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