ILMU BAHAN Material Science SIFAT MEKANIK LOGAM RESPON

ILMU BAHAN Material Science “SIFAT MEKANIK LOGAM: RESPON LOGAM TERHADAP TARIKAN” Mochamad Yusuf Santoso, S. T. , M. Sc. Program Studi D 4 Teknik Keselamatan dan Kesehatan (K 3) Jurusan Teknik Permesinan Kapal Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya

Mengapa Belajar Sifat Mekanik Logam? • Merupakan suatu kewajiban bagi seorang engineer untuk mengerti tentang bagaimana berbagai macam sifat mekanis dari bahan diukur dan representasinya. • Ketika akan merancang struktur atau komponen menggunakan bahan yang telah ditentukan, maka tingkat deformasi (kerusakan) yang tidak diinginkan tidak perlu terjadi. Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Tegangan dan Regangan • Jika beban statis dan berubah relatif lambat terhadap waktu (laju pertambahan pelan) dan dikenakan secara seragam pada penampang atau permukaan bahan, sifat mekanis dapat ditentukan dengan uji tegangan-regangan yang sederhana (stress-strain test) • Pengujian pada metal umumnya dilakukan pada suhu ruang. Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Teknik Pengujian Stress-Strain (1): Empat cara bagaimana beban dikenakan terhadap bahan uji: Tensile load Compression load Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Teknik Pengujian Stress-Strain (2): Empat cara bagaimana beban dikenakan terhadap bahan uji: Shear load Torsional load Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Tension test (uji ketegangan) • Metode paling umum dalam stress-strain test • Spesiemen mengalami perubahan bentuk patah Standard Ukuran Spesimen Tension Test Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Tension test (uji ketegangan) Peralatan untuk Tension Test Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Tegangan Teknik dan Regangan Teknik • Engineering Stress: • Engineering Strain: Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Compression test (uji tekan) • Mirip dengan tensile stress, namun bebannya berupa tekanan • Tegangan teknik dan regangan teknik dapat dihitung dengan persamaan yang sama dengan tensile stress, namun dengan perjanjian tertentu • Informasi yang dihasilkan dari uji tekan sedikit • Digunakan ketika ingin mengetahui sifat meterial terhadap tekanan yang besar dan tetap, atau ketika bahan rapuh terhadap gaya tarik Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Hukum Hooke • Kemampuan bahan dalam menerima tegangan berbeda-beda • Hubungan antara tegangan dan regangan adalah: Hukum Hooke Modulus Elastisitas / Modulus Young Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Modulus Elastisitas Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Modulus Elastisitas Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Poisson Ratio (Rasio Poisson) • Perbandingan regangan lateral dan aksial Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Contoh Soal Tegangan tarik dikenakan pada batang silinder kuningan yang memiliki diameter 10 mm (0. 4 in). Tentukan nilai dari beban yang dibutuhkan untuk mengasilkan perubahan diameter sebesar 2. 5 x 10 -3 mm (10 -4 in) jika perubahan bentuk dalam keadaan elastis! v = 0. 34 E = 97 x 103 MPa = 14 x 106 psi Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Elastic Deformation • Perubahan dimana tegangan dan regangan adalah proporsional • Ketika beban dilepas, maka spesimen akan kembali ke bentuk semula Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Plastic Deformation • Perubahan bentuk yang tidak dapat kembali ke keadaan semula, walaupun beban tarik sudah dilepas Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Kekuatan Luluh (Bengkok) / Yield Strength • Tingkat tegangan dimana perubahan bentuk plastis terjadi, atau ketika fenomena bengkok muncul • Titik awal bengkok P • Tidak ditentukan secara presisi • σy kuat luluh Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Kekuatan Tarik (Tensile Strength) Nilai maksimum tegangan pada kurva stress-strain Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Elastisitas (Ductility) • Nilai dari perubahan bentuk plastis yang bertahan sampai patah • Bahan yang mengalami sedikit atau tidak mengalami deformasi plastis saat patah disebut Brittle (rapuh) Ilmu Bahan: Genap 2014/2015

Elastisitas (Ductility) Dinyatakan dengan persentase elongasi (pemanjangan) atau persentase reduksi penampang panjang patah luas penampang pada daerah patahan Ilmu Bahan: Genap 2014/2015