Tp Logam Impact Ilo

download Tp Logam Impact Ilo

of 16

  • date post

    24-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    19
  • download

    2

Embed Size (px)

Transcript of Tp Logam Impact Ilo

1. Impact test merupakan suatu pengujian yang dilakukan untuk menguji ketangguhan suatu specimen bila diberikan beban secara tiba-tiba melalui tumbukan. Ketangguhan adalah ukuran suatu energy yang diperlukan untuk mematahkan atau merusak suatu bahan yang diukur dari luas daerah dibawah kurva tegangan regangan2. Tujuan Khusus Menjelaskan definisi, tujuan, dan prosedur pengujian impact. Mengetahui energi takikan terhadap kekuatan impact Membuat grafik hubungan antara energi impact dengan temperature pada beberapa jenis takiakan. Mengetahui pengaruh temperature terhadap energi impact bahan Membandingkan grafik THP dengan grafik transisi ulet-getas.

Tujuan umum Mengetahui pengaruh temperature terhadap laju patah getas. Mengetahui laju pembebanan pada temperature normal dan temperature rendah (ditentukan asisten). Mengetahui hubungan ketangguhan retak dengan energi impact. Mengetahui type-type, metode, dan mode perpatahan.

3. Bentuk takikan yang digunakan pada specimen dalam pengujian tumbukan yaitu :a) Bentuk Segitiga (V) :

(Gambar : Takikan Segitiga)b) Bentuk 1/2 Lingkaran :

( Gambar : Takikan Lingkaran)c) Bentuk Segi Empat :

Gambar : Takikan Segi Empat)

Specimen yang digunakan untuk suatu takikan terdiri dari dua buah yang diuji pada suhu normal dan suhu rendah.

A. 4. Alat dan Bahan yang digunakan

1. Bahan Bahan yang digunakan adalah BAJA

Tampak Depan

Isometri2. Alata. Frank Pendulum ImpactData teknis dan konstruksi1. No. 53580 didesain dengan standar DIN 51222, dan digunakan untuk mengukur notch-bar strength dengan DIN 50115, impact banding strength untuk DIN 50116 dan notch-bar bending strength untuk DIN 50122 dari logam-logam dan bahan serupa.2. Terdiri dari suatu stable base dengan lubang-lubang untuk menempatkan clamping assembly untuk impact test.5. Metode yang digunakan pada pengujian Impact Test1. Metode Charpy (USA)Merupakan cara pengujian dimana specimen dipasang secara horizontal dengan kedua ujungnya berada pada tumpuan, sedangkan takikan pada specimen diletakkan di tengah-tengah dengan arah pembebanan tepat diatas takikan.

(Gambar : Metode Charpy)

(Gambar : Metode Charpy)Kelebihan :1. Hasil pengujian lebih akurat2. Pengerjaannya lebih mudah dipahami dan dilakukan3. Menghasilkan tegangan uniform di sepanjang penampang4. Harga alat lebih murah5. Waktu pengujian lebih singkat

Kekurangan :1. Hanya dapat dipasang pada posisi horizontal2. Spesimen dapat bergeser dari tumpuannya karena tidak dicekam3. Pengujian hanya dapat dilakukan pada specimen yang kecil4. Hasil pengujian kurang dapat atau tepat dimanfaatkan dalam perancangan karena level tegangan yang diberikan tidak rata.5. Waktu pengujian lebih lama2. Metode Izood (Inggris)Merupakan cara dimana specimen berada pada posisi vertical pada tumpuan dengan salah satu ujungnya dicekam dengan arah takikan pada arah gaya tumbukan. Tumbukan pada specimen dilakukan tidak tepat pada pusat takikan melainkan pada posisi agak diatas dari takikan seperti yang tertera pada gambar sbb :

(Gambar : Metode Izood (Inggris))

(Gambar : Metode Izood (Inggris))Kelebihan :1. Benda kerja dicekam dan spesimen tidak mudah bergeser karena dicekam pada salah satu ujungnya.2. Dapat menggunakan specimen dengan ukuran yang lebih besar.3. Hasil pengujiannya lebih akurat di banding kan metode charpy4. Waktu pengujiannya lebih singkat

Kerugian :1. Biaya pengujian yang lebih mahal2. Pembebanan yang dilakukan hanya pada satu ujungnya, sehingga hasil yang diperoleh kurang baik.3. Proses pengerjaan pengujiannya lebih sukar4. Hasil perpatahan yang kurang baik.

6. Jenis-Jenis Cacat Pada Material.A. Cacat Titik (Point Defect) a) Cacat kekosongan (Vacancy) yang terjadi karena tidak terisinya suatu posisi atom pada lattice atau kekosongan sisi kisi, yaitu sisi yang seharusnya ditempati atom, kehilangan atomnya. Vakansi terbentuk selama proses pembekuan, dan juga karena getaran atom yang mengakibatkan perpindahan atom dari sisi kisi normalnya.

(Gambar : Cacat Titik (Point Defect)b) Interstitial (sisipan) adalah salah tempat, posisi yang seharusnya kosong justru ditempati atom. Interstitial diffusion secara umum lebih cepat daripada vacancy diffusion karena ikatan dari interstiti terhadap atom-atom sekelilingnya lebih kuat dan terdapat beberapa posisi interstiti dibandingkan posisi kekosongan dalam hal berdifusi.

(Gambar : Cacat Interstitial)c) Impurity (ketidakmurnian), adanya atom asing yang menggantikan tempat yang seharusnya diisi oleh atom. Impuritas adalah atom asing yang hadir pada material. Logam murni yang hanya terdiri dari satu jenis atom adalah tidak mungkin. Impuritas bisa menyebabkan cacat titik pada kristal. Ada paduan dimana atom impuritas sengaja ditambahkan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atau ketahanan korosi.

(Gambar : Cacat Impurity)

d) Cacat Schottky dan Frenkel banyak dijumpai pada kristal ionik. Cacat Schottky adalah berupa kekosongan pada suatu titik kisi bersama-sama dengan cacat sisipan di permukaan. Sedangkan bila kekosongan berpasangan dengan sisipan di dalam kristal membentuk cacat Frenkel.

(Gambar : Cacat Schottky)B. Cacat garis (line defect)Cacat yang menimbulkan distorsi pada lattice yang berpusat pada suatu garis. Sering pula disebut dengan dislokasi. Secara umum ada 3 jenis dislokasi, yakni : dislokasi ulir, dislokasi sisi/pinggir, dan dislokasi campuran. Dislokasi ulir terbentuk karena gaya geser yang diberikan menghasilkan distorsi seperti yang ditunjukkan Gambar 2.4. Daerah depan bagian atas kristal tergeser sebesar satu atom kekanan relatif terhadap bagian bawah. Dislokasi ini disimbolkan dengan (.).

(Gambar : Dislokasi Ulir)

Dislokasi sisi/pinggir adalah terdapatnya bidang atom ekstra atau setengah bidang, dimana sisinya terputus di dalam kristal. Gambar 2.5 memperlihatkan skematik dari dislokasi sisi. Dislokasi sisi disimbolkan dengan

(Gambar : Dislokasi Sisi/Pinggir)

Jika pada material dijumpai kedua jenis dislokasi diatas maka disebut material mempunyai dislokasi campuran.

(Gambar : Dislokasi Campuran)

C. Cacat bidang (interfacial defect)Pada bahan polikristal, zat padat tersusun oleh kristal-kristal kecil yang disebut butir (grain). Setiap butir dapat berukuran mulai dari nanometer hingga mikrometer. Pada setiap butir atom-atom tersusun pada arah tertentu, dan arah keteraturan atom ini bervariasi dari satu butir ke butir lain. Batasan antara 2 buah dimensi dan umumnya memisahkan daerah dari material yang mempunyai struktur kristal berbeda dan atau arah kristalnya berbeda, misalnya : Batas Butir (karena bagian batas butir inilah yang membeku paling akhir dan mempunyai orientasi serta arah atom yang tidak sama. Semakin banyak batas butir maka akan semakin besar peluang menghentikan dislokasi. Kemudian contoh yang berikutnya adalah Twin (Batas butir tapi special, maksudnya : antara butiran satu dengan butiran lainnya merupakan cerminan) dan ini menimbulkan cacat pada daerah batas butir, sehingga disebut cacat batas butir.

D. Cacat Ruang (Bulk defect)Perubahan bentuk secara permanen disebut dengan Deformasi Plastis, deformasi plastis terjadi dengan mekanisme :a. Slip, yaitu : Perubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang Kristal. Bidang slip dan arah slip terjadi pada bidang grafik dan arah atom yang paling padat karena dia butuh energi yang paling ringan atau kecil.b. Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa sehingga susunan atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian kristal yang lain yang tidak mengalami twinning.

7. Mode-mode PerpatahanSelain berdasarkan jenis dan typenya, perpatahan dapat pula diklasifikasikan berdasarkan arah beban yang diberikan terhadap material. Kita dapat menggambarkan arah tersebut sbb :

(Gambar : Arah Pembebanan)Jadi berdasarkan gambar diatas, dapat diperoleh 3 mode perpatahan, sbb :1. Mode I (opening shear)

Gambar : Mode I (Opening Shear)Merupakan perpatahan akibat pemberian beban yang mengakibatkan tegangan yang arahnya tegak lurus dengan bidang perpatahan dan tegangan tersebut berada pada posisi yang sejajar berlawanan arah pada masing-masing sisi dari bahan. (sb.Y)2. Mode II (In-Plane Shear)Pada mode ini tegangan terjadi pada sumbu Z dari bahan artinya melintang terhadap arah perpatahan. Hal ini terjadi karena beban diberikan tidak sejajar dan berlawanan arah pada kedua ujung material, sehingga seakan-akan terjadi sliding.Contoh : perpatahan pada kopling gesek

3. Mode III (Out-Plane Shear)Pada mode ini, tegangan terjadi pada sb. x dari bahan (vertical), dimana tegangan tsb berada pada arah yang tidak sejaajr dan berlawanan arah pada sb. x.Contoh : perpatahan pada roda gigi.

(Gambar : Mode II (Out-Plane Shear))8. a. Ketangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi perpatahan. b. Kekuatan yaitu besarnya tegangan untuk mendeformasi material atau kemampuan material untuk menahan deformasi. c. Keuletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah. d. Kekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibat penetrasi pada permukaan. e. Fatik adalah perilaku logam yang bila mana dibebani tegangan variabel siklus yang cukup besar ( sering kali dibawah tegangan luluh ) akan mengalami perubahan yang terdeteksi pada sifat mekaniknya f. takikan adala suatu kondisi dimana akan mempengaruhi ketangguhan material g. Elastisitas adalahkemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah menerima beban yang mengakibatkan perubahan h. Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan padat untuk mengalami perubahan bentuk tetap tanpa ada kerusakan. i. ductility yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah. j. Keausan dapat didefini