pertemuan iii deformasi plastis.pptx

DEFORMASI

• Deformasi adalah perubahan bentuk, dimensi dan posisi dari suatu material (struktur kristal) akibat beban/gaya yang diberikan

Deformasi :1. Deformasi Elastis

Perubahan bentuk yang terjadi apabila ada gaya yang bekerja, dan akan kembali kebentuk semula apabila gaya tersebut dihilangkan.Deformasi elastis terjadi pada tegangan rendahKarakteristik dari deformasi elastis :

2. Bersifat mampu balik 3. Antara tegangan dan regangan terdapat hubungan linear dan

sesuai dengan hukum Hooke E = σ/ε E : Modulus Young

σ : Tegangan

ε : Regangan

3. Bekerja di bawah tegangan proporsional (tegangan yield)

2. Deformasi Plastis Benda akan mengalami regang permanen (deformasi

permanen) apabila beban ditiadakan

• Stiffness (Kekakuan) Daya tahan terhadap deformasi plastis (Modulus

Young’s E)• Strength (Kekuatan) Daya tahan terhadap deformasi plastis

(tegangan luluh)• Toughness (Ketangguhan) Ketahanan terhadap kerusakan ( Energy untuk

patah)• Ductility (Keuletan) Kemampuan terhadap deformasi plastis

(regangan sampai rusak)

Apa yang terjadi terhadap struktur kristal setelah mengalami deformasi?

Bidang Slip, Arah Slip, dan Sistem Slip

• Bidang Slip : Bidang kristalografi• Arah Slip : Arah kristalografi• Sistem Slip : Kombinasi dari bidang dan arah slip

Tegangan Tarik Vs Tegangan Geser

Deformasi plastis menyebabkan slip, sedangkan slip membutuhkan tegangan geserBagaimana terjadinya deformasi plastis pada saat pengujian tarik?

Critical Resolved Shear Stress• Tegangan ini tergantung pada temperatur, laju re

gangan, impurity dalam material.

Kesimpulan Deformasi Plastis

Deformasi plastis membutuhkan pergerakan dislokasi pada bidang slip

Hubungan sederhana antara arah [uvw] dan bidang (hkl)

1. [uvw] tegak lurus pada (hkl) bila u = h, v = k, dan w = l [111] tegak lurus pada (111)2. [uvw] sejajar dengan (hkl), misalnya [uvw] berimpit dengan (hkl),

bila hu+kv+lw=0.3. Dua bidang (h1k1l1) dan (h2k2l2) tegak lurus sesamanya bila h1h2

+ k1k2 + l1l2 = 04. Dua arah u1v1w1 dan arah u2v2w2 tegak lurus sesamanya bila

u1u2 + v1v2 + w1w2 = 05. Sudut antara bidang (h1k1l1) dan (h2k2l2)

Contoh Soal 1. Tentukan tegangan tarik yang bekerja di sepanjang sumbu [110]

dari kristal perak yang menyebabkan slip pada sistem slip (111)[011]. τCRRS = 6 MPa

CACAT KRISTALCacat yang terjadi pada suatu bahan padat yang mempengaruhi sifat fisis tertentu seperti sifat mekanis atau sifat listrik Jenis- jenis cacat kristal :1. Cacat Titik 2. Cacat Garis 3. Cacat Bidang4. Cacat Volume

CACAT TITIK

Penyimpangan dari susunan periodik kisi terbatas sampai disekitar beberapa atom.Cacat Titik ada 3, yaitu :1. Kekosongan (vacancy)

Cacat ini terjadi akibat penumpukan yang salah ketika proses kristalisasi atau juga terjadi akibat energi thermal yang tinggi sehingga memungkinkan atom-atom meninggalkan posisinya yang menghasilkan kekosongan (vacancy)

Contoh : pada proses pengelasan

Contoh Soal :

Kekosongan tunggal dan kekosongan pasangan ion (Scotkky) dapat mempercepat difusi atom

2. Interstisi (Penyisipan) Cacat ini terjadi pada kristal yang memiliki faktor

penumpukan rendah, dan dapat mengakibatkan distorsi atom.

Sebuah atom dari bahan kristal yang berdesakan ke dalam sisi interstisi , yaitu ruang kosong kecil dimana dalam kondisi normal tidak diisi atom.

Atom yang tertahan di dalam kristal di titik pertengahan antara posisi kisi yang normal, terjadi dalam logam sebagai hasil bombardemen dengan partikel nuklir berenergi tinggi (kerusakan radiasi) dan aktivasi thermal.

Cacat schottky yaitu cacat krital yang berupa kekosongan pada suatu titik kisi bersama-sama dengan cacat sisipan di permukaan Cacat Frenkel yaitu cacat kristal akibat perpindahan ion dari kisi ketempat sisipan

Interstisi diri (Self-Interstitial) adalah sebuah atom dari bahan kristal yang berdesakan ke dalam sisi interstisi, yaitu dalam ruang kosong kecil dimana dalam kondisi normal tidak diisi atom. Pada logam interstisi diri mengakibatkan distorsi yang relatif besar disekitar kisi karena atom interstisi lebih besar dari ruang interstisi. Karena itu pembentukan cacat ini kemungkinannya kecil, dan juga konsentrasinya kecil, dimana konsentrasinya jauh lebih kecil dari cacat vacancy.

3. Ketidakmurnian Atom

CACAT BIDANGadalah batas yang mempunyai dua dimensi yang biasanya memisahkan daerah-daerah pada material yang mempunyai struktur kristal dan atau orientasi kristalografi yang berbeda. Cacat ini antara lain : permukaan luar, batas butir, batas kembar, kesalahan tumpukan dan batas fasa.

CACAT VOLUME

CACAT GARIS :

Cacat ini terjadi ketika bidang-bidang atom tidak menempati kedudukan sempurna pada kisi

Cacat jenis ini berkaitan dengan kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan dari suatu material melalui perkerjaan panas (forging tempa)