7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 1/8

Strengthening mechanisms, terdiri dari :

• Grain batas penguatan

• Fenomena Yield - titik 

• Penuaan Regangan

• Penguatan Solid- solusi

• Memperkuat dari partikel tahap kedua

• Penguatan Martensitic

• Pengerasan Regangan atau dingin bekerja

• Eek !auschinger 

• "rientasi #ang dipilih $ tekstur %

Tujuannya yaitu :

!erbagai jenis memperkuat mekanisme dalam logam

#ang meningkatkan siat mekanik akan disorot

dalam bab ini &

'ni juga termasuk siat batas butir dan

eek mereka pada mekanisme penguatan , #ang

 pengaruh atom terlarut , partikel ase kedua , dan

serat pada mekanisme penguatan &

Mekanisme penguatan lain seperti ketegangan

 pengerasan , pengerasan martensit dan pengerjaan dingin pada

siat mekanik bahan juga akan

dibahas &

Grain boundar# strengtheniing

Graiin boundariies

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 2/8

!atas butir memisahkan dua

 butir memiliki #ang berbeda

orientasi kristalograi&

Model atom skema

 batas butir 

Struktur batas butir mengandung

dislokasi batas butir ,

#ang tidak bergerak dan menghasilkanSlip luas&

Model (islokasi gandum

!atas&

)inggi dan rendah sudut graiin boundariies

)inggi - batas butir sudut energi permukaan #ang tinggi&

Rendah - batas butir sudut energi permukaan rendah&

!atas butir energi tinggi

 berungsi sebagai situs preerensial

untuk reaksi solid state :

* % (iusi+ % transormasi )ahap

% Pengendapan

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 3/8

!atas butir sudut rendah

Seiring batas atom men#esuaikan

 posisi mereka dengan deormasi lokaluntuk menghasilkan transisi #ang mulus dari

satu butir #ang lain&

(imana pesaat atom berakhir pada

 batas butir , oleh karena itu

dianggap memiliki arra#

dislokasi&

Perbedaan sudut di

orientasi antara gandum adalah .&

!atas Subgrain

!atas Subgrain rendah - sudut

 batas , dengan energi #ang lebih rendah -batas dari gandum

 batas & "leh karena itu etch kurangmudah daripada batas butir&

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 4/8

 

(eormasi boundariies graiin

(iskontinuitas karena batas butir 

men#ebabkan deormasi #ang lebih kompleks

mode polikristal daripada di kristal tunggal&

/ butir indi0idu dibatasi sejak 

integritas mekanik dan koherensi #angdipertahankan sepanjang batas butir, men#ebabkan deormasi #ang berbeda antara

 butir tetangga &

/ Sebuah polikristal deormasi makroskopik 

stres diterapkan & Slip beroperasi di

setiap butir #ang menghasilkan tumpang tindih

dan 0oid pada batas , ara $a% , $b%&

/ ini tumpang tindih dan 0oid dapat

dikoreksi dengan memperkenalkan geometris

dislokasi diperlukan pada $c% , $d%&

(eormasi plastik dari poll#cr#stalllliine logam&

/ 1arena kristalograi acak orientasi dari ban#ak biji-bijian , #ang arah slip ber0ariasi

dari satu keuntungan untuk lain&

/ 2ra& menunjukkan dua sistem slip beroperasi disetiap butir dan 0ariasi dalam orientasi

 butir ditunjukkan dengan keselarasan #ang berbeda garis slip&

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 5/8

!atas butir geser 

Pada ) 3 4&5)m , deormasi dapat terjadi dengan menggeser bersama

 batas butir & Suhu 6aju regangan 1ecenderungan batas butir 

geser $ seperti dalam mera#ap %& Suhu E7uicohesi0e 2tas e7uicohesi0e #ang suhu , batas butir 

ila#ah lebih lemah dari gandum pedalaman& 1ekuatan meningkat dengan meningkatkan

ukuran butir&

Penguatan dari boundariies graiin

2da dua peran penting dari batas butir #ang bertindak sebagai

 penghalang untuk gerakan dislokasi 8

* % 1esulitan untuk dislokasi ke meleati dua #ang berbeda

orientasi butir $ perlu perubahan arah % &

+ % Gangguan atom dalam butir batas ila#ah kontribusi untuk diskontinuitas dari tergelincir

 pesaat dari satu butir lain &

9all-Petch rellatiion

!ahan halus lebih sulit dan lebih kuat dari satu #ang kasar berbutir sejak jumlah #ang lebih

 besar dari batas butir dalam halus bahan menghambat gerak dislokasi &

9ubungan umum antara tegangan luluh $ kekuatan tarik %

dan ukuran butir diusulkan oleh 9all dan Petch&

o ; tegangan luluh

i ; para < gesekan stres < atau ketahanan terhadap gerakan dislokasi

k ; dengan < parameter mengunci < atau pengerasan kontribusi dari batas butir 

( ; diameter butir 

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 6/8

Hall - Petch hubungan dan

(islokasi tumpukan - up Model

/ Model dislokasi untuk 9all Persamaan Petch aaln#a berdasarkan gagasan baha batas

 butir bertindak sebagai hambatan untuk dislokasi gerak &

/ (islokasi akan dikirim dari sumber di pusat sebutir ( diameter menumpuk di batas butir &/ =umlah dislokasi pada tumpukan > up&

Grain penentuan ukuran

/ 1arena ukuran butir #ang biasan#a berhubungan dengan mekanik siat bahan , penentuan

ukuran butir&

/ Parameter #ang diperoleh bisa

menjadi ditentukan dalam hal 8

* % rata-rata 0olume gandum

+ % diameter butir rata-rata

% rata-rata daerah? % diameter maksimum

5 % diameter Minimum

@ % 2spek rasio

/ 2da sejumlah

teknik digunakan untuk ukuran butir 

 pengukuran8

* % Metode 'ntercept

+ % perbandingan standar 2S)M graik $ jumlah gabah %

% Gambar anal#Aer 

metode intercept

Metode 'ntercept dilakukan dengan mengukur jumlah rata-rata pen#adapan garis uji acak

dengan batas butir per unit Panjang garis uji B6 &

/ Garis 1ekuatan #ang sama panjang 6 diambil meskipun beberapa photomicrograph dengan

skala #ang dikenal &

/ butir )he berpotongan B6 oleh setiap baris segmen dihitung &

/ (iameter butir rata-rata adalah diperoleh&

2S)M perbandingan graik standar 

Perbandingan butir pada pembesaran tetap dengan 2merican Societ# or )esting dan Material

$ 2S)M %

graik ukuran butir & =umlah 2S)M ukuran butir G terkait dengan na , jumlah butir per mm+

 pada perbesaran * C oleh hubungan&

Yield enomena poiint

6ogam , khususn#a baja karbon rendah , menunjukkan heterogen lokal transisi dari elastis

terhadap deormasi plastik& Menghasilkan titik elongasi& Perilaku titik luluh dalam logam

!DD/ !eban setelah titik #ield atas tiba-tiba turun ke nilai mendekati konstan $ rendah

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 7/8

titik #ield % dan kemudian naik dengan beban lebih lanjut &

/ )he elongasi #ang terjadi pada beban konstan disebut #ield - titik elongasi , #ang deormasi

heterogen &

/ band 6uder atau strain tandu terbentuk pada sekitar ?5o dengan sumbu tarik selama #ield

titik pemanjangan dan men#ebarkan&

Straiin ageiing

Regangan penuaan adalah enomena di mana kenaikan logam dalam kekuatan sementara

kehilangan daktilitas setelah dipanaskan pada suhu relati rendah atau dingin - kerja&

Saring penuaan di rendah karbon baja&

/ Reresh di dan berusaha untuk Y tidak menghasilkan #ield point &

/ Setelah titik ini jika spesimen reload setelah penuaan $ R) atau penuaan temp% #ield titik

akan muncul kembali pada nilai #ang lebih tinggi &

/ 'ni kemunculan titik #ield adalah karena untuk diusi D dan B atom untuk jangkar dislokasi&

/ B memiliki lebih regangan penuaan eek Aat besi dari D karena kelarutan tinggi dan diusikoeisien&

!riittlleness !llue

!iru kerapuhan terjadi pada baja karbon biasa #ang terputus menghasilkan muncul pada

kisaran suhu 544-@54 1&

Selama daerah ini kerapuhan biru , baja acara

/ Penurunan daktilitas tarik &

/ Penurunan resistensi berlekuk - dampak&

/ sensiti0itas laju regangan minimum &

7/23/2019 sifat dan struktur material

http://slidepdf.com/reader/full/sifat-dan-struktur-material 8/8

Faktor #ang mempengaruhi kelarutan atom terlarut& 1elarutan atom terlarut dalam matriks

host $ pelarut %&

dapat ditentukan oleh beberapa aktor 8

* % Faktor ukuran 2tom : solusi Solid cukup saat perbedaan jari-jari atom antara atom derek

adalah *5 H , jika tidak menciptakan distorsi kisi substansial &+ % 1ristal struktur : struktur kristal serupa logam dari kedua jenis atom jenis #ang disukai &

% Elektronegati0itas : Semakin elektropositi satu elemen dan lebih elektronegati lain ,

semakin kecenderungan untuk membentuk suatu sen#aa intermetalik dari larutan padat &

? % 0alensi : logam 2 akan memiliki lebih dari kecenderungan untuk membubarkan logam

lain 0alensi lebih tinggi dari satu dari #ang lebih rendah 0alensi&

'nteraksi antara atom sollute dan diisllocatiions

2tom terlarut dapat berinteraksi dengan dislokasi oleh mekanisme sebagai berikut:

* % interaksi elastis

+ % interaksi Modulus

% interaksi Stacking - kesalahan

? % interaksi 6istrik 

5 % Pendek jarak interaksi agar 

@ % 6ong-range interaksi agar 

interaksi elastis

/ Penguatan karena interaksi elastis sebanding dengan ketidakcocokan antara atom terlarut

dan dislokasi memberikan elastis lapangan sekitar #ang mengelilingi mereka &

interaksi modulus

/ 1ehadiran atom terlarut lokal mengubah modulus kristal & )erlarut atom dengan modulusgeser kecil akan mengurangi energi dari medan regangan &

atom terlarut dalam susun kesalahan 'nteraksi Penumpukan > kesalahan, susun kesalahan,

energi Pemisahan antara parsial dislokasi&

pile-up