Sifat Mekanik dari Logam | Pengetahuan Bahan Teknik

a). Batas proposionalitas (Proportionality Limit)
Adalah daerah batas dimana tegangan dan regangan mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap penambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara proporsional dalam hubungan linier : s = E e
b). Batas elastis (Elastic limit)
Adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah proporsionalitas merupakan bagian dari batas elastik. Bila beban terus diberikan tegangan maka batas elastis pada akhimya akan terlampaui sehingga bahan tidak kembali seperti ukuran semula. Maka batas elastis merupakan titik dimana tegangan yang diberikan akan menyebabkan terjadinya deformasi plastis untuk pertama kalinya. Kebanyakan material tenik mempunyai batas elastis yang hampir berhimpitan dengan batas proporsionalitasnya.
c). Titik  Luluh  (Yield  Point)  dan  Kekuatan  Luluh (Yield Strength)
Adalah batas dimana material akan terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini disebut tegangan luluh (yield stress).  Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-logam ulet dengan struktur kristal BCC dan FCC yang membentuk interstitial solid solution dari atom-atom karbon, boron, hidrogen dan oksigen. Interaksi antar dislokasi dan atom-atom tersebut menyebabkan baja ulet seperti mild steel menunjukan titik luluh bawah (lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point).
Untuk baja berkekuatan tinggi dan besi tuang yang getas pada umumnya tidak memperlihatkan batas luluh yang jelas. Sehingga digunakan metode offset untuk menentukan kekuatan luluh material. Dengan metode ini kekuatan luluh ditentukan sebagai tegangan dimana bahan memperlihatkan batas penyimpangan/deviasi tertentu dari keadaan proporsionalitas tegangan dan regangan.

Kekuatan luluh atau titik luluh merupakan suatu gambaran kemampuan bahan menahan deformasi permanen bila digunakan dalam penggunaan struktural yang melibatkan pembebanan mekanik seperti tarik, tekan, bending atau puntiran.  Di sisi lain, batas luluh ini harus dicapai ataupun dilewati bila bahan dipakai dalam proses manufaktur produk-produk logam seperti proses rolling, drawing, stretching dan sebagainya. Dapat dikatakan titik luluh adalah suatu tingkatan tegangan yang tidak boleh dilewati dalam penggunaan struktural (in service) dan harus dilewati dalam proses manufaktur logam (forming process).
d). Kekuatan Tarik Maksimum  (Ultimate Tensile  Strength)
 Adalah tegangan maksimum yang dapat ditanggung oleh material sebelum tejadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan tarik maksimum tarik ditentukan dari beban maksimum dibagi luas penampang.
e).  Kekuatan Putus (Breaking Strength)
Kekuatan putus ditentukan dengan membagi beban pada saat benda uji putus (Fbreaking) dengan tuas penampang awal (A0). Untuk bahan yang bersifat ulet pada  saat beban maksimum M terlampaui dan bahan terus terdeformasi hingga titik putus B maka terjadi mekanisme penciutan (necking) sebagai akibat adanya suatu deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan ulet, kekuatan putus lebih kecil dari kekuatan maksimum, dan pada bahan getas kekuatan putus sama dengan kekuatan maksimumnya.
f).  Keuletan (Ductility)
Adalah sifat yang menggambarkan kemampuan logam menahan deformasi   hingga tejadinya perpatahan. Pengujian tarik memberikan dua metode pengukuran keuletan  bahan  yaitu :

•    Persentase perpanjangan (Elongation) :
e (%) = [(Lf-L0)/L0] x 100%
dimana :      Lf  = panjang akhir benda uji
L0 = panjang awal benda uji

•    Persentase reduksi penampang (Area Reduction) :
R (%) = [(A1 – A0)/A0] x 100%
dimana :          Af = luas penampang akhir
A0 = luas penampang awal
g). Modulus Elastisitas (Modulus Young)
Adalah ukuran kekakuan suatu material, semakin besar harga modulus ini maka  semakin kecil regangan elastis yang terjadi, atau semakin kaku.

h). Modulus Kelentingan (Modulus of Resilience)

Adalah kemampuan material untuk menyerap energi dari luar tanpa terjadinya kerusakan.  Nilai modulus resilience (U) dapat diperoleh dari luas segitiga yang dibentuk oleh  area elastik diagram tegangan-regangan. Perumusannya : U = 0.5se  atau U = 0.5se2/E.

i). Modulus Ketangguhan (Modulus of Toughness)
Adalah kemampuan material dalam mengabsorb energi hingga terjadinva perpatahan. Secara kuantitatif dapat ditentukan dari luas area keseluruhan di bawah kurva tegangan-regangan hasil pengujian tarik.

j). Kurva Tegangan-Regangan Rekayasa dan Sesungguhnya
Kurva tegangan-regangan rekayasa (engineering) didasarkan atas dimensi awal (luas area dan panjang) dari benda uji, sementara untuk mendapatkan kurva tegangan-regangan sesungguhnya (true) diperlukan luas area dan panjang aktual pada saat pembebanan setiap saat terukur. Pada kurva tegangan-regangan rekayasa, dapat diketahui bahwa benda uji secara aktual mampu menahan turunnya beban karena luas area awal Ao bernilai konstan pada saat perhitungan tegangan σ = P/Ao. Sementara pada kurva  tegangan-regangan sesungguhnya luas area aktual adalah selalu turun hingga terjadinya perpatahan dan benda uji mampu menahan peningkatan tegangan karena σ = P/A.

Sifat Mekanik dari Logam | Pengetahuan Bahan Teknik Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

No comments:

Berlangganan Via Email