Tugas Ilmu Bahan Dan Teknik Mekanik 2

23
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Material atau bahan adalah zat atau benda yang dibutuhkan untuk membuat sesuatu. Material adalah sebuah masukan dalam produksi. Mereka seringkali adalah bahan mentah - yang belum diproses, tetapi kadang kala telah diproses sebelum digunakan untuk proses produksi lebih lanjut. B. Rumusan Masalah Makalah ini membahas tentang pengertian Material, cara pembentukan material, sifat – sifat material dan bahan – bahan material ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 1

description

mekanika batuan

Transcript of Tugas Ilmu Bahan Dan Teknik Mekanik 2

BAB IPENDAHULUANA.Latar BelakangMaterial atau bahan adalah zat atau benda yang dibutuhkan untuk membuat sesuatu. Material adalah sebuah masukan dalam produksi. Mereka seringkali adalah bahan mentah - yang belum diproses, tetapi kadang kala telah diproses sebelum digunakan untuk proses produksi lebih lanjut.B.Rumusan MasalahMakalah ini membahas tentang pengertian Material, cara pembentukan material,sifat sifat material dan bahan bahan material ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 1BAB II A.!"#!$%IA" MA%!$IA&Material atau bahan adalah zat atau benda yang dari mana sesuatu dapat dibuat darinya, atau barang yang dibutuhkan untuk membuat sesuatu.Bahan kadangkala digunakan untuk menunjuk ke pakaian atau kain.Material adalah sebuah masukan dalam produksi. Mereka seringkali adalah bahan mentah - yang belum diproses, tetapi kadang kala telah diproses sebelum digunakan untuk proses produksi lebih lanjut. 'mumnya, dalam masyarakat teknologi maju, material adalah bahan konsumen yang belum selesai. Beberapa contohnya adalah kertas dan sutra. B.!"(')'" A%A' )')'"A" MA%!$IA&)ecara teoritis, material penyusun suatu dinding yang terbuat dari bahan baku yang berasaldari alam seperti batu bata merah atau batako, plesteran dan beton, sebenarnya terdiri atas susunan partikel yang kecil-kecil. Pemilihan dan pemakaian material yang tidak tepat'ntuk mencegah terjadinya retak. $etak akibat kesalahan ini dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain *- asir dengan kadar lumpur dan organik yang tinggi- +elebihan,kekurangan )emen pada komposisi campuran- +elebihan,kekurangan air pada saat pengadukan'ntuk menghindari hal-hal tersebut diatas, -rymi. telah menyediakan produk-produk yang tepat guna yang tersusun dari material pilihan dan terukur. +esalahan aplikasi maupun kesalahan pemakaian produk dapat dihindari dengan penga/asan berkala dilapangan sebagai bentuk pelayanan kami.'ntuk retak yang telah terjadi, -rymi. memiliki beberapa pilihan produk untuk penanggulangannya, antara lain * ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 21. Drymi !ra"k #ill 0untuk penambal retak pada permukaan plesteran dinding1$. Drymi !%n"rete #ill 0 untuk perbaikan beton1Pr%ses Muai &usut MaterialMuai susut suatu material disebabkan oleh proses pengeringan material tersebut, karena pada saat pengerjaan suatu bangunan banyak sekali digunakan air, seperti pekerjaan pengecoran beton, pemasangan bata, plesteran, acian sampai pengecatan.$etak akibat muai susut kerap terjadi pada sambungan-sambungan yang lemah seperti sudut-sudut pada jendela. 2aktor lain yang dapat menyebabkan retak pada dinding akibat muai-susut, baik pada masa konstruksi maupun sesudahnya adalah siklus cuaca dari panas kedingin dan sebaliknya. 'empa Bumi$etak jenis ini mengakibatkan retak hampir pada seluruh elemen bangunan, baik struktur maupun partisi bangunan.Perkaratan Pada L%gam&ogam yang disebut disini seperti besi baja sebagai perkuatan beton, kusen dari logam, akan berkurang daya dukungnya apabila logam-logam tersebut berkarat, terutama pada besisebagai perkuatan beton yang tidak 3terselimuti4 secara sempurna. 'ntuk itu perkuatan ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 3yang menggunakan besi baja harus diselimuti beton dengan tebal minimum 56 mm dari permukaan. 7 . !MB!"%'+A" MA%!$IA&roses pembentukan merupakan salah satu proses manufaktur untuk dihasilkannya produk dengan cara memberikan deformasi plastis pada material kerja tanpa dihasilkannya geram.(lasi)ikasi Pr%ses Pem*entukan%erdapat bermacam-macamjenis proses pembentukan. 'ntuk mudah dipahami, prosespembentukan diklasifikasikan sebagai berikut *1. Pem*entukan *erdasarkan temperatur penger+aan8 engerjaan panas 0 9ot :orking 1roses pembentukan dilakukan pada daerah temperatur rekristalisasi. adadaerahrekristalisasi terjadi peristi/apelunakan secaraterusmenerushinggamenyebabkan material mudah untuk dideformasi. +arena sifat material tersebutulet dan relatif lebih lunak maka tidak dibutuhkan gaya yang terlalu besar untukmendeformasi material sekaligus dapat dihindari terjadinya retak pada produk.8 egerjaan dingin 0 7old :orking 1 ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 4roses pembentukan dilakukan diba/ah temperatur rekristalisasi. %erjadiperisti/astrain hardening0pegerasan regangan1 dimana logam hasil akanbersifat makinkuatdanmakinkeras, tetapiseiringdenganhal tersebutakanmenyebabkan produk bersifat relatif lebih getas sehingga apabila dideformasiakan mudah meyebabkan terjadinya retak.$. Pem*entukan *erdasarkan gaya pem*e*anan8 embentukan dengan tekananBekerja tegangan tekan contohnya penempaan 0forging1 dan pengerolan8 embentukan dengan tekanan dan tarikanada daerah deformasi bekerja tegangan tekan dan tarik. #aya yang diberikanmerupakan gaya tarik, meyebabkan terjadinya gaya tekan dari perkakasterhadap daerah deformasi. 7ontoh * /ire dra/ing, deep dra/ing8 embentukan dengan tekukan7ontoh * proses bending8 embentukan dengan tarikan7ontoh * tarik regang 0 stretching 18 embentukan dengan geseran%erjadi proses pengguntinganyangmelibatkangayageser yangcukupbesaruntuk memotong pada bidang geser.,. Pem*entukan *erdasarkan *entuk *enda ker+a ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 58 embentukan benda kerja masif atau pejal%erjadi perubahan tebal benda kerja selama dilakukan proses. 7ontoh *pengerolan, tempa dan penarikan ka/at.8 embentukan benda kerja platBendakerjayangakandibentukadalahplatyangdideformasi menjadi bentuktertentu dan tebalnya dianggap tetap.-. Pem*entukan *erdasarkan tahapan dalam menghasilkan pr%duk8 roses pembentukan primer-ihasilkannya produk setengah jadi. 7ontoh * pengerolan yang menghasilkanpelat, ekstrusi yang menghasilkan batang.8 roses pembentukan sekunderroseslanjutandari prosespembentukanprimerdimanabentuksetengahjadidiubahmenjadi bentukakhirsebagaimanayangdiinginkan. 7ontoh* penarikanka/at yang diproses menjadi diameter yang lebih kecil, penarikan plat menjaditabung. ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 6D. &i)at . &i)at Material)ecara garis besar material mempunyai sifat-sifat yang mencirikannya, pada bidang teknikmesin umumnya sifat tersebut dibagi menjadi tiga sifat.)ifat sifat itu akan mendasaridalam pemilihan material, sifat tersebut adalah* )ifat mekanik )ifat fisik )ifat teknologi-iba/ah ini akan dijelaskan secara terperinci tentang sifat-sifat material tersebut1. &i)at Mekanik)ifat mekanik material, merupakan salah satu faktor terpenting yang mendasari pemilihanbahan dalam suatu perancangan. )ifat mekanik dapat diartikan sebagai respon atau perilakumaterial terhadappembebananyangdiberikan, dapatberupagaya, torsi ataugabungankeduanya. -alam prakteknya pembebanan pada material terbagi dua yaitu beban statik danbeban dinamik. erbedaan antara keduanya hanya pada fungsi /aktu dimana beban statiktidakdipengaruhi olehfungsi /aktusedangkanbebandinamikdipengaruhi olehfungsi/aktu.'ntuk mendapatkan sifat mekanik material, biasanya dilakukan pengujian mekanik.engujianmekanikpadadasarnyabersifatmerusak 0destructi;etest1, dari pengujiantersebut akan dihasilkan kur;a atau data yang mencirikan keadaan dari material tersebut. )etiapmaterial yangdiuji dibuat dalambentuksampel kecil atauspesimen. )pesimenpengujian dapat me/akili seluruh material apabila berasal dari jenis, komposisi danperlakuan yang sama. engujian yang tepat hanya didapatkan pada material uji yangmemenuhi aspek ketepatan pengukuran, kemampuan mesin, kualitas atau jumlah cacat padamaterial dan ketelitian dalam membuat spesimen. )ifat mekanik tersebut meliputi antaralain* kekuatan tarik, ketangguhan, kelenturan, keuletan, kekerasan, ketahanan aus, kekuatanimpak, kekuatan mulur, kekeuatan leleh dan sebagainya. ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 7)ifar-sifat mekanik material yang perlu diperhatikan* %egangan yaitu gaya diserap oleh material selama berdeformasipersatuan luas. $egangan yaitu besar deformasi persatuan luas. Modulus elastisitas yang menunjukkan ukuran kekuatan material. +ekuatanyaitubesarnyateganganuntukmendeformasi material ataukemampuanmaterial untuk menahan deformasi. +ekuatan luluh yaitu besarnya tegangan yang dibutuhkan untuk mendeformasiplastis. +ekuatan tarik adalah kekuatan maksimum yang berdasarkan pada ukuran mula. +euletan yaitu besar deformasi plastis sampai terjadi patah. +etangguhan yaitu besar energi yang diperlukan sampai terjadi perpatahan. +ekerasan yaitu kemampuan material menahan deformasi plastis lokal akibatpenetrasi pada permukaan.$. &i)at #isik)ifatpentingyangkeduadalampemilihanmaterial adalahsifatfisik. )ifatfisikadalahkelakuan atau sifat-sifat material yang bukan disebabkan oleh pembebanan sepertipengaruhpemanasan, pendinginan dan pengaruharus listrikyang lebihmengarahpadastruktur material.)ifat fisik material antara lain * temperatur cair, kondukti;itas panasdan panas spesifik.)trukturmaterial sangaterathubungannyadengansifatmekanik. )ifatmekanikdapatdiaturdenganserangkaianprosesperlakukanfisik. -enganadanyaperlakuanfisikakanmemba/a penyempurnaan dan pengembangan material bahkan penemuan material baru.,. &i)at /ekn%l%gi )elanjutnyasifatyangsangatberperandalampemilihanmaterial adalahsifatteknologiyaitukemampuanmaterial untukdibentukataudiproses. rodukdengankekuatantinggidapat dibuat dibuat dengan proses pembentukan, misalnya dengan pengerolan ataupenempaan. rodukdenganbentukyangrumitdapat dibuatdenganprosespengecoran.)ifat-sifat teknologi diantaranya sifat mampu las, sifat mampu cor, sifat mampu mesin dan ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 8sifat mampu bentuk. )ifat material terdiri dari sifat mekanik yang merupakan sifatmaterial terhadap pengaruh yang berasal dari luar serta sifat-sifat fisik yang ditentukanoleh komposisi yang dikandung oleh material itu sendiri. $.$ (ekerasan+ekerasan adalah ukuran ketahanan suatu material terhadap deformasi plastis lokal. "ilaikekerasantersebutdihitunghanyapadatempatdilakukannyapengujiantersebut0lokal1,sedangkanpadatempatlainbisajadi kekerasansuatumaterial berbedadengantempatyang lainnya.%etapi nilai kekerasan suatu material adalah homogen dan belumdiperlakupanaskan secara teoritik akan sama untuk tiap-tiap titik.$.$.1 Met%da Pengu+ian (ekerasanengujiankekerasan seringsekalidilakukan karenamengetahuikekerasansuatumaterialmaka 0secara umum1 juga dapat diketahui beberapa sifat mekanik lainnya, seperti kekuatan.adapengujiankekerasandenganmetodapenekanan, penekankecil 0identor1ditekankanpadapermukaanbahanyangakandiuji denganpenekanantertentu.+edalamanatau hasilpenekanan merupakan fungsi dari nilai kekerasan, makin lunak suatu bahan makin luas danmakin dalam akibat penekanan tersebut, dan makin rendah nilai kekerasannya.

$., U+i /arik'ji tarikbanyakdilakukanuntukmelengkapi informasi rancangandasarkekuatansuatubahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. ada uji tarik benda uji diberibeban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontinu, bersamaan dengan itu dilakukanpengamatanmengenai perpanjangyangdialami bendauji dengane.tensometer, sepertiterlihat pada 'am*ar $.,. ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 'am*ar $., )kema pengujian tarik dengan '%M%eganganyangdidapatkandari kur;ateganganteoritikadalahteganganyangmembujurrata-rata dari pengujian tarik.%egangan tersebut diperoleh dengan cara membagi bebandengan luas a/al penampang lintang benda uji itu. < , Ao =..5.>$eganganyangdidapatkanadalahreganganlinearrata-rata, yangdiperolehdengancaramembagi perpanjangan 0gage length1 benda uji 0 atau &1, dengan panjang a/al.e > $.,.4 (ur5a /egangan Regangan &esungguhnya+ur;ateganganregangantekniktidakmemberikanindikasikarekteristikdeformasiyangsesungguhnya, karena kur;a tersebut semuanya berdasarkan pada dimensi a/al benda uji,sedangkan selama pengujian terjadi perubahan dimensi. ada tarik untuk logam liat, akanterjadi penyempitansetempatpadasaatbebanmencapai hargamaksimum. +arenapadatahap ini luas penampang lintang benda uji turun secara cepat, maka beban yang dibutuhkanuntuk melanjutkan deformasi akan segera mengecil. +ur;a tegangan regangan teknik juga menurun setelah mele/ati beban maksimum. +eadaansebenarnya menunjukkan, logammasih mengalami pengerasan regangan sampai patahsehinggateganganyangdibutuhkanuntukmelanjutkandeformasi jugabertambahbesar.%eganganyangsesungguhnya0s1 adalahbeban padasaat manapun dibagi denganluaspenampang lintang benda uji, Ao dimanabeban itu bekerja. ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 16'am*ar $.3 erbandingan antara kur;a tegangan regangan teknik-engan kur;ategangan regangan sesungguhnya ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 17!. BA9A" BA9A" MA%!$IA& >. IlmuBahandanengerjaan&ogam0M! 6I>@6D1H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I++!&EME+ I>.2riskaMiftahkur A. "$, ?56G >66 >665. )yaifuddin)aleh "$. ?56G >66 6GF@. :ahyu7ahya9usein "$. ?56I >66 65@ 5. BA9A"-BA9A" %!+"I+&E#AM"E" -&E#AM2!$$E"E"-2!$$EA&AM%I$'A"B!)I %!MA&E#AM B!$A%, &E#AM $I"#A", &E#AM M'&IA+A(', BA%'+!$AMI+, +'&I%, +A$!% A&AM, -&&.BAHA , A-'A"B!)I %'A"#BAHA 7A$BE"%9!$ME)!%%I"#,%9!$ME&A)%I7, )("%!%I7 $'BB!$,"!E$!"!, B'%(&-$'BB!$), K7, %2!%!&E", "(&E", BA+!&I%! -A" E&(%9!"!. @. H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+-eskripsi'mum&ogam yang sebagianbesarterdiridariatom besidisebutlogambesi 0ferrous metal1&ogam yang tidakberisi atom besidisebutlogam non besi 0non ferrous metal1Macam macamlogambesi *Besi%uangBesi%empaBaja ?. H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+&E#AM ferroB!)I %'A"# Besiinidibuatdengancaradituangataudicorsetelahmelaluiprosespeleburan. Berisi 5A - ?A karbondisampingunsur lain .0mangan, fosfor, silikondanbelerang.1)ifatbesi%uang+erasdanmudahmelebur, mencair#etassehinggatidakdapatmenahanbenturan%emperaturleleh >5B6Etidakmudahberkara. %idakdapatdisambungdenganpakukelingataudilas, melainkanhanyadapatdisambungdenganbaut, sekrup.AplikasiemakaianBesi%uangipa yang menahantekanan yang sangattinggi%utuplubangsalurandrainasedanalatsaniter yang lainBagianstrukturrangka 0truss1 yang menahangayatekanBagian bagiantianglampu, sendi, roljembatan, dll.H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+&E#AM ferro ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 18 B!)I %!MA 0/rought iron1 Besi yang paling sedikitmengandungcampuranbahan lain. 00+arbon 6.6B 6.>BA, )ilika6.>B 6.5A, 2osfor 6.>5 6.>DA, dllsekitar 5A1 )ifatbesi%empa %ahan+orosi %emperaturlelehsekitar >B@B E7H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+&E#AM ferro BAHA aduanantaraBesidan+arbondisebut BAHA, sedangkanaduanBesidenganlogam lain disebut BAHA A-'A" 0)teel Alloy1. 2aktor faktor penentu )ifat Baja +andungan +arbon +andinganbahan bahan lain misalnya * 0Belerang, 2osfor, )ilikadanprosespemanasan1.H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+&E#AM ferro emakaian Baja dalam-unia%eknik, )bb *H!"I) H!"I) MA%!$IA& -A" BA9A" %!+"I+&E#AM non-ferro Henislogam yang secarakimia/itidakmemilikiunsurbesiatau 2erro 02e1 . Macam macamlogam "on-2erro adalah * ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 1 &E#AM B!$A% adalah logamdenganmassajenis lima ataulebih, dengannomor atom 55sampaidengan I5. contoh * 7anadium 07d1, dll. &ogamberatdianggapberbahayabagikesehatanbilaterakumulasisecaraberlebihandidalamtubuh. Beberapadiantaranyabersifatmembangkitkankanker 0karsinogen1. &E#AM $I"#A" adalah logam yang memiliki sifat tahan korosi akan tetapi cukup aman terhadap dampak kepada lingkungan. 7ontoh * Alumunium 0Al1 !. 2&'I-A 2A$MA)IMekanika 2luida adalah cabang dari ilmu fisika yang mempelajari mengenai zat fluida 0cair, gas dan plasma1 dan gaya yang bekerja padanya. Mekanika fluida dapat dibagi menjadi statika fluida, ilmu yang mempelajari keadaan fluida saat diamL kinematika fluida, ilmu yang mempelajari fluida yang bergerakL dan dinamika fluida, ilmu yang mempelajari efek gaya pada fluida yang bergerak. Ini adalah cabang dari mekanika kontinum, sebuah subjek yang memodelkan materi tanpa memperhatikan informasi mengenai atom penyusun dari materi tersebut sehingga hal ini lebih berdasarkan pada sudut pandang makroskopik daripada sudut pandang mikroskopik. Mekanika fluida, terutama dinamika fluida, adalah bidang penelitian utama dengan banyak hal yang belum terselesaikan atau hanya sebagian yang terselesaikan. Mekanika fluida dapat menjadi sangat rumit secara matematika, dan sangat tepat untuk diselesaikan dengan metode numerik, biasanya dengan menggunakan perhitungan komputer. -inamika 2luida +omputasi, adalah salah satu disiplin yang dikhususkan untuk penyelesaian masalah mekanika fluida dengan pendekatan numerik. ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 2!BAB IIIPENU/UPA. (esimpulan Material atau bahan adalah zat atau benda yang dibutuhkan untuk membuat sesuatu. Material adalah sebuah masukan dalam produksi. Mereka seringkali adalah bahan mentah - yang belum diproses, tetapi kadang kala telah diproses sebelum digunakan untuk proses produksi lebih lanjut. 'mumnya, dalam masyarakat teknologi maju, material adalah bahan konsumen yang belum selesai.

ILMU BAHAN DAN TEKNIK MEKANIK (D3 TEKNIK PEMBORAN MIGAS) Page 21