metalurgi

4
Sifar-sifat mekanik material yang perlu diperhatikan: Tegangan yaitu gaya diserap oleh material selama berdeformasi persatuan luas. Regangan yaitu besar deformasi persatuan luas. Modulus elastisitas yang menunjukkan ukuran kekuatan material. Kekuatan yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan material untuk menahan deformasi. Kekuatan luluh yaitu besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasi plastis. Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum yang berdasarkan pada ukuran mula. Keuletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah. Ketangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi perpatahan. Kekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi pada permukaan. 2.3.3 Keuletan (e) Keuletan adalah suatu besaran kualitatif dan sifat subyektif suatu bahan, yang secara umum pengukurannya dilakukan untuk memenuhi tiga kepentingan, yaitu: Menyatakan besarnya deformasi yang mampu dialami suatu material, tanpa terjadi patah. Hal ini penting untuk proses pembentukan logam, seperti pengerolan dan ekstruksi. Menunjukkan kemampuan logam untuk mengalir secara plastis sebelum patah.Keuletan logam yang tinggi menunjukkan kemungkinan yang besar untuk berdeformasi secara lokal tanpa terjadi perpatahan. Sebagai petunjuk adanya perubahan kondisi pengolahan. Ukuran keuletan dapat digunakan untuk memperkirakan kualitas suatu bahan, walaupun tidak ada hubungan langsung antara keuletan dengan perilaku dalam pemakaian bahan. Cara untuk menentukan keuletan yang diperoleh dari uji tarik adalah regangan teknis pada saat patah (ef), yang biasa disebut perpanjangan dan pengukuran luas penampang pada patahan (q). Kedua sifat ini didapat setelah terjadi patah, dengan cara menaruh benda uji kembali, kemudian diukur panjang akhir benda uji (Lf) dan diameter pada patahan (Df), untuk menghitung luas penampang patahan

Upload: aknespujian

Post on 01-Feb-2016

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: metalurgi

Sifar-sifat mekanik material yang perlu diperhatikan:•    Tegangan yaitu gaya diserap oleh material selama berdeformasi  persatuan luas.•    Regangan yaitu besar deformasi persatuan luas.•    Modulus elastisitas yang menunjukkan ukuran kekuatan material.•    Kekuatan yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan material untuk menahan deformasi.•    Kekuatan luluh yaitu besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasi plastis.•    Kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum yang berdasarkan pada ukuran mula.•    Keuletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah.•    Ketangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi perpatahan.•    Kekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi pada permukaan.

2.3.3    Keuletan (e)Keuletan adalah suatu besaran kualitatif dan sifat subyektif suatu bahan, yang secara umum pengukurannya dilakukan untuk memenuhi tiga kepentingan, yaitu:    Menyatakan besarnya deformasi yang mampu dialami suatu material, tanpa terjadi patah. Hal ini penting untuk proses pembentukan logam, seperti pengerolan dan ekstruksi.    Menunjukkan kemampuan logam untuk mengalir secara plastis sebelum patah.Keuletan logam yang tinggi menunjukkan kemungkinan yang besar untuk berdeformasi secara lokal tanpa terjadi perpatahan.    Sebagai petunjuk adanya perubahan kondisi pengolahan.

Ukuran keuletan dapat digunakan untuk memperkirakan kualitas suatu bahan, walaupun tidak ada hubungan langsung antara keuletan dengan perilaku dalam pemakaian bahan.

Cara untuk menentukan keuletan yang diperoleh dari uji tarik adalah regangan teknis pada saat patah (ef), yang biasa disebut perpanjangan dan pengukuran luas penampang pada patahan (q). Kedua sifat ini didapat setelah terjadi patah, dengan cara menaruh benda uji kembali, kemudian diukur panjang akhir benda uji (Lf) dan diameter pada patahan (Df), untuk menghitung luas penampang patahan (Af).

    ef  =   ( Lf – Lo ) / Lo                        ………..2.5

     q  =  ( Ao – Af ) / Ao                         ……….2.6

Baik perpanjangan maupun pengurangan luas penampang, biasanya dinyatakan dalam persentase. Karena cukup besar bagian deformasi plastis yang akan terkonsentrasi pada daerah penyempitan setempat, maka harga  ef   akan bergantung pada panjang ukur awal (Lo). Makin  kecil panjang ukur, makin besar pengaruhnya pada perpanjangan keseluruhan. Oleh karena itu bila diberikan harga persentase perpanjangan, maka panjang ukur Lo akan selalu disertakan.

Page 2: metalurgi

Ketangguhan adalah jumlah energi yang diserap material sampai terjadi patah, yang dinyatakan dalam Joule. Energi yang diserap digunakan untuk berdeformasi, mengikuti arah pembebanan yang dialami. Pada umumnya ketangguahan menggunakan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan..Terdapat beberapa pendekatan matematik untuk menentukan luas daerah dibawah kurva tegangan-regangan.

Untuk logam-logam ulet mempunyai kurva yang dapat didekati dengan persamaan-persamaan berikut:

u .ef                       ………..2.9         UT         u ) ef   / 2                   ………..2.10o  +  (         UT

u ) ef                    .………..2.11  2/3 (         UT

Page 3: metalurgi

3. Pengukuran Keuletan.Keuleten adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan beban pada daerah plastis tanpa terjadi perpatahan. Secara umum pengukuran keliatan dilakukan untuk memenuhi kepentingan tiga buah hal:1. Untuk menunjukan perpanjangan di mana suatu logam dapat berdeformasi tanpa terjadi patah dalam suatu proses suatu pembentukan logam, misalnya pengerolan dan ekstrusi.2. Untuk memberi petunjuk secara umum kepada perancang mengenai kemampuan logam untuk mengalir secara pelastis sebelum patah.3. Sebagai petunjuk adanya perubahan permukaan kemurnian atau kondisi pengolahan.

6. Ketangguhan (Toughness)Ketangguhan (Toughness) adalah kemampuan menyerap energi pada daerah plastik. Kemampuan untuk menahan beban yang kadang-kadang diatas tegangan luluh tanpa terjadi patah, dan khususnya diperlukan pada bagian–bagian rantai, roda gigi, kopling mobil barang, dan cangkuk kran. Pada umumnya ketangguhan menggunakan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan. Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas keseluruhan daerah di bawah kurva tegangan-regangan. Luas ini menunjukan jumlah energi tiap satuan volume yang dapat dikenakan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah. Baja pegas karbon tinggi mempunyai kekuatan luluh dan kekuatan tarik lebih tinggi dibandingkan baja struktur karbon menengah. Akan tetapi baja struktur lebih liat dan memiliki perpanjangan total lebih besar. Luas keseluruhan daerah dibawah kurva tegangan-regangan lebih besar untuk baja struktur, oleh karena itu baja struktur merupakan bahan yang lebih tangguh. Hal ini menunjukan bahwa ketangguhan adalah parameter yang terdiri dari dua hal yakni tegangan dan keliatan. Terdapat beberapa cara pendekatan matematik untuk menentukan luas daerah di bawah kurva tegangan- regangan. Luas dibawah kurva dapat didekati dengan persamaan- persamaan berikut :

UT ≈ su ef ...................................... (6)UT ≈ so + su ef .......................................... (7) 2Untuk logam- logam getas, kadang-kadang tegangan-regangan dianggap sebagai parabola, dan luas daerah di bawah kurva diberikan oleh persamaanUT = 2/3 su ef ........................................... (8) Semua hubungan diatas hanya cara pendekatan untuk mengetahui luas daerah di bawah kurva regangan–tegangan. Kurva-kurva tersebut tidak menggambarkan perilaku yang sejati pada daerah plastis, karena pembuatan kurva didasarkan pada luas semula benda uji. Perbandingan antara regangan-tegangan suatu bahan dengan ketangguhannya tinggi dan rendah dapat kita lihat pada (gambar 3 ) dibawah ini :