Download - SIFAT TERMAL & LISTRIK
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
1/28
SIFAT TERMAL & LISTRIKSUATU BAHAN
Pertemuan-8
1
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
2/28
SIFAT TERMAL
Pemuaian adalah bertambahnya uuran !uatubenda arena "en#aruh "erubahan !uhu atau
bertambahnya uuran !uatu benda arenamenerima al$r.
%$nt$h manaat "emuaian'(1) term$meter *at +air (ra!a dan al$h$l),(-) term$meter #a!,(.) "en#elin#an "elat l$#am,
(/) "ema!an#an r$da "ada ban ba0a l$$m$ti atau"ema!an#an bin#ai be!i "ada r$da!ad$"edati2
-
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
3/28
SIFAT TERMAL
Daya hantar panas→ Ener#i "ana! da"at ber"indah dari !uatubenda e benda yan# lainnya den#an ti#a+ara yaitu' $ndu!i, $n3e!i dan radia!i2
Se+ara umum eti#a 0eni! ter!ebutdibedaan berda!aran media dalamu"aya memindahan ener#i "ana!2
K$ndu!i men##unaan media "adat
K$n3e!i men##unaan media 4uida
Radia!i men##unaan media #el$mban#eletr$ma#neti2
.
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
4/28
PEN56LAHAN TERMAL
PROSES ANNEALING
Annealin# 7 "en#$lahan "ana! den#an +ara mema"aran bahan"ada tem"eratur tin##i !elama 8atu tertentu diiuti
"endin#inan lambat Tu0uan annealin# '
• 12 Membeba!an te#an#an
• -2 Menin#atan dutilita!, etan##uhan dan !iat luna
.2 Men#ha!ilan !truturmir$ !"e!i9
Pr$!e! annealin# terdiri dari . taha" '
• 12 Pemana!an hin##a T yan# diin#inan
• -2 Penahanan (soaking) "ada T ter!ebut
• .2 Pendin#inan hin##a T amar
Fat$r ber"en#aruh dalam annealin# ' T, t dan #e$metri benda
/
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
5/28
7 "erlauan "ana! untu mela8an "en#aruh+$ld 8$r : untu melunaan danmenin#atan dutilita! l$#am yan# !udah
diera!an den#an re#an#an;i"erluan dalam abria!i yan# melibatande$rma!i "la!ti berlebihan a#ar bahan tida"e+ah "ada de$rma!i lan0ut
Meli"uti re+$3ery dan reri!tali!a!i, tan"a"ertumbuhan butir
;ilauan "ada T rendah (< T reri!tali!a!i)atau dalam atm$!er n$n=$!idati untu
men+e#ah $!ida!i "ermuaan (!+alin#) >
PR6%ESS ANNEALIN5
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
6/28
STRESS RELIEF
?
Te#an#an !i!a internal mun#in diaibatan$leh '
12 ;e$rma!i "la!ti (ma+hinin#, #rindin#, @)
-2 Pendin#inan ta !era#am !etelah abria!i
"ada T tin##i (la!, +$r, @).2 Tran!$rma!i a!a !aat "endin#inan
Te#an#an !i!a da"at menyebaban di!t$r!i dan8ar"a#e haru! dihilan#an den#an stress
relief annealing7 "emana!an hin##a T tertentu, ditahan "ada
T t!b hin##a !eluruh benda !era#am,"endin#inan di udara hin##a T amar
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
7/28
ANNEALIN5 PA;UAN Fe
A1 ' tem"eratur riti ba8ah, T A1 !eluruh au!tenite men0adi
errite dan +ementite
A. dan A+m ' tem"eratur riti ata!, bata! a!a untu hy"$eute+t$id
dan hy"ereute+t$id
Tu0uan ' untu menin#atan !iat meani ba0a dan "aduannya
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
8/28
• Normalizing
• Untu men#uran#i uuran butir rata=rata dan men#ha!ilandi!tribu!i uuran yan# !era#am
• men#ha!ilan !trutur mir$ 9ne #rained "earlite (lebih tan##uh)
• den#an "emana!an "ada T7 >> C D> % di ata! A. dan A+m !elama
8atu yan# +uu" untu tran!$rma!i len#a" men0adi au!tenite(au!teniti*in#) dan "endin#inan di udara
• Full Anneal
• ;ilauan terhada" ba0a % rendah dan !edan# yan# aan dime!inatau aan men#alami de$rma!i "la!ti berlebihan
• den#an au!teniti!a!i "ada T7(1>=/$%) di ata! A. atau A1 hin##a
ter+a"ai e!etimban#an dan didin#inan dalam tun#u
• Men#ha!ilan !truturmir$ +$ar!e "earlite (G "r$eute+t$id) yan#
luna dan dutil• Spheroidizing
• ;ilauan terhada" ba0a % medium dan tin##i a#ar da"at dime!inatau dide$rma!i
• den#an "emana!an "ada T te"at di ba8ah A1 ( %) !elama 1>=
-> 0am untu tran!$rma!i "earlite !"her$iditeD
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
9/28
PENGOLAHAN PANAS BAJA
• Pen#$lahan "ana! $n3en!i$nal untu men#ha!ilan ba0amarten!iti ' au!teniti!a!i diiuti uen+hin# may$rita!
!truturmir$ ' marten!ite• Pada uen+hin# "endin#inan tida merata, di "ermuaan lebih
+e"at dari "ada di ba#ian dalam !"e+imen !truturmir$ &!iat meani ber3aria!i den#an 0ara dari "ermuaan !"e+imen
• Pen#$lahan "ana! untu men#ha!ilan !truturmir$ marten!ite
ter#antun# "ada '• 12 K$m"$!i!i "aduan
• -2 Jeni! dan arater uen+hin# medium
• .2 Uuran dan bentu !"e+imen
•HAR;ENABILIT (KEMAMPUAN PEN5ERASAN)• Kemam"uan !uatu "aduan ba0a untu bertran!$rma!i men0adimarten!ite den#an met$da uen+hin# ttt, ter#antun# "ada$m"$!i!i "aduan
• 7 emam"uan "aduan untu diera!an den#an "embentuan
marten!ite !eba#ai ha!il "erlauan "ana!• 7 Uuran ualitati la0u "enurunan eera!an terhada" 0ara dari
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
10/28
SIFAT LISTRIK
Pen#hantar li!tri i$ni adalah i$n=i$n yan#da"at men#hantaran aru! li!tri, bai i$n"$!iti mau"un i$n ne#ati2
;alam bebera"a bahan 0u#a dienal
eli!trian tean atau !iat "ie*$eletri ba#ian bahan yan# !erin# di#unaan!eba#ai !en!$r2
Pen#hantar eletr$ni adalah bahan yan#
da"at men#hantaran aru! li!tri, baiberu"a *at "adat, +air atau #a!2 Karena!iatnya yan# $nduti maa di!ebut$ndut$r2
1
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
11/28
SIFAT LISTRIK
K$ndut$r material yan#men#i*inan muatan ber#erabeba! mele8atinya2
I!$lat$r material yan# tidamen#i*inan muatan ber#erabeba! mele8atinya2
Pada $ndut$r eletr$n terluar dari"enyu!un at$mnya men0adi beba!dan ber#era mele8ati "adatan,dienal !eba#ai eletr$n $ndu!i2
11
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
12/28
BAHAN=BAHAN PEN5HANTARLISTRIK
AluminiumBaja
Platina
Air RaksaTembaa
!anesium
TitaniumNikel
Sen
1-
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
13/28
TU5AS
1.
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
14/28
Ductility/ keuletan:
Keuletan bahan biasanya diindikasikan dengan persentase perpanjangan
hingga patah atau pengurangan penampang lintang dari suatu spesimen
dalam suatu uji tarik.
Perbedaan antara bahan yang getas (brittle) dan ulet (ductile) dilihat dari
persentase perpanjangannya hingga patah. Jika persentase perpanjangannya melebihi 5%, maka bahan disebut ulet
(ductile). Sedangkan bahan yang kurang dari 5% disebut getas (brittle).
Jika ditinjau dari bidang slip luncur, !cc lebih banyak slip dari bcc dan hcp
sehingga m"bilitas disl"kasi makin besar akan mempengaruhi de!"rmasi
plastis sehingga bahan ulet.
#ari suhu demikian juga makin tinggi suhu, !cc akan makin ulet dibandingkan
dengan bcc dan hcp,karena bidang slip tidak tergantung pada suhu
1/
ba+
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
15/28
Pearlite
Pearlite i! a t8$="ha!ed, lamellar ($r layered) !tru+ture +$m"$!ed$ alternatin# layer! $ al"ha=errite (DD 8t) and +ementite (1-)that $++ur! in !$me !teel! and +a!t ir$n!2 ;urin# !l$8 +$$lin#"earlite $rm! by a eute+t$id rea+ti$n a! au!tenite i! bel$8 -%(the eute+t$id tem"erature)2
The eute+t$id +$m"$!iti$n $ au!tenite i! a""r$Oimately 2D
+arb$n: !teel 8ith le!! +arb$n +$ntent 8ill +$ntain a +$rre!"$ndin#"r$"$rti$n $ relati3ely "ure errite +ry!tallite! that d$ n$t"arti+i"ate in the eute+t$id rea+ti$n and +ann$t tran!$rm int$"earlite2 Lie8i!e !teel! 8ith hi#her +arb$n +$ntent! 8ill $rm+ementite be$re rea+hin# the eute+t$id "$int2 The "r$"$rti$n $errite and +ementite $rmin# ab$3e the eute+t$id "$int +an be+al+ulated r$m the ir$nir$n+arbide euilibrium "ha!e dia#ram
u!in# the le3er rule2 Pearlite 8a! 9r!t identi9ed by Henry %lit$n S$rby and initially
named !$rbite, h$8e3er the !imilarity $ mi+r$!tru+ture t$ na+re and e!"e+ially the $"ti+al eQe+t +au!ed by the !+ale $ the!tru+ture made the alternati3e name m$re "$"ular2
Pearlite i! a +$mm$n mi+r$!tru+ture $++urrin# in many #rade! $
!teel!2
1>
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(matter)http://en.wikipedia.org/wiki/Lamellar_structurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(iron)http://en.wikipedia.org/wiki/Cementitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cast_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Lever_rulehttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Mother_of_pearlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Bainitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Mother_of_pearlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Lever_rulehttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cast_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cementitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(iron)http://en.wikipedia.org/wiki/Lamellar_structurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(matter)
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
16/28
1?
"errite (=ir$n, =ir$n)
Au!tenite (=ir$n)Pearlite (DD errite, 1- +ementite)
Ledeburite (errite=+ementite eute+ti+, /2.
+arb$n)
%ementite (ir$n +arbide, Fe.%)
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
17/28
1ba+
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
18/28
S"her$idi*ati$n
S"her$idi*ati$n i! an annealin# "r$+e!! u!ed $r hi#h +arb$n !teel!(%arb$n < 2?) that 8ill be ma+hined $r +$ld $rmed!ub!euently2 Thi! i! d$ne by $ne $ the $ll$8in# 8ay!'
Heat the "art t$ a tem"erature 0u!t bel$8 the Ferrite=Au!tenite line,line A1 $r bel$8 the Au!tenite=%ementite line, e!!entially bel$8 the- ;e# % (1./ ;e# F) line2 H$ld the tem"erature $r a "r$l$n#ed
time and $ll$8 by airly !l$8 +$$lin#2 6r%y+le multi"le time! bet8een tem"erature! !li#htly ab$3e and
!li#htly bel$8 the - ;e# % (1./ ;e# F) line, !ay $r eOam"lebet8een and > ;e# % (1-- = 1.D- ;e# F), and !l$8 +$$l2 6r
F$r t$$l and all$y !teel! heat t$ > t$ D ;e# % (1.D-=1/- ;e#F) and h$ld $r !e3eral h$ur! $ll$8ed by !l$8 +$$lin#2
All the!e meth$d! re!ult in a !tru+ture in 8hi+h all the %ementite i!in the $rm $ !mall #l$bule! (!"her$id!) di!"er!ed thr$u#h$ut theerrite matriO2 Thi! !tru+ture all$8! $r im"r$3ed ma+hinin# in+$ntinu$u! +uttin# $"erati$n! !u+h a! lathe! and !+re8 ma+hine!2S"her$idi*ati$n al!$ im"r$3e! re!i!tan+e t$ abra!i$n2
1D
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
19/28
1
ba+
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
20/28
Austenite
Austenite, al!$ n$8n a! amma#$ase ir%n i! a metalli+ n$n=ma#neti+all$tr$"e $ ir$n $r a !$lid !$luti$n $ir$n, 8ith an all$yin# element21V In
"lain=+arb$n !teel, au!tenite eOi!t!ab$3e the +riti+al eute+t$id tem"erature$ 1, K (1,./ F): $ther all$y! $!teel ha3e diQerent eute+t$idtem"erature!2 It i! named ater SirXilliam %handler R$bert!=Au!ten (1D/.C1-)2-V
-
http://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solid_solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Alloyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Plain-carbon_steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Chandler_Roberts-Austenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Chandler_Roberts-Austenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Plain-carbon_steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Alloyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solid_solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_iron
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
21/28
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
22/28
--
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
23/28
-.ba+
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
24/28
+$ar!e "earlite
-/ba+
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
25/28
->
Xar"a#e i! a di!t$rti$n 8here the !ura+e! $ the m$lded"art d$ n$t $ll$8 the intended !ha"e $ the de!i#n2
Part 8ar"a#e re!ult! r$m m$lded=in re!idual !tre!!e!,8hi+h, in turn, i! +au!ed by diQerential !hrina#e $ materialin the m$lded "art2I the !hrina#e thr$u#h$ut the "art i! uni$rm, the m$ldin#8ill n$t de$rm $r 8ar", it !im"ly be+$me! !maller2H$8e3er, a+hie3in# l$8 and uni$rm !hrina#e i! a+$m"li+ated ta! due t$ the "re!en+e and intera+ti$n $many a+t$r! !u+h a! m$le+ular and 9ber $rientati$n!, m$ld+$$lin#, "art and m$ld de!i#n!, and "r$+e!! +$nditi$n!2
Xar"a#e
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
26/28
Xar"a#e
-?
Part 8ar"a#e due t$ (a) n$n=uni$rm +$$lin# in the "art,and (b) a!ymmetri+ +$$lin# a+r$!! the "art thi+ne!!2
N%n-uni&%rm m%l' (%%lin a(r%ss t$e #art t$i(kness
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
27/28
-
Lar#er 3$lumetri+ !hrina#e due t$ the hi#h +ry!talli*ati$n le3elin the !l$8 +$$lin# area! (e2#2, the thi+ !e+ti$n!) lead! t$diQerential !hrina#e and thu! "art 8ar"a#e
Part t$i(kness )ariati%n
-
8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK
28/28
-D
Part e%metr* as*mmetr* %r (ur)ature
The "$$r +$$lin# $ the m$ld 8all $n the ribbed !ide +au!e! a!l$8er +$$lin# $ the material $n that $ne !ide, 8hi+h +an leadt$ "art 8ar"a#e