ilmu bahan mekanik

32
ILMU BAHAN MEKANIK Disusun Oleh : Tan Ali Al Ayubi NIM : 21090112060026 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PERKAPALAN UNIVERSITAS DIPONEGORO

Upload: tan-ali-al-ayubi

Post on 04-Jan-2016

718 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ILMU BAHAN MEKANIK

ILMU BAHAN MEKANIK

Disusun Oleh : Tan Ali Al Ayubi

NIM : 21090112060026

FAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PERKAPALAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

2012

Page 2: ILMU BAHAN MEKANIK

Kata Pengantar

Puji syukur kami persembahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia-

Nya kami dapat menyelesaikan laporan yang kami. Kami juga ingin mengucapkan terima

kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara moril maupun materil.

Laporan ini berisi materi-materi yang berhubungan dengan sifat mekanik pada bahan

teknik. Materi-materi tersebut meliputi definisi sifat bahan, pengaruh sifat bahan hingga

contoh pengaplikasian sifat bahan pada kehidupan sehari-hari maupun pada sektor industri

dan teknik.

Kami selaku penyusun memohon maaf apabila dalam laporan ini terdapat banyak

kesalahan. Tidak ada gading yang tak retak. Kami hanya manusia biasa yang jauh dari

kesempurnaan sehingga kami berharap adanya partisipasi dari teman-teman untuk

memberikan kritik dan saran membangun agar kami dapat mengevaluasi hasil laporan kami

dan dapat mengembangkan ilmu yang kami miliki untuk masa yang akan datang.

Kami berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi masyarakat UNDIP pada umunya

dan mahasiswa/i PS D III Teknik Perkapalan khususnya.

Semarang, 15Desember 2012

Penyusun

Page 3: ILMU BAHAN MEKANIK

Daftar isi

Kata pengantar.......................................................................................................... i

Daftar isi.................................................................................................................... ii

BAB I Pendahuan

1.1 Latar Belakang.................................................................................................... 1

1.2 Tujuan................................................................................................................. 1

BAB II Pembahasan

2.1 Definisi Ilmu Bahan............................................................................................. 2

2.2 Klasifikasi Bahan Teknik...................................................................................... 2

2.3. Pemilihan Bahan................................................................................................ 3

2.4. Sifat Mekanik..................................................................................................... 3

2.4.1 strengt (kekuatan).................................................................................... 3

2.4.2 hardness (kekerasan)................................................................................ 4

2.4.3stiffness (kekakuan)...................................................................................6

2.4.4elasticity (elastisitas)................................................................................. 6

2.4.5toughness (ketangguhan).......................................................................... . 10

2.4.6fatigue (kelelahan).................................................................................... 11

2.4.7creep (melar)............................................................................................. 11

2.4.8resilience (kelentingan)............................................................................ 13

BAB III Penutup

3.1 Kesimpulan.......................................................................................................... 16

Daftar Pustaka............................................................................................................ 17

Page 4: ILMU BAHAN MEKANIK

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada zaman globalisasi ini semua kebutuhan semakn variatif dan inovatif di

tambah lagi dengan perkembangan teknologi yang semakin maju dan banyak ilmuwan

menemukan jenis bahan baru.

Perkembangan teknologi yang semakin cepat membuat semakin banyak ilmuan

yang menemukan jenis-jenis bahan baru. Tentunya jika semakin banyak bahan yang

ditemukan maka semakin banyak pula inovasi-inovasi yang dapat diciptakan. Contohnya

di industri perkapalan. Sebagai ahli teknik kita dituntut untuk dapat membuat kapal yang

sesuai dengan kondisi perairan indonesia yang variatif. Untuk itu kita harus

memperhatikan bahan yang cocok untuk kita gunakan dalam proses pembuatan kapal.

Disinilah ilmu bahan digunakan. Untuk memilih bahan yang cocok kita harus

memperhatikan sifat mekaniknya dan juga sifat ekonomisnya. Untuk itu seorang ahli

teknik harus mempelajari ilmu bahan secara mendalam, agar dapat menciptakan kapal

yang baik, kokoh namun tetap ekonomis.

1.2 Tujuan

Mahasiswa dapat mengetahui definisi ilmu bahan secara umum.

Mahsiswa dapat mengidentifikasi sifat-sifat mekanik pada bahan.

Mahasiswa dapat membuat suatu produk kapal yang baik dan ekonomis.

Page 5: ILMU BAHAN MEKANIK

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Definisi Ilmu Bahan

1. Ilmu tentang pengerjaan logam secara kimiawi dan secara mekanis sehingga

dari bijih kemudian diperoleh logam yg berguna (artikata.com)

2. Suatu ilmu yang mempelajari karakteristik / sifat / perilaku logam, ditinjau dari

sifat mekanik (kekuatan, keuletan, kekerasan, ketahanan lelah, dsb.), fisik

(konduktivitas panas, listrik, massa jenis, magnetik, optik, dsb), kimia

(ketahanan korosi, dsb) dan teknologi (kemampuan logam untuk dibentuk,

dilas / disambung, dimesin, dicor dan dikeraskan). (happynriyono.blogspot.com)

3. Ilmu bahan adalah pengetahuan mengenai macam-macam bahan teknik, sifat-

sifatnya terutama sifat mekanik serta berbagai faktor yang dapat mempengaruhi

sifat-sifat tersebut, dan sekit mengenai teknologi pembuatan dan pengujian

bahan-bahan tersebut ( buku ajar mata kuliah ilmu bahan)

2.2 Klasifikasi Bahan Teknik

Secara garis besar bahan tenik terbagi menjadi :

1. Bahan Logam

a. Logam Ferrous, contoh : Besi dan Baja

b. Logam Non Ferrous, contoh : Cu, Sn, Zn, Al, Mg, Ti

2. Bahan Non Logam

a. Plastik

b. Keramik

c. Komposit, gabungan dari dua bahan / lebih dengan sifat yang

berbeda, menghasilkan sifat yang lebih baik dari bahan asalnya,

contoh : logam + keramik , logam + plastik, keramik + plastik.

2.3 Pemilihan Bahan

Syarat yang biasa diminta oleh suatu desain/kontruksi, antara lain :

Page 6: ILMU BAHAN MEKANIK

1. Sifat Mekanik, contoh :strength, hardness, stiffness, elasticity, toughness,

fatigue, creep, resilience.

2. Sifat Fisik, contoh :heat conductivity, electrical conductivity, heat expantion,

bentuk, dimensi, magnetik, optik, strukturmikro.

3. Sifat Kimia, contoh : aktifitas terhadap bahan kimia tertentu, sifat bahan

korosi,

4. Teknologi, contoh : kemampuan logam untuk dibentuk, dilas / disambung,

dimesin, dicor dan dikeraskan.

Adapun fakror-faktor lain yang juga harus diperhatikan untuk desain/ kontruksi :

1. Ketersediaan bahan di pasaran.

2. Ketersediaan teknologi untuk mengolah bahan.

3. Faktor ekonomis seperti harga bahan di pasaran.

2.4 Sifat Mekanik

Sifat makanik adalah sifat yang menyatakan kemampuan suatu bahan untuk

menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan tersebut.

Adapun macam-macam sifat mekanik tersebut adalah:

2.4.1 strengt(kekuatan)

Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan bahan menjadi patah. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser,

kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

Baja mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi bahan yang

sangat berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan,

kelenturan, kealotan, kekerasan dan ketaqhan terhadap korosi.

Baja mempunyai daya tarik,lengkung, dan tekan yang sangat besar.

Pada setiap partai baja, pabrikan baja menandai beberapa besar daya kekuatan

baja itu. Pabrikan baja misalnya, memasukan satu partai baja batangan dan

mencatumkan pada baja itu Fe 360. di sini Fe menunjukan bahwa partai itu

Page 7: ILMU BAHAN MEKANIK

menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja itu. Yang

dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N yang dapat dilakukan

baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi patah. Dalam hal ini

daya tarik itu adalah 360 N/mm2. dahulu kita mencantumkan daya tarik baja

itu Fe 37,  karena daya tariknya adalah 37 kgf/mm2. karna smengandung

sedikit kadar karbon, maka semua jenis baja mempunyai daya tarik yang kuat.

Oleh karna daya tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai

tegangan, seperti tegangan lentur.

2.4.2 hardness(kekerasan)

kekerasanadalah ketahanan material terhadap

penetrasisementarauntukparainsinyurdisainnilaitersebutadalah ukurandari

teganganalir, untuk insinyur lubrikasikekerasan berartiketahananterhadap

mek

anismekeausan,untukparainsinyurmineraloginilaiituadalahketahananterhadap

goresan,danuntukparamekanikwork-

shoplebihbermaknakepadaketahananmaterial terhadap pemotongan dari alat

potong.Begitu banyak konsep kekerasan material yang dipahamioleh kelompok

ilmu, walaupun demikian konsep-konsep tersebut dapat

dihubungkanpadasatumekanismeyaituteganganalirplastisdarimaterialyangdiuji.

Tingkat kepadatan suatu benda/bahan relatif terhadap benda bahan

lainKetahanan suatu bahan relatif terhadap benda lain, melalui suatu cara dan

gaya aksi tertentu.

Cara pengukuran :

– Pembanding (Mohs & Poldi)

– Scratching (goresan)

– Rebounding (pemantulan)

- Indentation(penusukan)

MetodeBrinell

Page 8: ILMU BAHAN MEKANIK

Metode ini diperkenalkanpertamakaliolehJ.A.

Brinellpadatahun1900. Pengujian kekerasan dilakukan dengan memakai

bola baja yang diperkeras (hardened steelball)denganbebandanwaktu

indentasitertentu,sebagaimanaditunjukkanoleh Gambar.1.

Hasil penekanan adalah jejakberbentuk lingkaran bulat, yang harus

dihitung diameternya dibawahmikroskopkhususpengukurjejak.Prosed

urstandarpengujianmensyaratkanbolabajadengandiameter10mm dan

beban3000kguntukpengujianlogam-logam ferrous,atau500kguntuklogam-

logam non-ferrous. Untuk logam-logam ferrous, waktu indentasi biasanya

sekitar 10 detik sementarauntuklogam-logam non-ferrous sekitar30detik.

Walaupundemikian

pengatur

anbebandanwaktuindentasiuntuksetiapmaterialdapatpuladitentukanolehkarak

teristikalatpenguji.Nilaikekerasansuatumaterial yangdinotasikandengan‘HB’

tanpa tambahan angka di belakangnyamenyatakankondisipengujian standar

dengan indentorbolabaja10mm, beban3000kgselamawaktu1—

15detik.Untukkondisiyang lain,nilaikekerasanHB diikutiangka-

angkayangmenyatakankondisipengujian. Contoh: 75 HB 10/500/30

menyatakan nilai kekerasan Brinell sebesar 75 dihasilkan oleh

suatupengujiandenganindentor10mm,pembebanan500kgselama30detik.

Page 9: ILMU BAHAN MEKANIK

2.4.3

2.4.3 stiffness (kekakuan)

Stiffnes adalah kemampuan bahan menerima tegangan atau beban

tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi atau defleksi).

Modulus young adalah perbandingan antara tergangan dan regangan.

Modulus young sering disebut sebagai modulus elastisitas (E) atau modulus

perenggangan. Modulus young adalah penyerongan dari kurva tegang dan

regangan. Kurva tegangan dan regangan seringkali tidak terbentuk garis lurus,

yang menandakan bahwa terjadinya perubahan pada besar regangan dari suatu

benda.

Pengujian stiffness

Untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan tentu harus mengadakan

pengujian bahan tersebut. Salah satunya adalah uji tarik

Uji tarik adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian

ini sangat sederhana, tidak mahan dan sudah mengalami setandarisasi di

seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS

2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana

bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana

material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus

memiliki cengkraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly

stiff). Brand terkenal untuk alat uji tarik antara lain adalah shimadzu, Instron,

dan Dartec.

2.4.4 elasticity (elastisitas)

Elastisitas ( Plastticity ) adalah menyatakn kemampuan bahan untuk

mengalami sejumblah deformasi plastik ( yang permanen ) tanpa

mengakibatkan terjadinya kerusakan.

Page 10: ILMU BAHAN MEKANIK

Tegangan

Jika sebuah benda elastis ditarik oleh suatu gaya, benda tersebut akan

bertambah panjang sampai ukuran tertentu sebanding dengan gaya tersebut,

yang berarti ada sejumlah gaya yang bekerja pada setiap satuan panjang benda

Gaya yang bekerja sebanding dengan panjang benda dan berbanding terbalik

dengan luas penampangnya. Dalam fisika, besarnya gaya yang bekerja (F)

dibagi dengan luas penampang (A) didefinisikan sebagai tegangan (stress),

disimbolkan σ:

Dalam SI, satuan tegangan (σ) adalah N/m2 yang diperoleh melalui

pembagian satuan gaya dan luas.

Apabila gaya tersebut menyebabkan pertambahan panjang pada benda,

maka disebut tegangan tensil. Sebaliknya, jika gaya menyebabkan

berkurangnya panjang benda, maka disebut tegangan kompresional.

Regangan

Regangan, disimbolkan oleh e didefinisikan sebagai perbandingan

pertambahan/perubahan panjang (∆l) dengan panjang mula-mula (l0):

Dalam SI, regangan tidak memiliki satuan karena pembagian antar

satuan panjang (m/m= -).

Berdasarkan jenis tegangan, regangan dapat digolongkan menjadi:

1) Regangan linear: perbandingan antara perubahan panjang dengan

panjang mula-mula yang disebabkan oleh tegangan normal;

Page 11: ILMU BAHAN MEKANIK

2) Regangan volume: perbandingan antara perubahan volume dengan

volume mula-mula yang disebabkan oleh stress normal dari beberapa

sisi, dan

3) Regangan shear, perbandingan antara perubahan bentuk dengan bentuk

semula yang diakibatkan adanya tegangan tangensial.

Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas (E) didefinisikan sebagai hasil pembagian antara

tegangan (σ) dan regangan (e) : E= σ/e

Jika Modulus Elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan

terhadap regangan linear, maka disebut dengan Modulus Young. Rumus

Modulus Young diturunkan dari rumus tegangan dan regangan, yaitu:

Dalam SI, satuan Modulus Young sama dengan satuan tegangan

(N/m2) karena pembagian tegangan dengan regangan tidak menimbulkan

pengurangan satuan (regangan tidak memiliki satuan).

Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah

panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda,

semakin sulit benda tersebut dapat memanjang, dan sebaliknya.

Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan

terhadap regangan volume, maka disebut dengan Modulus Bulk yang

menunjukkan besarnya hambatan untuk mengubah volume suatu

benda, dan

Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan

terhadap regangan shear, maka disebut dengan Modulus Shear yang

menunjukkan hambatan gerakan dari bidang-bidang benda padat yang

saling bergesekan.

Page 12: ILMU BAHAN MEKANIK

Di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan nilai dari modulus elastisitas

berbagai jenis benda.

BahanModulus Young Modulus Shear Modulus Bulk

(N/m2)

Besi 100.109 40. 109 90. 109

Baja 200. 109 80. 109 140. 109

Kuningan 90. 109 35. 109 75. 109

Aluminum 70. 109 25. 109 70. 109

Beton 20. 109 - -

Marmer 50. 109 - 70. 109

Granit 45. 109 - 45. 109

Nylon 5. 109 - -

Tulang 15. 109 80. 109 -

Air - - 2. 109

Alkohol - - 1. 109

Raksa - - 2. 109

H2, He, CO2 - - 1.01. 109

Hukum Hook

Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada pegas sebanding

dengan konstanta pegas dan pertambahan panjang pegas. Jika sebuah gaya bekerja

pada sebuah pegas hingga pegas terenggang,

penerapan elastisitas pada dunia perkapalan

contohnya pada lambung kapal, plat yang di gunakan harus yang elastis agar

dapat di bentuk sesuai bnetuk lambung, jika menggunakan plat yang tidak memiliki

elastisitas maka plat akan mudah patah.

Page 13: ILMU BAHAN MEKANIK

2.4.5 toughness (ketangguhan)

Ketangguhan adalah kemampuan menyerap energy pada daerah

plastic. Pada umumnyaketangguhan konsep yang sukar dibuktikan atau

didefinisikan. Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas

keseluruan daerah dibawah kurva tegangan regangan. Luas ini menunjukkan

jumlah energi tiap satuan volume yang dapat dikenakkan kepada bahan tanpa

mengakibatkan pecah. Baja bekas karbo tinggi mempunyai kekuatan luluh dan

kekuatan tarik lebih tinggi dibandingkan baja setruktur karbon menengah.

Uji kekerasan Rockwell

Uji kekerasan adalah mengukur ketahanan material erhadap deformasi

plastic yang terlokalisasi (lengkungan kecil atau goresan). Contohnya uji

kekerasan Rockwell.

Uji kekerasan dalam metode Rockwell, benda uji ditekan dengan

pennet rator (bola baja dan intan dsb). Harga kekerasan diperoleh dari

Perbedaan kedalaman dari beban mayor dan minor. Beban minor merupakan

beban awal yang diberikan untuk pengujian kekerasan Rockwell yang sudah

ditentukan, sedangkan beban mayor merupakan beban minor ditambahkan

dengan beban tambahan yang diberikan saat pengujian kekerasan. Dalam

metode Rockwell nilai kekerasan berdasarkan kedalaman penekanan identor

dan hasilnya dapat langsung dibaca pada jarum penunjuk indiator di mesin

Rockwell.

Pengujian ketangguhan dalam pembuatan pelat kapal tagboat

Pengujian ketangguhan dapat digunakan untuk memperkirakan

ketangguhan relative dari bahan-bahan yang berbeda, missal baja dan

alumunium, sebagai suatu alat untuk memilih bahan-bahan dalam desain. Hal

ini juga bisa digunakan untuk control kualitas, untuk menjamin bahan tersebut

setelah diproduksi mencapai tingkatan minimum ketangguhan spesifik.

2.4.6 fatigue (kelelahan)

Page 14: ILMU BAHAN MEKANIK

Fatique (kelelahan) adalah salah satu jenis kegagalan(patah) pada

komponen akibat beban dinamis (pembebanan yang erulang-ulang atau

beruah-ubah).

Karakreristik kelelahan dibagi menjadi dua jenis yaitu karakteristik

makro dan karakteristk mikro. Karakteristik makro adalah cirri-ciri kelelahan

yang dapat diamati dengan cara visual atau dapat dilihat dengan mata

telanjang. Karaktristik mikro adalah cirri-ciri kelelahan yang hanya dapat

diamati dengan mikroskop atau alat pembesar lainnya dikarenakan ukurannya

yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh kasap mata.

Factor yang mempengaruhi sifat mekanik fatigue diantara lain

dikarenakan oleh factor pembebanan, proses pengerjaan, kondisi material,

temperature operasi, serta kondisi lingkungan.

Keadaan yang sering ditemukan adalah dikarenakan tidak memahami

mengenai cirri-ciri kelelahan yang terjadi pada material, seorang konstruktor

erring kali kecolongan sehingga banyak sekali material yang sudah tidak layak

pakai karena sudah mendekati usia lelah namun masih tetap digunakan.

Oleh karena itu diciptakanlah metode Fine Element Method (FEM)

atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Metode Elemen Hinggayang

dapat berguna untuk menganalisa suatu konstruksi. Sehingga dengan metode

tersebut tidak lagi ditemukan kejadian kecolongan yang biasa terjadi di dunia

konstruksi yang dapat berakibat fatal bagi keselamatan penumpang kapal.

2.4.7 creep (melar)

Creep (melar) adalah kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu pada saat benda tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap. Laju dari deformasi ini adalah fungsi dari waktu,suhu yang diterima,beban yang diterima benda,

Page 15: ILMU BAHAN MEKANIK

Tidak seperti brittle fracture yang terjadi secara tiba-tiba ,creep tidak terjadi secara tiba-tiba. Tapi terjadi karena akumulasi dari tegangan dalam kurun waktu tertentu.

Pada tahap awal, atau creep primer, laju regangan relatif tinggi, namun melambat dengan bertambahnya waktu. Hal ini disebut tahap pengerasan. Laju

regangan pada akhirnya mencapai minimum dan mendekati konstan. Hal ini disebabkan keseimbangan antara pengerasan dan anil (pelunakan termal). Tahap ini dikenal sebagai creep sekunder. Tahap ini yang paling mudah dipahami. Karakteristik dari tegangan creep itu sendiri mengacu pada tahap sekunder ini. Tingakat stress tergantung pada mekanisme creep. Dalam creep tersier, laju regangan eksponensial meningkat dengan stres karena fenomena penciutan.Dimana adalah tegangan creep C adalah tetapan konstan yang tergantung pada jenis material dan mekanisme khusus creep, m dan b adalah eksponen yang tergantung pada mekanisme creep, Q adalah energi aktivasi dari mekanisme creep, σ adalah tegangan yang diterima oleh benda, d adalah pertambahan panjang benda,kadalah tetapan botlzman dan T adalah suhu mutlak (dalam satuan kelvin).

Creep of polymers

Page 16: ILMU BAHAN MEKANIK

Creep dapat terjadi pada polimer dan logam yang dianggap bahan viskoelastik. Ketika bahan polimer terkena kekuatan mendadak, respon dapat dimodelkan dengan menggunakan model Kelvin-Voigt. Dalam model ini, bahan yang diwakili oleh pegas Hooke dan dashpot Newtonian secara paralel.

Regangan creep diberikan oleh integral konvolusi berikut:

where:

σ = applied stress

C0 = instantaneous creep compliance

C = creep compliance coefficient

 = retardation time

 = distribution of retardation times

Ketika benda menerima tegangan konstan, bahan viskoelastik mengalami peningkatan waktu tergantung pada tegangan. Fenomena ini dikenal sebagai creep viskoelastik.

Pada waktu t0, bahan viskoelastik dengan sarat tegangan konstan yang dipertahankan untuk jangka waktu yang cukup lama. Materi yang merespon stres dengan ketegangan yang meningkat sampai material pada akhirnya gagal. Ketika stres dipertahankan untuk jangka waktu yang lebih pendek, materi mengalami suatu regangan awal sampai t1 waktu di mana stres yang lega, pada saat ketegangan segera menurun (diskontinuitas) kemudian berlanjut menurun secara bertahap terhadap strain sisa.

Applications

Contoh aplikasi sifat mekanik creep adalah pada kapal uap yaitu terletak pada pipi-pipa yang berhubungan pada mesin uap,atau yang berfunsi sebagai pembawa uap.

2.4.8 resilience(kelentingan)

Resilince adalah kemampuan bahan untuk menyerap energy pada

waktu berdeformasi elasticdan kembali ke bentuk awal apabila apabila

bendanya dihilangkan. Berikut adalah beberapa penjelasan tentang Resilince :

Page 17: ILMU BAHAN MEKANIK

Uji tarik mungkin adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar.

Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi

di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan

JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui

bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui

sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik

ini harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi

(highly stiff). Brand terkenal untuk alat uji tarik antara lain adalah antara lain

adalah Shimadzu, Instron dan Dartec.

1. Mengapa melakukan Uji Tarik?

Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus

menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan

mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti

digambarkan pada Gbr.1. Kurva ini  menunjukkan hubungan antara gaya

tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain

yang memakai bahan tersebut.

Gbr.1 Gambaran singkat uji tarik dan datanya

Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum

bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan  ini umumnya disebut

“Ultimate Tensile Strength” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia

disebut tegangan tarik maksimum.

Page 18: ILMU BAHAN MEKANIK

Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan

plastis

Untuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing

yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang

menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebut offset-

strain (Gbr.6).

Gbr.6 Penentuan tegangan luluh (yield stress) untuk kurva tanpa daerah linier

Perlu untuk diingat bahwa satuan SI untuk tegangan (stress) adalah Pa

(Pascal, N/m2) dan strain adalah besaran tanpa satuan.

Page 19: ILMU BAHAN MEKANIK

BAB III

KESIMPULAN

Kesimpulan dari materi diatas adalah:

Ilmu bahan adalah suatu ilmu yang mempelajari karakteristik / sifat / perilaku

logam, ditinjau dari sifat mekanik (kekuatan, keuletan, kekerasan, ketahanan lelah,

dsb.), fisik (konduktivitas panas, listrik, massa jenis, magnetik, optik, dsb), kimia

(ketahanan korosi, dsb) dan teknologi (kemampuan logam untuk dibentuk, dilas /

disambung, dimesin, dicor dan dikeraskan).

Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan bahan menjadi patah. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser,

kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

Kekerasan adalah teganganalirplastisdarimaterialyangdiuji

Stiffnes adalah kemampuan bahan menerima tegangan atau beban tanpa

mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi atau defleksi).

Elastisitas ( Plastticity ) adalah menyatakn kemampuan bahan untuk mengalami

sejumblah deformasi plastik ( yang permanen ) tanpa mengakibatkan terjadinya

kerusakan.

Ketangguhan adalah kemampuan menyerap energy pada daerah plastic.

Fatique (kelelahan) adalah salah satu jenis kegagalan(patah) pada komponen

akibat beban dinamis (pembebanan yang erulang-ulang atau beruah-ubah).

Resilince adalah kemampuan bahan untuk menyerap energy pada waktu

berdeformasi elasticdan kembali ke bentuk awal apabila apabila bendanya

dihilangkan. Berikut adalah beberapa penjelasan tentang Resilince :

Page 20: ILMU BAHAN MEKANIK

Daftar Pustaka

1. Mangonon. P.L, 1999.’ The Principles of materials Selection for Engineering

Design’,Printice-HallInternational,Inc.Hal-29-81.

2. SmallmanR.E.dan R.J.Bishop,1999.“MetalurgiFisikModerendanRekayasa

Material’Erlangga.Jakarta.

3. SmithWilliamF.,1999,PrinciplesofMaterialScienceandEnginering,Mc–Granhill

BookCompany,NewYork

4. SurdiaTata.,1989PengetahuanBahanTeknik,PT.PradianParamita,Jakarta

5. Anual Report, Germanischer Lloyd, 1983, 1987, 1988.

6. www.unwahas.ac.id/publikasiilmiah/index.php/PROSIDING.../51en.wikipedia.org

7. www.google.com 8. Sumber pengetahuan Bahan; W. Suherman