SIFAT TERMAL & LISTRIK

8/16/2019 SIFAT TERMAL & LISTRIK

1/28

SIFAT TERMAL & LISTRIKSUATU BAHAN

Pertemuan-8

1


2/28

SIFAT TERMAL

Pemuaian adalah bertambahnya uuran !uatubenda arena "en#aruh "erubahan !uhu atau

bertambahnya uuran !uatu benda arenamenerima al$r.

%$nt$h manaat "emuaian'(1) term$meter *at +air (ra!a dan al$h$l),(-) term$meter #a!,(.) "en#elin#an "elat l$#am,

(/) "ema!an#an r$da "ada ban ba0a l$$m$ti atau"ema!an#an bin#ai be!i "ada r$da!ad$"edati2

-


3/28

SIFAT TERMAL

Daya hantar panas→ Ener#i "ana! da"at ber"indah dari !uatubenda e benda yan# lainnya den#an ti#a+ara yaitu' $ndu!i, $n3e!i dan radia!i2

Se+ara umum eti#a 0eni! ter!ebutdibedaan berda!aran media dalamu"aya memindahan ener#i "ana!2

K$ndu!i men##unaan media "adat

K$n3e!i men##unaan media 4uida

Radia!i men##unaan media #el$mban#eletr$ma#neti2

.


4/28

PEN56LAHAN TERMAL

PROSES ANNEALING

Annealin# 7 "en#$lahan "ana! den#an +ara mema"aran bahan"ada tem"eratur tin##i !elama 8atu tertentu diiuti

"endin#inan lambat Tu0uan annealin# '

• 12 Membeba!an te#an#an

• -2 Menin#atan dutilita!, etan##uhan dan !iat luna

.2 Men#ha!ilan !truturmir$ !"e!i9

Pr$!e! annealin# terdiri dari . taha" '

• 12 Pemana!an hin##a T yan# diin#inan

• -2 Penahanan (soaking) "ada T ter!ebut

• .2 Pendin#inan hin##a T amar

Fat$r ber"en#aruh dalam annealin# ' T, t dan #e$metri benda

/


5/28

7 "erlauan "ana! untu mela8an "en#aruh+$ld 8$r : untu melunaan danmenin#atan dutilita! l$#am yan# !udah

diera!an den#an re#an#an;i"erluan dalam abria!i yan# melibatande$rma!i "la!ti berlebihan a#ar bahan tida"e+ah "ada de$rma!i lan0ut

Meli"uti re+$3ery dan reri!tali!a!i, tan"a"ertumbuhan butir

;ilauan "ada T rendah (< T reri!tali!a!i)atau dalam atm$!er n$n=$!idati untu

men+e#ah $!ida!i "ermuaan (!+alin#) >

PR6%ESS ANNEALIN5


6/28

STRESS RELIEF

?

Te#an#an !i!a internal mun#in diaibatan$leh '

12 ;e$rma!i "la!ti (ma+hinin#, #rindin#, @)

-2 Pendin#inan ta !era#am !etelah abria!i

"ada T tin##i (la!, +$r, @).2 Tran!$rma!i a!a !aat "endin#inan

Te#an#an !i!a da"at menyebaban di!t$r!i dan8ar"a#e haru! dihilan#an den#an stress

relief annealing7 "emana!an hin##a T tertentu, ditahan "ada

T t!b hin##a !eluruh benda !era#am,"endin#inan di udara hin##a T amar


7/28

ANNEALIN5 PA;UAN Fe

A1 ' tem"eratur riti ba8ah, T A1 !eluruh au!tenite men0adi

errite dan +ementite

A. dan A+m ' tem"eratur riti ata!, bata! a!a untu hy"$eute+t$id

dan hy"ereute+t$id

Tu0uan ' untu menin#atan !iat meani ba0a dan "aduannya


8/28

• Normalizing

• Untu men#uran#i uuran butir rata=rata dan men#ha!ilandi!tribu!i uuran yan# !era#am

• men#ha!ilan !trutur mir$ 9ne #rained "earlite (lebih tan##uh)

• den#an "emana!an "ada T7 >> C D> % di ata! A. dan A+m !elama

8atu yan# +uu" untu tran!$rma!i len#a" men0adi au!tenite(au!teniti*in#) dan "endin#inan di udara

• Full Anneal

• ;ilauan terhada" ba0a % rendah dan !edan# yan# aan dime!inatau aan men#alami de$rma!i "la!ti berlebihan

• den#an au!teniti!a!i "ada T7(1>=/$%) di ata! A. atau A1 hin##a

ter+a"ai e!etimban#an dan didin#inan dalam tun#u

• Men#ha!ilan !truturmir$ +$ar!e "earlite (G "r$eute+t$id) yan#

luna dan dutil• Spheroidizing

• ;ilauan terhada" ba0a % medium dan tin##i a#ar da"at dime!inatau dide$rma!i

• den#an "emana!an "ada T te"at di ba8ah A1 ( %) !elama 1>=

-> 0am untu tran!$rma!i "earlite !"her$iditeD


9/28

PENGOLAHAN PANAS BAJA

• Pen#$lahan "ana! $n3en!i$nal untu men#ha!ilan ba0amarten!iti ' au!teniti!a!i diiuti uen+hin# may$rita!

!truturmir$ ' marten!ite• Pada uen+hin# "endin#inan tida merata, di "ermuaan lebih

+e"at dari "ada di ba#ian dalam !"e+imen !truturmir$ &!iat meani ber3aria!i den#an 0ara dari "ermuaan !"e+imen

• Pen#$lahan "ana! untu men#ha!ilan !truturmir$ marten!ite

ter#antun# "ada '• 12 K$m"$!i!i "aduan

• -2 Jeni! dan arater uen+hin# medium

• .2 Uuran dan bentu !"e+imen

•HAR;ENABILIT (KEMAMPUAN PEN5ERASAN)• Kemam"uan !uatu "aduan ba0a untu bertran!$rma!i men0adimarten!ite den#an met$da uen+hin# ttt, ter#antun# "ada$m"$!i!i "aduan

• 7 emam"uan "aduan untu diera!an den#an "embentuan

marten!ite !eba#ai ha!il "erlauan "ana!• 7 Uuran ualitati la0u "enurunan eera!an terhada" 0ara dari


10/28

SIFAT LISTRIK

Pen#hantar li!tri i$ni adalah i$n=i$n yan#da"at men#hantaran aru! li!tri, bai i$n"$!iti mau"un i$n ne#ati2

;alam bebera"a bahan 0u#a dienal

eli!trian tean atau !iat "ie*$eletri ba#ian bahan yan# !erin# di#unaan!eba#ai !en!$r2

Pen#hantar eletr$ni adalah bahan yan#

da"at men#hantaran aru! li!tri, baiberu"a *at "adat, +air atau #a!2 Karena!iatnya yan# $nduti maa di!ebut$ndut$r2

1


11/28

SIFAT LISTRIK

K$ndut$r material yan#men#i*inan muatan ber#erabeba! mele8atinya2

I!$lat$r material yan# tidamen#i*inan muatan ber#erabeba! mele8atinya2

Pada $ndut$r eletr$n terluar dari"enyu!un at$mnya men0adi beba!dan ber#era mele8ati "adatan,dienal !eba#ai eletr$n $ndu!i2

11


12/28

BAHAN=BAHAN PEN5HANTARLISTRIK

AluminiumBaja

Platina

Air RaksaTembaa

!anesium

TitaniumNikel

Sen

1-


13/28

TU5AS

1.


14/28

Ductility/ keuletan:

Keuletan bahan biasanya diindikasikan dengan persentase perpanjangan

hingga patah atau pengurangan penampang lintang dari suatu spesimen

dalam suatu uji tarik.

Perbedaan antara bahan yang getas (brittle) dan ulet (ductile) dilihat dari

persentase perpanjangannya hingga patah. Jika persentase perpanjangannya melebihi 5%, maka bahan disebut ulet

(ductile). Sedangkan bahan yang kurang dari 5% disebut getas (brittle).

Jika ditinjau dari bidang slip luncur, !cc lebih banyak slip dari bcc dan hcp

sehingga m"bilitas disl"kasi makin besar akan mempengaruhi de!"rmasi

plastis sehingga bahan ulet.

#ari suhu demikian juga makin tinggi suhu, !cc akan makin ulet dibandingkan

dengan bcc dan hcp,karena bidang slip tidak tergantung pada suhu

1/

ba+


15/28

Pearlite

Pearlite i! a t8$="ha!ed, lamellar ($r layered) !tru+ture +$m"$!ed$ alternatin# layer! $ al"ha=errite (DD 8t) and +ementite (1-)that $++ur! in !$me !teel! and +a!t ir$n!2 ;urin# !l$8 +$$lin#"earlite $rm! by a eute+t$id rea+ti$n a! au!tenite i! bel$8 -%(the eute+t$id tem"erature)2

The eute+t$id +$m"$!iti$n $ au!tenite i! a""r$Oimately 2D

+arb$n: !teel 8ith le!! +arb$n +$ntent 8ill +$ntain a +$rre!"$ndin#"r$"$rti$n $ relati3ely "ure errite +ry!tallite! that d$ n$t"arti+i"ate in the eute+t$id rea+ti$n and +ann$t tran!$rm int$"earlite2 Lie8i!e !teel! 8ith hi#her +arb$n +$ntent! 8ill $rm+ementite be$re rea+hin# the eute+t$id "$int2 The "r$"$rti$n $errite and +ementite $rmin# ab$3e the eute+t$id "$int +an be+al+ulated r$m the ir$nir$n+arbide euilibrium "ha!e dia#ram

u!in# the le3er rule2 Pearlite 8a! 9r!t identi9ed by Henry %lit$n S$rby and initially

named !$rbite, h$8e3er the !imilarity $ mi+r$!tru+ture t$ na+re and e!"e+ially the $"ti+al eQe+t +au!ed by the !+ale $ the!tru+ture made the alternati3e name m$re "$"ular2

Pearlite i! a +$mm$n mi+r$!tru+ture $++urrin# in many #rade! $

!teel!2

1>

http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(matter)http://en.wikipedia.org/wiki/Lamellar_structurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(iron)http://en.wikipedia.org/wiki/Cementitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cast_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Lever_rulehttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Mother_of_pearlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Bainitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Mother_of_pearlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Clifton_Sorbyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Lever_rulehttp://en.wikipedia.org/wiki/Carbonhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cast_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Cementitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Ferrite_(iron)http://en.wikipedia.org/wiki/Lamellar_structurehttp://en.wikipedia.org/wiki/Phase_(matter)


16/28

1?

"errite (=ir$n, =ir$n)

Au!tenite (=ir$n)Pearlite (DD errite, 1- +ementite)

Ledeburite (errite=+ementite eute+ti+, /2.

+arb$n)

%ementite (ir$n +arbide, Fe.%)


17/28

1ba+


18/28

S"her$idi*ati$n

S"her$idi*ati$n i! an annealin# "r$+e!! u!ed $r hi#h +arb$n !teel!(%arb$n < 2?) that 8ill be ma+hined $r +$ld $rmed!ub!euently2 Thi! i! d$ne by $ne $ the $ll$8in# 8ay!'

Heat the "art t$ a tem"erature 0u!t bel$8 the Ferrite=Au!tenite line,line A1 $r bel$8 the Au!tenite=%ementite line, e!!entially bel$8 the- ;e# % (1./ ;e# F) line2 H$ld the tem"erature $r a "r$l$n#ed

time and $ll$8 by airly !l$8 +$$lin#2 6r%y+le multi"le time! bet8een tem"erature! !li#htly ab$3e and

!li#htly bel$8 the - ;e# % (1./ ;e# F) line, !ay $r eOam"lebet8een and > ;e# % (1-- = 1.D- ;e# F), and !l$8 +$$l2 6r

F$r t$$l and all$y !teel! heat t$ > t$ D ;e# % (1.D-=1/- ;e#F) and h$ld $r !e3eral h$ur! $ll$8ed by !l$8 +$$lin#2

All the!e meth$d! re!ult in a !tru+ture in 8hi+h all the %ementite i!in the $rm $ !mall #l$bule! (!"her$id!) di!"er!ed thr$u#h$ut theerrite matriO2 Thi! !tru+ture all$8! $r im"r$3ed ma+hinin# in+$ntinu$u! +uttin# $"erati$n! !u+h a! lathe! and !+re8 ma+hine!2S"her$idi*ati$n al!$ im"r$3e! re!i!tan+e t$ abra!i$n2

1D


19/28

1

ba+


20/28

Austenite

Austenite, al!$ n$8n a! amma#$ase ir%n i! a metalli+ n$n=ma#neti+all$tr$"e $ ir$n $r a !$lid !$luti$n $ir$n, 8ith an all$yin# element21V In

"lain=+arb$n !teel, au!tenite eOi!t!ab$3e the +riti+al eute+t$id tem"erature$ 1, K (1,./ F): $ther all$y! $!teel ha3e diQerent eute+t$idtem"erature!2 It i! named ater SirXilliam %handler R$bert!=Au!ten (1D/.C1-)2-V

-

http://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solid_solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Alloyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Plain-carbon_steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Chandler_Roberts-Austenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/William_Chandler_Roberts-Austenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Eutectoidhttp://en.wikipedia.org/wiki/Plain-carbon_steelhttp://en.wikipedia.org/wiki/Austenitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Alloyhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Solid_solutionhttp://en.wikipedia.org/wiki/Allotropes_of_iron


21/28


22/28

--


23/28

-.ba+


24/28

+$ar!e "earlite

-/ba+


25/28

->

Xar"a#e i! a di!t$rti$n 8here the !ura+e! $ the m$lded"art d$ n$t $ll$8 the intended !ha"e $ the de!i#n2

Part 8ar"a#e re!ult! r$m m$lded=in re!idual !tre!!e!,8hi+h, in turn, i! +au!ed by diQerential !hrina#e $ materialin the m$lded "art2I the !hrina#e thr$u#h$ut the "art i! uni$rm, the m$ldin#8ill n$t de$rm $r 8ar", it !im"ly be+$me! !maller2H$8e3er, a+hie3in# l$8 and uni$rm !hrina#e i! a+$m"li+ated ta! due t$ the "re!en+e and intera+ti$n $many a+t$r! !u+h a! m$le+ular and 9ber $rientati$n!, m$ld+$$lin#, "art and m$ld de!i#n!, and "r$+e!! +$nditi$n!2

Xar"a#e


26/28

Xar"a#e

-?

Part 8ar"a#e due t$ (a) n$n=uni$rm +$$lin# in the "art,and (b) a!ymmetri+ +$$lin# a+r$!! the "art thi+ne!!2

N%n-uni&%rm m%l' (%%lin a(r%ss t$e #art t$i(kness


27/28

-

Lar#er 3$lumetri+ !hrina#e due t$ the hi#h +ry!talli*ati$n le3elin the !l$8 +$$lin# area! (e2#2, the thi+ !e+ti$n!) lead! t$diQerential !hrina#e and thu! "art 8ar"a#e

Part t$i(kness )ariati%n


28/28

-D

Part e%metr* as*mmetr* %r (ur)ature

The "$$r +$$lin# $ the m$ld 8all $n the ribbed !ide +au!e! a!l$8er +$$lin# $ the material $n that $ne !ide, 8hi+h +an leadt$ "art 8ar"a#e

SIFAT TERMAL & LISTRIK

Documents

Transcript of SIFAT TERMAL & LISTRIK