Asyari D. Yunus - Struktur dan Sifat Material Universitas Darma Persada - Jakarta

dokumen-dokumen yang mirip
MECHANICAL FAILURE (KERUSAKAN MEKANIS) #2

Perpatahan Rapuh Keramik (1)

Pada beberapa alloi/paduan, perambatan retak adalah sepanjang batas butir, patah ini disebut intergranular. (gb. 6b).

CREEP. Contoh komponen-komponen yang potensial mengalami creep adalah.

PENGARUH PEREGANGAN TERHADAP PENURUNAN LAJU PERAMBATAN RETAK MATERIAL AL T3 Susilo Adi Widyanto

BAB IV SIFAT MEKANIK LOGAM

I. PENDAHULUAN. untuk diperkirakan kapan terjadinya, dan tidak dapat dilihat secara kasat mata

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu material yang sangat penting bagi kebutuhan manusia adalah

Sidang Tugas Akhir (TM091486)

Kategori Sifat Material

DESIGN UNTUK KEKUATAN LELAH

BAB 1. PENGUJIAN MEKANIS

Pembebanan Batang Secara Aksial. Bahan Ajar Mekanika Bahan Mulyati, MT

BAB IV SIFAT MEKANIK LOGAM

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MEDAN AREA

BAB III SIFAT MEKANIK MATERIAL TEKNIK

PENGUJIAN MULUR (CREEP)

Impact Toughness Test. Sigit Ngalambang

Uji impak. Proses penyerapan energi ini akan diubah menjadi berbagai respon material, yaitu. Deformasi plastis Efek Hysteresis Efek Inersia

BAB I PENDAHULUAN. Suhu mempengaruhi sifat mekanik material, yaitu ketangguhan material

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA KUAT LELAH KUNINGAN YELLOW BRASS C85700 PADA MESIN UJI ROTARY BENDING

BAB II PENGUJIAN-PENGUJIAN PADA MATERIAL

Gambar 4.1. Hasil pengelasan gesek.

Waktu Tempering BHN HRC. 1 jam. Tanpa perlakuan ,7. 3 jam ,7. 5 jam

ANALISIS RETAKAN MATERIAL KOMPOSIT METAL CLADDING BAJA KARBON DAN TEMBAGA

Jurnal Flywheel, Volume 1, Nomor 2, Desember 2008 ISSN :

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010 TUGAS AKHIR TM091486

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

TIN107 - Material Teknik #5 - Mechanical Failure #1. TIN107 Material Teknik

I. PENDAHULUAN. A. Latar Belakang

MECHANICAL FAILURE (KERUSAKAN MEKANIS)

III. KEGIATAN BELAJAR 3. Sifat-sifat fisis dan mekanis bahan teknik dapat dijelaskan dengan benar

PREDIKSI PERAMBATAN RETAK PADA PLAT MENGGUNAKAN PERSAMAAN PARIS DAN PERSAMAAN WALKER

RISK ASSESSMENT OF SUBSEA GAS PIPELINE PT. PERUSAHAAN GAS NEGARA Tbk.

Materi #2 TIN107 Material Teknik 2013 SIFAT MATERIAL

II. TINJAUAN PUSTAKA. Komponen mesin yang terbuat dari baja ini contohnnya poros, roda gigi dan

PERANCANGAN ALAT UJI IMPAK METODE CHARPY KAPASITAS 100 JOULE. Yopi Handoyo 1)

Sifat Sifat Material

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

Laporan Praktikum Laboratorium Teknik Material 1 Modul A Uji Tarik

Pertemuan I,II,III I. Tegangan dan Regangan

Pengaruh Putaran Centrifugal Casting Velg dari bahan Aluminium Scrap terhadap Karakteristik Perambatan Retak Fatik

II. TINJAUAN PUSTAKA. Baja adalah logam paduan, dimana logam besi adalah unsur dasarnya yang

TUGAS MATA KULIAH ILMU MATERIAL UMUM THERMAL PROPERTIES

I. PENDAHULUAN. rotating bending. Dalam penggunaannya pengaruh suhu terhadap material

Audio/Video. Metode Evaluasi dan Penilaian. Web. Soal-Tugas. a. Writing exam.skor:0-100(pan)

I. PENDAHULUAN. Logam merupakan material kebutuhan manusia yang banyak penggunaannya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

SINTESIS DAN KARAKTERISASI BAHAN KOMPOSIT RAMAH LINGKUNGAN DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH PERTANIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II STUDI LITERATUR

BAB 6 SIFAT MEKANIK BAHAN

PENGARUH PROSES LAKU PANAS QUENCHING AND PARTITIONING TERHADAP UMUR LELAH BAJA PEGAS DAUN JIS SUP 9A DENGAN METODE REVERSED BENDING

I. PENDAHULUAN. Baja karbon AISI 1045 adalah jenis baja yang tergolong dalam baja paduan

Tugas Sarjana Teknik Material 2008 Data dan Analisa

Deformasi Elastis. Figure 6.14 Comparison of the elastic behavior of steel and aluminum. For a. deforms elastically three times as much as does steel

TUGAS AKHIR. Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

ANALISA PENGARUH AGING 400 ºC PADA ALUMINIUM PADUAN DENGAN WAKTU TAHAN 30 DAN 90 MENIT TERHADAP SIFAT FISIS DAN MEKANIS

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

BAB II LANDASAN TEORI

dislokasi pada satu butir terjadi pada bidang yang lebih disukai (τ r max).

ESTIMASI UMUR FATIK MENGGUNAKAN PEMBEBANAN ROTATING BENDING PADA MATERIAL SS 304

JURNAL TEKNIK PERKAPALAN Jurnal Hasil Karya Ilmiah Lulusan S1 Teknik Perkapalan Universitas Diponegoro

PENGARUH PUTARAN DAN KECEPATAN TOOL TERHADAP SIFAT MEKANIK SAMBUNGAN TUMPUL LAS FSW TAK SEJENIS ANTARA AL 2024-T3 DENGAN AL 1100

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Foto Mikro dan Morfologi Hasil Pengelasan Difusi

KEKUATAN MATERIAL. Hal kedua Penyebab Kegagalan Elemen Mesin adalah KEKUATAN MATERIAL

PERENCANAAN ELEMEN MESIN RESUME JURNAL BERKAITAN DENGAN POROS

Analisa Delaminasi Pada Glass Fiber Reinforced Polymer Komposit Laminat Dengan Pembebanan Fatigue

LAPORAN PRAKTIKUM PRAKTIKUM PENGUJIAN MATERIAL MODUL 3 - PENGUJIAN IMPAK DELIANA RAMDANIAWATI KELOMPOK: 7

Gambar 2.1. Proses pengelasan Plug weld (Martin, 2007)

Pengaruh Unsur-unsur Paduan Pada Proses Temper:

LAJU PERAMBATAN RETAK PADA CANTILEVER BEAM. Oleh: Sutarno ABSTRACT

TUGAS PENYAMBUNGAN MATERIAL 5 RACHYANDI NURCAHYADI ( )

PERAMBATAN RETAK FATIK TARIK DINAMIS PADA PIPA BAJA KARBON RENDAH

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

FATIQUE. Kegagalan ini dinamakan fatique karena kejadian ini berlangsung dalam jangka waktu yang lama.

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

MATERIAL TEKNIK 3 IWAN PONGO,ST,MT

Alasan pengujian. Jenis Pengujian merusak (destructive test) pada las. Pengujian merusak (DT) pada las 08/01/2012

PENGARUH VARIASI KUAT ARUS LAS LISTRIK PADA SUDUT KAMPUH V GANDA TERHADAP KEKUATAN TARIK DAN KETANGGUHAN IMPACT DARI MATERIAL ST 37

Hardness testing. Uji kekerasan brinnel dirumuskan dengan : Material Teknik 2 nd session Page 1

BAB I PENDAHULUAN. BAB I Pendahuluan 1

STUDI KEKUATAN IMPAK PADA PENGECORAN PADUAL Al-Si (PISTON BEKAS) DENGAN PENAMBAHAN UNSUR Mg

BAB V BAHAN KOMPOSIT

BAB I PENDAHULUAN. alam dan juga sifat-sifat yang dimiliki oleh tembaga. Tembaga memiliki

PENGANTAR TEKNIK MESIN 4 IWAN PONGO,ST,MT

bermanfaat. sifat. berubah juga pembebanan siklis,

TEGANGAN (YIELD) Gambar 1: Gambaran singkat uji tarik dan datanya. rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan

KARAKTERISTIK LELAH BAJA POROS DIN 42CrMo4 BERTAKIK U DAN V AKIBAT BEBAN AMPLITUDO KONSTAN DAN BEBAN TIBA-TIBA

BAB II KERANGKA TEORI

BAB I PENDAHULUAN. Aluminium (Al) adalah salah satu logam non ferro yang memiliki. ketahanan terhadap korosi, dan mampu bentuk yang baik.

04 05 : DEFORMASI DAN REKRISTALISASI

BAB 2. PENGUJIAN TARIK

BAB II TEORI DASAR. Gambar 2.1 Tipikal struktur mekanika (a) struktur batang (b) struktur bertingkat [2]

ANALISIS PENINGKATKAN KUALITAS SPROKET SEPEDA MOTOR BUATAN LOKAL DENGAN METODE KARBURASI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi:

Perbedaannya pada spesimen diletakan. Pada uji impak yang diukur adalah energi impak dan disebut juga ketangguhan takik ( notch toughness ). Bahan yang diuji diberi takik, kemudian dipukul sampai patah dan diukur energi impaknya dengan melihat perbedaan ketinggian alat pukul sebelum dan sesudah diuji impak ( h h, gb. 8.16 ). Fungsi utama dari uji impak Charpy dan Izod untuk melihat apakah bahan mempunyai daerah transisi antara ulet dan getas dan kalau ada pada temperatur berapa terjadinya. Gambar 8.17. Adalah contoh bahan baja A283 yang mempunyai daerah transisi ulet ke getas. 59

FATIGUE Adalah failure pada struktur yang diakibatkan tegangan dinamis dan berfluktuasi. (contohnya jembatan, pesawat terbang, komponen komponen mesin). Kegagalan bisa terjadi walaupun beban menerima tegangan lebih rendah dari tegangan luluh bahan dengan pembebanan statis. Bentuk kegagalan fatigue adalah seperti kegagalan pada bahan getas walaupun bahannya ulet sekalipun yaitu dimana permukaan patah tegak lurus terhadap tegangan yang bekerja. TEGANGAN SIKLIK σ σ m a x a ) SIKLUS TEGANGAN TARIK BERLAWANAN TEKAN - + σ max = σ min 0 σ min WAKTU 60

b) SIKLUS TEGANGAN + σ a BERULANG σ max > σ min - σ min 0 σ m σ r WAKTU + σ c) SIKLUS TEGANGAN ACAK - WAKTU Tegangan rata-rata, σ m : σ m = σ max + σ min 2 Besar tegangan/jangkauan tegangan, σ r : σ r = σ m a x - σ m i n tarik = (+) Amplitudo tegangan, σ a : tekan = ( - ) σ a = σ r = σ max - σ min 2 2 Rasio tegangan, R : R = σ min σ max 61

C URVA S N Pengujian fatigue menggunakan alat uji putar dan tekuk. BAHAN UJI FLEXIBLE C OUPLING COUNTER RUMAH BEARING - RUMAH BEARING HIGH SPEED MOTOR BEBAN + BEBAN Hasil pengujian digambarkan dalam grafik amplitudo tegangan S (σ a ) dan jumlah putaran N. S FATIGUE LIMIT 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 N S S 1 FATIGUE LIFE 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 N 62

Bahan mempunyai 2 kurva s-n yaitu kurva yang mempunyai batas fatigue (fatigue limit) dan yang tidak mempunyai fatigue limit. Bahan jika diberikan tegangan dibawah tegangan fatigue limit maka tidak akan terjadi fatigue untuk putaran berapapun. Pada kebanyakan baja, fatigue limit berkisar antara 35%-60% dari kekuatan tarik. Contoh bahan yang tidak mempunyai fatigue limit diantaranya : aluminium, tembaga, magnesium. Kekuatan fatigue : adalah level tegangan dimana terjadi kegagalan pada putaran tertentu. Umur fatigue (fatigue life) : adalah banyaknya putaran hingga terjadinya kegagalan pada tegangan tertentu. Fatigue siklus rendah : jumlah putaran untuk terjadinya fatigue adalah rendah (< 10 4-10 5 ) Fatigue siklus tinggi : jumlah putaran terjadinya fatigue > 10 5 siklus. Proses fatigue dibagi 3 step : Mulai terjadinya retak Perambatan retak Kegagalan akhir, terjadi sangat cepat pada saat retak mencapai ukuran kritis. N f = N i + N p N f = umur fatigue. N i N p = siklus mulai terjadinya retak. = siklus perambatan retak. Pada level tegangan rendah ( fatigue siklus tinggi ) N i > N p Pada level tegangan tinggi ( fatigue siklus rendah ) N p > N i 63

LAJU PERAMBATAN RETAK STAGE II STAGE I PERAMBATAN RETAK FATIGUE Laju perambatan retak yang dibicarakan yaitu fatigue siklus tinggi. Pada stage II : da = A ( ΔK ) m A, m = konstanta. dn m = 1 6. ΔK = Kmax Kmin da = laju perambatan dn retak. ΔK = Y Δ σ π. a ΔK = faktor intensitas = Y (σ max - σ min ) π. a tegangan. REGION REGION REGION I II III PAREGION I : non progating REGION II REGION III fatigue crack : hubungan linier antara log k dan log da dn : pertumbuhan retak tak stabil ΔK (LOG) 64

Pada stage II : Diintegral : dn = da A (ΔK ) m Nf = D Nf dn = a0 ac da = a0 ac da A (ΔK ) m A ( Y Δσ π. a ) m Nf = 1 a0 ac da A π m/2 (Δσ ) m Y m a m/2 Faktor-faktor yang mempengaruhi umur fatigue Tegangan rata-rata Efek permukaan Faktor disain Perlakuan permukaan. Pengaruh lingkungan Fatigue thermal : disebabkan karena tegangan termal fluktuasi pada temperatur tinggi. σ = α 1 E T T = perubahan temperatur α 1 E = koefisien ekspansi termal = modulus elastisitas Fatigue korosi : kegagalan yang terjadi karena gaya simultan tegangan siklik dan serangan kimia. CREEP Adalah deformasi yang terjadi pada material yang bekerja pada temperatur tinggi dan mengalami tegangan mekanik statis. Contoh : rotor turbin pada mesin jet atau generator uap yang mengalami tegangan sentrifugal dan aliran uap betekanan tinggi. Deformasi terjadi sebagai fungsi waktu. Pada logam terjadi pada temperatur diatas 0,4 Tm (Tm = temperatur leleh ). 65

ε X PUTUS PRIMER ε t TERSIER SEKUNDER Deformasi instan WAKTU, t 1. Primer/creep transient : penurunan laju creep. 2. Sekunder/steady state creep : laju creep konstan. 3. Tersier creep : laju creep naik dengan cepat sampai putus. εs = Δε Δt εs = laju steady state creep. EFEK TEMPERATUR DAN TEGANGAN x T 3 > T 2 > T 1 tegang x σ 3 > σ 2 > σ 1 creep T 3 atau σ 3 x T 2 atau σ 2 T 1 atau σ 1 T < 0,4 Tm x waktu εs = K 1 σ n εs = K 2 σ n exp - Qc RT K 1, n = konstanta K 2, R = konstanta 66

Qc = energi aktivasi LOGAM PADUAN UNTUK PENGGUNAAN TEMPERATUR TINGGI Ada beberapa faktor yang mempengaruhi karakteristik creep dari logam yaitu : temperatur leleh, modulus elastisitas, ukuran butir. Makin tinggi temperatur leleh, makin besar modulus alastisitas dan makin besar ukuran butir, maka makin tahan material terhadap creep. Stainless steel, logam refaktori dan super-alloy lebih tahan terhadap creep sehingga banyak digunakan pada lingkungan kerja temperatur tinggi. 67