makalah

UNIVERSITAS MERCU BUANA

FAKULTAS TEKNIK MESIN

MATA KULIAH : MATERIAL TEKNIK

MODUL 2 : STRUKTUR ATOM DAN BATAS BUTIR

DOSEN : DARMANSYAH, M.Si

Semua logam yang digunakan dalam reaktor memiliki struktur kristal. kristal mikro disusun

dalam tiga dimensi array disebut kisi. ini bab akan membahas tiga struktur kisi yang paling

umum dan mereka karakteristik.

Dalam logam, dan dalam padatan lainnya, atom-atom disusun dalam array biasa disebut

kristal. Sebuah struktur kristal terdiri dari atom diatur dalam pola yang berulang secara

periodik dalam tiga dimensi geometris kisi. Kekuatan ikatan kimia menyebabkan

pengulangan ini. itu adalah pola berulang yang mengendalikan sifat seperti kekuatan,

kepadatan daktilitas, (dijelaskan dalam Modul 2, Properties Logam), konduktivitas (milik

melakukan atau transmisi panas, listrik, dll), dan bentuk. Secara umum, tiga pola kristal yang

paling umum dasar yang terkait dengan logam adalah: (a) berpusat badan kubik, (b)

berpusat muka kubik, dan (c) heksagonal-padat. Gambar 2 menunjukkan tiga pola.

Material TeknikDarmansyah., M.Si Pusat Pengembangan Bahan Ajar

Universitas Mercu Buana

‘12

1

Dalam pengaturan berpusat badan (BCC) kubik atom, sel satuan terdiri dari delapan atom di

sudut-sudut kubus dan satu atom di pusat tubuh kubus.

Dalam pengaturan berpusat muka (FCC) kubik atom, sel satuan terdiri dari delapan atom di

sudut-sudut kubus dan satu atom di pusat dari masing-masing wajah kubus.

Dalam pengaturan-padat heksagonal (HCP) dari atom, sel satuan terdiri dari tiga lapisan

atom. Lapisan atas dan bawah mengandung enam atom di sudut-sudut segi enam dan satu

atom di pusat segi enam masing-masing. Lapisan tengah mengandung tiga atom terletak

antara atom dari lapisan atas dan bawah, maka, nama close-dikemas.



‘12

2

Kebanyakan diagram struktural sel untuk BCC dan FCC bentuk besi diambil sebagai

meskipun mereka dari ukuran yang sama, sebagai ditunjukkan pada Gambar 2, tetapi

mereka tidak BCC pengaturan, yang struktural sel, yang hanya menggunakan sembilan

atom, adalah jauh lebih kecil.

Logam seperti besi (Fe) (ferit), kromium (Cr), vanadium (V), molibdenum (Mo), dan tungsten

(W) memiliki struktur BCC. Logam ini BCC memiliki dua sifat yang sama, tinggi kekuatan

dan daktilitas yang rendah (yang memungkinkan deformasi permanen). FCC logam seperti

besi g-(Fe) (austenit), aluminium (Al), tembaga (Cu), timbal (Pb), perak (Ag), emas (Au),

nikel (Ni), platinum (Pt), dan thorium (Th), secara umum, kekuatan rendah dan daktilitas

tinggi dari BCC logam. Struktur HCP ditemukan di berilium (Be), magnesium (Mg), seng

(Zn), kadmium (Cd), kobalt (Co), talium (Tl), dan zirkonium (Zr).

Jika Anda mengambil bagian kecil dari logam umum dan meneliti di bawah mikroskop, Anda

akan melihat struktur yang mirip dengan yang ditunjukkan pada Gambar 3 (a). Masing-

masing dari area terang disebut gandum, atau kristal, yang adalah wilayah ruang yang

ditempati oleh kisi kristal terus menerus. gelap garis yang mengelilingi butir batas butir.

Struktur butir mengacu pada pengaturan dari biji-bijian dalam logam, dengan sebutir

memiliki struktur kristal tertentu.

Batas butir mengacu pada daerah di luar sebutir yang memisahkannya dari biji-bijian

lainnya. Batas butir adalah wilayah ketidakcocokan antara butir dan biasanya satu sampai

tiga atom diameter lebar. Batas butir kristal berbagai memisahkan daerah yang berorientasi

(polikristalin) dimana struktur kristal adalah identik. Gambar 3 (b) mewakili empat butir

orientasi yang berbeda dan batas butir yang timbul pada antarmuka antara butir.

Sebuah fitur yang sangat penting dari logam adalah ukuran rata rata gandum. Ukuran

gandum menentukan sifat-sifat logam. Misalnya, ukuran butir lebih kecil meningkatkan

kekuatan tarik

dan cenderung meningkat daktilitas. Sebuah ukuran butir lebih besar lebih disukai untuk

meningkatkan suhu tinggi merayap properti. Creep adalah deformasi permanen yang

meningkat dengan waktu di bawah konstan beban atau stres. Creep menjadi semakin

mudah dengan meningkatnya suhu. stres dan regangan akan dibahas dalam Modul 2,

Properties Logam, dan creep tercakup dalam Modul 5.



‘12

3

Disamping itu sifat penting dari biji-bijian adalah orientasi mereka. Gambar 4 (a) merupakan

acak susunan butir sehingga tidak ada satu arah dalam butir sejajar dengan eksternal batas-

batas sampel logam. Orientasi acak dapat diperoleh dengan lintas bergulir materi. Jika

seperti sampel digulung cukup dalam satu arah, mungkin mengembangkan struktur butir

berorientasi ke arah yang bergulir seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (b). Ini disebut

pilihan orientasi. Dalam banyak kasus, orientasi yang disukai adalah sangat diinginkan,

tetapi di lain kasus, ini dapat sangat berbahaya. Misalnya orientasi, disukai dalam elemen

bahan bakar uranium

dapat menyebabkan perubahan bencana dalam dimensi saat digunakan dalam reaktor

nuklir.



‘12

4

Kesimpulan :

1. Suatu struktur kristal terdiri dari atom diatur dalam pola yang berulang secara

periodik dalam kisi tiga dimensi geometris.

2. Tubuh yang berpusat struktur kubik merupakan susunan atom dalam sel satuan

yang terdiri dari delapan atom di sudut-sudut kubus dan satu atom di pusat tubuh

kubus.

3. Berpusat muka struktur kubik merupakan susunan atom dalam sel satuan yang

terdiri dari delapan atom di sudut-sudut kubus dan satu atom di pusat setiap dari

enam wajah kubus.

4. Hexagonal-padat struktur adalah susunan atom di mana unit

sel terdiri dari tiga lapisan atom. Lapisan atas dan bawah mengandung enam atom di

sudut-sudut segi enam dan satu atom di pusat segi enam masing-masing. Lapisan

tengah mengandung tiga atom terletak antara atom dari bagian atas dan bawah

lapisan.

5. Logam yang mengandung struktur BCC termasuk ferit, kromium, vanadium,

molibdenum, dan tungsten. Logam ini memiliki kekuatan tinggi dan daktilitas yang

rendah.

6. Logam yang mengandung struktur FCC termasuk austenit, aluminium, tembaga,

timah, perak, emas, nikel, platinum, dan thorium. Logam ini memiliki kekuatan

rendah dan tinggi daktilitas.



‘12

5

7. Logam yang mengandung struktur HCP termasuk berilium, magnesium, seng,

kadmium, kobalt, talium, dan zirkonium. HCP logam yang tidak ulet sebagai logam

FCC.

8. Grain adalah wilayah ruang yang ditempati oleh kisi kristal terus menerus.

9. Struktur butir adalah susunan butir dalam logam, dengan gandum yang memiliki

khususnya struktur kristal.

10. Batas butir adalah area di luar butir yang memisahkannya dari biji-bijian

lainnya.

11. Creep adalah deformasi permanen yang meningkat dengan waktu di bawah

beban konstan atau stres.

12. Ukuran butir kecil akan meningkatkan kekuatan tarik dan daktilitas.



‘12

6

makalah

Documents

Transcript of makalah