Sifat-sifat Mekanik Logam

sifat mekanik logam menentukan berbagai kegunaan logam dan membangun layanan yang dapat diharapkan. Sifat mekanis juga digunakan untuk membantu menentukan dan mengidentifikasi logam. Mereka penting dalam pengelasan karena lasan harus memberikan sifat mekanik yang sama dengan logam dasar yang disatukan. Kecukupan lasan tergantung pada apakah itu memberikan sifat yang sama atau melebihi logam yang disambungkan. Sifat mekanik yang paling umum dipertimbangkan adalah kekuatan, kekerasan, daktilitas, dan ketahanan terhadap benturan.

1. Kekuatan
Kekuatan adalah kemampuan suatu material untuk melawan kekuatan yang diterapkan secara eksternal tanpa merusak atau menghasilkan. Perlawanan internal yang ditawarkan oleh bagian ke kekuatan yang diterapkan secara eksternal disebut stres.
  • Kekuatan tarik 

Kekuatan tarik didefinisikan sebagai beban maksimum dalam tegangan yang akan ditahan material sebelum patah, atau kemampuan material untuk menahan ditarik terpisah oleh gaya yang berlawanan. Juga dikenal sebagai kekuatan tertinggi, itu adalah kekuatan maksimum yang dikembangkan dalam logam dalam uji tegangan. (Tes tegangan adalah metode untuk menentukan perilaku logam di bawah pemuatan regangan aktual. Tes ini memberikan batas elastis, perpanjangan, titik luluh, kekuatan luluh, kekuatan tarik, dan pengurangan area.) Kekuatan tarik adalah nilai yang paling umum diberikan untuk kekuatan suatu material dan diberikan dalam pound per inci persegi (psi) (kiloPascals (kPa)). Kekuatan tarik adalah jumlah pon gaya yang diperlukan untuk memisahkan sebatang material dengan lebar 1,0 inci (25,4 mm) dan tebal 1,00 inci (25,4 mm) ( gambar 7-1 ).
  • Kekuatan geser 

Kekuatan geser adalah kemampuan suatu material untuk menahan agar tidak retak oleh gaya berlawanan yang bekerja pada garis lurus tetapi tidak pada bidang yang sama, atau kemampuan logam untuk menahan agar tidak retak oleh kekuatan yang berlawanan yang tidak bekerja dalam garis lurus.
  • Kekuatan kelelahan 

Kekuatan kelelahan adalah beban maksimum yang dapat ditahan material tanpa kegagalan selama sejumlah besar pembalikan muatan. Sebagai contoh, poros berputar yang menopang beban memiliki gaya tarik pada bagian atas poros dan gaya tekan di bagian bawah. Saat poros diputar, ada perubahan siklik berulang dalam kekuatan tarik dan tekan. Nilai kekuatan fatik digunakan dalam desain sayap pesawat terbang dan struktur lainnya yang mengalami beban yang berfluktuasi dengan cepat. Kekuatan kelelahan dipengaruhi oleh struktur mikro, kondisi permukaan, lingkungan korosif, dan kerja dingin.
  • Kekuatan kompresif 

Kekuatan tekan adalah beban maksimum dalam kompresi yang material akan tahan sebelum deformasi yang telah ditentukan sebelumnya, atau kemampuan material untuk menahan tekanan yang bekerja pada bidang tertentu (gbr. 7-3 ). Kekuatan tekan dari besi cor dan beton lebih besar dari kekuatan tariknya. Untuk sebagian besar material, kebalikannya benar.

2. Elastisitas  
Elastisitas adalah kemampuan logam untuk kembali ke ukuran, bentuk, dan dimensi aslinya setelah mengalami deformasi, peregangan, atau ditarik keluar dari bentuk. Batas elastis adalah titik di mana kerusakan permanen dimulai. Titik luluh adalah titik di mana kerusakan yang pasti terjadi dengan sedikit atau tanpa peningkatan beban. Kekuatan luluh adalah jumlah pon per inci persegi (kiloPascals) yang diperlukan untuk menghasilkan kerusakan atau deformasi ke titik leleh.

3. Modulus elastisitas 
Modulus elastisitas adalah rasio tegangan internal terhadap regangan yang dihasilkan.

4. Daktilitas
Daktilitas logam adalah sifat yang memungkinkannya untuk diregangkan atau diubah bentuknya tanpa merusak, dan mempertahankan bentuk yang diubah setelah beban dikeluarkan. Ini adalah kemampuan suatu material, seperti tembaga, untuk ditarik atau diregangkan secara permanen tanpa patah. Daktilitas suatu logam dapat ditentukan dengan uji tarik dengan menentukan persentase perpanjangan. Kurangnya daktilitas adalah kerapuhan atau kurangnya menunjukkan kerusakan permanen sebelum logam retak atau pecah (seperti dengan besi cor).

5. Plastisitas
Plastisitas adalah kemampuan logam untuk dideformasi secara luas tanpa pecah. Plastisitas mirip dengan keuletan.

6. Kelenturan
Kelenturan adalah bentuk plastisitas lainnya, dan merupakan kemampuan suatu material untuk berubah bentuk secara permanen di bawah kompresi tanpa pecah. Properti inilah yang memungkinkan pemalu dan penggulungan logam menjadi lembaran tipis. Emas, perak, timah, dan timah adalah contoh logam yang menunjukkan kelenturan tinggi. Emas memiliki kelenturan luar biasa dan dapat digulung menjadi lembaran yang cukup tipis untuk mentransmisikan cahaya.

7. Pengurangan area 
Ini adalah ukuran daktilitas dan diperoleh dari uji tarik dengan mengukur luas penampang asli spesimen ke luas penampang setelah kegagalan

8. Kerapuhan
Kerapuhan adalah sifat kebalikan dari plastisitas atau keuletan. Logam getas adalah salah satu yang tidak dapat dideformasi secara permanen, atau logam yang tidak memiliki plastisitas.

9. Ketangguhan
Ketangguhan adalah kombinasi kekuatan tinggi dan daktilitas sedang. Ini adalah kemampuan suatu material atau logam untuk menahan patah, ditambah kemampuan untuk menahan kegagalan setelah kerusakan dimulai. Logam yang keras, seperti pahat dingin, adalah logam yang dapat menahan tekanan yang cukup besar, diterapkan secara perlahan atau tiba-tiba, dan yang akan berubah bentuk sebelum kegagalan. Ketangguhan adalah kemampuan suatu material untuk menahan dimulainya distorsi permanen plus kemampuan untuk menahan goncangan atau menyerap energi.

10. Kekerasan 
Kekerasan adalah kemampuan logam untuk menahan penetrasi dan aus oleh logam atau bahan lain. Dibutuhkan kombinasi kekerasan dan ketangguhan untuk menahan pukulan yang keras. Kekerasan logam membatasi kemudahan pengerjaan mesin, karena ketangguhan berkurang dengan meningkatnya kekerasan. Tabel 7-3 menggambarkan kekerasan berbagai logam.
Tabel (7-3)
  • Uji kekerasan Brinell: Dalam pengujian ini, bola baja yang dikeraskan ditekan secara perlahan oleh gaya yang diketahui terhadap permukaan logam yang akan diuji. Diameter penyok di permukaan kemudian diukur, dan angka kekerasan Brinell (bhn) ditentukan oleh dari tabel standar (tabel 7-3 ).
  • Uji kekerasan Rockwell: Tes ini didasarkan pada perbedaan antara kedalaman di mana titik uji digerakkan ke logam oleh beban ringan dan kedalaman di mana ia digerakkan oleh beban berat. Beban ringan pertama kali diterapkan dan kemudian, tanpa memindahkan bagian, beban berat diterapkan. Nomor kekerasan ditunjukkan secara otomatis pada tombol. Penunjukan huruf pada skala Rockwell, seperti B dan C, menunjukkan jenis penetrator yang digunakan dan jumlah beban berat ( tabel 7-3 ). Beban cahaya yang sama selalu digunakan.
  • Uji kekerasan Scleroscope: Tes ini mengukur kekerasan dengan membiarkan palu berujung berlian jatuh dengan beratnya sendiri dari ketinggian tetap dan melambung dari permukaan; Rebound diukur pada skala. Ini digunakan pada permukaan halus di mana penyok tidak diinginkan.


Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel