Makalah Sifat Teknologi Material

MAKALAH SIFAT TEKNOLOGI MATERIAL  Nama Dosen: Ratna Dewi Anjani, ST., MT.

Disusun Oleh: • • •

 Nanang Azi Azi Mubarok Sri 'intang Abul Rohman *asa *asa Alamshah Romhoni

(!"#$!""%%& (!"#$!""%%& (!"#$!"")#& (!"#$!"")#& (!"#$!""#&

FAKULTAS TEKNIK  UNIVERSITAS UNIVERSITAS NEGERI SINGAPERBANGSA KARAWANG KARAWANG 2016

Kata Pengantar +uji an sukur kami -anjatkan kehairat Tuhan *ang Maha sa, karena berkat lim-ahan rahmat an karunia Na sehinga saa a-at menusun makalah ini engan baik an te-at -aa waktuna.Dalam makalah ini saa membahas mengenai -engujian si/at mekanik. Makalah ini ibuat engan berbagai ma0am bahan an in/ormasi an bebera-a sumber  ang membantu untuk menelesaikan -ermasalahan -aa makalah ini. Oleh karena itu saa mengu0a-kan banak terima kasih ke-aa semua -ihak ang telah membantu menelesaikan makalah ini. Dan saa mengu0a-kan terima kasih ke-aa osen -embimbing matakuliah metalurgi /isik ini. Saa menaari bahwa masih banak kekurangan ang menasar -aa makalah ini. Oleh karena itu saa mengunang -ara -emba0a untuk memberikan saran an kritik ang  bersi/at membangun -aa makalah ini,untuk -enem-urnaan makalah ini -aa masa ang akan atang. Akhir kata semoga makalah ini a-at berman/aat bagi kita semua.

1arawang, 2# Se-tember 2"#

 

-enusun

Sifat Teknologi Bahan Si/at Teknologis meru-akan si/at bahan ang menunjukkan kemam-uan a tau kemuahan suatu bahan ikerjakan engan suatu metoe -roses -rouksi tertentu. *ang termasuk alam kategori si/at teknologi bahan aalah: si/at mam-u las, si/at mam-u bentuk, si/at mam-u 0or, si/at mam-u bentuk, si/at mam-u mesin, an lain sebagaina. 'ahan atau logam biasana i-roses menjai barang setengah jai mau-un -rouk akhir melalui satu atau gabungan ari bebera-a -roses se-erti -enge0oran, rolling, -roses las, mau-un -roses  -engerjaan -anas lainna. Si/at ang menunjukkan kemuahan bahan a-at ikerjakan engan -roses3-roses tersebut ikatakan sebagai si/at teknologi. 1.Sifat mampu cor

aalah si/at ang itunjukkan suatu bahan sehingga a-at ikerjakan engan -roses 0or. 4ontoh bahan besi 0or, aluminium, an baja 0or, semuana ini me miliki si/at mam-u 0or ang  baik. 2. Sifat Mampu Las

aalah si/at ang itunjukkan oleh suatu bahan sehingga bisa ikerjakan engan -roses las. 4ontoh bahan baja, aluminium, tembaga, stainless steel, semuana ini memiliki si/at mam-u las ang baik. 3. Sifat Mampu Bentuk 

aalah si/at ang itunjukkan suatu bahan sehingga mam-u ibentuk tan-a mengalami kerusakan bahan. 4ontoh bahan baja, aluminium, te mbaga, timah, kuningan. Semua ini meru-akan bahan ang memiliki si/at mam-u bentuk ang baik.

SIFAT MAMP LAS FA!T"#$FA!T"# %A&' M(MP(&'A#)I SIFAT MAMP LAS *+(L,ABILIT%- PA,A MAT(#IAL

1etegangan saat -eninginan.Se0ara teori -engelasan (weling& material las (logam las 5 wel metal& akan berkontraksi selama -eninginan. 1arena kera-uhan ari besi tuang inilah kontraksi 0ast iron mem-unai kemam-uan ang lebih renah ibaningkan 'aja. . 'entuk ang tiak beraturan.6mumna 'esi Tuang ini ibuat alam bentuk ang tiak   berarturan atau boleh saa bilang artistik. Dengan aana bentuk ang rumit besi tuang tersebut seikit banak mem-unai ketebalan ang tiak seragam hal ini akan mem-engaruhi kontraksi tegangan ang terjai -aa material tersebut an muah terjai retak an -erlu iingat juga ang melatarbelakangi ini aalah si/atna ang mem-unai aa lentur ang sangat renah. 2. 7A8 ang keras.7A8 -aa 'esi Tuang ang berekatan engan 9el Metal akan mem-unai si/at ang 1RAS. +engerasan ini iakibatkan oleh aana bagian 7A8 ang tiak ikut men0air. $. +engikatan 1arbon ari 'ase Metal.Akibat +engelasan 'esi tuang ang ter0am-ur  engan 'ase Metal akan menebabkan terjaina -engikatan 1AR'ON -aa 9D MTA sehingga menebabkan -eningkatan kanungan S6;6R an +7OS+OR  alam 9D MTA tersebut. <. +enera-an Minak -aa 'esi Tuang.1arena bentuk kareketeristik material ini rata3 rata ber-ori maka kemungkinan terjaina -eresa-an minak alam gra-hite ang menebabkan -orositas -aa logam las. 'iasana sering ialami oleh temen -raktisi weling, re-air -aa saat maintenan0e. Menga-a 4ast =ron jika i as Sering terjai retak> Sebelum kita bahas hana keretakan -aa 4ast =ron, aa baikna jika kita mengerti terlebih ahulu a-a ang isebut 4ra0k -aa logam, a-a ang menebabkan 0ra0k -aa logam, a-a -engaruh 4hemi0al 4om-osition terhaamuah tiakna suatu logam retak, A-a itu iagram 44T an 444T, ll. Sehingga kita tiak  salah alam mengambil kesim-ulan alam memahami terjaina 0ra0k -aa -engelasan 4ast =ron?..

1eretakan -aa -roses -engelasan 4ast =ron, aa bebera-a /aktor ang saling ukung menukung sehingga memuahkan terjaina 4ra0k.

;aktor utamana aalah : . 4hemi0al 4om-osition : @4  4arbon terlalu tinggi. 6nsur 4 ang tinggi memang akan menurunkan Titik ebur baja (Mesti ibahas juga Diagram ;e3;e$4& sehingga antara -roses -eleburan an -enuangan i 0etakan lebih muah. Teta-i karena si/atna ang lunak akan menjai sumber keretakan i -auan 'esi 4or, a-alagi ang 4 na  berbentuk ;lake ('esi 0or mem-unai 4arbon bebas, mungkin se-erti raikal bebas i tubuh kita&. @+ +os-hor an @S Sul-hur Tinggi. Dalam -auan ;e, kaar + an S tiak boleh lebih besar ari keteentuan. 1arena lebih ari itu akan menebabkan sumber keretakan (kalau i -roses rolling -embuatan besi beton bisa -e0ah& . antas menga-a unsur + an S ini tiak iturunkan saja> Dalam -roses -enge0oran, unsur + an S sangat i-erlukan untuk meningkatkan mam-u alir ari 0airan besi?. 2. ;aktor3/aktor lain se-erti bentuk ang kom-leks an lain tiak banak ber-engaruh, karena kebanakan -aa -roses -engelasan 4ast =ron, keretakan terjai -aa aerah 7A8. $. 'agaimana -engaruh Olie ll. +engotor se-erti ini lebih banak ber-engaruh terhaaterjaina +orosit -aa wel metal. +aa umumna 'esi Tuang (4ast =ron& mem-unai bentuk ang rumit suatu 0ontoh (+=+ ;=TT=NB, S+RO14T, +6M+, 4RAN1 S7A;T MS=N MO'= an bebera-a -eralatan ang tera-at -aa +abrik B6A& bukan alam bentuk M=D se-erti ST ang sering kita temui i-asaran.

4ontoh si/at mam-u as  NO 

'ahan 'aja 1arbon

Si/at Mam-u as C0ellent untuk baja karbon renah, baik   untuk baja karbon menengah an kurang baik 

2 $ <

'aja +auan Renah 'aja +auan Tinggi

untuk baja karbon tinggi. Si/at mam-u las se-erti baja karbon menengah +aa umumna si/at mam-u las baik teta-i berasarkan

Stainless Steel

0ontrol an metoe ang baik  +engelasa ilakukan 0ara khusus an bebera-a ariasi

!

Alumunium -auan

 -engelasan Alumunium mam-u i las engan baik ta-i konukti/itas  -anasna tinggi

SIFAT MAMP M(SI&

Si/at ang sangat ber-eran alam -emilihan material aalah si/at teknologi aitu kemam-uan material untuk ibentuk atau i-roses. +rouk engan kekuatan tinggi a-at ibuat ibuat engan -roses -embentukan, misalna engan -engerolan atau -enem-aan. +rouk engan bentuk ang rumit a-at ibuat engan -roses -enge0oran. Si/at3si/at teknologi iantarana si/at mam-u las, si/at mam-u 0or, si/at mam-u mesin an si/at mam-u  bentuk. Si/at material teriri ari si/at mekanik ang meru-akan si/at material terhaa -engaruh ang berasal ari luar serta si/at3si/at /isik ang itentukan oleh kom-osisi ang ikanung oleh material itu seniri. +aa -roses -emesinan (ma0hining& misalkan -aa  -roses -emotongan logam aalah -roses -embuatan engan 0ara membuang material ang tiak iinginkan -aa bena kerja sehingga i-eroleh -rouk akhir engan bentuk, ukuran, an sur/a0e /inish ang iinginkan.

'ebera-a -roses ang iklasi/ikasikan sebagai -roses -embentukkan logam (metal /orming& engan menggunakan mesin3mesin -emroses logam ang alam hal ini bisa ilaksanakan se0ara -anas atau ingin a-at itunjukkan se-erti -roses -engerolan, -roses  -erlengka-an, -roses -enarikan, an lain3lain.

. +roses -enarikan kawat (wire rawing& : meru-akan o-erasi atau -roses -enarikan sebuah kawat (wire& engan -enarikan ini, maka iameter -enam-ang kawat atau  batang logamakan berkuran sesuai engan ang iinginkan.

2. +roses -enem-atan (/oreging& : meru-akan -roses -embentukkan logam engan jalan memberikan beban5tekanan (-ressure& se0ara berulang3ulang an ter-utus3-utus (intermitten&. 7al ini berlawanan engan -roses -engerolan imana beban ang iberikan 0enerung berlangsung se0ara terus menerus (0ontinuous&.

$. +roses

ekstrusi

(eCtruing&

:

-roses

ektrusi

ilaksanakan

engan

jalan

mengkom-resikan logam E ang i-anaskan sam-ai iatas batas elastisitas E an menekanna melaluisebuah ie ang sesuai engan bentuk ang kehenaki.

<. +roses -embengkokkan5-elengkungan (bening& : alam -roses ini bena kerja ikenakan beban5tekanan se0ara -ermanent sehingga terjai istorsi sesuai bentuk  ang i inginkan. !. +roses Fsqueezing G : meru-akan -roses -embentukkan logam sesuai engan bentuk3  bentuk ang ikehenaki engan jalan menekan an menorong -aksa agar  logammengalir melalui sebuah 0etakan. #. +rosesing F drawing dan stretching G : -roses ini akan menghasilkan bena3bena kerjaang Fseamless G se-erti bentuk 0awan, mangkok, an lain sebagaina. +roses ilaksanakan engan jalan menekan an menorong se0ara -aksa lembaran3lembaran (sheet& logam melalui 0etakan sesuai engan bentuk ang iinginkan. Se-erti halna engan -roses -enarikan kawat (wire rawing& maka isini juga akan terjai F stretchG  -aa lembaran logam ang ibentuk.

6ntuk mengetahui s-esi/ikasi si/at mam-u mesin suatu material maka sangat -erlu untuk mengetahui karakteristik atau si/at mekanis ari material ang ikerjakan. 'ahan logam ikatakan lunak a-abila mam-u ibentuk engan -roses -enekanan ingin tan-a  -e0ah5retak ( 0ontoh : Timah&. 'ahan logam ikatakan tangguh a-abila mam-u menahan  -embebanan gabungan an berulang alam rentang waktu tertentu tan-a rusak. Si/at3si/at mekanik tersebut a-at irubah a-abila kita merubah kom-osisi bahan tersebut atau memberikan -erlakuan -anas terhaa- bahan tersebut. 'ila ikaitkan engan -roses  -rouksi , maka si/at bahan bisa ikategorikan mam-u mesin (ma0hine abilit& atau tiak  mam-u mesin ,serta mam-u bentuk atau tiak mam-u bentuk. A-abila bahan a-at ikerjakan engan muah -aa mesin konensional ( mesin -rouksi ang mamakai alat  -otong an menghasilkan tatal& isebut mam-u mesin. ogam mam-u bentuk a-abila a-at ibentuk engan -roses -enekanan tan-a retak atau -e0ah

'erikut aalah bebera-a -engujian ang ilakukan untuk mengetahui s-esi/ikasi suatu material : 1. Penguian Tarik 

Tujuan -engujian tarik aalah untuk mengetahui kekuatan tarik maksimum5 tegangan maksimum bahan (6ltimate Tensile Strenght5 6TS&. Setelah ilakukan  -engolahan ata hasil -engujian tarik a-at iketahui -ula Tegangan lumer (*iel strenght&, Tegangan +utus (;ra0ture Streng&, Regangan (Strain&&. Se0ara kasar a-at

 -ula iketahui a-akah logam tersebut termasuk liat, keras, atau lunak, setelah kita menganalisa gra/ik -engujian tarik ang terekam an bekas -atahan bena uji tsb. +elaksanaan -engujian tarik ilakukan -aa mesin uji tarik engan kekuatan hirolik  sam-ai 2" Ton (2" 1N&. 'ena uji tarik stanar item-atkan -aa alat -en0ekam i keua ujungna, -embebanan tarik ilukan searah sumbu bena uji tarik, laju  -embenanan iatur melalui -anel kontrol hirolik, -anarikan ilakukan sam-ai bena uji -utus. Data hasil -engujian akan terekam -aa gra/ik hasil uji tarik, beru-a besar   -embebanan, -ertambahan -anjang (elongation&, +enge0ilan +enam-ang (Reu0tion o/ area& an elastisitas bahan. Setia- bahan logam memiliki batas elastis, teta-i untuk logam keras karena sulit iamati melalui gra/ik, maka itentukan engan 0ara sebesar ",2 @ ari regangan Ditarik garis sejajar th garis -ro-orsional5elastis gra/ik sam-ai memotong garis lengkungan gra/ik, titik -er-otongan tsb itentukan sebagai batas elastis bahan.

2. Penguian Pukul

+engujian -ukul bertujuan untuk mengetahui ketahanan bahan menerima energi -ukulan se0ara tiba3tiba. +rinsi- -engujian -ukul aalah engan memberikan nergi -ukulan ihasilkan ari aunan -alu -emukul ang tumbukan tehaa- bena uji stanar sam-ai -atah. nergi aunan ang mematahkan bena uji meru-akan energi ang iterima, energi inilah ang kemuian i-akai untuk menentukan ketahanan -ukul bena uji, ihitung engan ibagi luas -enanm-ang bena uji, ketahanan -ukul tsb. Disebut =m-at Strenght ( =S&. =m-a0t Strenght (=S& meru-akan kemam-uan bahan menahan5meream energi -ukulan untuk tia- satuan luas  -enem-ang bahan. $. +engujian 1ekerasan 1ekerasan aalah kemam-uan bahan menahan -enetrasi5-enusukan5goresan ari bahan laina ( biasana bahan -embaning stanar:5 intan&, sam-ai terjai e/ormasi teta-. Salah satu metoe -engujian kekerasan aalah +engujian 'rinell menggunakan alat uji 'rinell, engan memakai -enetrator (ientor& 'ola 'aja ang ikeraskan. 'ola 'aja tsb itekan terhaa- bena uji engan beban stanar, sam-ai menimbulkan bekas5ta-ak -enekanan ang teta-. 6kuran kekerasan 'rinell ihitung engan 0ara beban ang iberikan ibagi luas ta-ak tekan.

SIFAT MAMP T(MPA

Si/at mam-u tem-a (atau alam 'ahasa =nggris isebut  forgeability& se0ara umum aalah kemam-uan sebuah material untuk berubah bentuk tan-a mengalami retak. 'esarna si/at mam-u tem-a sebuah material a-at iketahui engan ua uji 0oba seerhana. 1eua uji 0oba seerhana tersebut aalah upsetting  an hot-twist .

Perco/aan Upsetting 

+er0obaan upsetting   ilakukan engan 0ara menekan bena uji se0ara aksial (arah tekanan sejajar engan garis sumbu bena kerja& hingga terjai -erubahan bentuk. 1etika itekan, tinggi bena uji akan berkurang an ukuran -enam-ang bena uji akan membesar. A-abila -erubahan bentuk tersebut terjai tan-a timbul retak atau terjai engan keretakan ang seikit, maka bena tersebut memiliki si/at mam-u tem-a ang baik. Sehingga semakin tinggi tingkat -erubahan bentuk ang bisa terjai maka semakin tinggi si/at mam-u tem-a ang imiliki.

Perco/aan Hot-twist 

+er0obaan hot-twist  ilakukan engan bena uji ber-enam-ang lingkaran. 'ena  ber-enam-ang lingkaran tersebut i-untir se0ara kontinu engan arah ang sama hingga rusak  (tiak bolak3balik arah&. +er0obaan ini ilakukan engan bebera-a bena uji an ilakukan engan suhu ang berbea3bea. 1etika -er0obaan ilakukan, jumlah -untiran (-utaran&  -enuh ang terjai -aa bena uji ihitung hingga bena uji tersebut rusak. 7al tersebut ilakukan -aa tia-3tia- suhu ang telah itentukan. Suhu i mana terjai -untiran terbanak  selanjutna ijaikan suhu -enem-aan. Suhu tersebut meru-akan suhu i mana si/at mam-u tem-a maksimum a-at terjai. +er0obaan ini 0o0ok itera-kan -aa bebera-a jenis baja.

Pertim/angan$pertim/angan 0ang Menasari Sifat Mampu Tempa

'ebera-a -ertimbangan ang menasari si/at mam-u tem-a antara lain: (& 1ekuatan material. (2& Suhu -enem-aan ang ibutuhkan. ($& Besekan ang mungkin terjai. (<& 1ualitas -rouk tem-aan.

Ta/el 1. Si/at Mam-u Tem-a ogam enis Logam

Perkiraan !isaran Suhu Tempa *4-

Aluminium -auan

<""3!!"

Magnesium -auan

2!"3$!"

Tembaga -auan

#""3)""

'aja karbon an baja -auan renah

H!"3!"

 Martensitic stainless steel 

""32!"

 Austenitic stainless steel 

""32!"

Titanium -auan

%""3)!"

+auan tinggi berbasis besi

"!"3H"

+auan tinggi berbasis kobalt

H"32!"

Tantalum -auan

"!"3$!"

 Molybdenum -auan

!"3$!"

+auan tinggi berbasis nikel

"!"32""

Tungsten -auan

2""3$""

,AFTA# PSTA!A

1. http566teknikmesinmanufaktur./logspot.co.i627186116sifat$mampu$tempa$logam$ forgea/ilit0.html 2. http566teknikmesinmanufaktur./logspot.co.i627186116sifat$mampu$tempa$logam$ forgea/ilit0.html 3. http566arra./i96sain$teknologi6metalurgi6/esi$/aa$iron$steel6penguian$sifat$ mekanik$/ahan$logam6sifat$mampu$mesin$/ahan$logam$machina/ilit06