tugas pendahuluan modul rr

8/16/2019 Tugas Pendahuluan Modul Rr

1/14

A.2 Sifat-sifat MaterialSifat material secara umum dapat diklasifikasikan seperti di bawah ini :

1. Sifat Fisik

Sifat yang telah ada pada material, contoh : warna, massa jenis,

dimensi, bau, dan lain-lain.

2. Sifat imia

Sifat material yang berhubungan dengan komposisi kimia, contoh :

kemolaran, kemolalan, dan konsentrasi.

!. Sifat "eknologi

Sifat material yang muncul akibat mengalami proses pemesinan,

contoh : mampu tempa.

1. Sifat "ermal

Sifat material yang dipengaruhi oleh temperatur, contoh :

konduktifitas termal, titik beku dan titik didih.

2. Sifat #ptik

Sifat material yang berhubungan dengan pencahayaan, contoh :

sifat mapu bias dan mampu dibiaskan.

!. Sifat $kustik

Sifat material yang berhubungan dengan bunyi, contoh : mampu

meredam bunyi.

%. Sifat &agnetik Sifat material untuk merespon medan magnet, contoh : mampu

menyimpan magnet.

'. Sifat &ekanik

Sifat material yang muncul akibat pembebanan mekanik. $dapun

sifat mekanik pada material antara lain :

a. ekerasan


2/14

emapuan material untuk menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi

di permukaan.

b. ekuatan

emapuan material untuk menahan deformasi plastis secara menyeluruh.

Gambar A.6 kur(a kekuatan

c. euletan

emampuan material untuk menahan deformasi plastis maksimum sampai

material itu patah.

Gambar A.7 kur(a keuletan

d. elentingan

)esarnya energi yang diserap material selama deformasi elastis berlangsung.


3/14

e. etangguhan

)esarnya energi yang diserap material sampai material tersebut patah.

Gambar A.9 kur(a ketangguhan

f. &odulus *lastisitas

&erupakan ukuran kekakuan material.

Gambar A.10 kur(a modulus elastisitas

A.5 Mekanisme Penguatan Material

1. +enguatan arut +adat

+enguatan dengan cara menambahkan sejumlah atom lain atom asing ke

dalam sebuah gugusan atom induk. +emaduan dalam jumlah tertentu dimana

semua unsur pemadu terlarut padat dalam logam induk. $tom atom asing tersebut

dapat larut padat intertisi atau substitusi tergantung pada ukurannya. )ila atom

asing berukuran besar d / 0.1' , maka larut padat substitusi. alau berukuran

kecil d 0.1' akan larut padat interstisi d 3 diameter atom terlarut, 3

diameter atom pelarut atom induk .

Gambar A.17 penguatan larut padat


4/14

2. +enguatan dengan Fasa edua

+enguatan fasa kedua terjadi ketika penambahan unsur paduan

menghasilkan fasa kedua second phase atau fasa sekunder.

Fasa kedua bersifat keras kuat dan getas. ekerasan kekuatan material

meningkat dengan bertambahnya jumlah fraksi berat fasa kedua. 4ontoh paduan

yang menghasilkan memiliki fasa kedua:

)aja Steel

)esi Fe yang dipadu dengan karbon 4 menghasilkan fasa kedua

senyawa Fe ! 4 sementit disamping fasa utama ferrit 5 larut padat dalam Fe .

Fasa ferrit bersifat lebih lunak dan ulet sedangkan sementit sangat keras tapi

rapuh.

!. +enguatan +resipitat

&erupakan penambahan atom asing ke material utama. eberadaan

persipitat akan menghambat pergerakan dari dislokasi


5/14

%. +enguatan ispersi

ogam paduan bisa ditingkatkan kekerasannya dengan penambahan

partikel oksida yang akan menghalangi pergerakan dari dislokasi. +artikel oksida

tidak larut dalam matriknya pada suhu tinggi. +enambahan partikel $l 2# ! pada

produk S$+ Sintered Aluminium Product akan memberikan kekuatan yang lebih

tinggi dibandingkan padual $l biasa pada suhu tinggi.

Gambar A.20 penguatan dispersi

'. +enguatan dengan +enghalusan )utir6Sub-butir

)atas butir adalah penghalang dislokasi atau disebut juga penghalangterjadinya slip. emampuan menghalangi bertambah dengan peningkatan sudut

mis-orientasi butir angle of misorientation . )utir halus mempunyai batas butir

lebih banyak sehingga penghalang dislokasi lebih banyak dan lebih susah

terjadinya slip akhirnya material menjadi lebih kuat. &akin halus ukuran butir

maka bidang slip akan semakin pendek sehingga dislokasi akan cepat sampai ke

batas butir. Semakin halus ukuran butir maka material akan semakin kuat.

Gambar A.21 penguatan penghalusan butir


6/14

7. +engerasan 8egangan

9ntuk masing masing kenaikan regangan plastis, dibutuhkan tegangan

yang lebih besar untuk menggerakkan dislokasi dibandingkan sebelumya karena

dislokasi telah banyak yang sampai kebatas butir. ni berarti logam bertambah

kekerasan dan kekuatannya.

Gambar A.22 penguatan regangan

;. +enguatan dengan "ekstur

+roses defornasi akan menyebabkan butir-butir dari logam mengarah pada

orientasi tertentu. ogam yang orientasi kristalnya mengarah pada orientasi

tertentu dikatakan memiliki tekstur kristalografis. engan adanya orientasi yang

tertentu tersebut, maka logam tidak lagi bersifat isotrop melainkan justru bersifat

anisotrop khususnya dalam hal kekuatannya

isotropi anisotropi

Gambar A.23 penguatan dengan tekstur


7/14


8/14

Sejalan dengan peningkatan temperatur terjadi pertumbuhan butir di

daerah-daerah yang paling tinggi tingkat energi dalamnya yang tersimpan dalam

dislokasi. +ertambahan butir baru ini dikenal dengan rekristalisasi. )utir menjadi

halus di banding butir sebelum di rekristalisasi. alam hal ini terjadi penurunan

kekerasan, kekuatan, dan terjadi peningkatan elongation bahan.

)iasanya pertumbuhan butir baru ini kebanyakan terjadi pada daerah batas

butir lama karena di sana terjadi penumpukan dislokasi. Seperti diketahui bahwa

batas butir merupakan salah satu penyebab terhalanganya pergerakan dislokasi.

ristal yang mengalami deformasi plastis mempunyai lebih banyak energi dari

pada kristal yang tidak mempunyai regangan karena mengandung dislokasi dan

cacat-cacat titik.

)ila ada kesempatan, atom-atom akan bergerak dan membentuk susunan

yang lebih sempurna. "anpa regangan, hal ini dapat terlaksana bila kristal

dipanaskan dan melalui suatu proses yang disebut anealling . >etaran termal kisi

yang besar dari pada suhu dingin menyebabkan terjadinya pengaturan kembali

atom-atom dan membentuk butiran-butiran yang lebih sempurna.

+ada proses rekristalisasi atom-atom bergerak dan menata diri kembali.+enataan kembali ini lebih mudah pada suhutinggi bahkanterjadi penurunan

kekuatan dalam contoh yang dipanaskan pada suhu !00 ?4 selama satu jam.

4ontoh yang mengalami pengerjaan dingin sebesar ;'@, hampir semua

terkristalisasi. Sebaliknya contoh yang dibiarkan selam satu jam pada suhu

dibawah 200 ?4 tetap memiliki kekuatan yang didapat sewaktu paada ;'@. Aadi

dapat kita tarik kesimpulan bahwa :

Recovery yaitu proses pemulihan material. Selama proses pemulihanterjadi penurunan kekerasan sedikit tanpa perubahan struktur butir, dilokasi-

dislokasi yang salah arah secara (ertikal akan kembali menyusun diri dan

jumlahnya sedikit berkurang tetapi tegangan sisa turun banyak.


9/14

8ekristalisasi yaitu pertumbuhan butir baru. +roses rekristalisasi bisa

terjadi pada pengerjaan panas atau pengerjaan dingin asalkan materialterdeformasi minimal '0@. eformasi bisa dilakukan dengan proses

pembentukan yaitu pengerolan, ekstrusi, penempaan. +enyebab rekristalisasi

adalah adanya energi dari tumpukan kerapatan dislokasi. Sehingga terjadi

peningkatan energi dalam, atom cenderung untuk kembali pada tingkat energi

rendah dengan cara membentuk butir baru.

+roses rekristalisasi diklasifikasikan menjadi: inamik 8ekristalisasi yang terjadi selama berlangsungnya deformasi.

"erjadi pada pengerjaan panas Statik8ekristalisasi terjadi setelah pemberian deformasi

2.2 Skematik Recovery an "ekristalisasi


10/14

)erikut ini adalah skematik dari proses recovery dan rekristalisasi.

ari skematik diatas dijelaskan dimana pada proses rekristalisasi terjadi

penurunan kekerasan, dan peningkatan elongation bahan. Sedangkan pada prosesrecovery , kekuatan dan kekerasan material tidak berubah.

ari skema juga dapat dijelaskan bahwa sebelum material mengalami

recovery , semua sifat mekanik pada material berada dalam keadaan normal,

namun pada waktu pengerolan atau pemberian deformasi terhadap material,

terjadi perubahan sifat mekaniknya. +ada waktu pemberian deformasi tersebut

terjadi peningkatan harga kekerasan, kekuatan, dan tegangan sisa, sedangkan

keuletan material tersebut berkurang. $dapun ukuran butirnya menjadi lebih kecil

dan pipih dari semula. engan penambahan temperatur setelah proses pemberian

deformasi, terjadi pertumbuhan butir baru pada material yang menyebabkan nilai

kekerasan, kekuatan dan tegangan sisa menjadi menurun, sedangkan keuletannya

meningkat. +ertumbuhan butir baru inilah yang disebut dengan rekristalisasi.

)utir baru ini lambat laun menjadi besar, akhirnya sifat material kembali kepada

bentuk semula.


11/14

2.3 #akt$r-fakt$r %ang Mem&engaru'i "ekristalisasi

• Aumlah deformasi Semakin besar jumlah deformasi maka semakin mudah rekristalisasi

terjadi• "emperatur

Semakin tinggi temperatur maka material lebih cepat mencapai

rekristalisasi.• Baktu

Semakin lama waktu rekristalisasi maka persentasi yang terkristalisasi

juga semakin banyak.• 9kuran butir

Semakin kecil ukuran butir awal, maka makin banyak batas butir maka

setelah deformasi akan mudah terjadi rekristalisasi.• omposisi +aduan

8ekristalisasi mudah terjadi pada paduan dibandingkan pada logam

murni.

2.4 Penger(aan ingin an Penger(aan Panas

+ada proses recor(ery dan rekristalisasi ada dua jenis pengerjaan, yaitu:

1 +engerjaan ingin Cold Working

idalam pengerjaan dingin ini temperatur yang digunakan dibawah

temperatur rekristalisasi " kerja " rekristalisasi , " kerja C 0,! " melt. +ada

pengerjaan dingin, material mengalami deformasi plastis sehingga keuletan

material menjadi turun sedangkan kekuatan dan kekerasan material mengalami

peningkatan. $da beberapa kekurangan dan kelebihan dalam proses pengerjaan

dingin ini.

elebihan dari proses pengerjaan dingin diantaranya yaitu:• +eningkatan kekuatan cukup berarti• +eningkatan sifat mampu mesin• ualitas permukaan halus• "idak terbentuk terak oksida• etelitian dimensi

ekurangan dari proses pengerjaan dingin diantaranya yaitu:• "erjadi tegangan sisa• )utir yang pecah dan adanya distorsi• euletan rendah• aya pembentukan besar


12/14

• aang-kadang efek strain hardening tidak disukai

2 +engerjaan +anas Hot Working +ada pengerjaan panas ini temperatur yang digunakan diatas temperatur

rekristalisasi " kerja / " rekristalisasi , " kerja C 0,7 " melt. imana pada proses

pengerjaan panas ini, material mengalami perubahan struktur mikronya yang

mana keuletan dari material tersebut meningkat sedangkan kekuatan dan

kekerasannya mengalami penurunan. +engerjaan panas ini dilakukan didalam

tungku pada temperature tiggi. $dapun kelebihan dan kekurangan dari pengerjaan

panas ini yaitu :

elebihan pengerjaan panas :aya pembentukan rendah

+eningkatan kekuatan rendah+orositas dapat dikurangi

etidak murnian logam terpecah dan tersebar $danya sedikit penghalusan butir

ekurangan pengerjaan panas :)utuh pemanasan

&udah terbentuk terak

ualitas permukaan kurang bagus

etelitian dimensi sulit dikontrol

9mur perkakas rendah

)A) ***M+, G*

3.1 Alat !an )a'an

a. $lat :1. "ungku2. >ergaji!. >erinda%. $lat uji tekan'. $lat uji keras

b. )ahan:1. Spesimen

3.2 Skema Alat


13/14

Gambar ).3.1 "ungku nduksi &esin 9ji eras Rockwell

Gambar #.3.1 Skema uji heat treatment

,/GAS S+)+ /M P"A ,* /M

1. &ekanisme penumpukan dan perbanyakan dislokasi :

&ekanisme penumpukan dislokasi terjadi karena adanya pembebanan.

islokasi-dislokasi yang ada menumpuk dan terkonsentrasi pada satu tempat

hingga terjadilah strain hardening umumnya penumpukan dislokasi merupakan

dislokasi yang terhambat pergerakannya.


14/14

Gambar1.10 penumpukan dan perbanyakan dislokasi

!. Fenomena anihilasi yaitu peristiwa menghilangnya dislokasi karena bentuk

dislokasi tidak sama tapi kongruen.

Fenomena poligonisasi yaitu peristiwa mantul atau bertolaknya dislokasi

karena bentuk dislokasi adalah sama.

>ambar :

Gambar1.12 $nihilasi Gambar 1.13 poligonisasi

1.

tugas pendahuluan modul rr

Documents