Socania Titi Nayoka / 1006660296 / Kelompok 1

PENGARUH SIFAT KEAUSAN TERHADAP SIFAT FATIK

Peralatan dan mesin modern saat ini sangat mahal. Dan menjadi hal yang perlu untuk diperhatikan bahwa komponen dari mesin dan peralatan yang modern canggih tersebut harus dilindungi dari degradasi yang disebabkan oleh lingkungan. Interaksi tribologi antara permukaan komponen dengan lingkungan dapat menghasilkan hilangnya material ke lingkungan. Proses yang mengakibatkan hilangnya bagian-bagian dari komponen tersebut karena adanya interaksi dengan lingkungan disebut dengan aus.

Karakteristik dari permukaan, seperti energi permukaan, kekasaran, mikrostruktur, makrostruktur, dan komposisi, memberikan efek yang penting dalam mekanisme terjadinya aus. Secara umum, aus dapat diklasifikasikan ke dalam 5 jenis, yaitu abrasi, adhesi, termal, erosi, dan korosi.

Ada empat unsur yang mempengaruhi terjadinya aus, yaitu:1. Material padat yang meluncur di atas permukaan padat lainnya.2. Zat yang keras dan tajam yang meluncur di atas permukaan yang lebih lunak.3. Permukaan yang fatik oleh tegangan berulang (biasanya dalam bentuk

kompresif).4. Fluida (dengan atau tanpa kandungan partikel solid) yang bergerak pada

permukaan padat.

Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa salah satu jenis aus adalah aus fatik. Aus fatik dapat terjadi ketika adanya kontak antara material padat dengan tegangan lokal yang sangat tinggi dan berulang pada suatu kurun waktu tertentu. Pada aus fatik awalnya terjadi deformasi plastis yang tinggi, lalu terjadi crack initiation, retak tersebut menjalar, akhirnya terjadi fraktur.

Gambar 1. Mekanisme terjadinya aus fatik

Socania Titi Nayoka / 1006660296 / Kelompok 1

Pada gambar 1, awalnya terjadi crack initiation sebagai hasil dari proses fatik (pembebanan berulang dan dinamik), kemudian pada bagian 2) crack propagation mulai terjadi, crack semakin menjalar, dan pada akhirnya partikel terlepas dari permukaan material.

Dari ilustrasi diatas, dapat disimpulkan bahwa ketahan aus dan fatik suatu material berbanding lurus. Untuk menanggulangi adanya fatik karena sifat aus suatu material, maka bisa dilakukan beberapa cara. Komponen-komponen mesin yang terbuat dari baja yang berada dalam kondisi mudah aus biasanya dikarburisasi atau dinitridisasi untuk mengeraskan bagian permukaan komponen agar ia tahan terhadap aus. Dengan adanya hal tersebut, maka umur fatik komponen tersebut menjadi lebih baik.

Gambar 2. Variasi fatigue life terhadap laju aus permukaan pada 2 ukuran retakan awal yang berbeda.

Sebuah pelat dengan panjang edge crack awal 0,1 mm dan 1,0 mm, dan panjang critical length 5mm, fatigue life dapat diplot terhadap laju aus seperti pada gambar 2. Diasumsikan bahwa pelat tersebut diberi beban 400MPa dan beban ini diberikan agar terjadi keausan pada permukaannya dan pembebanan fatik retakan. Pada gambar 2 terlihat bahwa umur suatu komponen dipengaruhi oleh ukuran awal dari retakan. Titik A merupakan titik maksimum life dari sampel dengan edge crack awal 0,1mm.

Referensi:Chattopadhyay R.. 2001. Surface Wear: Analysis, Treatment, and Prevention. ASM

International.

Surface Engineering for Corrosion and Wear Resistance. ASM International. 2001.

Dowson D.. 2003. Tribological Research and Design for Engineering Systems. Amsterdam: Elsevier.

http://pioneer.netserv.chula.ac.th/~ltachai/tribology/tribo_ch14.pdf