SOAL UK 3 DAN 4

TEKNOLOGI BAHAN / PRODI PTM

SOAL NO 1-5 SEBAGAI UK 3 DAN SOAL NO 6-10 SEBAGAI

UK 4.

1. Apakah semua bahan bisa di heat treatment? Berikan penjelasannya!

Jawab:

Semua bahan bisa di heat treatment dan biasanya bahan yang sudah

digunakan itu di heat treatment agar dapat digunakan kembali.

2. Bahan yang sudah dipakai apakah bisa di heat treatment ?

Jawab:

Bahan yang sudah dipakai dapat di heat treatment dengan alasan dilihat dari

segi materialnya yang tahan panas pula.

Adapun detail mengenai sifat-sifat material yang harus dipertahan oleh

material tahan panas antara lain:

a. Kekuatannya pada suhu tinggi (tidak mengalami pelunakan)

b. Tahan creep (kegagalan mekanik yang diakibatkan pengaplikasian pada

suhu tinggi, meskipun beban yang diterima tidak ditambahkan)

c. Harus tahan terhadap atmosfir yang korosif, seperti:

1) Oksidasi: pada suhu tinggi, logam cenderung akan lebih reaktif dan

apabila lingkungannya bersifat korosif maka akan sangat

memungkinkan terjadinya oksidasi (korosi)

2) Sulfidasi: terjadi akibat kontak dengan unsur S yang dapat

membentuk senyawa sulfida yang keras namun sangat rapuh (sangat

mengurangi keuletan material)

3) Karburisasi: terjadi akibat kontak dengan elemen hidrokarbon yang

dapat membentuk karbida yang keras namun sangat rapuh (sangat

mengurangi keuletan material). Biasanya terjadi pada suhu 900-1000

F

4) Dekarburisasi: penghilangan kadar karbon dari material logam yang

mengakibatkan kekerasan suatu logam akan menurun karena karbon

yang dikandungnya menghilang

5) Serangan hidrogen: salah satu jenis korosi yang disebabkan oleh

serangan hidrogen.

d. Kestabilan fasa (tidak berubah fasa)

e. Tahan warping (perubahan bentuk atau dimensi material)

f. Tahan retak

g. Tahan stress–rupture

h. Tahan thermal shock

i. Tahan thermal fatigue

3. Tujuan utama heat treatment untuk apa?

Jawab:

Tujuan utama heat treatment yaitu:

a. Meningkatnya kekuatan dan kekerasannya

b. Mengurangi tegangan

c. Melunakkan

d. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengerjaan

sebelumnya

e. Menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh terhadap keuletan

bahan, serta beberapa maksud yang lain.

4. Apa perbedaan penggunaan media pendingin air, air dingin, dan oli dalam

heat treatment?

Jawab:

a. Air

Air memiliki massa jenis yang besar tapi lebih kecil dari air garam,

kekentalannya rendah sama dengan air garam. Laju pendinginannya

lebih lambat dari air garam.

b. Air dingin

Hanya saja air tersebut dalam keadaan dingin atau seperti Coolen.

Tingkat kekentalannya hampir mendekati sama dengan air garam.

Laju pendinginnya lebih cepat dari air garam.

c. Oli

Oli memiliki nilai viskositas atau kekentalan yang tertinggi

dibandingkan dengan media pendingin lainnya dan massa jenis yang

rendah sehingga laju pendinginannya lambat.

5. Mengapa roda gigi umumnya dilakukan flame hardening sebelum di

pakai?

Jawab:

Roda gigi umumnya dilakukan France hardening sebelum dipakai

dikarenakan material untuk mengalami deformasi secara signifikan

sebelum patah. Proses flame hardening biasa dilakukan pada baja karbon

sedang atau tinggi. Flame hardening dilakukan dengan memanaskan

permukaan yang akan dikeraskan dengan nyala api oxyacetylene yang

dilanjutkan dengan semprotan air untuk quenching.

6. Jelaskan perbedaan yang mendasar tentang proses pengerjaan dingin dan

proses pengerjaan panas!

Jawab:

Perbedaan Proses Pengerjaan Dingin dan Proses Pengerjaan Panas

Proses Pengerjaan Dingin Proses Pengerjaan Panas

1. Terjadinya tegangan

dalam logam, tegangan tersebut

dapat dihilangkan dengan suatu

perlakuan panas

2. Struktur butir mengalami distorsi

atau perpecahan

3. Kekerasan dan kekuatan

meningkat, namun keuletan akan

menurun

4. Suhu rekristalisasi baja

meningkat

5. Penyelesaian permukaan lebih

baik

6. Dapat diperoleh toleransi

dimensi yang lebih ketat.

1. Proses deformasi di lakukan di

atas temperatur rekristalisasi

2. Pengerjaan panas umumnya di

lakukan pada temperatur di atas

0.6 temperatur lebur dengan laju

regangan antara 0.5 sampai 500

detik-1

3. Porositas dalam logam dapat

dikurangi. Batangan hasil cor

biasanya memiliki banyak lubang

berisi udara. Lubang tersebut

akan tertekan dan hilang akibat

gaya kerja yang tinggi

4. Sifat fisis logam akan meningkat,

diakibatkan adanya penghalusan

butir logam

5. Jumlah energi untuk

menghasilkan kerja dalam

mengubah bentuk baja lebih

sedikit ketimbang proses

pembentukan dingin

6. Ketidakmurnian dalam bentuk

inklusi terpecah-pecah dan

tersebar dalam logam.

7. Apa yang dimaksud dengan die casting dan centrifugal casting?

Jawab:

a. Die Casting

Die casting adalah proses memaksa logam cair di bawah tekanan

tinggi ke dalam rongga cetakan (yang mesin menjadi die). Benda

tuang Kebanyakan terbuat dari logam non-ferrous, khususnya seng,

tembaga, aluminium, magnesium, timbal, timah dan timah paduan

berbasis, meskipun logam mengandung besi tuang die yang mungkin

dengan Metode die casting. Die Casting sangat cocok untuk aplikasi

di mana sejumlah besar bagian-bagian berukuran kecil dan menengah

diperlukan, memastikan kualitas permukaan yang tepat dan

konsistensi dimensi. Tingkat fleksibilitas telah menempatkan benda

tuang di antara produk yang dibuat volume tertinggi di industri

pengerjaan logam.

b. Centrifugal Casting

Centrifugal Casting atau roto casting adalah teknik pengecoran yang

biasanya digunakan untuk melemparkan silinder berdinding tipis.

Perlu dicatat untuk kualitas tinggi hasil dicapai, terutama untuk

kontrol yang tepat dari metalurgi dan struktur kristal. Tidak seperti

kebanyakan teknik casting lain, Centrifugal Casting yang terutama

digunakan untuk memproduksi bahan saham dalam ukuran standar

untuk mesin lebih lanjut, daripada bagian berbentuk disesuaikan

dengan penggunaan-akhir tertentu.

8. Apakah yang disebut dengan ingot itu?

Jawab:

Ingot merupakan proses awal pembentukan logam dilakukan melalui

proses penuangan (pengecoran) bijih logam, sehingga logam-logam

itu berbentuk benda tuangan, dimana ingot-ingot ini akan diolah menjadi

besi kasar (pig iron) dan akan dibentuk sedemikian rupa kedalam bentuk

lain yang kita kehendaki baik melalui proses pengecoran (penuangan)

maupun proses lainnya seperti pengerjaan panas (hot working processes)

dan pengerjaan dingin (cold working processes). Proses pengolahan logam

menjadi bahan baku ini dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai

aspek kebutuhan kualitas produk akhir yang dikehendaki dimana setiap

proses yang dilakukan akan berpengaruh besar terhadap sifat dan

karakteristik logam tersebut.

9. Berdasarkan hukum Hooks di bawah ini, di mana batas maksimal elastic

point dan yield point?

0.0100.0080.0060.0040.0020.0000

100

200

300

400

500

CONTINUED

Str

ess

(MP

a)

Strain

Jawab:

0.0100.0080.0060.0040.0020.0000

100

200

300

400

500

CONTINUEDS

tres

s (M

Pa)

StrainMisalkan:

Titik O ke titik B adalah masa deformasi elastis, yaitu perubahan bentuk

yang dapat kembali ke bentuk semula. Titik A adalah batas hukum

Hooke yang grafiknya merupakan garis lurus. Titik B adalah batas

elastis, dan grafik selanjutnya merupakan masa deformasi plastis, yaitu

perubahan bentuk yang tidak dapat kembali ke bentuk semula. Titik C

adalah titik tekuk (yield point), dimana hanya dibutuhkan gaya yang kecil

untuk memperbesar pertambahan panjang. Titik D adalah tegangan

maksimum (ultimate stress), dimana benda benar-benar mengalami

perubahan bentuk secara permanen. Titik E adalah titik patah, dimana

benda akan patah/putus bila gaya yang diberikan sampai ke titik tersebut.

Gaya elastisitas/pegas adalah gaya yang mengembalikan pegas agar

kembali ke bentuk semula setelah meregang/menekan.

10. Berdasarkan gambar pada no. 9, jelaskan apa yang dimaksud dengan

elastic point dan yield point?

Jawab:

a. Elastic Point

Elastisitas adalah Kecenderungan suatu benda untuk kembali

kebentuk semula pada saat gaya yang menekan atau menariknya

ditiadakan (dihilangkan). Benda benda yang memiliki elastisitas

disebut benda elastic. Sebaliknya, benda yang tidak memiliki sifat

elastic disebut benda plastis

b. Yield Point

Tegangan sebelum bahan memasuki fase daerah landing peralihan

deformasi elastis ke plastis (dimana hanya dibutuhkan gaya yang kecil

untuk memperbesar pertambahan panjang).