Kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk atau deformasi setelah diberi beban disebut …

This preview shows page 1 - 3 out of 26 pages.

8 Sifat Mekanik Logam yang Wajib Diketahui

Sifat mekanik pada logam perlu dikenali karena hal ini akan membantu para pekerja untuk mengetahui pengaruh apa saja yang mungkin bisa terjadi pada kegagalan material logam yang digunakan pada bidang konstruksi, aircraft, dan piping.

Sebaliknya, apabila terjadi kegagalan pada material logam yang dipakai, maka dapat menyebabkan hal-hal yang tidak diharapkan.

Mulai dari kehilangan produksi, kerusakan peralatan, kecelakaan, dan sebagainya.

Berikut ini 7 sifat mekanik logam yang wajib diketahui.

Kekuatan merupakan sifat mekanik yang menjelaskan kemampuan logam dalam menerima tegangan tanpa mengalami patah.

Jenis-jenis kekuatan juga dapat dikelompokkan berdasarkan jenis tegangan yaitu tegangan tekan, tarik, dan geser.

Ketangguhan adalah sifat mekanik yang menandakan kemampuan logam dalam menyerap gaya yang diberikan secara tiba-tiba atau beban kejut (impak).

Kekakuan adalah sifat mekanik yang menunjukkan kemampuan material dalam mempertahankan bentuk awal setelah mendapat gaya.

Kekerasan yang berkaitan kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, penetrasi, pengikisan (abrasi).

Kekenyalan adalah kemampuan bahan menerima tegangan tanpa terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.

Jika bahan mengalami tegangan maka terjadi perubahan bentuk. Selanjutnya, jika tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati suatu batas tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi bersifat sementara, perubahan bentuk ini akan hilang bersama dengan hilangnya tegangan.

Plastisitas adalah kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis (yang permanen) tanpa terjadinya kerusakan.

Baca Juga: 6 Cara Jaga Keselamatan Kerja di Areal Pertambangan

Sifat ini diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya.

Adapun kelelahan merupakan kecenderungan dari logam untuk patah jika menerima tegangan yang berulang-ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh di bawah batas kekuatan elastisitasnya.

Keretakan – merangkak (creep – crack)

Keretakan identik dengan sifat suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu, di mana pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.

Sumber : Google Image

Logam mempunyai beberapa sifat antara lain: sifat mekanis, sifat fisika, sifat kimia dan sifat pengerjaan.

Sifat mekanis adalah kemampuan suatu logam untuk menahan beban yang diberikan pada logam tersebut. Pembebanan yang diberikan dapat berupa pembebanan statis (besar dan arahnya tetap), ataupun pembebanan dinamis (besar dan arahnya berubah). Yang termasuk sifat mekanis pada logam, antara lain: kekuatan bahan (strength), kekerasan elastisitas, kekakuan, plastisitas, kelelahan bahan, sifat fisika, sifat kimia, dan sifat pengerjaan.

Kekuatan (Strength) adalah kemampuan material untuk menahan tegangan tanpa kerusakan. Beberapa material seperti baja struktur, besi tempa, alumunium, dan tembaga mempunyai kekuatan tarik dan tekan yang hampir sama. Sementara itu, kekuatan gesermya kira-kira dua pertiga kekuatan tariknya. Ukuran kekuatan bahan adalah tegangan maksimumnya, atau gaya terbesar persatuan luas yang dapat ditahan bahan tanpa patah. Untuk mengetahui kekuatan suatu material dapat dilakukan dengan pengujian tarik, tekan, atau geser.

Kekerasan (Hardness) adalah ketahanan suatu bahan untuk menahan pembebanan yang dapat berupa goresan atau penekanan. Kekerasan merupakan kemampuan suatu material untuk menahan takik atau kikisan. Untuk mengetahui kekerasan suatu material digunakan uji Brinell.

Kekakuan adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk atau deformasi setelah diberi beban.

Kelelahan bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima beban yang berganti-ganti dengan tegangan maksimum diberikan pada setiap pembebanan.

Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula setelah menerima beban yang mengakibatkan perubahan bentuk. Elastisitas merupakan kemampuan suatu material untuk kembali ke ukuran semula setelah gaya dari luar dilepas. Elastisitas ini penting pada semua struktur yang mengalami beban yang berubah-ubah terlebih pada alat-alat dan mesin-mesin presisi.

Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan padat untuk mengalami perubahan bentuk tetap tanpa ada kerusakan.

Sifat fisika adalah karakteristik suatu bahan ketika mengalami peristiwa fisika seperti adanya pengaruh panas atau listrik. Yang termasuk sifat-sifat fisika adalah sebagai berikut: Titik lebur, Kepadatan, Daya hantar panas, dan daya hantar listrik.

Sifat kimia adalah kemampuan suatu logam dalam mengalami peristiwa korosi. Korosi adalah terjadinya reaksi kimia antara suatu bahan dengan lingkungannya. Secara garis besar ada dua macam korosi, yaitu korosi karena efek galvanis dan reaksi kimia langsung.

Sifat pengerjaan adalah suatu sifat yang timbul setelah diadakannya proses pengolahan tertentu. Sifat pengerjaan ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum pengolahan logam dilakukan.

Sumber : TEKNIK PRODUKSI MESIN INDUSTRI, Wirawan Sumbodo dkk

Page 2

Ada begitu banyak material di sekitar kita yang dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Tetapi sebelum memanfaatkannya, diperlukan pemahaman terhadap sifat-sifat mekanis material yang akan membantu menjelaskan respon suatu bahan terhadap deformasi yang terjadi dan beban yang bekerja. Berikut ini 8 sifat mekanis material yang wajib diketahui.

Kegetasan atau brittleness

Sifat ini menunjukkan tidak ada deformasi plastis sebelum suatu material mengalami kerusakan. Material getas secara mendadak rusak tanpa munculnya tanda-tanda terlebih dahulu. Material dengan sifat kegetasan ini tak memiliki titik mulur atau proses penampang yang mengecil dan kekuatan patah. Beberapa contoh material yang memiliki sifat kegetasan antara lain semen cor, batu, besi cor. Material seperti ini menggunakan uji tekan untuk menentukan kekuatannya.

Ketangguhan atau toughness

Sifat material ini memiliki keistimewaan yakni mampu menahan beban impact tinggi atau beban kejut. Ketika sebuah material mendapatkan beban impact, maka yang terjadi adalah sebagian energi dipindahkan dan sebagian energi diserap. Pengukuran ketangguhan ditentukan berdasarkan luasan di bawah kurva tegangan regangan dari titik asal hingga ke titik patah.

Sifat material yang satu ini ditentukan berdasarkan tegangan paling besar saat material mampu renggang sebelum akhirnya rusak. Material dengan sifat seperti ini tidak mempunyai nilai tertentu yang bisa mendefinisikan kekuatannya. Sebab perilaku material berbeda baik terhadap pembebanan maupun beban.

Material dengan sifat keuletan memiliki kemampuan deformasi terhadap beban tarik sebelum akhirnya patah. Material yang mempunyai sifat ulet adalah material yang bisa ditarik menjadi kawat tipis panjang dengan gaya tarik tanpa mengalami kerusakan. Keliatan material ditandai dengan persentase perpanjangan panjang ukur material selama melakukan uji tarik dan persentase pengurangan luas penampang.

Sifat material ini mempunyai kemampuan renggang pada tegangan tinggi dengan tidak diikuti regangan yang besar. Kemampuan inilah yang disebut ketahanan terhadap deformasi. Kekakuan material adalah fungsi dari modulus elastisitas dengan simbol E. Material dengan nilai modulus elastisitas yang tinggi berdeformasi lebih kecil terhadap beban jika dibandingkan dengan material dengan modulus elastisitas lebih rendah. Baja adalah salah satu contoh material dengan modulus elastisitas tinggi. Sedangkan kayu adalah contoh material dengan modulus elastisitas rendah.

Elastisitas atau elasticity

Material yang mempunyai sifat elastisitas adalah material yang dapat kembali ke dimensi awal sesudah beban dilepaskan atau dihilangkan. Tetapi sangat sulit untuk dapat menentukan nilai yang tepat untuk sifat elastisitas ini. Pengukuran yang dilakukan hanya untuk menentukan batas elastisitas ataupun rentang elastisitas sebuah material.

Kelenturan atau resilience

Sifat kelenturan ditandai dengan kemampuan material dalam menerima beban impact yang tinggi tanpa mengakibatkan tegangan lebih pada batas elastis. Keadaan ini menunjukkan, energi yang diserap selama masa pembebanan disimpan dan dikeluarkan saat material tidak lagi dibebani. Pengukuran terhadap kelenturan suatu material sama seperti pengukuran terhadap ketangguhan suatu material.

Kelunakan atau malleability

Sifat kelunakan yang dimiliki oleh suatu material membuat material tersebut mampu mengalami deformasi plastis terhadap beban tekan sebelum akhirnya patah. Pada umumnya, material yang sangat liat juga mempunyai sifat cukup lunak.

Selain memahami sifat-sifat mekanis material, perlu diketahui pula pengelompokan material untuk memudahkan pemanfaatannya. Dalam bidang tehnik, material-material dikelompokkan ke dalam tiga kelompok yakni material campuran, material non logam, dan material logam.

Material logam dengan sifat-sifatnya yang khas adalah salah satu kelompok material yang paling banyak dipakai pada bidang teknik dan juga industri. Material logam ini sesungguhnya masih dibedakan lagi ke dalam dua golongan yakni material logam ferro dan material logam non ferro. Material logam ferro seperti besi cor, besi dan baja adalah material logam yang mengandung ferro atau besi. Sementara material logam non ferro adalah material logam yang tidak mengandung unsur besi. Misalnya saja tembaga, magnesium, dan aluminium.

Meskipun material logam yang paling banyak digunakan dalam bidang industri dan teknik, bukan berarti jenis material lainnya diabaikan begitu saja. Sekali lagi dengan memperhatikan sifat-sifatnya, material non logam digunakan untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan yang tidak bisa dipenuhi oleh sifat-sifat material logam.

Material non logam adalah material-material yang tidak memiliki kandungan logam di dalamnya. Misalnya saja kaca, polimer dan keramik. Kaca digunakan karena memiliki sifat yang unik yakni transparan, tidak bereaksi terhadap bahan kimia, keras dan kuat. Sedangkan contoh material polimer antara lain plastik dan karet. Sementara contoh material keramik yaitu ubin, gerabah hingga komponen-komponen elektronik.

Secara khusus, ada disiplin ilmu yang mempelajari tentang material. Disiplin ilmu ini disebut material science atau ilmu material. Ilmu material ini mempelajari hubungan antara sifat-sifat material dengan struktur material. Selanjutnya berbekal ilmu material tersebut dapat dilakukan rekayasa material. Rekayasa material hanya bisa dilakukan dengan mengetahui dasar hubungan struktur dan sifat bahan. Rekayasa material ini bertujuan untuk memperoleh sifat-sifat material yang diinginkan.

Nah, dengan memahami sifat-sifat mekanis material dan pengelompokkan material, maka kita bisa memilih serta memakai material untuk keperluan yang tepat. Kekeliruan dalam pemilihan material pun bisa dihindari. Selain itu, memadukan beberapa material yang berbeda juga menjadi lebih mudah dilakukan.