4. Sifat-sifat Logam pada Suhu Rendah

dokumen-dokumen yang mirip
04 05 : DEFORMASI DAN REKRISTALISASI

Beberapa sifat mekanis lembaran baja yang mcliputi : pengerasan. regang, anisotropi dan keuletan merupakan parameter-parameter penting

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

Heat Treatment Pada Logam. Posted on 13 Januari 2013 by Andar Kusuma. Proses Perlakuan Panas Pada Baja

BAB IV HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Pisau egrek adalah alat yang digunakan untuk pemanen kelapa sawit. Pisau

Konsep Dislokasi. Pengertian dislokasi

Penyaringan (Filtration)

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

TIN107 Material Teknik. Mekanisme Penguatan. h t t p : / / t a u f i q u r r a c h m a n. w e b l o g. e s a u n g g u l. a c. i d

Karakterisasi Baja Karbon Rendah Setelah Perlakuan Bending

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PROSES MANUFACTURING

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB II STUDI LITERATUR

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

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

ANALISA LANJUT PERUBAHAN SIFAT MEKANIK BAHAN PEWTER DENGAN REDUKSI 50% PADA PROSES PENGEROLAN BAHAN

BAB I PENDAHULUAN. pisau egrek masalah yang sering dijumpai yaitu umur yang singkat yang. mengakibatkan cepat patah dan mata pisau yang cepat habis.

PROSES THERMAL LOGAM

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB V PEMBAHASAN 60 UNIVERSITAS INDONESIA

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

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

BAB II KERANGKA TEORI

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

bermanfaat. sifat. berubah juga pembebanan siklis,

BAB IV SIFAT MEKANIK LOGAM

Gambar 4.1. Hasil pengelasan gesek.

Proses Annealing terdiri dari beberapa tipe yang diterapkan untuk mencapai sifat-sifat tertentu sebagai berikut :

Pengaruh Waktu Penahanan Artificial Aging Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Coran Paduan Al-7%Si

PENGARUH PERLAKUAN PANAS BAJA AISI 1029 DENGAN METODA QUENCHING DAN MEDIA PENDINGIN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN MAKRO STRUKTUR

PENGARUH TEMPERATUR DAN REDUKSI PADA PROSES CANAI PANAS PADUAN ALUMINIUM 2024

SIFAT MATERIAL. Dipl. Ing. Soedihono, ST, MT

Sifat Sifat Material

Sidang Tugas Akhir (TM091486)

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL. Tgl. Praktikum : 12 Desember : Helal Soekartono, drg., M.Kes

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

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

Kekuatan tarik komposisi paduan Fe-C eutectoid dapat bervariasi antara MPa tergantung pada proses perlakuan panas yang diterapkan.

BAB III METODE PENELITIAN

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Penguatan yang berdampak terhadap peningkatan sifat mekanik dapat

PENGARUH VARIASI TEMPERATUR TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO, DAN KETANGGUHAN DENGAN PROSES HEAT TREATMENT PADA BAJA KARBON AISI 4140H

PERLAKUAN PEMANASAN AWAL ELEKTRODA TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN FISIK PADA DAERAH HAZ HASIL PENGELASAN BAJA KARBON ST 41

BAB IV HASIL PENELITIAN

EVALUASI BESAR BUTIR TERHADAP SIFAT MEKANIS CuZn70/30 SETELAH MENGALAMI DEFORMASI MELALUI CANAI DINGIN

PENGARUH PRESTRAIN BERTINGKAT TERHADAP KEKERASAN DAN KEKUATAN TARIK BAJA KARBON SEDANG

TUGAS PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK II CETAKAN PERMANEN

BAB IV HASIL PENELITIAN

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

II TINJAUAN PUSTAKA. menghasilkan sifat-sifat logam yang diinginkan. Perubahan sifat logam akibat

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Pembuatan spesimen dilakukan dengan proses pengecoran metode die

PROSES PENGERASAN (HARDENNING)

ANALISIS HASIL PENGECORAN ALUMINIUM DENGAN VARIASI MEDIA PENDINGINAN

BAB V DIAGRAM FASE ISTILAH-ISTILAH

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Baja adalah sebuah paduan dari besi karbon dan unsur lainnya dimana kadar karbonnya jarang melebihi 2%(menurut euronom)

BAB IV HASIL PENGUJIAN

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

Gambar 4.1. Hasil pengamatan struktur mikro.

: MES 313 (2 SKS TEORI + 1 SKS PRAKTIK)

TIN107 - Material Teknik #9 - Metal Alloys 1 METAL ALLOYS (1) TIN107 Material Teknik

Materi #7 TIN107 Material Teknik 2013 FASA TRANSFORMASI

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH PROSES ANNEALING PADA HASIL PENGELASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA KARBON RENDAH

ANALISIS SIFAT FISIS DAN MEKANIS ALUMUNIUM PADUAN Al, Si, Cu DENGAN CETAKAN PASIR

11. Logam-logam Ferous Diagram fasa besi dan carbon :

TUGAS PENYAMBUNGAN MATERIAL 5 RACHYANDI NURCAHYADI ( )

PERLAKUAN PANAS (HEAT TREATMENT)

PENGARUH PROSES EQUAL CHANNEL ANGULAR PRESSING (ECAP) TERHADAP FORMABILITY ALUMINIUM

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

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

PENGERASAN PERMUKAAN BAJA ST 40 DENGAN METODE CARBURIZING PLASMA LUCUTAN PIJAR

pendinginan). Material Teknik Universitas Darma Persada - Jakarta

II. KEGIATAN BELAJAR 2 DASAR DASAR PENGECORAN LOGAM. Dasar-dasar pengecoran logam dapat dijelaskan dengan benar

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

MODUL 6 PROSES PEMBENTUKAN LOGAM

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH TEMPERATUR TEMPERING PADA PROSES QUENCHING TEMPERING TERHADAP SIFAT MEKANIK BAJA AISI 4140

PENELITIAN PENGARUH VARIASI TEMPERATUR PEMANASAN LOW TEMPERING

BAB IV PROSES PERLAKUAN PANAS PADA ALUMINIUM

7. Pertumbuhan Kristal (Growth of Crystal)

Program Studi Teknik Mesin S1

METODE PENINGKATAN TEGANGAN TARIK DAN KEKERASAN PADA BAJA KARBON RENDAH MELALUI BAJA FASA GANDA

Diajukan Sebagai Syarat Menempuh Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah. Surakarta. Disusun Oleh : WIDI SURYANA

Gambar 4.1 Penampang luar pipa elbow

BAB II DASAR TEORI. commit to user

UNIVERSITAS INDONESIA

BAB 1. PERLAKUAN PANAS

Ir Naryono 1, Farid Rakhman 2

1. Pendahuluan Pembentukan Logam

ARANG KAYU JATI DAN ARANG CANGKANG KELAPA DENGAN AUSTEMPERING

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

UNIVERSITAS INDONESIA PENGARUH DERAJAT DEFORMASI TERHADAP STRUKTUR MIKRO, SIFAT MEKANIK DAN KETAHANAN KOROSI BAJA KARBON AISI 1010 TESIS

HEAT TREATMENT. Pembentukan struktur martensit terjadi melalui proses pendinginan cepat (quench) dari fasa austenit (struktur FCC Face Centered Cubic)

Transkripsi:

4. Sifat-sifat Logam pada Suhu Rendah Suhu rendah : suhu di bawah temperatur rekristalisasi Suhu rekristalisasi, T R = 0.4~0.5T cair (Kelvin) Suhu Kelvin (K) = (Suhu Celcius + 273 )K 4.1 Pengaruh Pengerjaan Dingin terhadap Sifat Logam Deformasi pada suhu di bawah suhu rekristalisasi menyebabkan: - Naiknya kekerasan dan kekuatan - Menurunnya keuletan Penyebabnya: naiknya kerapatan dislokasi akibat pengerjaan dingin Bila terlalu rapuh (menurun keuletannya) Logam tidak dapat dideformasi Bila dianil/dipanaskan di atas suhu rekristalisasi Logam dapat dideformasi

Gbr.4.1 Perubahan sifat-sifat mekanis logam akibat pengerjaan dingin -Property: sifat-sifat -Reduction by cold work, %: pengurangan dengan pengerjaan dingin -Tensile strength: kekuatan tarik -Yield strength: kekuatan luluh -Reduction in area: pengurangan luas penampang -Elongation: penambagan, L 1 -L 0

4.2 Pengaruh Pemanasan setelah Pengerjaan Dingin Gbr.4.2 Perubahan sifat-sifat mekanis logam akibat pemanasan: recovery dan rekristalisasi -Recovery: pulihnya sifat-sifat fisik logam yang telah dideformasi tanpa ada perubahan mikrostruktur yang berarti. -Recrystallization= rekristalisasi: proses pengaturan dan pembentukan kembali kristal-kristal -Grain growth=pertumbuhan butir: terjadi bila dipanaskan lama di atas suhu rekristalisasi. Dengan adanya pemanasan maka kerapatan dislokasi menurun yang mana derajat penurunan tergantung pada suhu Bila pemanasan berada pada suhu recovery (di bawah suhu rekristalisasi) maka: - kerapatan dislokasi berkurang sangat sedikit - terjadi penurunan regangan internal dalam butiran krital/mikrostruktur

4.2.1 Bila pemanasan berada pada suhu recovery (di bawah suhu rekristalisasi) akan terjadi: 1. Gerakan dislokasi difusi atau disebut climb, - pada peristiwa ini kerapatan dislokasi tidak menurun. Gerakan climb positif dari suatu dislokasi sisi Gerakan climb negatif dari suatu dislokasi sisi

4.2.1 Bila pemanasan berada pada suhu recovery (di bawah suhu rekristalisasi) akan terjadi: 2. Poligonisasi, yaitu pengaturan kembali susunan dislokasi sehingga menjadi teratur. - memulihkan sifat-sifat fisik logam Pengaturan kembali dislokasi sisi setelah poligonisasi (A) Dislokasi berlebihan yang tersisa pada bidang selip setelah kristal dibengkokkan. (B) Pengaturan kembali dislokasi-dislokasi setelah poligonisasi

4.2.2 Bila pemanasan berada pada suhu rekristalisasi akan terjadi proses sebagai berikut: 1st Naiknya kerapatan dislokasi 2nd 3rd 4th Pengerolan dingin Pemanasan: terjadi pengintian butir Pertumbuhan butir Rekristalisasi usai (butir seragam) Inti baru tumbuh saat panas dinaikkan di atas suhu rekristalisasi dan menggantikan butir-butir lama - Kerapatan dislokasi rendah shg menjadi lunak - Hasil pengerjaan dingin yang getas dapat dilunakkan kembali sehingga dapat dideformasi lagi hingga mencapai ukuran yang diinginkan.

4.3 Pengaruh Deformasi terhadap Suhu Rekristalisasi Deformasi plastis peningkatan energi dalam logam (naiknya kerapatan dislokasi) Pemanasan menjadi masukan energi aktifasi yang akan dipakai untuk mengubah dari suatu keadaan menjadi keadaan dengan tingkat energinya lebih rendah Logam yang tingkat energinya lebih tinggi perlu energi aktifasi lebih sedikit ke arah yang lebih stabil strukturnya. Bila derajat deformasi naik, suhu rekristalisasi menurun.

4.4 Pengaruh Deformasi dan Pemanasan terhadap Besar Butir Proses perubahan butir: Deformasi Energi dalam Banyak titik-titik Berenergi tinggi Pemanasan di atas Suhu rekristalisasi Rekristalisasi usai Butir-butir homogen Butir saling bertemu Inti berkembang Menjadi butir Nukleasi inti-inti dari titik-titik tsb. Makin banyak butir, makin cepat butir saling bertemu dan makin halus Regangan kritis terjadinya rekristalisasi Grafik pengaruh deformasi dan suhu proses rekristalisasi terhadap besar butir. T R =suhu rekristalisasi

Rekristalisasi primer adalah proses pengintian butir-butir baru yang tumbuh sampai menggantikan butir-butir yang terdeformasi. - Terjadi umum pada logam. Rekristalisasi sekunder adalah proses penggantian butir-butir halus oleh butir-butir kasar akibat proses anil dengan suhu lebih tinggi sehingga mengurangi energi batas butir dengan mengurangi luar permukaan butir. - Seperti pada Al, Cu

4.5 Pengaruh Pemanasan terhadap Sifat Mekanik Bila logam dikerjakan dingin Dianil dengan suhu tinggi (suhu rekristalisasi) Lunak, Ulet Keras, kuat dan getas Dinyatakan dengan: Cold drawn Hard, Extra Hard Bergrade fully annealed Dianil dengan suhu sedikit rendah Bergrade 1/4 hard Dianil dengan suhu lebih rendah Bergrade 1/2 hard

Contoh Kondisi σ U (10 3 psi) σ y (10 3 psi) ε (%) Stainless steel AISI 201 Annealed 115 55 55 ¼ hard 125 75 20 ½ hard 150 110 10 ¾ hard 174 135 5 Full hard 185 140 4 Catatan: 1 psi: 6.89x10 3 Pa

5. Sifat-sifat Logam pada Suhu Tinggi Proses pemanasan pada benda kerja (sebelum dan saat deformasi) Segregasi dipanasi Perbaikan Struktur Mikro Contoh: Pada hasil coran terdapat cacat segregasi (tidak homogennya komposisi kimia), struktur pilar (columnar structure) dan cacat rongga yang mana menjadi lebih homogen dan baik kualitasnya Proses difusi lebih mudah Komposisi Kimia homogen (proses homogenisasi) Baja cor dalam bentuk ingot/billet akan bersifat lebih baik setelah dikerjakan panas

(a)gambar skema struktur butir membeku yang menggunakan cetakan dingin. (b)potongan melintang dari ingot aluminium paduan 1100 (99% Al). Catatan: - Butir kolom tumbuh tegak lurus permukaan cetakan karena pendinginan yang lambat dengan inti butir yang sedikit. - Butir halus terjadi karena pendinginan yang cepat dengan inti butir yang banyak.

Mekanisme Pelunakan pada Pengerjaan Panas Selama deformasi pada suhu tinggi, akan terjadi rekristalisasi : 1. Dinamis (dynamic recrystalization): terjadi saat proses deformasi 2. Statis (static recrystalization): terjadi setelah proses deformasi Kedua kondisi ini terjadi pada material yang memilik energi salah tumpuk. Energi salah tumpuk (stacking fault energy, SFE) adalah Energi bebas di daerah salah tumpuk dari atom-atom. Bila stacking fault mudah terjadi dalam material tersebut maka logam memiliki energi stacking fault yang rendah

Contoh: Ekstrusi Panas (Hot Extrusion) dengan reduksi 99% a. Logam dengan SFE tinggi spt. Aluminium (SFE= ~200 mj/m 2 ) Dengan SFE tinggi Energi dalam dan Kerapatan dislokasi menurun Energi dorong RAM tidak cukup untuk rekristalisasi Static Recrystalization Energi hanya cukup untuk dynamic recovery tetapi tidak cukup untuk dynamic recrystalization

Contoh: Ekstrusi Panas (Hot Extrusion) dengan reduksi 99% b. Logam dengan SFE rendah spt. Baja (SFE= 8~45 mj/m 2 ) Dengan SFE rendah Energi dalam dan Kerapatan dislokasi meningkat Dynamic dan static recrystalization Energi dorong RAM cukup untuk rekristalisasi Karena suhu pengerjaan panas diatas suhu rekristalisasi dan maksimum 50 ~100 C di bawah suhu cair, maka didapatkan struktur yang halus (bersifat lunak, tanpa pengerasan regangan)