Sifat Mekanik
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
Sifat Bahan Teknik
Sifat bahan teknik
▪
▪
Untuk dapat
menggunakan bahan
teknik dengan tepat,
maka harus dikenali
dengan baik sifat-sifat
bahan teknik yang
mungkin akan dipilih
untuk dipergunakan.
fisik
kimia
termal
optik
elektrik
density
Acidity/alkalinity
Specific heat
colour
macrostucture
Komposisi
oksida/senyawa
expansion
Light transmission
toughness
microstructure
Ketahanan korosi
conductivity
Light reflection
stiffness
Sifat dapat ditinjau dari
berbagai macam segi
keilmuan, misal ditinjau
dari ilmu kimia akan
diperoleh sifat kimia, dll.
conductivity
mekanik
strength
Elasticity/plasticity
Ductility/brittleness
Wear resistance
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
2
Sifat Bahan Teknik
▪ Tidak semua sifat perlu dipertimbangkan dalam pemilihan bahan.
▪ Dalam dunia teknik mesin biasanya sifat mekanik memegang peranan
sangat penting disamping beberapa sifat kimia (terutama sifat tahan
korosi), sifat termal dan sifat fisik.
▪ Untuk komponen yang nantinya akan terkena panas tentu sifat termal
menjadi penting, specific heat, thermal conductivity dan thermal expansion
harus diperhitungkan.
▪ Stuktur mikro perlu dipelajari secara khusus, karena struktur mikro berkaitan
erat dengan sifat-sifat lain seperti kekuatan, keuletan dan sifat tahan korosi.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
3
Sifat Mekanik
▪ Menyatakan kemampuan suatu bahan/komponen untuk menerima
beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan atau patah pada
bahan/komponen tersebut.
▪ Karena itu perlu diketahui karakter material agar deformasi yg terjadi tidak
berlebihan dan tidak terjadi kerusakan atau patah.
▪ Karakter material tergantung pada:
– Komposisi kimia
– Struktur mikro
– Sifat material: sifat mekanik, sifat fisik, sifat kimia, dll.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
4
Kekuatan (Strength)
▪ kemampuan bahan untuk menerima beban/tegangan tanpa menyebabkan
patah.
▪ Macam-macam kekuatan tergantung jenis beban yang bekerja:
Kekuatan tarik (tension)
Kekuatan geser (shear)
Kekuatan tekan (compression)
Kekuatan torsi (torsion)
Kekuatan lengkung (flexural)
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
5
Kekerasan (Hardness)
▪ Kemampuan bahan untuk
tahan terhadap goresan,
pengikisan (abrasi),
indentasi atau penetrasi.
▪ Sifat ini dikaitkan dengan
sifat tahan aus (wear
resistance)
▪ Kekerasan memiliki korelasi
dengan kekuatan.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
6
Kekenyalan (Elasticity)
▪ Kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan
terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.
▪ Jika suatu benda mendapat tegangan maka akan terjadi perubahan
bentuk, bila tegangan yang bekerja tidak melewati batas tertentu maka
perubahan bentuk yang terjadi hanya sementara. Perubahan bentuk itu
akan hilang setelah tegangan dihilangkan.
▪ Jika tegangan yang bekerja melampaui batas maka sebagian dari
perubahan bentuk itu akan tetap ada walaupun tegangan dihilangkan.
▪ Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis
yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi
atau dengan kata lain kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk dan
ukuran semula setelah menerima beban yang menimbulkan deformasi.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
7
Kekakuan (Stiffness)
▪ Kemampuan bahan untuk
menerima tegangan/beban
tanpa mengakibatkan
terjadinya perubahan
bentuk (deformasi) atau
defleksi.
▪ Dalam beberapa hal
kekakuan lebih penting dari
kekuatan.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
8
Plastisitas (Plasticity)
▪ Kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastik
(perubahan bentuk permanen) tanpa mengakibatkan kerusakan.
▪ Sifat ini diperlukan bagi bahan yang diproses forging, rolling, extruding, dll.
▪ Sifat ini juga sering disebut sebagai keuletan (ductility).
▪ Bahan yang mampu mengalami deformasi plastik yang cukup banyak
dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan yang tinggi.
▪ Bahan yang tidak menunjukkan deformasi plastik dikatakan sebagai
bahan yang memiliki keuletan rendah atau getas (brittle).
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
9
Ketangguhan (Toughness)
▪ Kemampuan bahan untuk menyerap
sejumlah energi tanpa mengalami
kerusakan.
▪ Juga dinyatakan sebagai ukuran
banyaknya energi yang diperlukan
untuk mematahkan suatu benda
kerja.
▪ Pada suatu kondisi tertentu sifat ini
banyak dipengaruhi oleh beberapa
faktor, sehingga sulit diukur.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
10
Kelelahan (Fatigue)
▪ Kecenderungan dari logam untuk
patah bila menerima tegangan
berulang-ulang
(cyclic
stress)
yang besarnya masih jauh di
bawah batas kekuatan elastiknya.
▪ Sebagian besar kerusakan yang
terjadi pada komponen mesin
disebabkan oleh kelelahan.
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
11
Mulur (Creep)
▪ Merangkak (Creep): kecenderungan
suatu
logam
untuk
mengalami
deformasi plastik yang besarnya
merupakan fungsi waktu, pada saat
bahan tadi menerima beban yang
besarnya relatif tetap. Creep seringkali
terjadi
pada
komponen
yang
beroperasi pada temperatur tinggi.
▪ Tingkah laku bahan akan berbeda
terhadap cara pembebanan yang
berbeda, apakah menerima beban
statik (besarnya tetap atau berubah
dengan lambat) atau beban dinamik
(beban yang berubah-ubah atau
beban kejut).
Shipbuilding Institute of Polytechnic Surabaya
12