MAKALAH

MATERIAL TEKNIK PENGUJIAN MATERIAL

Disusun oleh:

Bello Sofiono/03051281320020

KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

Indralaya

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia –Nya

makalah ini dapat terselesaikan. Makalah ini dibuat selain untuk memenuhi tugas mata kuliah

Material Teknik yang sedang kami pelajari juga karena kami menyadari bahwa pengetahuan

tentang logam sangat diperlukan oleh setiap orang yang memilih profesi di bidang keteknikan,

khususnya teknik mesin.

Kebutuhan tersebut perlu ditunjang dengan buku-buku yang relevan. Maka dari itu dalam

makalah ini kami mencoba mengangkat salah satu tema tentang Pengujian Logam.

Kami menyadari bahwa apa yang tersusun dalam makalah ini jauh dari apa yang

diharapkan secara ilmiah. Hal ini disebabkan karena keterbatasan, kemampuan, pengetahuan,

dan pengalaman yang kami miliki. Maka dari itu, kritik, saran, bimbingan, dan petunjuk –

petunjuk dari semua pihak sangat kami harapkan guna kelengkapan dan penyempurnaan

makalah ini.

Penyusunan makalah ini tidak akan berhasil dengan baik tanpa adanya bantuan dan

dukungan dari berbagai pihak secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, kami

mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak

membantu dalam menyelesaikan makalah ini.

Akhir kata, kami harapkan makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya

mahasiswa jurusan teknik mesin dan bagi perkembangan ilmu teknologi informasi.

Indralaya, April 2014

Penyusun

1

DAFTAR ISI

Kata Pengantar............................................................................................................1

Daftar Isi......................................................................................................................2

BAB I: Pendahuluan

1.1 Latar Belakang......................................................................................................3

1.2 Rumusan Masalah.................................................................................................3

1.3 Tujuan Penulisan...................................................................................................4

1.4 Manfaat Penulisan.................................................................................................4

BAB II: Pembahasan Masalah

2.1 Pengujian logam logam.........................................................................................5

BAB III: Penutup

3.1Kesimpulan.............................................................................................................27

3.2 Daftar Pustaka...................................................................................................................27

2

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perkembangan dunia industri, terutama yang berhubungan dengan penelitian bahan dan

penggunaannya, maka dalam proses produksinya banyak hal atau criteria yang harus dipenuhi agar

material tersebut dapat digunakan dalam dunia industri. Untuk penggunaan sebagai bahan, sifat-sifat

khas dari material logam harus diketahui sebab logam tersebut akan digunakan untuk berbagai macam

keperluan dan keadaan. Sifat logam tersebut meliputi sifat mekanik, sifat thermal, sifat kimia,

kemampukerasan, kemampuan dimensi, dan lain sebagainya. Adapun dalam percobaan ini yang akan

diuji adalah sifat mekanik dari logam terutama sifat ketangguhannya. Dengan mengetahui tingkat

ketangguhan logam, maka tentunya kita dapat memperkirakan kemampuannya dalam menerima energi

tumbukan yang diberikan secara tiba-tiba sehingga dapat mematahkan suatu material.Untuk itulah

dilakukan pengujian impact pada material yang nantinya akan digunakan dalam konstruksi mesin.

Pengujian ini amat penting dalam menentukan ketahanan suatu material terhadap perpatahan,

berdasarkan energi yang diberiakan oleh tumbukan/pembebanan secara tiba-tiba pada suatu material.

Dahulu, untuk membuat rangka suatu jembatan, orang-orang hanya menggunakan material yang telah

tersedia. Umumnya mereka menggunakan material yang kuat dang etas sehingga mereka berpikiran

bahwa material yang paling baik digunakan untuk pembuatan rangka jembatan (yang mampu menahan

beban kejut dengan baik) adalah material yang kuat dang etas. Akan tetapi masih sering terjadi hal-al

yang buruk seperti jembatan yang roboh atau jembatan yang secara tiba-tiba bias patah. Oleh karena itu

untuk mengurangi dan menghindari kemungkinan-kemungkinan terburuk maka sebelum menentukan

material yang akan digunakan perlu diadakan suatu pengujian awal untuk mengetahui ketangguhan

material yang akan digunakan dalam menahan beban kejut sehingga diadakan pengujian impact test.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan dalam makalah ini mengacu pada pengertian logam non ferro umum.

3

1. Apakah yang dimaksud dengan pengujian?

2. Apa saja jenis-jenis pengujian logam?

3. Bagaimana cara menguji logam?

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah agar pembaca dapat mengidentifikasi apa yang di

maksud pengujian logam. Dapat mengetahui macam-macam pengujian logam. Untuk

mengetahui jenis-jenis pengujian logam. Serta untuk mengetahui cara pengujian logam.

1.4 Manfaat Penulisan

Adapun manfaat dari makalah ini adalah :

1. Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi pada pengujian logam.

2. Mengetahui pengaruh bentuk takikan terhadap laju perpatahan.

3. Mengetahui Jenis-jenis pengujian.

4

BAB II

PEMBAHASAN MASALAH

Definisi creep adalah aliran plastis yang dialami material pada tegangan tetap. Meskipun

sebagian besar pengujian dilakukan dengan kondisi beban tetap, tersedia peralatan yang mampu

mengurangi pembebanan selama pengujian sebagai kompensasi terhadap pengurangan

penampang benda uji. Pada temperatur relatif tinggi, creep terhadi pada semua level tegangan,

tetapi pada temperatur tertentu laju creep bertambah dengan meningkatnya tegangan.

Pengukuran dimensi memerlukan kehati-hatian, karena dengan peningkatan temperatur

beberapa per sepuluh derajat sudah terjadi penggandaan laju creep. Kurva a pada Gambar

1 menampilkan karakteristik kurva creep dan setelah regangan seketika akibat

pembebanan tiba-tiba, proses creep dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu creep primer

atau creep transien, creep sekunder atau creep keadaan-stasioner dan creep tersier atau

creep dipercepat.

KURVA MULUR

Untuk menentukan kurva mulur rekayasa suatu logam, maka pada benda tarik

dikenakan beban tetap sedang suhu benda uji dijaga tetap, regangan (perpanjangan) yang terjadi

ditentukan sebagai fungsi waktu. Waktu yang diperlukan dapat berbulan-bulan, bahkan

beberapa pengujian memerlukan waktu lebih dari 10 tahun.

Kurva A pada Gambar 2 merupakan bentuk kurva mulur ideal. Kemiringan pada kurva

(de/dt atau e) tersebut dinyatakan sebagai laju mulur. Mula-mula benda uji mengalami

perpanjangan sangat cepat, e0, kemudian laju mulur akan turun terhadap waktu hingga mencapai

keadaan hampir seimbang, dimana laju mulurnya mengalami perubahan yang kecil terhadap

waktu.

Dalam melakukan uji mulur rekayasa, biasanya beban uji dipertahankan konstan. Jadi

sejalan dengan memanjangnya benda uji serta mengecilnya luas penampang lintang, maka

tegangan sesumbu (uniaxial) bertambah besar.

Andrade menyatakan bahwa kurva mulur tegangan tetap merupakan superposisi dua buah

proses mulur yang berbeda yang terjadi setelah regangan mendadak yang dihasilkan oleh beban

5

yang dikenakan. Komponen pertama kurva mulur adalah kurva transien, dimana laju mulurnya

turun terhadap waktu. Komponen yang kedua adalah mulur viskos dengan laju mulur tetap.

Andrade mengajukan suatu persamaan empiris untuk menyatakan kurva mulur:

e = e0 (1 + bt1/3) e(kt)

dimana e adalah regangan selama waktu t dan b serta k merupakan konstanta. Mulur transien

yang dinyatakan oleh b dan persamaan (1) akan mempunyai harga sama bila k = 0. Konstanta k

menggambarkan perpanjangan tiap satuan panjang yang terjadi pada laju tetap. Suatu persamaan

yang lebih sesuai dibandingkan persamaan Andrade, walaupun pengujiannya dilakukan pada

jumlah bahan yang terbatas, dikemukakan oleh Garafalo.

e = e0 + et (1 – e – rt) + est

e0 = regangan yang terjadi segera setelah pembebanan

et = batas mulur transien

r = perbandingan antara laju mulur transien terhadap regangan mulur transien

es = laju mulur keadaan tunak (steady-state)

parameter rancangan yang paling penting yang dijabarkan dari kurva mulur adalah laju

mulur minimum. Biasanya digunakan 2 buah standar, yakni: (1) tegangan untuk menghasilkan

laju mulur 0,0001 persen tiap jam atau 1 % tiap 10.000 jam; atau (2) tegangan untuk

menghasilkan laju, mulur 0,00001 persen tiap jam atau 1 % tiap 100.000 jam (kira-kira 11 ½

tahun). Kriteria yang pertama cocok untuk paduan yang digunakan pada mesin jet, sedangkan

kriteria yang kedua digunakan bagi bahan untuk turbin-turbin uap dan peralatan yang sejenis.

PERUBAHAN STRUKTUR SELAMA MULUR

Jika gradien kurva mulur (Gambar 2) dipetakan terhadap regangan, akan diperoleh kurva

yang menghubungkan laju mulur terhadap regangan total (Gambar 4). Kurva ini secara dramatis

menggambarkan perubahan laju mulur besar yang terjadi selama uji mulur. Karena tegangan dan

suhu tetap, maka variasi laju mulur tersebut ditimbulkan oleh perubahan struktur internal bahan

dengan adanya regangan mulur dan waktu.

Logam-logam yang berada pada suhu tinggi mengalami sejumlah proses deformasi

sekunder. Proses ini terdiri atas pergelinciran ganda, pembentukan pita gelincir yang sangat

kasar, pita-pita tertekuk, pembentukan lipatan pada batas-batas butir, dan migrasi batas butir.

6

MEKANISME DEFORMASI MULUR

Mekanisme deformasi mulur utama dapat dikelompokkan sebagai berikut:

-      Pergelinciran dislokasi – mencakup pergerakan dislokasi sepanjang bidang slip dan

melintasi hambatan oleh aktivasi termal. Mekanisme ini terjadi pada tegangan tinggi, s/G > 10-2.

-      Mulur dislokasi – mencakup pergerakan dislokasi yang dapat melampaui habatan oleh

mekanisme termal meliputi difusi kekosongan atau interstisi. Terjadi pada 10-4 < s/G < 10-2.

-      Mulur difusi – mencakup aliran kekosongan dan interstisi melalui kristal di bawah pengaruh

tegangan luar. Terjadi pada s/G < 10-4. Mulur Nabarro-Herring dan Mulur Coble termasuk dalam

kelompok ini.

-      Gelincir batas butir – mencakup pergelinciran dari butir yang satu terhadap butir lainnya.

Pergelinciran Dislokasi

Mekanisme pergelinciran dislokasi bekerja pada level tegangan yang relatif tinggi untuk

deformasi mulur biasa. Laju mulur ditentukan oleh kecepatan gerak dislokasi melampaui

rintangan seperti endapan, atom larut dan dislokasi lainnya.

Mulur Dislokasi

Mulur dislokasi terjadi akibat pergelinciran dislokasi yang terjadi akibat pengaruh

difusi kekosongan. Kerangka dasar berbagai teori dicetuskan oleh Orawan dan Bailey yang

menyatakan bahwa laju mulur tunak mencerminkan antara faktor yang saling bersaingan yaitu:

lau pergeseran regangan h = s/e dan laju pemulihan termal hasil pengaturan kembali dan

peniadaan dislokasi, r = -s/t. Keadaan tunak tercapai bila laju pemulihan cukup besar dan

laju pergeseran regang cukup rendah sehingga tercapai keseimbangan antara kedua faktor ini.

Model fisis untuk mulur dislokasi harus dapat menentukan h dan r. Mekanisme yang

dikemukakan oleh Gituus memberikan hasil yang sesuai dengan percobaan. Gagasannya

didasarkan pada model pergerakan dislokasi oleh pengaruh tegangan dan difusi dalam jaringan

tiga dimensi (substruktur).

Mulur Difusi

Pada suhu tinggi dan tegangan yang relatif rendah, s/G < 10-4 mulur difusi merupakan

mekanisme pengendali. Nabarro dan Herring mengemukakan bahwa proses mulur dikendalikan

7

oleh difusi atom yang digerakkan oleh tegangan. Tegangan mengubah potensial kimia atom pada

permukaan butir dalam polikristal sedemikian sehingga ada aliran kekosongan (vacancies) dari

batas butir yang mengalami tegangan tarik ke batas butir yang mengalami tekanan. Bersamaan

dengan itu terjadi aliran atom dalam arah yang berlawanan, yang menyebabkan terjadinya

perpanjangan butir.

Pergelinciran Batas-Butir

Meskipun pergelinciran batas-butir tidak begitu besar pengaruhnya terhadap mulur tunak,

pergelinciran batas-butir penting memegang peran penting dalam tahap awal kepatahan

intergranular. Namun telah dibuktikan bahwa pergelinciran batas-butir harus ada untuk

mempertahankan kemuluran butir selama mekanisme alir difusi.

Pengujian lengkung merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang dilakukan

terhadap speciment dari bahan baik bahan yang akan digunakan sebagai konstruksi atau

komponen yang akan menerima pembebanan lengkung maupun proses pelengkungan dalam

pembentukan. Pelengkuan (bending) merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada

suatu titik ditengah-tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini

bahan akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang berlawanan bekerja pada saat

yang bersmaan. Gambar dibawah ini memperlihatkan prilaku bahan uji selama pembebanan

lengkung.

8

            

            Sebagaimana prilaku bahan terhadap pembebanan, semua bahan akan mengalami

perubahan bentuk (deformasi) secara bertahap dari elastis menjadi plastis hingga akhirnya

mengalami kerusakan (patah). Dalam proses pembebanan lengkung dimana dua gaya bekerja

dengan jarak tertentu (1/2L) serta arah yang berlawanan bekerja secara beramaan (lihat gambar

10.32), maka Momen lengkung (Mb) itu akan bekerja dan ditahan oleh sumbu batang tersebut

atau sebagai momen tahanan lengkung (Wb). Dalam proses pengujian lengkung yang dilakukan

terhadap material sebagai bahan teknik memilki tujuan pengujian yang berbeda tergantung

kebutuhannya. Berdasarkan kepada kebutuhan tersebut makan pengujian lengkung dibedakan

menjadi 2, yakitu :

a. Pengujian lengkung beban dan

b. Pengujian lengkung perubahan bentuk.

Pengujian lengkung beban ialah pengujian lengkung yang bertujuan untuk mengetahui aspek-

aspek kemampuan bahan uji dalam dalam menerima pembebanan lengung, yakni :

·         Kekuatan atau tegangan lengkung (b)

·         Lenturan atau defleksi (f) Sudut yang terbentuk oleh lenturan atau sudut defleksi dan 

·         Elastisitas (E)

Uji lengkung dilaksanakan untuk memeriksa pipa saluran dan keutuhan mekanis dari material

las. Seperti tampak pada Gb. Uji Lengkung 1, ada dua jenis uji lengkung, yaitu: uji lengkung

kendali dan uji lengkung gulungan. Pada tiap-tiap jenis uji lengkung itu, sebuah spesimen

dalam bentuk dan ukuran tertentu dilengkungkan sampai radius bagian dalam tertentu dan sudut

9

lengkung tertentu, kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya. Uji lengkung pada rigi-rigi

las dilakukan untuk menentukan pipa saluran pada daerah pemanasan dan menilai keutuhan

mekanis pada daerah pengelasan, dan seringkali digunakan sebagai bagian dari uji kualifikasi

juru las. Tabel Uji Lengkung 1 menunjukkan jenis-jenis spesimen yang digunakan untuk uji

lengkung dan arah percontohan dari tiap-tiap spesimen. Uji lengkung dapat digolongkan menjadi

uji lengkung depan, uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi sesuai dengan arah

pemberian tekanan pada spesimen, seperti terlihat pada Gb. Uji Lengkung 2

Tabel Uji Lengkung 1

 Gb. Uji Lengkung 1

 Gb. Uji Lengkung 2

Pengujian Lengkung Pada Logam Yang Di Las

10

            Ada dua jenis pengujian lengkung pada material ini yaitu Transversal Bending dan

Longitudinal Bending.

1.   Transversal Bending.

Pada transversal bending ini, pengambilan spesimen tegak lurus dengan arah pengelasan.

Berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian transversal bending dibagi

menjadi tiga  :

a. Face Bend (Bending pada permukaan las)

Dikatakan Face Bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan

tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 5.1). Pengamatan dilakukan pada

permukaan las yang mengalami tegangan tarik. Apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak

di manakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fussion line  (garis perbatasan WM dan

HAZ).

Gambar 5.1 Face Bend pada transversal Bending

b. Root Bend (Bending pada akar las)

      Dikatakan Rote Bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan

dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 5.2). Pengamatan dilakukan pada akar las yang

mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya,

apakah di weld metal. HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ)

11

Gambar 5.2 Root Bend pada transversal Bending

c. Side Bend ( Bending pada sisi las ).

Dikatakan Side Bend jika bending dilakukan sehingga sisi las (gambar 5.3). Pengujian ini

dilakukan jika ketebalan material yang di las lebih besar dari 3/8 inchi. Pengamatan dilakukan

pada sisi las tersebut, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya,

apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

Gambar 5. 3 Side Bend pada transversal Bending

2.    Longitudinal Bending

Pada longitudinal bending ini, pengambilan spesimen searah dengan arah pengelasan

berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian longitudinal bending dibagi

menjadi dua :

12

a.  Face Bend (Bending pada permukaan las)

Dikatakan Face Bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan

tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 5.4). Pengamatan dilakukan pada

permukaan las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak

di manakah letaknya, apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan

HAZ).

                                  

Gambar 5.4 Face Bend pada longitudinal Bending

b. Root Bend (Bending pada akar las)

Dikatakan Root Bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan

dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 5.5). Pengamatan dilakukan pada akar las yang

mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak di manakah letaknya,

apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

Gambar 5.5 Root Band pada longitudinal Bending

Sejarah Pengujian Impak

13

Sejarah pengujian impak terjadi pada masa Perang Dunia ke 2, karena ketika itu banyak terjadi

fenomena patah getas yang terjadi pada daerah lasan kapal-kapal perang dan tanker-tanker.

Diantara fenomena patahan tersebut ada yang patah sebagian dan ada yang benar-benar patah

terbeah menjadi 2 bagian, fenomena patahan ini terjadi terutama pada saat musim dingin-ketika

diaut bebas ataupun ketika kapal sedang berabuh. Dan contoh yang sangat terkenal tentang

fenomena patahan getas adalah tragedi Kapal titanic yang melintasi samudera Atlantik. Dasar

pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari

suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi.

Jenis-jenis metode uji impak Secara umum metode pengujian impak terdiri dari 2 jenis yaitu:

a.       Metode Charpy merupakan pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada

tumpuan dengan posisi horizontal/ mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah

takikan.

b.      Metode Izod  merupakan pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada

tumpuan dengan posisi , dan arah pembebanan serah dengan arah takikan.

Pengujian impak yang dilakukan pada praktikum ini adalah sesuai dengan standar ASTM E 23

untuk metode Charpy dan Izzod. Metode Charpy banyak digunakan di Amerika sedangkan Izzod

digunakan di Eropa.

Patah Getas dan Patah Ulet

Secara umum perpatahan dapat digolongkan menjadi 2 golongan umum yaitu

a.      Patah Ulet/ liat

Patah yang ditandai oleh deformasi plastis yang cukup besar, sebelum dan selama proses

penjalaran retak.

b.      Patah Getas

Patah yang ditandai oleh adanya kecepatan penjalaran retak yang tinggi,

Tanpa terjadi deformasi kasar, dan sedikit sekali terjadi deformasi mikro. Terdapat 3 faktor dasar

yang mendukung terjadinya patah dari benda ulet menjadi patah getas :

1. Keadaan tegangan 3 sumbu/ takikan.

14

2. Suhu yang rendah.

            3. Laju regangan yang tinggi/ laju pembebanan yang cepat.

c.   Patah Campuran

 Merupakan gabungan dari patah ulet dan patah getas.

Ketangguhan bahan

Ketangguhan suatu bahan adalah kemampuan suatu bahan material untuk menyerap energi pada

daerah plastis atau ketahanan bahan terhadap beban tumbukan atau kejutan. Penyebab

ketangguhan bahan adalah pencampuran antara satu bahan dengan bahan lainnya. Misalnya baja

di campur karbon akan lebih tangguh dibandingkan dengan baja murni. Adapun faktor-faktor

yang mempengaruhi ketangguhan bahan adalah :

1.      Bentuk takikan

Bentuk takikan amat berpengaruh pada ketangguahan suatu material, karena adanya perbedaan

distribusi dan konsentrasi tegangan pada masing-masing takikan tersebut yang mengakibatkan

energi impact yang dimilikinya berbeda-beda pula. Ada beberapa jenis takikan berdasarkan

kategori masing-masing. Berikut ini adalah urutan energi impact yang dimiliki oleh suatu bahan

berdasarkan bentuk takikannya.

Takikan dibagi menjadi beberapa macam antara lain adalah sebagai berikut :

a.       Takikan segitiga

Memiliki energi impact yang paling kecil, sehingga paling mudah patah. Hal ini disebabkan

karena distribusi tegangan hanya terkonsentrasi pada satu titik saja, yaitu pada ujung takikan.

b.      Takikan segi empat

Memiliki energi yang lebih besar pada takikan segitiga karena tegangan terdistribusi pada 2 titik

pada sudutnya.

c.       Takikan Setengah lingkaran

      Memiliki energi impact yang terbesar karena distribusi tegangan tersebar pada setiap sisinya,

sehingga tidak mudah patah.

15

2.      Beban

Semakin besar beban yang diberikan , maka energi impact semakin kecil yang dibutuhkan untuk

mematahkan specimen, dan demikianpun sebaliknya. Hal ini diakibatkan karena suatu material

akan lebih mudah patah apabila dibebani oleh gaya yang sangat besar.

3.      Temperatur

Semakin tinggi temperature dari specimen, maka ketangguhannya semakin tinggi dalam

menerima beban secara tiba-tiba, demikinanpun sebaliknya, dengan temperature yang lebih

rendah. Namun temperature memiliki batas tertentu dimana ketangguhan akan berkurang dengan

sendirinya.

4.      Transisi ulet rapuh

Hal ini dapat ditentukan dengan berbagai cara, misalnya kondisi struktur yang susah ditentukan

oleh system tegangan yang bekerja pada benda uji yang bervariasi, tergantung pada cara

pengusiaannya

5.       Efek komposisi ukuran butir

Ukuran butir berpengaruh pada kerapuhan, sesuai dengan ukuran besarnya. Semakin halus

ukuran butir maka bahan tersebut akan semakin rapuh sedangkan bila ukurannya besar maka

bahan akan ulet.

6.       Perlakuan panas dan perpatahan

Perlakuan panas umumnya dilakukan untuk mengetahui atau mengamati besar-besar butir  benda

uji dan untuk menghaluskan butir.

7.      Pengerasan kerja dan pengerjaan radiasi

engerasan kerja terjadi yang ditimbulkan oleh adanya deformasi plastis yang kecil pada

temperature ruang yang melampaui batas atau tidak luluh dan melepaskan sejumlah dislokasi

serta adanya pengukuran keuletan pada temperature rendah.

16

Deformasi Plastis

Suatu material dapat bertahan dari energy tekan di karenakan energy  tekan tidak melebihi

energy material itu.  Deformasi elastis adalah perubahan bentuk material yang di beri gaya tarik

atau tekan sehingga dapat berubah bentuk dan bila energy tarik atau tekan di hilang kan benda

tersebut akan kembali k bentuk semula . contoh nya saja pada waktu kita maelakukan uji

tarik ,pada saat material yang kita uji di tarik maka aka ada perubahan panjang pada material itu

tetapi material itu akan kembali pada bentuk semula apa bila gaya tarik di hilangkan.  Sedangkan

pada deformasi plastic material yang sudah di beri gaya tarik hingga mengalami perubahan

panjang atau bentuk tidak akan kembali pada bentuk semula setelah gaya tarik di hilangkan.

Seperti diperlihatkan dalam grafik tegangan-regangan terdapat yang namanya batas luluh (yield

strength) nah untuk deformasi elastis itu berada di bawah batas luluh sedangkan untuk deformasi

plastis berada/melewati batas luluh suatu material, di mana untuk setiap material memiliki

karakteristik yang berbeda-beda, misalnya saja pada pipa jenis API 5L X 52 di mana yield

strengthnya (SMYS) adalah 52000 psi yang artinya karakter elastis pada material tersebut adalah

< 52000 psi sedangkan plastisnya > 52000 psi. Mengenai tentang struktur mikro, pada saat di

deformasi elastis tidak ada perubahan perubahan mikro begitu juga ketika deformasi elastis itu

hilang. Secara sederhana deformasi elastis itu dapat kita gambarkan dengan dua buah atom Fe

yang diikat dengan sebuah pegas. Ketika kita deformasi elastis maka pegas akan berusaha

melawan Fe yang kita tarik.  Untuk deformasi plastis struktur mikro sudah berubah.  Sebagai

inisiasinya adalah sudah putusnya ikatan antara Fe, kemudian adanya pembentukan ukuran butir

yang baru (biasanya ukuran butir menjadi lebih kecil dan gepeng karena deformasi plastis akibat

tekanan). Pembentukan butir butir baru terbutlah yang menyebabkan terjadinya perubahan

struktur mikro. Biasanya daerah elastik itu dibatasi oleh garis proporsioanal antara tegangan san

tegangan, nah ujung dari titik proporsioanl ini disebut sebagai yield point.setelah keluar dari

daerah ini, disebut sebagai daerah plastic yg tidak akan kembali   kebentuk semula.  Alasannya

karena sudah terjadi perubahan, sedangkan di daerah elastic tidak terjadi perubahan secara

drastis, hal ini disebabkan ketika masih di daerah elastic, logam dapat menahan beban yg

diberikan yg disebabkan oleh bertemunya dengan batas butir dengan dislokasi. sehingga

menghambat pergerakkan dari dislokasi.. sedangkan ketika sudah memasuki daerah plastik,

dislokasi sudah memotong batas butir

(danidwikw.2013)

17

Perpatahan Impak

Secara umum sebagaimana analisis perpatahan pada benda hasil uji tarik maka perpatahan impak

digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu:

a.      Perpatahan berserat (fibrous fracture), yang melibatkan mekanisme pergeseran

bidangbidang kristal di dalam bahan (logam) yang ulet (ductile). Ditandai dengan permukaan

patahan berserat yang berbentuk dimpel yang menyerap cahaya dan berpenampilan

buram.Informasi lain yang dapat dihasilkan dari pengujian impak adalah temperaturn transisi

bahan. Temperatur transisi adalah temperatur yang menunjukkan transisi perubahan jenis

perpatahan suatu bahan bila diuji pada temperatur yang berbeda-beda. Pada pengujian dengan

temperatur yang berbeda-beda maka akan terlihat bahwa pada temperatur tinggi material akan

bersifat ulet (ductile) sedangkan pada temperatur rendah material akan bersifat rapuh atau getas

(brittle).Fenomena ini berkaitan dengan vibrasi atom-atom bahan pada temperatur yang berbeda

dimana pada temperatur kamar vibrasi itu berada dalam kondisi kesetimbangan dan selanjutnya

akan menjadi tinggi bila temperatur dinaikkan (ingatlahbahwa energi panas merupakan suatu

driving force terhadap pergerakan partikel atom bahan). Vibrasi atom inilah yang berperan

sebagai suatu penghalang (obstacle) terhadap pergerakandislokasi pada saat terjadi deformasi

kejut/impak dari luar. Dengan semakin tinggi vibrasi itumaka pergerakan dislokasi mejadi relatif

sulit sehingga dibutuhkan energi yang lebih besaruntuk mematahkan benda uji. Sebaliknya pada

temperatur di bawah nol derajat Celcius, vibrasi atom relatif sedikit sehingga pada saat bahan

dideformasi pergerakan dislokasi menjadi lebih mudah dan benda uji menjadi lebih mudah

dipatahkan dengan energi yang relatif lebih rendah.

b.      Perpatahan granular/kristalin, yang dihasilkan oleh mekanisme pembelahan (cleavage)

pada butir-butir dari bahan (logam) yang rapuh (brittle). Ditandai dengan permukaan patahan

yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang tinggi (mengkilat).

c.       Perpatahan campuran (berserat dan granular). Merupakan kombinasi dua jenis perpatahan

di atas.

BAB III

PENUTUP

18

3.1 Kesimpulan

Dalam pembuatan makalah tentang Logam Non Ferro Umum ini, penulis menyimpulkan bahwa:

Secara umum dalam dunia pendidikan terutama bagi mereka yang mengambil jurusan teknik

mesin. Dalam pemaparannya, pengetahuan tentang logam sangat penting untuk mengetahui

kandungan-kandungan dan unsur-unsur yang terdapat dalam suatu material bukan besi (non

Ferro). Dan juga untuk mengetahui sifat-sifat logam tersebut.

3.2 Daftar Pustaka

Mulyadi shaleh,Irfan, Amd. 2008. Pengetahuan Dasar Teknik Mesin.Martapura.

http://www.ilmukimia.org/2013/01/ikatan-logam.html (Diakses 12 april 2014).

http://agunganaxmesin.blogspot.com/ (Diakses 12 April 2014).

Sudjana, Hardí, 2008, Teknik Pengecoran Jilid 1 untuk SMK, Jakarta : Pusat perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional, h. 12 – 25.

http://blog.ub.ac.id/muttaqient/2011/12/18/kelelahan-logam-fatigue/ (Diakses 12 april 2014)

19