Dislokasi

Dislokasi Dislokasi adalah pergeseran atau pergerakan atom-atom di dalam sistem kristal logam akibat tegangan mekanik yang dapat menciptakan deformasi plastis

Berupa cacat hilangnya sebarisan atom pada suatu material.

Macam-macam dislokasi:Dislokasi Sisi (Edge Dislocation)Dislokasi Ulir (Screw Dislocation)Dislokasi Campuran

Konsep Dislokasi Kerapatan Dislokasi dalam suatu material dapat ditingkatkan oleh deformasi plastis

Proses dimana deformasi plastis terjadi karena gerakan dislokasi disebut slip sedangkan bidangnya disebut bidang slip

Dislokasi terbentuk pad saat pembekuan material, selama proses deformasi platis, dan karena tegangan termal pada proses pendinginan cepat.Dislokasi Sisi (Edge Dislocation)Terdapatnya bidang atom ekstra atau setengah bidang , dimana sisinya terputus di dalam kristal

Vektor burger (b) tegak lurus dengan garis dislokasi

Missing half plane A DefectAn extra half planeor a missing half planeDislokasi Sisi12345678912345678981234567891234567899123456789123456789slip no slipboundary= edge dislocationSlip planebBurgers vector10Slip planeslipno slipdislocationbtDislocation: slip/no slip boundaryb: Burgers vectorbesar dan arah slipt: unit vector tangent terhadap dislokasi garis11Dislokasi Ulir (Screw Dislocation)Terbentuk karena gaya geser yang diberikan menghasilkan distorsi. Bagian depan bagian atas kristal tergeser sebesar satu atom kekanan relatif tehadap bagian bawah.

Vektor burger (b) sejajar garis dislokasi

NE 125: Introduction to Materials Science and EngineeringReview : Deformasi plastis dan dislokasi

Arah PergerakanArah PergerakanDislokasi Ulir

Dislokasi Sisi

Screw Dislocation Linebtb || t12314

bDislokasi Ulir (Screw Dislocation)

Dislokasi SisiDislokasi Ulir PositiveNegativeExtra half plane diatas bidang slipExtra half plane di bawah bidang slipLeft-handed spiral rampRight-handed spiral rampb parallel to tb antiparallel to t16Dislokasi Campuranjika pada material dijumpai kedua jenis dislokasi sisi dan dislokasi ulir.b t , b t Mixed dislocationKarakteristik DislokasiBeberapa karakteristik dislokasi berpeng aruh kepada sifat mekanik material termasuk medan regangan yang berada disekitar dislokasi yang akan menentukan mobilitas dislokasi

Jika logam mengalami deformasi, 5% energi deformasi tetap berada pada material, sisanya menjadi panasKarakteristik Dislokasi

Gambar disamping menunjukan :

Daerah tegangan tekan di daerah yang berwarna hitam dan daerah yang berwarna pink daerah tegangan tarik. Ditempatkan sekitar sebuah dislokasi sisiBurgers vectorJohannes Martinus BURGERS

Burgers vector Burgers vector 201276543891823456791011121312345678918234567910111213A closed Burgers Circuit in an ideal crystalSF1415161415162112765438918234567910111213141512345679123456879101112131415816Sb16RHFS conventionFMap the same Burgers circuit on a real crystal22b is a lattice translationbIf b is not a complete lattice translation then a surface defect will be created along with the line defect.Surface defect2312765438918234567910111213141512345679123456879101112131415816S16F24Loop DislokasibbbbttttNo slipslipGaris Vektor t adalah selalu tangen terhadap garis dislokasiVektor Burgers b adalah konstan sepanjang garis dislokasi.26

Glide of an Edge Dislocation27

Glide of an Edge Dislocationcrsscrsscrss adalah tegangan kritis pada bidang slip dalam arah b (burgers vector)28

Glide of an Edge Dislocationcrsscrsscrss is critical resolved shear stress on the slip plane in the direction of b.29

Glide of an Edge Dislocationcrsscrsscrss is critical resolved shear stress on the slip plane in the direction of b.30

Glide of an Edge DislocationcrsscrssSurface step, not a dislocationA surface step of b is created if a dislocation sweeps over the entire slip plane31

Dislokasi Sisi432 atoms55 x 38 x 15 cm332

Dislokasi Ulir 33Dislokasi Sisi, Ulir dan Campuran34

Adapted from Fig. 4.5, Callister 7e.SisiUlir Campuran34Sifat geometri dislokasiSifat DislokasiTipe DislokasiSisiUlir Hubungan antara garis dislokasi (t) dan vector burgers (b)||Arah Slip|| to b|| to bArah dislokasi garis bergerak relatif terhadap vector burgers||Prose dengan dislokasi Process by which dislocation may leave slip planeclimbCross-slipEnergy Dislokasi E per unit panjang Sisi Compressive and tensile stress fields Ulir Regangan geser (Shear strains)Energy of dislocationElasticNon-elastic (Core)E~E/10

Energi dislokasi / unit panjangG () Modulus Geserb |b| Dissosiasi Dislokasi terjadi ketika kekuatan dislokasi lebih dibandingkan kEkuatan pada unit kristal. Sistem dislokasi yang tidak stabil akan terdissosiasi menjadi dua dislokasi.Bila ada dua dislokasi dalam kristal dengan vektor burgers masing-masing adalah b1 dan b2 maka kedua dislokasi akan memberi vektor gabungan b1 b2 + b3The dissociation reaction b1 b2 + b3 akan terjadi ketika b12 > b22 + b32 Reaksi Dissosiasi terjadi :

Reaksi Dissosiasi tdk terjadi :

Besarnya dislokasi dengan vektor Burgers adalah

Vektor Burgers satuan panjang

Dislokasi Parsial Shockley pada kristal FCC

Dislokasi dengan vektor Burgers akan terdissosiasi menjadi dua dislokasi parsial dan dikenal dengan Shockley Partial

Dissosiasi dislokasi menjadi dua dislokasi Parsial Shockley Energy of the perfect dislocation = G b2 = G (a/2)2= (G a2)/2Energy of the two partial dislocations= 2G (a/6)2 = 2G a2/36 (12 + 12 + 22) =(G a2 )/3

GAYA PADA DISLOKASI

Garis dislokasi yang bergerak dalam arah vektor burgers di bawah pengaruh tegangan geserSebuah elemen ds dipindahkan sejauh dl, maka luas yang dicakup adalah ds dl. Gaya yang bekerja Gaya dislokasi didefinisikan sebagai gaya tiap satu satuan panjang garis dislokasi :