ilmu logam fisik

5/20/2018 ilmu logam fisik

1/47


2/47

Materials in enginering application always

possed the force. For the purpose application,

we must know the properties of materials inorder the deformation occurs doesnt exceed.

ForceCharacteristics of materials

depend on ;

-Chemical compotition

-Microstructure

-Properties of materials ;

mechanical, physical, and

chemistry


3/47

Kekuatan (strength):

ukuran besar gaya yang diperlukan utk mematahkanatau merusak suatu bahan

Kekuatan luluh (yield strength):

kekuatan bahan terhadap deformasi awal

Kekuatan tarik (Tensile strength):

kekuatan maksimun yang dapat menerima beban.

Keuletan (ductility):berhubungan dengan besar regangan sebelumperpatahan


4/47

Kekerasan (hardness ):

ketahanan bahan terhadap penetrasi padapermukaannya

Ketangguhan (toughness):

jumlah energi yang mampu diserap bahan sampai terjadi perpatahan

Mulur (creep)

Kelelahan (fatique):

ketahanan bahan terhadap pembebanan dinamik

Patahan (failure)


5/47

stress and strain concept

F

F

Beban tarik

F

FBeban kompressi

F

F

Beban geser


6/47

Uji tarik

2

2

0,505

R 3/8

Tegangan teknik, = F/Ao (N/m2=Pa) Regangan teknik, = (li-lo)/lo

Tegangan geser, = F/Ao


7/47

Deformasi elastis

Teg.

Reg.

Modulus

elastis

Pembebanan

Bebandihilangkan

Pada pembebanan

rendah dalam uji tarik,

hubungan antarategangan dan regangan

linier


8/47


9/47

Hubungan tsb masih dalam daerah deformasi

elastis dan dinyatakan dengan

Hubungan diatas dikenal sebagai HukumHooke

Deformasi yang mempunyai hubungan

tegangan dan regangan linier (proporsional)

disebut sebagai deformasi elastis

Deformasi elastis


10/47

Hubungan tegangan geser dan regangan

geser dinyatakan dengan

= G

Dimana ;

= teg.geser

= reg.geserG = modulus geser


11/47

Z

Z

z

x

y

Sifat elastis material

Ketika uji tarik dilakukan padasuatu logam, perpanjangan padaarah beban, yg dinyatakan dlm

regangan z mengakibatkanterjadinya regangan kompressipada x sb-x dan y pada sb-y

Bila beban pada arah sb-z

uniaxial, maka x = y . Ratioregangan lateral & axial dikenalsebagai ratio Poisson


12/47

= x/y

Harga selalu positip, karena tanda xdan y berlawanan.

Hubungan modulus Young denganmodulus geser dinyatalan dengan

E = 2 G (1 + )

Biasanya


13/47

Deformasi plastis

Utk material logam,

umumnya deformso

elastis terjadi < 0,005regangan

Regangan > 0,005

terjadi deformasi plastis

(deformasi permanen)

Teg.

Teg

.

Reg.

Reg.

ys

ysTitik luluh atas

Titik Luluh bawah

0,002


14/47

Engineering stress-strain curve


15/47


16/47


17/47


18/47

Lu luh dan kekuatan lu luh

terjadi pada daerah dimana deformasi plastis

mudah terjadi pada grafik teganganregangan

berbelok secara bertahap sehingga titik luluh

ditentukan dari awal perubahan kurvategangan- regangan dari linier ke lengkung

(batas proporsional)


19/47


20/47


21/47

Keuletan (ductility)

Keuletan : derajat deformasi plastis

hingga terjadinya patah

Keuletan dinyatakan dengan Presentasi elongasi,

%El. = (lf-lo)/lo x 100%

Presentasi reduksi area,

%AR = (Ao-Af)/Ao x 100%


22/47


23/47


24/47


25/47

Tabel 1 sifat mekanik beberapa jenis logam


26/47

. Kurva tegangan-regangan

dari sebuah benda uji terbuat

dari bahan getas

Perbandingan antara kurva tegangan-

regangan rekayasa dan sesungguhnya

dari baja karbon rendah (mild steel)


27/47

Ilustrasi penampang samping bentuk perpatahan benda uji tarik sesuaidengan tingkat keuletan/kegetasan


28/47

2.2 Uji Kekerasan

Kekerasan adalah mengukur ketahanan materialterhadap deformasi plastis yang terlokalisasi

(lengkungan kecil atau goresan)

1.Uji kekerasan Rockwell

2.Ujik kekerasan Brinell

3.Uji kekerasan Vicker

4.Uji kekerasan Knoop


29/47

DIAGRAM ALIR PENGUJIAN KEKERASAN

Menyiapkan Specimen:-Baja

-Besi Cor

-Tembaga

-Alumunium

Menggerinda

Mengampelas

Pengujian

kekerasan

Pengambilan

Data


30/47

Uji kekerasan ro ckwel l

Indenter bola baja kerasukuranya ; 1/16, 1/8, , inci

(1,588 ; 3,175; 6,350; 12,70mm),

juga terdapat indentor intan

kerucut.


31/47


32/47

Skala kekerasan rockwell;


33/47


34/47

Pengujian Rockwell cocok untuk semua material yang keras dan

yang lunak, penggunaannya sederhana dan penekanan dapat

dilakukan dengan leluasa. Tabel di bawah menunjukkan

bagaimana memilih skala rockwell.

Skala PenekanBeban Skala

KekerasanWarna Angka

Awal Utama Jumlah

A

B

CD

E

F

G

H

K

LM

P

R

S

V

Kerucut Intan 120

Bola Baja 1,588 mm (1/6)

Kerucut Intan 120Kerucut Intan 120






Bola Baja 6,35 mm (1/4)Bola Baja 6,35 mm (1/4)





10

10

1010

10

10

10

10

10

1010

10

10

10

10

50

90

14090

90

50

140

50

140

5090

140

50

90

140

60

100

150100

100

60

150

60

150

60100

150

60

100

150

100

130

100100

130

130

130

130

130

130130

130

130

130

130

Hitam

Merah

Hitam

Hitam

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah Merah

Merah

Merah

Merah

Merah


35/47

Uji kekerasan Brinell

indentor bola baja dengan diameter 10mm (0,394)dan tungsten karbida diameter 10mm (0,394). Beban

yang diberikan berkisar 5003000kg, step 500kg


36/47


37/47

Uji kekerasan m ikro v ickers

indentor piramida intan

dengan beban yang

digunakan 1-100 gr

2

854,1

d

PVHN


38/47


39/47

Uji kekerasan m ikro knoop

pengujian ini menggunakan indentor piramidaintan dengan sudut longitudinal 172o 30 dan

sudut melintang (transverse) 130o0

2LC

PKHN

P

Dimana ;KHN = kekerasan knoop

P = beban yang diberikan , Kgf

Cp = konstanta yang telah disediakan oleh pabrikan mesin


40/47

Atau dengan rumus yang dapat disederhanakan

kembali yaitu;

2

2,14

L

PKHN


41/47


42/47


43/47


44/47


45/47


46/47


47/47

ilmu logam fisik

Documents

Transcript of ilmu logam fisik