PERLAKUAN PANAS LOCAN PERLAKUAN PANAS LOCANPERLAKUAN PANAS BA]A PERLAKUAN PANAS BA]ANerupakan proses pemanasan yang diberikan kepada bajaNerupakan proses pemanasan yang diberikan kepada baja dengan tujuan untuk memperoleh sifat dengan tujuan untuk memperoleh sifatsifat mekanissifat mekanis yang diinginkan melalui perubahan fasa yang dihasilkan: yang diinginkan melalui perubahan fasa yang dihasilkan:Feritlunak FeritlunakNartensitkeras NartensitkerasPerlakuan panas pada baja selalu diawali denganPerlakuan panas pada baja selalu diawali dengan pemanasanpada suhu austenisasi yang diikuti pemanasanpada suhu austenisasi yang diikutipendinginan dengan laju tertentu. Untuk mengetahuipendinginan dengan laju tertentu. Untuk mengetahui suhu austenisasi dapat dilihat pada diagram Fe suhu austenisasi dapat dilihat pada diagram FeFe Fe33C,C, sedangkan untuk mengetahui jenis fasa yang dihasilkansedangkan untuk mengetahui jenis fasa yang dihasilkan dengan laju pendinginan tertentu dapat menggunakandengan laju pendinginan tertentu dapat menggunakan diagram TTT (Time Temperature Transformation). diagram TTT (Time Temperature Transformation).S!KLUS PANAS PERLAKUAN PANAS BA]A DENCANS!KLUS PANAS PERLAKUAN PANAS BA]A DENCAN LA]U TERTENTU LA]U TERTENTUWaktuTempTv12 34 tTv Temperatur austenisasit = waktu tahan (holding time)1, 2, 3, 4 = variasi laju pendinginanPembentukan Fasa Berdasarkan Laju Pendinginan Pembentukan Fasa Berdasarkan Laju PendinginanDapat dilihat dengan diagram TTT (Time TemperatureDapat dilihat dengan diagram TTT (Time Temperature Transformation). Contoh : untuk siklus panasTransformation). Contoh : untuk siklus panas sebelumnya : sebelumnya :WaktuTemp1234FeritperlitbainitmartensitNsNfFasa Fasafasa yang terbentuk : fasa yang terbentuk :Laju pendinginan 1 : ferit Laju pendinginan 1 : feritLaju pendinginan 2 : ferit dan sedikit perlit Laju pendinginan 2 : ferit dan sedikit perlitLaju pendinginan 3 : ferit, perlit dan bainit Laju pendinginan 3 : ferit, perlit dan bainitLaju pendinginan 4 : martensit Laju pendinginan 4 : martensitDengan diagram TTT ini dapat diketahui hubunganDengan diagram TTT ini dapat diketahui hubungan antara kecepatan pendinginan dengan perubahan fasaantara kecepatan pendinginan dengan perubahan fasa (struktur mikro). Bentuk diagram ini berbeda (struktur mikro). Bentuk diagram ini berbedabeda untukbeda untuk setiap jenis logam. setiap jenis logam.Kecepatan pendinginan yang berbeda tergantung padaKecepatan pendinginan yang berbeda tergantung pada media celup / media pendingin pada proses perlakuanmedia celup / media pendingin pada proses perlakuan panasnya. panasnya.Posisi hidung kurva TTT (untuk baja) dapat bergeserPosisi hidung kurva TTT (untuk baja) dapat bergeser tergantung dari % C dan unsur tergantung dari % C dan unsurunsur paduan lainnya.unsur paduan lainnya. % C yang tinggi dapat menggeser hidung kurva ke% C yang tinggi dapat menggeser hidung kurva ke sebelah kanan, ini berarti makin tinggi % C dalam bajasebelah kanan, ini berarti makin tinggi % C dalam baja maka baja tersebut makin mudah untuk dikeraskanmaka baja tersebut makin mudah untuk dikeraskan artinya dengan laju pendinginan yang lambatpunartinya dengan laju pendinginan yang lambatpun (misalnya pendinginan di udara terbuka) martensit(misalnya pendinginan di udara terbuka) martensit sudah dapat terbentuk. sudah dapat terbentuk.Fasa Fasafasa yang terdapat pada diagram fasa Fefasa yang terdapat pada diagram fasa Fe -- Fe Fe33CC adalah fasa adalah fasafasa yang terbentuk dengan lajufasa yang terbentuk dengan laju pendinginan yang lambat. ]ika laju pendinginannyapendinginan yang lambat. ]ika laju pendinginannya cepat, maka fasa yang terbentuk kemungkinannyacepat, maka fasa yang terbentuk kemungkinannya adalah bainit atau martensit (ditentukan dengan pastiadalah bainit atau martensit (ditentukan dengan pasti dengan menggunakan diagram TTT).dengan menggunakan diagram TTT). Bainit Bainit : terbentuk jika austenit didinginkan dengan: terbentuk jika austenit didinginkan dengan cepat sampai temperatur 200cepat sampai temperatur 200 -- 400 400ooC. TransformasiC. Transformasi atau perubahan fasa ini disebabkan sebagian karenaatau perubahan fasa ini disebabkan sebagian karena proses difusi dan sebagian lagi karena proses tanpaproses difusi dan sebagian lagi karena proses tanpa difusi (transformasi fasa yang terjadi dengan prosesdifusi (transformasi fasa yang terjadi dengan proses tanpa difusi disebut transformasi geser). Sifatnyatanpa difusi disebut transformasi geser). Sifatnya tangguh tangguhNartensit Nartensit : terbentuk jika fasa: terbentuk jika fasa didinginkan dengandidinginkan dengan kecepatan yang lebih besar daripada kecepatankecepatan yang lebih besar daripada kecepatan pendinginan bainit sampai dengan temperatur dipendinginan bainit sampai dengan temperatur di bawah temperatur pembentukan bainit. bawah temperatur pembentukan bainit.Nartensit terbentuk karena transformasi tanpa difusiNartensit terbentuk karena transformasi tanpa difusi yang mengakibatkan atom yang mengakibatkan atomatom C tidak sempatatom C tidak sempat berdifusi melainkan terperangkap di dalam larutanberdifusi melainkan terperangkap di dalam larutan super jenuhsuper jenuh. Hal ini mengakibatkan kekerasan. Hal ini mengakibatkan kekerasan martensit menjadi sangat tinggi dan rapuh, denganmartensit menjadi sangat tinggi dan rapuh, dengan struktur kristalnya BCT (Body Centered Tetragonal). struktur kristalnya BCT (Body Centered Tetragonal).]EN!S ]EN!S]EN!S PERLAKUAN PANAS ]EN!S PERLAKUAN PANASANNEAL!NC, NORNAL!SAS!, HARDEN!NC ANNEAL!NC, NORNAL!SAS!, HARDEN!NCBerdasarkan laju pendinginan yang berbedaBerdasarkan laju pendinginan yang berbeda -- beda makabeda maka proses perlakuan panas dapat diklasifikasikan menjadi : proses perlakuan panas dapat diklasifikasikan menjadi :WaktuTemp1231 = Annealing(di dalam dapur)2 = Normalisasi(di udara terbuka)3 = Hardening(di dalam media celup : air/oli/larutan garam)PERLAKUAN PANAS TENPER PERLAKUAN PANAS TENPERPerlakuan panas hardening menghasilkan fasa yangPerlakuan panas hardening menghasilkan fasa yang keras yang umumnya menghasilkan fasa bainit atau jikakeras yang umumnya menghasilkan fasa bainit atau jika laju pendinginannya lebih cepat lagi akan dihasilkanlaju pendinginannya lebih cepat lagi akan dihasilkan martensit, jika yang terbentuk martensit maka sifatnyamartensit, jika yang terbentuk martensit maka sifatnya sangat keras dan rapuh. Untuk mengurangisangat keras dan rapuh. Untuk mengurangi kegetasannya maka dilakukan proses temper. kegetasannya maka dilakukan proses temper.WaktuTempTemperCelup(quench)austenisasiPERLAKUAN PANAS STRESS REL!Ev!NC PERLAKUAN PANAS STRESS REL!Ev!NC(PENBEBASAN TECANCAN) (PENBEBASAN TECANCAN)Perlakuan panas ini bertujuan untuk menghilangkanPerlakuan panas ini bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa di dalam logam yaitu dengan memanaskantegangan sisa di dalam logam yaitu dengan memanaskan baja sampai suhu 600 baja sampai suhu 600ooC ditahan beberapa saat kemudianC ditahan beberapa saat kemudian didinginkan di udara terbuka. Proses ini digunakan untukdidinginkan di udara terbuka. Proses ini digunakan untuk menghilangkan tegangan sisa dalam produk cor, produkmenghilangkan tegangan sisa dalam produk cor, produk pengelasan, produk cold work dan produk quenchingpengelasan, produk cold work dan produk quenching (pencelupan) (pencelupan)PERLAKUAN PANAS SPHEROD!Z!NC PERLAKUAN PANAS SPHEROD!Z!NC(PENBULATAN KARB!DA) (PENBULATAN KARB!DA)Karbida adalah paduan logam dengan unsur karbonKarbida adalah paduan logam dengan unsur karbon (Fe (Fe33C, CrC, vC dll) Tujuan dari proses ini adalah untukC, CrC, vC dll) Tujuan dari proses ini adalah untuk menghasilkan karbida bulat sehingga diperoleh sifat kuatmenghasilkan karbida bulat sehingga diperoleh sifat kuat dan ulet. Prosesnya dapat melalui beberapa cara : dan ulet. Prosesnya dapat melalui beberapa cara :Pemanasan yang lama di bawah suhu eutektoidPemanasan yang lama di bawah suhu eutektoid Pemanasan dan pendinginan bergantian di atas S diPemanasan dan pendinginan bergantian di atas S di bawah suhu eutektoid bawah suhu eutektoidPendinginan yang sangat lambat dari suhuPendinginan yang sangat lambat dari suhu atau dariatau dari ++ --EFEK STRA!N HARDEN!NC EFEK STRA!N HARDEN!NC(PENCERASAN RECANCAN) (PENCERASAN RECANCAN)Baja yang telah dilakukan proses pengerjaan dinginBaja yang telah dilakukan proses pengerjaan dingin (cold work) seperti pressing (tekan), cold rolled,(cold work) seperti pressing (tekan), cold rolled, penarikan (tensile) akan mengakibatkan baja tersebut penarikan (tensile) akan mengakibatkan baja tersebutbertambah keras dan kuat. Perubahan sifat initerjadibertambah keras dan kuat. Perubahan sifat initerjadi karena ada efek strain hardening yaitu peningkatankarena ada efek strain hardening yaitu peningkatan kekerasan yang disebabkan karena adanyakekerasan yang disebabkan karena adanya penumpukkan/pertumbuhan dislokasi yang terlokalisirpenumpukkan/pertumbuhan dislokasi yang terlokalisir akibat dari proses cold work. akibat dari proses cold work.Sebelum cold workSesudah cold workBaja yang telah mengalami efek strain hardening menjadiBaja yang telah mengalami efek strain hardening menjadi sulit untuk dibentuk lebih lanjut, sehingga untuk mengatasisulit untuk dibentuk lebih lanjut, sehingga untuk mengatasi hal ini dilakukan proses pemanasan yang terdiri dari 3 tahaphal ini dilakukan proses pemanasan yang terdiri dari 3 tahap : :S!FATNEK% Cold WorkTemperatur!!!!!! Electrical ResistKekuatan/KekerasanKeuletan! = Recovery!! = Rekristalisasi!!! = Crain Crowth!. !. Recovery : terjadi pada temperatur yang belumRecovery : terjadi pada temperatur yang belum terlalu tinggi. Akibat proses ini terjadi perbaikanterlalu tinggi. Akibat proses ini terjadi perbaikan sifat sifatsifat fisik logam tanpa ada perubahansifat fisik logam tanpa ada perubahan apapun yang dapat dilihat dalam struktur mikroapapun yang dapat dilihat dalam struktur mikro (tidak ada perubahan sifat mekanis) (tidak ada perubahan sifat mekanis)!!. !!. Rekristalisasi : jika temperatur pemanasanRekristalisasi : jika temperatur pemanasan ditingkatkan lagi maka terjadi rekristalisasi yaituditingkatkan lagi maka terjadi rekristalisasi yaitu tumbuhnya kristal tumbuhnya kristalkristal baru yang bebaskristal baru yang bebas tegangan yang menggantikan kristal tegangan yang menggantikan kristalkristalkristal pengerjaan dingin yang banyak mengandungpengerjaan dingin yang banyak mengandung tegangan sisa. Pada tahapan ini terlihat sudahtegangan sisa. Pada tahapan ini terlihat sudah ada perubahan sifat mekanis seperti kekerasanada perubahan sifat mekanis seperti kekerasan menurun, keuletan bertambah artinya logammenurun, keuletan bertambah artinya logam lebih mudah dibentuk lebih lanjut. lebih mudah dibentuk lebih lanjut.Untuk mengetahui temperatur rekristalisasi setiapUntuk mengetahui temperatur rekristalisasi setiap logam digunakan rumus : logam digunakan rumus :TTrr = (0,4= (0,4 -- 0,S) T 0,S) TNNTTrr = temperatur rekristalisasi = temperatur rekristalisasiTTNN = temperatur cair logam (K) = temperatur cair logam (K)Temperatur rekristalisasi didefinisikan sebagaiTemperatur rekristalisasi didefinisikan sebagai temperatur dimana suatu logam hasil pengerjaantemperatur dimana suatu logam hasil pengerjaan dingin merekristalisasi sempurna dalam waktu 1dingin merekristalisasi sempurna dalam waktu 1 jam jam!!!. !!!. Crain Crowth : (Pertumbuhan butir). ]ikaCrain Crowth : (Pertumbuhan butir). ]ika temperatur anil ditingkatkan lagi melebihitemperatur anil ditingkatkan lagi melebihi temperatur rekristalisasi maka akan terjaditemperatur rekristalisasi maka akan terjadi pertumbuhan butir yang mengakibatkanpertumbuhan butir yang mengakibatkan kekerasan makin menurun (makin lunak) kekerasan makin menurun (makin lunak)S!FAT NEKAN!S LOCAN S!FAT NEKAN!S LOCANNerupakan sifat yang muncul jika logam diberi bebanNerupakan sifat yang muncul jika logam diberi beban mekanis, yang meliputi antara lain : mekanis, yang meliputi antara lain : Kekuatan (strengthness) Kekuatan (strengthness) Keuletan (ductility) Keuletan (ductility) Ketangguhan (toughness) Ketangguhan (toughness) Kekerasan (hardness) Kekerasan (hardness) Sifat creep (mulur pada temperatur tinggi) Sifat creep (mulur pada temperatur tinggi) Sifat fatigue (kelelahan logam) Sifat fatigue (kelelahan logam) Sifat impact (ketahanan terhadap beban kejut) Sifat impact (ketahanan terhadap beban kejut)PENCU]!AN S!FAT NEKAN!S PENCU]!AN S!FAT NEKAN!SPengujian Tarik : pengujian yang dilakukanPengujian Tarik : pengujian yang dilakukan terhadap logam dengan cara menarik logam tersebutterhadap logam dengan cara menarik logam tersebut dengan beban tarik statis dalam 2 arah sampai logamdengan beban tarik statis dalam 2 arah sampai logam tersebut putus menjadi 2 bagian. Untuk melakukantersebut putus menjadi 2 bagian. Untuk melakukan pengujian ini dibutuhkan benda uji (sampel) yangpengujian ini dibutuhkan benda uji (sampel) yang ukurannya tergantung standar yang digunakan (]!S,ukurannya tergantung standar yang digunakan (]!S, D!N atau ASTN). Secara umum bentuk benda ujinyaD!N atau ASTN). Secara umum bentuk benda ujinya adalahsebagai berikut :(berbentuk plat) adalahsebagai berikut :(berbentuk plat)RWBPLL = gauge length L = gauge lengthP = length of paralel portion P = length of paralel portionW = width W = widthR = radius of shoulder R = radius of shoulderB = width of gripped portion B = width of gripped portionBenda uji dijepit pada mesin uji tarik pada keduaBenda uji dijepit pada mesin uji tarik pada kedua ujungnya lalu ditarik dalam 2 arah. Selama penarikanujungnya lalu ditarik dalam 2 arah. Selama penarikan akan terjadi perpanjangan sampai suatu saat terjadiakan terjadi perpanjangan sampai suatu saat terjadi necking neckingSetelah tahapan necking tercapai, benda uji akan putusSetelah tahapan necking tercapai, benda uji akan putus karena penampang yang tersisa tidak mampu lagikarena penampang yang tersisa tidak mampu lagi menahan beban tarik. Bagian perpatahannya disebutmenahan beban tarik. Bagian perpatahannya disebut cup dan cone cup dan coneData yang diperoleh dari mesin uji tarik adalah P (N) vsData yang diperoleh dari mesin uji tarik adalah P (N) vs L (mm) yang harus diubah menjadiL (mm) yang harus diubah menjadi (N/mm (N/mm22) vs) vs (%)(%) dengan menggunakan rumus : dengan menggunakan rumus : (tegangan/stress) = P/A (tegangan/stress) = P/Ao o(strain/regangan) =(strain/regangan) = L/L L/Loo x 100% x 100%Untuk benda uji berbentuk plat : A Untuk benda uji berbentuk plat : Aoo = Wt, berbentuk= Wt, berbentuk rod/batangan/silinder : A rod/batangan/silinder : Aoo = n d = n doo22conecupContoh data Contoh datadata hasil pengujian : data hasil pengujian :P (N) P (N) L (mm)L (mm) (N/mm2) (N/mm2) (%) (%)0 S00/A 0 S00/AooS0 S0S0 S0S000 6S S000/Ao6S S000 6S S000/Ao6SS0 S0SS00 68SS00 68 6000 72 6000 726S00 80 6S00 807000 8S 7000 8S6800 87 6800 876S70 30 6S70 306100 32 6100 32S300 3S S300 3SX 100%S0X100%S0menggunakan cara yang sama sepertidi atasBeban maksimum Benda uji putus(terjadi necking)Kemudian dapat dibuatkan grafik sebagai berikutKemudian dapat dibuatkan grafik sebagai berikut (baja) (baja)AB

y(%) u u ff y yAB=baja bersifat elastisberlaku hk hooke = E= E =tegangan elastis =tegangan elastis = regangan elastis = regangan elastisE = Nodulus elastisitas E = Nodulus elastisitas(modulus young) (modulus young)Daerah resilience : kemampuan baja Nenyerap energi per satuan volume padaDaerah elastis, disebut juga dg kelentinganU = y y

y yyy = tegangan luluh = yield stress, setelah melewati tegangan ini = tegangan luluh = yield stress, setelah melewati tegangan inibaja akan bersifat plastis baja akan bersifat plastis u = tegangan maksimum = ultimate tensile stress (kekuatan logam) f = fracture stress = tegangan patahPENCU]!AN !NPAK (!NPACT) PENCU]!AN !NPAK (!NPACT)Dari pengujian ini dapat diketahui ketahanan logamDari pengujian ini dapat diketahui ketahanan logam terhadap beban kejut. Untuk pengujian ini diperlukanterhadap beban kejut. Untuk pengujian ini diperlukan benda uji dengan bentuk sbb (ukuran disesuaikanbenda uji dengan bentuk sbb (ukuran disesuaikan dengan standar yang digunakan) : dengan standar yang digunakan) :Pengujian dilakukan pada berbagai temperatur yangPengujian dilakukan pada berbagai temperatur yang berbeda misalnya mulai dariberbeda misalnya mulai dari 40 40ooC sampai denganC sampai dengan temperatur kamar temperatur kamarAda 2 metoda pengujian yaitu : Ada 2 metoda pengujian yaitu :1. 1. Charpy : Charpy :2. 2. !zod : !zod :PP = bebankejutPFaktor Faktorfaktor yang mempengaruhi sifat impact : faktor yang mempengaruhi sifat impact :1. Pengaruh kecepatan deformasi yang tinggi 1. Pengaruh kecepatan deformasi yang tinggi2. Pengaruh takikan 2. Pengaruh takikan3. Pengaruh temperatur 3. Pengaruh temperaturHasil pengujian dapat digambarkan ke dalam grafik sebagaiHasil pengujian dapat digambarkan ke dalam grafik sebagai berikut : berikut :H!TrPatah uletPatah getasTr= temp. transisiH! = harga impactH! = E/AE = energi yang diseraplogam sampai putusA = luas di luar takikanPada umumnya pada temperatur yang sangat rendahPada umumnya pada temperatur yang sangat rendah logam mengalami patah getas. Sedangkan bila telahlogam mengalami patah getas. Sedangkan bila telah melewati temperatur transisi, logam mengalami patahmelewati temperatur transisi, logam mengalami patah ulet. ulet.Patah getas : patah yang terjadi tanpa adanya deformasiPatah getas : patah yang terjadi tanpa adanya deformasi plastis (perubahan bentuk) terlebih dahulu plastis (perubahan bentuk) terlebih dahuluPatah ulet : patah yang terjadi dengan didahului adanyaPatah ulet : patah yang terjadi dengan didahului adanya perubahan bentuk. perubahan bentuk.PENCU]!AN KEKERASAN PENCU]!AN KEKERASANKekerasan adalah ketahanan logam terhadap deformasiKekerasan adalah ketahanan logam terhadap deformasi plastis. Tujuan dari pengujian kekerasan adalah sebagaiplastis. Tujuan dari pengujian kekerasan adalah sebagai langkah awal untuk mengetahui sifat mekanis logamlangkah awal untuk mengetahui sifat mekanis logam khususnya untuk logam khususnya untuk logamlogam yang sudah terlanjurlogam yang sudah terlanjur dibentuk. Hal ini dapat dilakukan karena kekerasandibentuk. Hal ini dapat dilakukan karena kekerasan berbanding lurus dengan kekuatan :berbanding lurus dengan kekuatan : = c.H = c.H = kekuatan = kekuatanc = konstanta c = konstantaH = kekerasan H = kekerasanNETODE PENCU]!AN KEKERASAN NETODE PENCU]!AN KEKERASANNETODE CORESAN (SCRATCH NETHODE) NETODE CORESAN (SCRATCH NETHODE)Umumnya digunakan untuk mengetahui kekerasanUmumnya digunakan untuk mengetahui kekerasan mineral. Cara pengujiannya denganmineral. Cara pengujiannya dengan menggoreskan material dengan material lain yangmenggoreskan material dengan material lain yang lebih keras. lebih keras.Nilai kekerasannya diukur dengan membandingkanNilai kekerasannya diukur dengan membandingkan dengan skala Nohs : dengan skala Nohs :1. 1. Talk Talk S. Apatite S. Apatite 3. Corundum 3. Corundum2. 2. Cypsum Cypsum 6. Orthoclase 6. Orthoclase 10. Diamond 10. Diamond3. 3. Calcite (kapur) Calcite (kapur)7. Ouartz 7. Ouartz4. 4. Fluorite Fluorite 8. Topaz 8. TopazNETODE LEKUKAN NETODE LEKUKANDikenal beberapa cara : Dikenal beberapa cara :PENCU]!AN BR!NELL : logam yang akan diuji ditekanPENCU]!AN BR!NELL : logam yang akan diuji ditekan dengan identor (penekan) berupa bola baja yangdengan identor (penekan) berupa bola baja yang diameternya tertentu . Akibat pembebanan ini akandiameternya tertentu . Akibat pembebanan ini akan timbul bekas lekukan atau jejak timbul bekas lekukan atau jejakDdPP = beban penekananD = diameter identor (S atau 10 mm)d = diameter jejakHB = 2P6D (Dv D2d2)PENCU]!AN v!CKERS : sebagai identor digunakan intanPENCU]!AN v!CKERS : sebagai identor digunakan intan yang berbentuk piramida, menghasilkan jejak sebagaiyang berbentuk piramida, menghasilkan jejak sebagai berikut : berikut :d1d2Hv = 1,8S4 Pd2d = (d1 + d2)/2P =beban tekan yang diberikanPENCU]!AN ROCKWELL : nilai kekerasannya langsungPENCU]!AN ROCKWELL : nilai kekerasannya langsung dilihat dari alat uji, sehingga dimungkinkan untukdilihat dari alat uji, sehingga dimungkinkan untuk dilakukan pengujian produk secara masal (massdilakukan pengujian produk secara masal (mass production). !dentornya dapat berupa kerucut intan atauproduction). !dentornya dapat berupa kerucut intan atau bola baja. Beberapa skala yangumum digunakan : bola baja. Beberapa skala yangumum digunakan :* Skala B : !dentornya bola baja * Skala B : !dentornya bola baja* Skala C : !dentornya kerucut intan * Skala C : !dentornya kerucut intanPENCU]!AN N!CROHARDNESS : digunakan untukPENCU]!AN N!CROHARDNESS : digunakan untuk pengujian kekerasan material yang dimensinya sangatpengujian kekerasan material yang dimensinya sangat kecil (tipis), dapat juga untuk mengukur kekerasan fasa kecil (tipis), dapat juga untuk mengukur kekerasan fasafasa tertentu. fasa tertentu.PENCU]!AN FAT!CUE PENCU]!AN FAT!CUEKetahanan fatigue pada logam adalah ketahanan logamKetahanan fatigue pada logam adalah ketahanan logam terhadap pembebanan dinamis. Secara umum, ada 2terhadap pembebanan dinamis. Secara umum, ada 2 jenis pembebanan yaitu : jenis pembebanan yaitu :PENBEBANAN STAT!S PENBEBANAN STAT!SPENBEBANAN D!NAN!S PENBEBANAN D!NAN!S+_+_+ = beban tarik = beban tekanHasil pengujiannya dapat digambarkan dengan grafikHasil pengujiannya dapat digambarkan dengan grafik sebagai berikut : (Kurva Ssebagai berikut : (Kurva S -- N) N)Tahapan perpatahan karena fatigue : Tahapan perpatahan karena fatigue :1. 1. Dimulai dengan adanya pembentukan initial crack Dimulai dengan adanya pembentukan initial crack2. 2. Terjadi penjalaran retak (ditandai dengan tanda beachTerjadi penjalaran retak (ditandai dengan tanda beach mark) pada permukaan perpatahan mark) pada permukaan perpatahan3. 3. Perpatahan akhir terjadi bila retak mencapai panjangPerpatahan akhir terjadi bila retak mencapai panjang yang cukup besar yang cukup besarSENbajaNon ferrousSS = stress SE = endurance limit(batas teganganmaksimum)N = jumlah siklusUntuk non ferrous N = 107(Untuk penentuan SE)!nitial crackPenjalaran crackPerpatahan akhir1. 1. Batang baja berdiameter 12,7 mm dibebaniBatang baja berdiameter 12,7 mm dibebani 7000 kg, modulus elastisitasnya 20S.000 NPa.7000 kg, modulus elastisitasnya 20S.000 NPa. Hitunglah : Hitunglah :a. Tegangan dalam batang a. Tegangan dalam batangb. Regangan yang terjadi b. Regangan yang terjadi2. 2. Paduan aluminium 61S1 mempunyai modulusPaduan aluminium 61S1 mempunyai modulus elastisitas sebesar 70.000 NPa dan kekuatanelastisitas sebesar 70.000 NPa dan kekuatan luluh 27S NPa luluh 27S NPaa. Berapa beban yang dapat ditanggung oleha. Berapa beban yang dapat ditanggung oleh kawat Al 61S1 tersebut yang berdiameter 2,7Skawat Al 61S1 tersebut yang berdiameter 2,7S mm? mm?b. Bila kawat berukuran sama dan panjangb. Bila kawat berukuran sama dan panjang 30,S m diberi beban 44 kg. Berapa30,S m diberi beban 44 kg. Berapa pertambahan panjangnya? pertambahan panjangnya?3. 3. Batang baja berdiameter 12,7 mm mengalamiBatang baja berdiameter 12,7 mm mengalami beban maksimum 11800 kgtanpa deformasibeban maksimum 11800 kgtanpa deformasi plastis, jika modulus elastisitasnya 20S.000plastis, jika modulus elastisitasnya 20S.000 NPa, hitunglah : NPa, hitunglah :a. Kekuatannya a. Kekuatannyab. Regangan pada saat patah b. Regangan pada saat patah4. 4. Batang baja (E = 20S.000 NPa) berdiameterBatang baja (E = 20S.000 NPa) berdiameter 6,4 mm, panjang 1,83 m dibebani berat6,4 mm, panjang 1,83 m dibebani berat sebesar 44S0 N, berapakah perbedaansebesar 44S0 N, berapakah perbedaan pertambahan panjangnya bila batang bajapertambahan panjangnya bila batang baja diganti dengan logam monel (E = 180.000diganti dengan logam monel (E = 180.000 NPa) NPa)S. S. Logam monel (E = 180.000 NPa) mempunyaiLogam monel (E = 180.000 NPa) mempunyai kekuatan luluh 4S0 NPa kekuatan luluh 4S0 NPaa. Berapa beban yang dapat ditanggung oleha. Berapa beban yang dapat ditanggung oleh batang berdiameter 18 mm pada saat luluh ? batang berdiameter 18 mm pada saat luluh ?b. Bila pertambahan panjang yang diizinkanb. Bila pertambahan panjang yang diizinkan untuk batang dengan panjang 2,1 m adalahuntuk batang dengan panjang 2,1 m adalah 2,S mm, berapakah bebannya? 2,S mm, berapakah bebannya?PENCU]!AN CREEP (NULUR) PENCU]!AN CREEP (NULUR)Sifat creep merupakan sifat yang ditunjukkan oleh logamSifat creep merupakan sifat yang ditunjukkan oleh logam bila mengalami pembebanan statis untuk waktu yangbila mengalami pembebanan statis untuk waktu yang lama dan pada suhu tinggi. Dengan perlakuan ini logamlama dan pada suhu tinggi. Dengan perlakuan ini logam akan mulur (bertambah panjang) sampai akhirnya putus.akan mulur (bertambah panjang) sampai akhirnya putus. Sifat inibanyak dialami oleh komponen Sifat inibanyak dialami oleh komponenkomponen padakomponen pada turbin gas, ketel uapdll. Logam secara berangsur turbin gas, ketel uapdll. Logam secara berangsurangsur akan mengalami perpanjangan karena adanyaangsur akan mengalami perpanjangan karena adanya deformasi plastis. deformasi plastis.Laju creep sangat peka terhadap ukuran butir karenaLaju creep sangat peka terhadap ukuran butir karena deformasi creep disebabkan oleh pergeseran batas butir.deformasi creep disebabkan oleh pergeseran batas butir. Oleh karena itu struktur logam dengan butir kasar dapatOleh karena itu struktur logam dengan butir kasar dapat meningkatkan ketahanan creep. meningkatkan ketahanan creep.1waktu! !!!!! = reganganPerpatahan akhirLAT!HAN SOAL LAT!HAN SOAL1. 1. ]elaskan pengaruh unsur karbon terhadap sifat mekanis baja]elaskan pengaruh unsur karbon terhadap sifat mekanis baja berikut ini (jawaban disertai dengan grafik) : berikut ini (jawaban disertai dengan grafik) :a. Kekuatan a. Kekuatanb. Keuletan b. Keuletanc. Sifat mampu bentuk c. Sifat mampu bentukd. Sifat mampu las d. Sifat mampu las2. 2. Sepotong kawat paduan dengan modulus elastisitas 110.000 NPaSepotong kawat paduan dengan modulus elastisitas 110.000 NPa berdiameter 2,0S mm dilakukan proses penarikan. Pada bebanberdiameter 2,0S mm dilakukan proses penarikan. Pada beban 20,S kg terjadilah deformasi plastis. Regangan total setelah beban20,S kg terjadilah deformasi plastis. Regangan total setelah beban ditingkatkan menjadi 22,S kg adalah 0,003S. Berapakah reganganditingkatkan menjadi 22,S kg adalah 0,003S. Berapakah regangan tetapnya pada beban 22,S kg tersebut! tetapnya pada beban 22,S kg tersebut!3. 3. Dua logam A dan B masing Dua logam A dan B masingmasing titik leburnyamasing titik leburnya 400 400ooC dan 300 C dan 300ooC, keduanya dipadu dan mempunyaiC, keduanya dipadu dan mempunyai temperatur paduan 200 temperatur paduan 200ooC dengan komposisi kimia 7SC dengan komposisi kimia 7S % A. Berdasarkan data % A. Berdasarkan datadata tersebut maka : data tersebut maka :a. Cambarkan dengan lengkap diagram fasa binernya! a. Cambarkan dengan lengkap diagram fasa binernya!b. Untuk paduan 40 % A tentukan : b. Untuk paduan 40 % A tentukan : Temperatur awal paduan tersebut mulai mencair! Temperatur awal paduan tersebut mulai mencair! ]umlah relatif fasa dan komposisi kimia masing ]umlah relatif fasa dan komposisi kimia masingmasing fasa tersebut pada temperatur kamar! masing fasa tersebut pada temperatur kamar!4. 4. Pembuatan badan/body mobil di industri umumnyaPembuatan badan/body mobil di industri umumnya dilakukan dengan proses sheet metal forming dandilakukan dengan proses sheet metal forming dan bahan yang digunakan biasanya berupa plat/lembaranbahan yang digunakan biasanya berupa plat/lembaran baja. Agar diperoleh sifat mampu bentuk dan sifatbaja. Agar diperoleh sifat mampu bentuk dan sifat mekanis yang baik maka diperlukan plat/lembaranmekanis yang baik maka diperlukan plat/lembaran baja dengan struktur matrik ferit yang halus. baja dengan struktur matrik ferit yang halus.a. ]elaskan mengapa demikian a. ]elaskan mengapa demikianb.]elaskan proses perlakuan panasnya untukb.]elaskan proses perlakuan panasnya untuk mendapatkan struktur matrik ferit yang halus! mendapatkan struktur matrik ferit yang halus!S. S. a). Batang baja berdiameter 12,7 mm dibebani 7000a). Batang baja berdiameter 12,7 mm dibebani 7000 kg, hitunglah tegangan dalam batang! kg, hitunglah tegangan dalam batang!b). Bila batang pada soal di atas mempunyai modulusb). Bila batang pada soal di atas mempunyai modulus elastisitas sebesar 20S.000 N/mm elastisitas sebesar 20S.000 N/mm22, berapakah, berapakah regangan batang ini ? regangan batang ini ?6. 6. Logam monel mempunyai modulus elastisitas sebesarLogam monel mempunyai modulus elastisitas sebesar 180.000 N/mm 180.000 N/mm22dan kekuatan luluh 6S0 N/mm dan kekuatan luluh 6S0 N/mm22a). Berapakah beban yang dapat ditanggung oleha). Berapakah beban yang dapat ditanggung oleh batang berdiameter 28 mm! batang berdiameter 28 mm!b). Bila perpanjangan maksimum yang diijinkan untukb). Bila perpanjangan maksimum yang diijinkan untuk batang dengan panjang 3,1 m adalah 3,S mm,batang dengan panjang 3,1 m adalah 3,S mm, berapakah bebannya? berapakah bebannya?7. 7. ]elaskan istilah ]elaskan istilahistilah berikut ini : regangan, patahistilah berikut ini : regangan, patah getas, patah ulet, ketangguhan, modulus elastisitasgetas, patah ulet, ketangguhan, modulus elastisitas dan suhu transisi dan suhu transisi8. 8. Untuk baja karbon rendah, karbon medium dan tinggiUntuk baja karbon rendah, karbon medium dan tinggi gambarkan :gambarkan : a). Diagram hasil pengujian tariknya! a). Diagram hasil pengujian tariknya!b). Diagram hasil pengujian impaknya b). Diagram hasil pengujian impaknyac). Diagram hasil pengujian fatiguenya! c). Diagram hasil pengujian fatiguenya!3. 3. ]elaskan perbedaan proses reduksi bijih besi secara]elaskan perbedaan proses reduksi bijih besi secara langsung dan tidak langsung ditinjau dari : langsung dan tidak langsung ditinjau dari :a). Cas reduktor yang digunakan a). Cas reduktor yang digunakanb). ]enis dapur yang digunakan b). ]enis dapur yang digunakanc). ]enis output yang dihasilkan c). ]enis output yang dihasilkand). Kualitas output yang dihasilkan d). Kualitas output yang dihasilkane). !stilah yang diberikan e). !stilah yang diberikan10. 10. ]elaskan proses perlakuan panas yang tepat agar]elaskan proses perlakuan panas yang tepat agar perkakas potong dari baja mempunyai masa pakaiperkakas potong dari baja mempunyai masa pakai yang lama yang lama11. 11. a). Cambarkan diagram tarik untuk logam baja dana). Cambarkan diagram tarik untuk logam baja dan aluminium dalam 1 diagram! aluminium dalam 1 diagram!b). Untuk kedua bahan tersebut, manakah yangb). Untuk kedua bahan tersebut, manakah yang kekuatannya lebih tinggi?, tunjukkan parameter yangkekuatannya lebih tinggi?, tunjukkan parameter yang menjelaskan hal tersebut pada diagram yang telahmenjelaskan hal tersebut pada diagram yang telah dibuat! dibuat!c). Pertanyaan yang sama dengan b) tetapi untukc). Pertanyaan yang sama dengan b) tetapi untuk perbandingan modulus elastisitasnya. perbandingan modulus elastisitasnya.12. 12. Ketidaksempurnaan atom Ketidaksempurnaan atomatom dalam kristal dikenalatom dalam kristal dikenal dengan nama cacat kristal. ]elaskan manfaat cacatdengan nama cacat kristal. ]elaskan manfaat cacat kristal tersebut untuk jenis cacat berikut ini : cacatkristal tersebut untuk jenis cacat berikut ini : cacat vacancy, batas butir dan cacat dislokasi. vacancy, batas butir dan cacat dislokasi.13. 13. ]elaskan 2 jenis percobaan sifat mekanis yang dapat]elaskan 2 jenis percobaan sifat mekanis yang dapat digunakan untuk mengetahui ketangguhan logam! digunakan untuk mengetahui ketangguhan logam!14. 14. Suatu logam diuji kekerasannya dengan metoda BrinnellSuatu logam diuji kekerasannya dengan metoda Brinnell dengan menggunakan beban tekan 1S00 kg. ]ejak daridengan menggunakan beban tekan 1S00 kg. ]ejak dari hasil penekanan ini berdiameter 2,S mm sedangkanhasil penekanan ini berdiameter 2,S mm sedangkan diameter identor yang digunakan adalah S mm.diameter identor yang digunakan adalah S mm. Berapakah nilai kekerasan yang diperoleh utk logam tsbBerapakah nilai kekerasan yang diperoleh utk logam tsb 1S. 1S. Apakah yang dimaksud dengan reaksi eutektik,Apakah yang dimaksud dengan reaksi eutektik, eutektoid dan peritektik pada diagram fasa Fe eutektoid dan peritektik pada diagram fasa FeFe Fe33C.C. Tunjukkan pula pada komposisi dan temperaturTunjukkan pula pada komposisi dan temperatur berapa reaksi berapa reaksireaksi tersebut terjadi. Di antara ketigareaksi tersebut terjadi. Di antara ketiga reaksi tersebut mana yang dapat terjadi pada baja danreaksi tersebut mana yang dapat terjadi pada baja dan mana yang dapat terjadi pada besi tuang! mana yang dapat terjadi pada besi tuang!

A B16. L L + + + TeXeTpXpTLXB XAa). Lengkapi nama a). Lengkapi namanama daerah fasa untuk diagramnama daerah fasa untuk diagram fasa tersebut! fasa tersebut!b). Tuliskan persamaan reaksi b). Tuliskan persamaan reaksireaksi fasa yang mungkinreaksi fasa yang mungkin terjadi! terjadi!c). Bilamana reaksi c). Bilamana reaksireaksi tersebut terjadi! reaksi tersebut terjadi!d). Bagaimana cara mencari temperatur cair suatu paduand). Bagaimana cara mencari temperatur cair suatu paduan dengan menggunakan diagram fasa? dengan menggunakan diagram fasa?e)Tentukan kelarutan maksimum unsur B di dalam larutane)Tentukan kelarutan maksimum unsur B di dalam larutan padatpadat 1 1Tentukan kelarutan maksimum unsur A di dalam larutanTentukan kelarutan maksimum unsur A di dalam larutan padatpadat ! !17. 17. Di antara fasa Di antara fasafasa berikut ini : ferit, bainit, perlit,fasa berikut ini : ferit, bainit, perlit, martensit, tuliskan urutan kekerasannya mulai darimartensit, tuliskan urutan kekerasannya mulai dari yang paling lunak sampai dengan yang paling keras.yang paling lunak sampai dengan yang paling keras. ]elaskan mengapa demikian! ]elaskan mengapa demikian!18. 18. ]elaskan apakah yang dimaksud dengan sifat allotropi]elaskan apakah yang dimaksud dengan sifat allotropi pada baja! pada baja!13. 13. a). ]elaskan perbedaan antara struktur martensit dana). ]elaskan perbedaan antara struktur martensit dan bainit! bainit!b). ]elaskan mengapa baja dengan kadar karbon yangb). ]elaskan mengapa baja dengan kadar karbon yang tinggi mudah untuk dikeraskan! tinggi mudah untuk dikeraskan!20. 20. ]elaskan perbedaan besar butir logam yang digunakan]elaskan perbedaan besar butir logam yang digunakan pada suatu komponenuntuk pemakaian padapada suatu komponenuntuk pemakaian pada temperatur kamar dan temperatur tinggi! temperatur kamar dan temperatur tinggi!21. 21. Berikut ini diberikan hasil pengujian fatigue untuk 3Berikut ini diberikan hasil pengujian fatigue untuk 3 jenis logam yang berbeda : jenis logam yang berbeda :NSABCa). Logam mana yang saudara pilih untuk pembuatan komponen pemesinan yang tahan terhadap bebandinamis (jelaskan mengapa demikian?)b). Apakah yang dimaksud dengan endurance limit?dimanakah letak endurance limit tersebut pada diagram di atas?22. 22. a). ]elaskan apakah yang dimaksud dengan straina). ]elaskan apakah yang dimaksud dengan strain hardening! hardening!b). ]elaskan usaha yang dilakukan untuk mengatasib). ]elaskan usaha yang dilakukan untuk mengatasi efek strain hardening! efek strain hardening!23. 23. ]elaskan perbedaan perlakuan panas anil dan]elaskan perbedaan perlakuan panas anil dan normalisasi ditinjau dari : normalisasi ditinjau dari :a). Kecepatan pendinginannya a). Kecepatan pendinginannyab). Nedia pendingin b). Nedia pendinginc). Sifat mekanis yang dihasilkan c). Sifat mekanis yang dihasilkan24. 24. Bilamana perlakuan panas tempering diterapkan padaBilamana perlakuan panas tempering diterapkan pada baja? ]elaskan cara melakukannya! baja? ]elaskan cara melakukannya!2S. 2S. Nengapa proses perlakuan panas untuk menghasilkanNengapa proses perlakuan panas untuk menghasilkan perubahan fasa umumnya didahului denganperubahan fasa umumnya didahului dengan pemanasan pada temperatur austenisasi? pemanasan pada temperatur austenisasi?TEST KEC!L TEST KEC!L Dua logam A dan B masing Dua logam A dan B masingmasing titik leburnyamasing titik leburnya S00 S00ooC dan 300 C dan 300ooC, keduanya dipadu dan mempunyaiC, keduanya dipadu dan mempunyai temperatur paduan 200 temperatur paduan 200ooC dengan komposisi kimia 2SC dengan komposisi kimia 2S % A. Berdasarkan data % A. Berdasarkan datadata tersebut maka : data tersebut maka :a. Cambarkan dengan lengkap diagram fasa binernya! a. Cambarkan dengan lengkap diagram fasa binernya!b. Untuk paduan 40 % A tentukan : b. Untuk paduan 40 % A tentukan : Temperatur awal paduan tersebut mulai mencair! Temperatur awal paduan tersebut mulai mencair! ]umlah relatif fasa dan komposisi kimia masing ]umlah relatif fasa dan komposisi kimia masingmasing fasa tersebut pada temperatur 100 masing fasa tersebut pada temperatur 100ooC dan C dantemperatur 300 temperatur 300ooC! C!2. 2. Paduan Al 61S1 mempunyai modulus elastisitasPaduan Al 61S1 mempunyai modulus elastisitas sebesar 70.000 NPa dan kekuatan luluh 27S NPa. Bilasebesar 70.000 NPa dan kekuatan luluh 27S NPa. Bila paduan tersebut berbentuk kawat dengan diameterpaduan tersebut berbentuk kawat dengan diameter 2,7S mm dan panjang 30,S m diberi beban 44 kg,2,7S mm dan panjang 30,S m diberi beban 44 kg, berapakah perpanjangannya? berapakah perpanjangannya?3. 3. ]elaskan cara memperoleh nilai sifat mekanis berikut]elaskan cara memperoleh nilai sifat mekanis berikut ini (untuk baja) : modulus elastisitas, ketangguhan,ini (untuk baja) : modulus elastisitas, ketangguhan, keuletan! Penjelasan dapat disertai dengan rumuskeuletan! Penjelasan dapat disertai dengan rumus ataupun gambar ataupun gambar