pengenalan bahan

PENGENALAN BAHAN :BEBERAPA SIFAT TERTENTU

Oleh :Kelompok 1

POKOK BAHASAN

• Bahan• Struktur Sifat Pengolahan• Struktur Intern dan Sifat-Sifat• Pembentukan dan Sifat-Sifat• Deformasi• Sifat-Sifat Mekanik

BAHAN• Bahan adalah benda dengan sifat-sifatnya

yang khas dimanfaatkan dalam bangunan, mesin, peralatan atau produk.

• Bahan-bahan yang digunakan manusia mengikuti siklus bahan mulai dari ekstraksi, pembuatan sampai pelapukan.

STRUKTUR SIFAT PENGOLAHAN

Karakter material tergantung pada:a. Komposisi kimia b. Struktur mikro c. Sifat material: sifat mekanik, sifat fisik dan sifat kimia.

Sifat – Sifat material :• Sifat Mekanik : Elastisitas, Strength, patahan dsb.• Sifat Elektrik : Konduktivitas, Resistivitas• Sifat Magnetik : Paramagnetik, Diamagnetik, Ferromagnetik• Sifat dielektrik : Polarisasibilitas, Kapasitansi, Ferroelektrik,

Piezoelektrik.

LANJUTAN....

Seorang ahli teknik dalam mendesain berbagai jenisaplikasi bahan harus mempertimbangkan : sifat bahan selama proses pembentukannya,perilaku bahan selama penggunaannya (bentuk, mesin,

stabilitas listrik, ketahanan kimia, dan sifat radiasi merupakan faktor yang penting),

biaya dan pengadaan (Nilai ekonomi bahan).

Contoh : baja yang digunakan untuk roda transmisi harus mudah dibentuk dan dapat memiliki sifat tangguh setelah mengalami proses pengerjaan lanjutan sehingga tahan dalam pemakaian.

STRUKTUR INTERN DAN SIFAT- SIFAT

Prinsip utamanya bahwa setiap sifat bahan berkaitan erat dengan struktur intern bahan itu sendiri. Hal ini sama saja dengan mengatakan bahwa cara kerja pesawat televisi atau produk elektronik lainnya tergantung pada komponen, alat dan rangkaian yang terdapat di dalam produk tersebut.

PEMBENTUKAN DAN SIFAT-SIFAT

Sifat-sifat bahan sangat menentukan proses pembentukannya. Proses pembentukan juga dapat merubah sifat bahan. Sifat selalu berubah bila terjadi perubahan struktur dalam bahan selama proses pembentukan. Struktur dalam bahan berubah bila terjadi deformasi, oleh karena itu terjadilah perubahan sifat- sifat.

LANJUTANNYA,...

Proses termal juga mempengaruhi struktur dalam bahan. Proses termal meliputi proses pelunakan (anneal), pencelupan dari suhu tinggi (quench), dan sejumlah laku panas lainnya. Bahan yang telah berbentuk akan memiliki seperangkat sifat-sifat kekuatan, kekerasan, daya hantar listrik, berat jenis, warna dan sebagainya yang memang dipilih sehingga memenuhi persyaratan desain.

DEFORMASI

• Bahan dalam penggunaannya dikenakan gaya atau beban

• Deformasi terjadi bila bahan mengalami gaya

• Karena itu perlu diketahui karakter bahan agar deformasi yangg terjadi tidak berlebihan dan tidak terjadi kerusakan atau patah

SIFAT- SIFAT MEKANIK

Regangan (strain) e, adalah besar deformasi persatuan panjang.

Tegangan (stress) s, adalah gaya persatuan luas.F

F

F

F

Beban tarikBeban kompressi

F

F

Beban geser

LANJUTANNYA...

Regangan plastik adalah regangan tetap yang tidak mampu balik pada saat regangan ditiadakan.

Regangan elastik yang merupakan satu-satunya gejala deformasi dibawah kekuatan luluh, akan terus naik dengan naiknya tegangan sampai terjadi deformasi plastik.

Regangan elastik mampu balik, sedangkan regangan plastik tidak mampu balik.

1. Kekuatan (strength) : ukuran besar gaya yang diperlukan untuk mematahkan atau merusak suatu bahan

1.1 Kekuatan luluh (yield strength): kekuatan bahan terhadap deformasi awal

1.2 Kekuatan tarik (Tensile strength): kekuatan maksimun yang dapat menerima beban.


2. Keuletan (ductility) : berhubungan dengan besar regangan sebelum perpatahan

2.1 Keuletan atau besar tegangan plastik sampai perpatahan ef, dapat dinyatakan dalam persentasi perpanjangan. Sebagaimana regangan besaran ini tidak berdimensi, (Lf – Lo)/Lo atau ΔL / Lo.

2.2 Ukuran keuletan berikutnya adalah susut penampang, (Ao - Af)/Ao pada titik patah. Perpanjangan merupakan ukuran regangan plastik sedangkan penyusutan penampang merupakan ukuran, susut plastik.


3. Kekerasan (hardness): ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaannya

4. Ketangguhan (toughness): jumlah energi yang mampu diserap bahan sampai terjadi perpatahan


• Ahli teknik dapat menghitung tegangan sebenarnya (true stress) σ, yang sama dengan gaya yang dibagi luas penampang sesungguhnya.

• Bilangan kekerasan Brinell (BKB) adalah penekan bulat yang besar.

• Kekeresan Rock well (R) merupakan indeks kekerasan lain yang digunakan dalam teknik dan ada hubungannya dengan BKB

Tabel. Sifat Mekanik Bahan

Contoh Soal1. Hitunglah tegangan mana yang lebih besar

dalam; (a) batang alumunium berukuran 24,6 mm x 30,7 mm. Dengan beban 7460 kg atau (b) batang baja berdiameter 12.8 mm dengan beban 5000 kg?

Jawab Satuan :a.

b.

2. Modulus elastisitas baja rata-rata sama dengan 205.000 MPa, berapakah regangan kawat berdiameter 2,5 mm dan panjang 3 m bila dibebani 500 kg (=4900N)?

JawabModulus elastisitasPerhitungan Regangan

= 0,005 m/mPerpanjangan = (0,005m/m)(3m) = 15 mm

pengenalan bahan

Travel