Kategori Sifat Material

Transkripsi

1 1 TIN107 Material Teknik Kategori Sifat Material 2 Fisik Mekanik Teknologi Kimia Taufiqur Rachman 1

2 Sifat Fisik 3 Kemampuan suatu bahan/material ditinjau dari sifat-sifat fisikanya. Sifat yang dapat dilihat atau tampak langsung dari suatu bahan/material. Relatif tidak dapat dirubah Jenis Sifat Fisik (1) 4 Warna Semua bahan mempunyai warna yang khas, misal: tembaga berwarna merah, besi berwarna hitam, besi cor kelabu berwarna abu-abu, alumanium berwarna keperakan, dsb. Konduktivitas listrik Terjadi akibat pergerakan elektron-elektron melalui kisi Taufiqur Rachman 2

3 Jenis Sifat Fisik (2) 5 Kepadatan (density) Yaitu berat persatuan volume bahan. Kebalikan dari density adalah volume spesifik. Perkalian dari kedua besaran ini diperoleh volume atom. Contoh: Massa jenis, Berat jenis, dll. Sifat magnetik Dikenal 2 tipe, yaitu: Diamagnetik, tolak-menolak dengan daerah magnetik. Paramagnetic (feromagnetik), tarik-menarik dengan daerah magnetik. Jenis Sifat Fisik (3) 6 Sifat-sifat thermal Kenaikan temperatur menaikan getaran atom yang mengakibatkan ekspansi kisi thermal, sehingga terjadi perubahan dimensi. Perubahan volume dengan berubahnya temperatur berperan penting dalam prosesproses metalurgi seperti pengecoran dan perlakuan panas. Contoh: Titik cair Titik lebur Taufiqur Rachman 3

4 Sifat Teknologi 7 Kemampuan suatu bahan/material untuk diproses lanjut atau dilakukan proses pengerjaan permesinan. Contoh : Mampu mesin Mampu Las Mampu cor Mampu dibentuk Mampu dikeraskan, dll Sifat Kimia 8 Ketahanan suatu bahan/material terhadap lingkungan terutama dari sifat asam dan basa. Contoh : Ketahanan terhadap karat Ketahanan terhadap panas Beracun Taufiqur Rachman 4

5 Sifat Mekanik 9 Kemampuan suatu bahan/material dalam menerima beban mekanik, baik beban statis maupun beban dinamis. Contoh : Ketangguhan Kelelahan Kekerasan Ketahanan mulur Kekuatan tarik, dll Data Sifat Mekanik 10 Acuan data sifat mekanik material terdapat spesifikasi standar material tersebut. Data tersebut diperoleh dengan uji mekanik sesuai standar Data tersebut hanya berlaku pada kondisi yang disebutkan, bila material telah mengalami perlakuan tertentu, sifat mekaniknya dapat berubah Beberapa standar spesifikasi yang biasa digunakan: ISO, SAE, JIS, AISI, DIN Taufiqur Rachman 5

6 Jenis Sifat Mekanik (1) 11 Strength (kekuatan) Yaitu kemampuan material/bahan untuk menahan pengaruh gaya-gaya luar yang bekerja sampai pada batas kerusakan. Beberapa macam kekuatan logam dapat dibaca dalam materi pengujian sifat mekanik logam). Stifness (kekakuan) Yaitu kemampuan bahan untuk menahan perubahan bentuk (deformasi). Elasticity (elastisitas) Yaitu sifat bahan yang dapat kembali (regain) ke bentuk semula setelah deformasi terjadi, pada saat gaya luar atau beban dihilangkan. Jenis Sifat Mekanik (2) 12 Plasticity (plastisitas) Yaitu sifat material yang tidak dapat kembali (retain) kebentuk semula akibat deformasi dibawah beban permanen. Sering disebut deformasi permanen. Ductility (keliatan) Yaitu kemampuan bahan untuk menahan beban patah dan mudah dibentuk atau diolah seperti pengerolan, penarikan dan sebagainya. Semakin besar ductility suatu bahan maka semakin aman terhadap kemungkinan patah. Ductility pada umumnya dinyatakan oleh regangan teknis sampai titik patah (break) dari suatu pengujian tarik. Besarnya ductility dinyatakan dalam persentase perpanjangan dan persentase pengecilan luas Taufiqur Rachman 6

7 Jenis Sifat Mekanik (3) 13 Keuletan Menyatakan energi yang diabsorbsi oleh bahan sampai titik patah, yaitu merupakan luas bidang dibawah kurva tegangan regangan. Kelelahan Patahan lelah disebabkan oleh tegangan berulang dan juga dapat terjadi pada tegangan kurang dari 1/3 kekuatan tarik statik pada bahan struktur tanpa konsentrasi tegangan. Dalam keadaan dimana pemusatan tegangan diperhitungkan, bahan mungkin akan putus pada tegangan yang lebih rendah. Jadi kelelahan memegang peran utama dalam putusnya bahan secara mendadak pada penggunaan suatu struktur atau komponen. Proses terjadinya patah lelah: terjadinya retakan awal, perambatan retakan lelah, patahan statis terhadap luas penampang sisa. Untuk mencegah maka perlu dilakukan pengawasan pada setiap prosesnya. Jenis Sifat Mekanik (4) 14 Creep (melar) Beberapa bahan dapat berdeformasi secara continue dan perlahan-lahan dalam periode waktu yang lama jika dibebani secara tetap. Deformasi semacam ini yang tergantung pada waktu disebut melar. Keausan Terjadi karena adanya gesekan (friction) pada bidang kontak saat sebuah komponen bergerak dengan tahanan. Jika hal tersebut terjadi secara terus-menerus maka abrasi (pengikisan) akan berlanjut dan merusak ductility komponen yang selanjutnya berkembang terus menjadi lebih parah sampai suatu saat patah. Kekerasan Adalah kemampuan bahan untuk menahan beban yang tinggi termasuk kemampuan logam memotong logam yang lain Taufiqur Rachman 7

8 Modulus Elastisitas 15 Berlaku sesuai hukum Hooke: Makin tinggi E berarti material makin sulit untuk dipanjangkan. Dengan: E = modulus elastisitas σ = tegangan tarik ε = regangan Contoh: Baja dengan E jauh lebih tinggi dibandingkan karet, sehingga karet lebih mudah dipanjangkan dibanding baja Modulus Geser 16 Mirip dengan modulus elastisitas, namun tegangan yang bekerja adalah tegangan geser (τ). Modulus geser (G) Dengan γ adalah sudut pergeseran Taufiqur Rachman 8

9 Taufiqur Rachman Perbandingan Poisson 17 Adalah sifat material yang menunjukkan perbedaan regangan pada arah koordinat tertentu bila material dideformasi. Sebagai contoh, untuk spesimen uji tarik, regangan yang terjadi searah dengan penarikan, lebih besar dibandingkan regangan pada arah tegak lurus penarikan Modulus Elastisitas, Modulus Geser & Perbandingan Poisson Beberapa Logam Taufiqur Rachman 9

10 Sifat-sifat Logam Yang Penting 19 Malleability (mampu tempa) Logam mempunyai sifat yang mampu dibentuk dengan suatu gaya, baik dalam keadaan dingin maupun panas tanpa terjadi retak pada permukaannya, misalnya dengan hammer (palu). Machinibility (mampu mesin) Kemampuan suatu logam untuk dikerjakan dengan mesin, misalnya : dengan mesin bubut, milling, dll. Strenght (kekuatan) Kemampuan suatu logam untuk menahan deformasi. Sifat-sifat Logam Yang Penting 20 Toughness (sifat ulet) Kemampuan suatu logam untuk dibengkokan beberapa kali tanpa mengalami retak. Hardness (kekerasan) Ketahanan suatu logam terhadap penetrasi atau penusukan indentor yang berupa bola baja, intan piramida, dll. Weldability (mampu las) Merupakan kemampuan suatu logam untuk dapat dilas, baik dengan menggunakan las listrik maupun dengan las karbit (gas) Taufiqur Rachman 10

11 Taufiqur Rachman Sifat-sifat Logam Yang Penting 21 Corrosion resistance (tahan korosi) Kemampuan suatu logam untuk menahan korosi atau karat akibat kelembaban udara, zat-zat kimia, dll. Tahan Impact Maksudnya sifat yang dimiliki oleh suatu logam untuk dapat tahan terhadap beban kejut. Ductility (mampu tarik) Logam itu dapat dibentuk dengan tarikan sejumlah gaya tertentu tanpa menunjukan gejala-gejala putus. Contoh dari gejala putus yakni adanya pengecilan permukaan penampang pada salah satu sisi Taufiqur Rachman 11