi sebaran unsur paduan, dan rumus IIW melebih-lebihkan risiko retaknya. Pcm Ito–Bessyo membobot unsur-unsur tersebut secara berbeda:

Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B

Pcm adalah standar dalam praktik pipa saluran (API 5L membatasinya untuk mutu PSL2, biasanya pada 0.25) dan dalam standar Jepang. Sebagai aturan praktis, Pcm hingga kira-kira 0.20–0.25 menunjukkan kemampuan las yang baik untuk baja karbon rendah. EN 1011 menawarkan rumus CET terkait sebagai alternatif lain untuk perhitungan prosedur.

Apa yang tidak diberitahukan CEV kepada Anda

• Suhu pemanasan awal tidak dibaca dari CEV saja: metode A EN 1011-2 menggabungkan CEV dengan ketebalan gabungan, skala hidrogen dari proses dan bahan habis pakai, kekangan, dan masukan panas.
• Dua baja dengan CEV yang sama dapat berperilaku berbeda — panas dengan karbon lebih tinggi/paduan lebih rendah bukanlah masalah pengelasan yang sama dengan panas dengan karbon lebih rendah/paduan lebih tinggi.
• Gunakan analisis sendok (ladle) aktual dari sertifikat untuk pekerjaan prosedur. Nilai maksimum mutu (misalnya S355J2 pada biasanya ≤ 0.45 dalam ketebalan umum) adalah batas atas yang harus dipatuhi oleh panas tersebut, bukan nilai panas di hadapan Anda.
• Baja tahan karat austenitik dan baja perkakas yang dikeraskan berada sepenuhnya di luar cakupan kedua rumus tersebut.
• Terakhir, CEV bukanlah sifat baja dalam layanan: CEV tidak memprediksi apa pun tentang kekuatan atau ketangguhan sambungan jadi, hanya tentang kecenderungan pengerasan HAZ selama pengelasan. Baja dengan CEV rendah masih dapat menghasilkan las yang buruk melalui persiapan sambungan yang buruk, bahan habis pakai yang lembap, atau prosedur yang tidak terkualifikasi — indeks ini menyaring kimia, bukan pengerjaan.