TUGAS MATERIAL TEKNIK
NAMA: AHMAD SYUKRON
NIM :
Dosen Mata Kuliah : DODIK ARIS SETIAWAN, ST
PROGRAM STUDI TEKNIK
MESIN (S1)
SEKOLAH TINGGI TEKNIK
INDUSTRI
STTI TUREN
MALANG
1.UJI
JOMINY.
Metode yang paling umum dalam
menentukan mampu keras suatu baja adalah dengan cara mencelupkan secara cepat (quench) salah satu ujung dari batang uji
(metode ini dikembangkan oleh Jominy Boegehold dari Amerika). Metode seperti
ini disebut uji Jominy. Untuk melaksanakan pengujian, suatu batang uji dengan
panjang 70 mm dan diameter 25 mm, salah satu ujungnya diperlebar untuk
memudahkan batang uji tersebut digantungkan pada peralatan quench. Salah satu ujung yang lain dari batang uji yang
akan disemprot air, permukaannya harus dihaluskan. Batang uji tersebut dipanaskan
pada tempratur austenisasi selama 30 - 35 menit. Atmosfir tungku harus dijaga
netral agar tidak terjadi pembentukan terak dan karburasi.
Setelah proses pemanasan selesai,
batang uji digantungkan pada peralatan quench
dan kemudian salah satu ujungnya dicelupkan dengan cepat (quench) pada air yang bertemperatur 250C.
Diameter dari berkas air yang dipancarkan kira-kira 12 mm dan harus memancar 65
mm dari ujung pipa air.
Gambar 7.1 :
Alat Jominy Test
Gambar 7.2 :
Dalam Proses Pencelupan Cepat
Gambar 7.3. : Diameter air yang dipancarkan kira-kira 12
mm
Dari sejak batang uji dikeluarkan dari
tungku sampai diletakkan pada peralatan quench tidak boleh lebih dari 5 detik
sesaat sesudah batang uji diletakkan air segera disemprotkan dan lebih kurang 7
menit. Berdasarkan hal ini ujung batang uji akan mengalami pendinginan yang
sangat cepat. Laju pendinginan akan menurun kearah salah satu ujungnya yang
lain. Dengan demikian sepanjang batang uji akan terjadi variasi laju
pendinginan. Sepanjang batang uji diukur kekerasannya dengan menggunakan
Rockwell dan hasilnya diplot pada diagram mampukeras yang standar.
Langkah
Kerja dan Proses Jominy Test :
a.
Siapkan alat dan bahan uji (
spesimen dengan ukuran standar), kemudian masukkan ke dalam furnace.
b.
Hidupkan/nyalakan dapur pemanas sampai
temperatur austenisasi, kemudian ditahan sekitar 5 menit agar homogen. (Atmosfir tungku harus
dijaga netral agar tidak terjadi pembentukan terak dan karburasi)
c.
Keluarkan spesimen dari dalam dapur untuk didinginkan (sejak
batang uji dikeluarkan dari tungku sampai diletakkan pada peralatan quench
tidak boleh lebih dari 5 detik)
d.
Pendinginan dengan cara batang uji digantungkan pada
peralatan quench dan kemudian salah satu
ujungnya dicelupkan dengan cepat (quench)
pada air yang bertemperatur 250C. (Sesaat sesudah batang uji
diletakkan, air segera disemprotkan lebih kurang 7 menit).
e.
Lakukan pengujian kekerasan di
permukaan memanjang benda uji yang telah ditandai dengan alat uji kekerasan
yang tersedia
f.
Masukkan data nilai kekerasan dari
titik-titik pengujian ke posisi yang sesuai pada kertas millimeter atau kertas
yang telah diskalakan . (seperti gambar di bawah ini)
g.
Lakukan analisa terhadap Kurva Jominy End Quench Data Test, dan
bandingkan grafik tersebut dengan kurva kemampukerasan jenis baja lainnya
(seperti gambar di bawah ini)
h.
Buat laporan hasil percobaan, dan
simpulkan apa yang diperoleh dari kegiatan ini.
2.
UJI TARIK
Suatu logam mempunyai sifat-sifat
tertentu yang dibedakan atas sifat fisik, mekanik, thermal, dan korosif.
Salah satu yang penting dari sifat tersebut adalah sifat mekanik. Sifat mekanik
terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat mekanik
merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu
material, contohnya untuk dibentuk dan dilakukan proses permesinan. Untuk
mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian terhadap
logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik.
Dalam pembuatan suatu konstruksi
diperlukan material dengan spesifikasi dan sifat-sifat yang khusus pada setiap
bagiannya. Sebagai contoh dalam pembuatan konstruksi sebuah jembatan.
Diperlukan material yang kuat untuk menerima beban diatasnya. Material juga
harus elastis agar pada saat terjadi pembebanan standar atau berlebih tidak
patah. Salah satu contoh material yang sekarang banyak digunakan pada
konstruksi bangunan atau umum adalah logam.
Meskipun dalam proses pembuatannya
telah diprediksikan sifat mekanik dari logam tersebut, kita perlu benar-benar
mengetahui nilai mutlak dan akurat dari sifat mekanik logam tersebut. Oleh
karena itu, sekarang ini banyak dilakukan pengujian-pengujian terhadap sampel
dari material.
Pengujian ini dimaksudkan agar kita
dapat mengetahui besar sifat mekanik dari material, sehingga dapat dlihat
kelebihan dan kekurangannya. Material yang mempunyai sifat mekanik lebih baik
dapat memperbaiki sifat mekanik dari material dengan sifat yang kurang baik
dengan cara alloying. Hal ini dilakukan sesuai kebutuhan konstruksi dan
pesanan.
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.
Pengujian tarik ini dilakukan untuk
mengetahui sifat-sifat mekanis suatu material, khususnya logam diantara
sifat-sifat mekanis yang dapat diketahui dari hasil pengujian tarik adalah
sebagai berikut:
- Kekuatan tarik
- Kuat luluh dari material
- Keuletan dari material
- Modulus elastic dari material
- Kelentingan dari suatu material
- Ketangguhan.
Pengujian tarik banyak dilakukan
untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai
data pendukung bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat
diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara
perlahan. Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang penting untuk
dilakukan, karena dengan pengujian ini dapat memberikan berbagai informasi
mengenai sifat-sifat logam.
Dalam bidang industri diperlukan
pengujian tarik ini untuk mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis
yang tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses
selanjutnya.
Oleh karena pentingnya pengujian
tarik ini, kita sebagai mahasiswa metalurgi hendaknya mengetahui mengenai
pengujian ini. Dengan adanya kurva tegangan regangan kita dapat mengetahui
kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, ketangguhan, dan
lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui dampak
pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu logam. Dengan mengetahui
parameter-parameter tersebut maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu
bahan atau logam.
2.2
Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan adalah untuk
mengetahui kekuatan bahan logam melalui pemahaman dan pendalaman kurva hasil
uji tarik.
2.3
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam percobaan ini
yaitu melakukan pengujian pada sampel yang berbentuk pelat dan kawat sampai
sampel tersebut putus. Dari hasil pengujian yang diperoleh, mencari berapa
besar yield strength, tensile strength dan persentase elongasinya.
2.4
Sistematika Penulisan
Penulisan laporan ini dibagi menjadi
lima bab. Bab I menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan percobaan, batasan
masalah, sistematika penulisan. Bab II menjelaskan mengenai tinjauan pustaka
yang berisi mengenai teori singkat dari percobaan yang dilakukan, Bab III
menjelaskan mengenai metode penelitian, Bab IV menjelaskan mengenai data
percobaan, Bab V menjelaskan mengenai pembahasan dan Bab VI menjelaskan
mengenai kesimpulan dari percobaan. Selain itu juga di akhir laporan terdapat
lampiran yang memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas serta
terdapat juga blangko percobaan.
2.2.1. Dasar Pengujian Logam
Uji tarik adalah suatu metode yang
digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan
beban gaya yang sesumbu [Askeland, 1985]. Hasil yang didapatkan dari pengujian
tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena
mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk
mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara
lambat.
Gambar
1. Mesin uji tarik dilengkapi spesimen ukuran standar.
Seperti
pada gambar 1 benda yang di uji tarik diberi pembebanan pada kedua arah
sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbunya diberi beban yang sama
besarnya.
Pengujian tarik adalah dasar dari
pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang
telah distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen
uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah. Pengujian
tarik relatif sederhana, murah dan sangat terstandarisasi dibanding pengujian
lain. Hal-hal yang perlu diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang
valid adalah; bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-lain.
- Bentuk dan Dimensi Spesimen uji
Spesimen uji harus memenuhi standar
dan spesifikasi dari ASTM E8 atau D638. Bentuk dari spesimen penting karena
kita harus menghindari terjadinya patah atau retak pada daerah grip atau yang
lainnya. Jadi standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan
patahan terjadi di daerah gage length.
- b. Grip and Face Selection
Face dan grip adalah faktor penting. Dengan pemilihan setting
yang tidak tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah
grip (jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang tidak valid. Face
harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip.
Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face.
Beban yang diberikan pada bahan yang
di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada
benda uji disesuaikan dengan estándar baku pengujian.
Gambar
2. Dimensi dan ukuran spesimen untuk uji tarik
Kurva tegangan-regangan teknik
dibuat dari hasil pengujian yang didapatkan.
Gambar
3. Contoh kurva uji tarik
Tegangan
yang digunakan pada kurva adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian
tarik. Tegangan teknik tersebut diperoleh dengan cara membagi beban yang
diberikan dibagi dengan luas awal penampang benda uji. Dituliskan seperti dalam
persamaan 2.1 berikut:
s=
P/A0
Keterangan ;
s : besarnya tegangan (kg/mm2)
P : beban yang diberikan
(kg)
A0 : Luas penampang awal
benda uji (mm2)
Regangan yang digunakan untuk kurva
tegangan-regangan teknik adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh
dengan cara membagi perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan
dengan panjang awal. Dituliskan seperti dalam persamaan 2.2 berikut.
Keterangan ; e :
Besar regangan
L : Panjang benda uji setelah
pengujian (mm)
Lo : Panjang awal benda uji (mm)
Bentuk dan besaran pada kurva
tegangan-regangan suatu logam tergantung pada komposisi, perlakuan panas,
deformasi plastik, laju regangan, temperatur dan keadaan tegangan yang
menentukan selama pengujian. Parameter-parameter yang digunakan untuk
menggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah kekuatan tarik, kekuatan
luluh atau titik luluh, persen perpanjangan dan pengurangan luas. Dan parameter
pertama adalah parameter kekuatan, sedangkan dua yang terakhir menyatakan
keuletan bahan.
Bentuk kurva tegangan-regangan pada
daerah elastis tegangan berbanding lurus terhadap regangan. Deformasi tidak
berubah pada pembebanan, daerah remangan yang tidak menimbulkan deformasi
apabila beban dihilangkan disebut daerah elastis. Apabila beban melampaui nilai
yang berkaitan dengan kekuatan luluh, benda mengalami deformasi plastis bruto.
Deformasi pada daerah ini bersifat permanen, meskipun bebannya dihilangkan.
Tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi plastis akan bertambah
besar dengan bertambahnya regangan plastik.
Pada tegangan dan regangan yang
dihasilkan, dapat diketahui nilai modulus elastisitas. Persamaannya dituliskan
dalam persamaan
Keterangan ;
E : Besar modulus elastisitas (kg/mm2),
e : regangan
σ : Tegangan (kg/mm2)
Pada mulanya pengerasan regang lebih
besar dari yang dibutuhkan untuk mengimbangi penurunan luas penampang lintang
benda uji dan tegangan teknik (sebanding dengan beban F) yang bertambah
terus, dengan bertambahnya regangan. Akhirnya dicapai suatu titik di mana
pengurangan luas penampang lintang lebih besar dibandingkan pertambahan
deformasi beban yang diakibatkan oleh pengerasan regang. Keadaan ini untuk
pertama kalinya dicapai pada suatu titik dalam benda uji yang sedikit lebih
lemah dibandingkan dengan keadaan tanpa beban. Seluruh deformasi plastis
berikutnya terpusat pada daerah tersebut dan benda uji mulai mengalami
penyempitan secara lokal. Karena penurunan luas penampang lintang lebih cepat
daripada pertambahan deformasi akibat pengerasan regang, beban sebenarnya yang
diperlukan untuk mengubah bentuk benda uji akan berkurang dan demikian juga
tegangan teknik pada persamaan (1) akan berkurang hingga terjadi patah.
Dari kurva uji tarik yang diperoleh
dari hasil pengujian akan didapatkan beberapa sifat mekanik yang dimiliki oleh
benda uji, sifat-sifat tersebut antara lain [Dieter, 1993]:
- Kekuatan tarik
- Kuat luluh dari material
- Keuletan dari material
- Modulus elastic dari material
- Kelentingan dari suatu material
- Ketangguhan.
2.2.2 Kekuatan Tarik
Kekuatan yang biasanya ditentukan
dari suatu hasil pengujian tarik adalah kuat luluh (Yield Strength) dan
kuat tarik (Ultimate Tensile Strength). Kekuatan tarik atau kekuatan
tarik maksimum (Ultimate Tensile Strength / UTS), adalah beban maksimum
dibagi luas penampang lintang awal benda uji.
di mana, Su
= Kuat tarik
Pmaks =
Beban maksimum
A0 = Luas penampang awal
Untuk logam-logam yang liat kekuatan
tariknya harus dikaitkan dengan beban maksimum dimana logam dapat menahan
sesumbu untuk keadaan yang sangat terbatas.
Tegangan tarik adalah nilai yang
paling sering dituliskan sebagai hasil suatu uji tarik, tetapi pada
kenyataannya nilai tersebut kurang bersifat mendasar dalam kaitannya dengan
kekuatan bahan. Untuk logam-logam yang liat kekuatan tariknya harus dikaitkan
dengan beban maksimum, di mana logam dapat menahan beban sesumbu untuk keadaan
yang sangat terbatas. Akan ditunjukkan bahwa nilai tersebut kaitannya dengan
kekuatan logam kecil sekali kegunaannya untuk tegangan yang lebih kompleks,
yakni yang biasanya ditemui. Untuk berapa lama, telah menjadi kebiasaan
mendasarkan kekuatan struktur pada kekuatan tarik, dikurangi dengan faktor
keamanan yang sesuai.
Kecenderungan yang banyak ditemui
adalah menggunakan pendekatan yang lebih rasional yakni mendasarkan rancangan
statis logam yang liat pada kekuatan luluhnya. Akan tetapi, karena jauh lebih
praktis menggunakan kekuatan tarik untuk menentukan kekuatan bahan, maka metode
ini lebih banyak dikenal, dan merupakan metode identifikasi bahan yang sangat
berguna, mirip dengan kegunaan komposisi kimia untuk mengenali logam atau
bahan. Selanjutnya, karena kekuatan tarik mudah ditentukan dan merupakan sifat
yang mudah dihasilkan kembali (reproducible). Kekuatan tersebut berguna
untuk keperluan spesifikasi dan kontrol kualitas bahan. Korelasi empiris yang
diperluas antara kekuatan tarik dan sifat-sifat bahan misalnya kekerasan dan
kekuatan lelah, sering dipergunakan. Untuk bahan-bahan yang getas, kekuatan
tarik merupakan kriteria yang tepat untuk keperluan perancangan.
Tegangan di mana deformasi plastik
atau batas luluh mulai teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan.
Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastik menjadi plastik
yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik di mana deformasi plastik
mulai terjadi dan sukar ditentukan secara teliti. Telah digunakan berbagai
kriteria permulaan batas luluh yang tergantung pada ketelitian pengukuran
regangan dan data-data yang akan digunakan.
- Batas elastik sejati berdasarkan pada pengukuran regangan mikro pada skala regangan 2 X 10-6 inci/inci. Batas elastik nilainya sangat rendah dan dikaitkan dengan gerakan beberapa ratus dislokasi.
- Batas proporsional adalah tegangan tertinggi untuk daerah hubungan proporsional antara tegangan-regangan. Harga ini diperoleh dengan cara mengamati penyimpangan dari bagian garis lurus kurva tegangan-regangan.
- Batas elastik adalah tegangan terbesar yang masih dapat ditahan oleh bahan tanpa terjadi regangan sisa permanen yang terukur pada saat beban telah ditiadakan. Dengan bertambahnya ketelitian pengukuran regangan, nilai batas elastiknya menurun hingga suatu batas yang sama dengan batas elastik sejati yang diperoleh dengan cara pengukuran regangan mikro. Dengan ketelitian regangan yang sering digunakan pada kuliah rekayasa (10-4 inci/inci), batas elastik lebih besar daripada batas proporsional. Penentuan batas elastik memerlukan prosedur pengujian yang diberi beban-tak diberi beban (loading-unloading) yang membosankan.
2.2.3
Kekuatan luluh (yield strength)
Salah satu kekuatan yang biasanya
diketahui dari suatu hasil pengujian tarik adalah kuat luluh (Yield Strength).
Kekuatan luluh ( yield strength) merupakan titik yang menunjukan perubahan
dari deformasi elastis ke deformasi plastis [Dieter, 1993]. Besar tegangan
luluh dituliskan seperti pada persamaan 2.4, sebagai berikut.
Keterangan ; Ys :
Besarnya tegangan luluh (kg/mm2)
Py : Besarnya beban di titik yield
(kg)
Ao : Luas penampang awal benda uji
(mm2)
Tegangan di mana deformasi plastis
atau batas luluh mulai teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan.
Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastik menjadi plastis
yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik di mana deformasi plastis
mulai terjadi dan sukar ditentukan secara teliti.
Kekuatan luluh adalah
tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis
yang ditetapkan. Definisi yang sering digunakan untuk sifat ini adalah kekuatan
luluh ditentukan oleh tegangan yang berkaitan dengan perpotongan antara
kurva tegangan-regangan dengan garis yang sejajar dengan elastis ofset kurva
oleh regangan tertentu. Di Amerika Serikat offset biasanya ditentukan
sebagai regangan 0,2 atau 0,1 persen (e = 0,002 atau 0,001)
Cara yang baik untuk mengamati
kekuatan luluh offset adalah setelah benda uji diberi pembebanan hingga
0,2% kekuatan luluh offset dan kemudian pada saat beban ditiadakan maka
benda ujinya akan bertambah panjang 0,1 sampai dengan 0,2%, lebih panjang
daripada saat dalam keadaan diam. Tegangan offset di Britania Raya
sering dinyatakan sebagai tegangan uji (proff stress), di mana harga ofsetnya
0,1% atau 0,5%. Kekuatan luluh yang diperoleh dengan metode ofset
biasanya dipergunakan untuk perancangan dan keperluan spesifikasi, karena
metode tersebut terhindar dari kesukaran dalam pengukuran batas elastik atau
batas proporsional.
2.2.4 Pengukuran
Keliatan (keuletan)
Keuleten adalah kemampuan suatu
bahan sewaktu menahan beban pada saat diberikan penetrasi dan akan kembali ke
baentuk semula.Secara umum pengukuran keuletan dilakukan untuk memenuhi
kepentingan tiga buah hal [Dieter, 1993]:
- Untuk menunjukan elongasi di mana suatu logam dapat berdeformasi tanpa terjadi patah dalam suatu proses suatu pembentukan logam, misalnya pengerolan dan ekstrusi.
- Untuk memberi petunjuk secara umum kepada perancang mengenai kemampuan logam untuk mengalir secara pelastis sebelum patah.
- Sebagai petunjuk adanya perubahan permukaan kemurnian atau kondisi pengolahan
2.2.5
Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas adalah ukuran
kekuatan suatu bahan akan keelastisitasannya. Makin besar modulus, makin kecil
regangan elastik yang dihasilkan akibat pemberian tegangan.Modulus elastisitas
ditentukan oleh gaya ikat antar atom, karena gaya-gaya ini tidak dapat dirubah
tanpa terjadi perubahan mendasar pada sifat bahannya. Maka modulus elastisitas
salah satu sifat-sifat mekanik yang tidak dapat diubah. Sifat ini hanya sedikit
berubah oleh adanya penambahan paduan, perlakuan panas, atau pengerjaan dingin.
Secara matematis persamaan modulus
elastic dapat ditulis sebagai berikut.
Dimana, s = tegangan
ε = regangan
Tabel
1 Harga modulus elastisitas pada berbagai suhu [Askeland, 1985]
2.2.6
Kelentingan (resilience)
Kelentingan adalah kemampuan suatu
bahan untuk menyerap energi pada waktu berdeformasi secara elastis dan kembali
kebentuk awal apabila bebannya dihilangkan [Dieter, 1993]. Kelentingan biasanya
dinyatakan sebagai modulus kelentingan, yakni energi regangan tiap satuan volume
yang dibutuhkan untuk menekan bahan dari tegangan nol hingga tegangan luluh σo.
Energi regangan tiap satuan volume untuk beban tarik satu sumbu adalah :
Uo
= ½ σxеx
Dari definisi diatas, modulus
kelentingan adalah :
Persamaan ini menunjukan bahwa bahan
ideal untuk menahan beban energi pada pemakaian di mana bahan tidak mengalami
deformasi permanen, misal pegas mekanik, adalah data bahan yang memiliki
tegangan luluh tinggi dan modulus elastisitas rendah.
2.2.7
Ketangguhan (Toughness)
Ketangguhan (Toughness)
adalah kemampuan menyerap energi pada daerah plastik. Pada umumnya ketangguhan
menggunakan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan. Salah satu
menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas keseluruhan daerah di bawah kurva
tegangan-regangan. Luas ini menunjukan jumlah energi tiap satuan volume yang
dapat dikenakan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah. Ketangguhan (S0)
adalh perbandingan antara kekuatan dan kueletan. Persamaan sebagai berikut.
UT ≈ su ef
atau
Untuk
material yang getas
Keterangan; UT
: Jumlah unit volume
Tegangan
patah sejati adalah beban pada waktu patah, dibagi luas penampang lintang.
Tegangan ini harus dikoreksi untuk keadaan tegangan tiga sumbu yang terjadi
pada benda uji tarik saat terjadi patah. Karena data yang diperlukan untuk
koreksi seringkali tidak diperoleh, maka tegangan patah sejati sering tidak
tepat nilai.
|
Halaman
|
METODE
PERCOBAAN
2.3.1
Diagram Alir Percobaan
Gambar
4. Diagram alir proses percobaan pengujian uji tarik
3.2
Alat dan Bahan
3.2.1 Alat-Alat yang
Digunakan
- Mesin uji tarik
- Jangka sorong
- Meteran
3.2.2 Bahan-Bahan yang
Digunakan
- Sampel berbentuk plat
- Sampel berbentuk kawat
3.3
Prosedur Percobaan
- Mengukur benda uji dengan ukuran standar
- Mengkur panjang awal (Lo) atau gage length dan luas penampang irisan benda uji.
- Mengukur benda uji pada pegangan (grip) atas dan pegangan bawah pada mesin uji tarik.
- Nyalakan mesin uji tarik dan lakukan pembebanan tarik sampai benda uji putus.
- Mencatat beban luluh dan beban putus yang terdapat pada skala.
- Melepaskan benda uji pada pegangan atas dan bawah, kemudian satukan keduanya seperti semula.
- Mengukur panjang regangan yang terjadi.
DATA
HASIL PERCOBAAN
2.4.1 Data
Hasil Percobaan
Dari hasil percobaan pengujian tarik
yang telah dilakukan, didapatkan data-data berikut,dengan spesimen uji adalah
wire dan strip.
Tabel
2. Data hasil percobaan uji tarik
|
Benda
Uji Standar
|
T
|
S
|
So
|
Lo
|
Fy
|
Fm
|
YS
|
TS
|
%EL
|
|
WIRE
|
2.2
|
200
|
250
|
3.79
|
1382
|
1384.5
|
364.64
|
365.303
|
23.28%
|
|
Δℓ= 46.5676
|
25%
|
||||||||
|
PLATE
|
0.36
|
50
|
82
|
9
|
2735.5
|
2735.8
|
303.94
|
303.92
|
51.083%
|
|
Δℓ=
25.5419
|
|
64%
|
|||||||
Keterangan :
T : Tebal Sampel
Uji
YS : Yield strength
W : Lebar Sampel
Uji
TS : Tensile strength
So : Luas Sampel
Uji
% EL : % elongation
Lo : Gage
Lenght
LI : Perpanjangan
2.4.2
Pembahasan
Pada percobaan uji tarik ini,
menggunakan bahan alumunium berbentuk pelat dan kawat. Proses pengujiannya
adalah dengan cara memasangkan specimen pada alat uji tarik. Dengan gaya yang
sudah ditentukan pengujian dilakukan sampai terjadi fracture dan dapat
diketahui UTS dan tegangan luluhnya.
2.4.2.1 Uji tarik kawat logam
Berdasarkan hasil pengujian tarik
pada bahan kawat yang dilakukan, didapatkan grafik sebagai berikut:
Gambar
5 Grafik hasil uji tarik pada bahan kawat
Dari gambar 5 dapat dilhat perubahan
grafik dari deformasi elastis menjadi deformasi plastis, perubahan tersebut
terjadi pada saat nilai mencapai 364,64 N/mm dan fenomena fracture
terjadi pada saat regangan bertambah 200 mm.Ultimate Tensile Strengh yang
dicapai oleh kawat dicapai pada saat nilai mencapai 365,303 N/mm dan tensile
strength didapat sebesar 365,303N/mm dimana tensile strength ini adalah nilai
akhir sebelum terjadinya patahan.Pertambahan panjang ini terjadi akibat gaya
yang diberikan hingga mencapai putus dan terbukti makin besar tegangan maka
makin panjang regangan yang didapat.
2.4.2.2 Uji tarik pelat logam
Percobaan dengan menggunakan
specimen uji berbeda dengan mengguanakan pelat terlihat sedikit perbedaan baik
dari nilai maupun nilai pertambahan panjang karena specimen ketika mengalami
patah ujung dari permukaan patahan menjadi tidak lurus melainkan patahannya
miring. Perbandingan dapat dilihat pada gambar 7.
Gambar
7 Grafik hasil uji tarik pada bahan pelat
Dari gambar 7, titik yang menunjukan
perubahan dari deformasi elastis ke deformasi plastis berada pada nilai 303.94
N/mm dapat diketahui bahwa nilai yang berada pada tittik tersebut menunjukkan
kekuatan luluh (yield strength), . Sedangkan nilai kekuatan tarik
(tensile strength), yaitu merupakan titik akhir pengujian tarik yang ditandai
dengan perpatahan berada pada nilai 2620 N/mm.
Pengujian yang sudah dilakukan
mendapat perbedaan data yang dapat dibandingkan dari kedua jenis specimen yaitu
specimen uji berbentuk kawat dan specimen uji berjenis pelat atau strip.
Pada pengujian antara dua specimen ini terlihat bahwa kekuatan tarik makasimum
kawat lebih besar dibandingkan kekuatan tarik maksimum pada pelat, tetapi
kekuatan luluh pada kawat lebih rendah dibandingkan kekuatan luluh pada pelat.Faktor
penyebab ini adalah perbedaan dimensi terutama dimensi standar yang digunakan
berbeda-beda.
Pada perlakuan awal dari kedua
specimen pun berbeda.Pada kawat merupakan hasil dari proses ektrusi
(penarikan), yang menyebabkan sifat dari specimen uji menjadi lebih keras. Pada
bahan pelat merupakan hasil dari proses pengerolan, yang mempunyai sifat lebih
ulet dari kawat.
Dari kurva hasil uji tarik dapat
diperoleh keterangan bahwa bahan yang berbentuk pelat lebih ulet dari pada
bahan yang berbentuk kawat. Sebaliknya, bahan yang berbentuk kawat lebih keras
dari pada bahan yang berbentuk pelat
3.
UJI HEAT TREATMENT
Heat treatment (Perlakuan panas)
merupakan suatu proses untuk merubah sifat-sifat dari logam sampai suhu
tertentu kemudian didinginkan dengan media pendingin tertentu pula. Baja
merupakan jenis logam yang banyak mendapatkan perlakuan panas untuk megubah
sifat mekanik sesuai dengan keinginan
namun terlebih dahulu diketahui instalasi dari baja tersebut.
Untuk mengetahui suhu yang digunakan
dapat dilihatpada gambar Fe-C dan aturan kerja perlakuan panas pada baja:
a) Setiap jenis
baja mempunyai daerah suhu yang optimal untuk pencelupanyang terbentang dari
suhu awal yang tinggi ke suhu akhir yang rendah
b) Bahan campuran
baja dengan keadaan kadar karbon yang tinggi 0,3 %, beroksidasi dengan intensif
oleh karenanya harus dipanaskan sampai suhu awal.
c) Baja karbon
yang tinggi dan campuran merupakan penghantar panas yang buruk sehingga haru
dipanaskan secara prlahan-lahan dan menyeluruh hingga di atas suhu klritis.
d) Jika pemanasan
dilakukan melampaui batas suhu yang diperbolehkan akan terjadi gosong pada baja
dan setelah dingin akan mengalami kerapuhan.
3.1.1 Proses Heat Treatment
Pada perlakuan panas terdapat beberapa
proses yang dikenal atau dilakukan pada pemanasan logam seperti:
a) Quenching
(pengerasan baja)
Proses
Quenching atau pengerasan baja adalah pemanasan di atas temperatur kritis
(723°C) kemudian temperatur dipertahankan dalam waktu sampai suhu merata,
selamjutnya dengan cepat baja tersebut didinginkan dalam suatu media pendingin
sehingga diperoleh martensit yang halus.
b) Annealing
Proses
annealing atau proses pelunakan baja merupakan proses dimana proses pemanasan
samapi di atas suhu temperatur kristalnya. Selanjutnya dibiarkan sampai
beberapa lama, samapai temperatur merata, disusul dengan pendinginan secara
perlahan-lahan dalam tungku dan dijaga agar temperatur bagian dalma tungku dan
kira-kira sama sehingga diperoleh struktur yang diinginkan.
c) Normalizing
Merupakan
proses pemanasan logam sampai mencapai fasa austenik yang kemudian didinginkan dengan media pendingin udara. Hasil pendinginannya berupa
penit atau ferit. Namun lebih halus dibandingkan annealing.
d) Tempering
Merupakan
proses pemanasan logam (baja) yang telah
dikeraskan sampai temperatur tertentu
untuk mengurangi kekerasan baja, struktur martensit yang sangat keras, sehingga
terlalu getas. Pada proses ini
mengunakan temperatur di bawah
temperatur kritis kemudian suhunya.
e) Hardening
Merupakan
proses pemanasan logam sampai atau lebih diatas
temperatur kritisnya (723°C) kemudian didinginkan dengan cepat dengan
media pendingin yang telah disiapkan.
3.1.2 Jenis-jenis pengerasan permukaan
a. karburasi
Cara ini sudah
lama dikenaloleh orang sejak dulu. Dalam cara ini, besi
dipanaskan di atas suhu dalam lingkungan yang
mengandung karbon, baik dalan bentuk padat,cair ataupun gas. Beberapa bagian
dari cara kaburasi yaitu kaburasi padat, kaburasi cair dan karburasi gas.
b. karbonitiding
Adalah suatu
proses pengerasan permukaan dimana baja dipanaskan di atas suhu kritis di dalam
lingkungan gas dan terjadi penyerapan karbon dan nitrogen. Keuntungan
karbonitiding adalah kemampuan pengerasan lapisan luar meningkat bila
ditambahkan nitrogen sehingga dapat diamfaatkan baja yang relative murah
ketebalan lapisan yang tahan antara 0,80 sampai 0,75 mm.
c. Cyaniding
Adalah proses
dimana terjadi absobsi karbon dan nitrogen untuk memperoleh specimen yang keras
pada baja karbon rendah yang sulit dikeraskan. Proses ini tidak sembarang
dilakukan dengan sembarang .Penggunaan closedpot dan
hood ventilasi diperlukan untuk cyaniding karena uap sianida yang
terbentuk sangat beracun.
d.
Nitriding
Adalah proses
pengerasan permukaan yang dipanaskan sampai ± 510°c dalam lingkungan gas
ammonia selama beberapa waktu. Metode pengerasan
kasus ini menguntungkan karena fakta bahwa kasus sulit diperoleh dari pada
karburasi. Banyak bagian-bagian
mesin seperti silinder barrel and gear dapat dikerjakan dengan
cara ini.
Proses ini melibatkan theexposing dari bagian untuk gas amonia atau bahan
nitrogen lainnya selama 20 sampai 100 jam pada 950 ° F. The inwhich kontainer pekerjaan dan gas Amoniak dibawa dalam kontak harus
kedap udara dan mampu mempertahankan suhu sirkulasi andeven.
http://www.tpub.com/content/aviationandaccessories/TM-43-0106/css/TM-43-0106_24.htm
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
3.1.3 Media Pendingin
a. Air garam
Air memiliki viskositas yang rendah sehingga nilai
kekentalan cairan kurang, sehingga laju pendinginan cepat dan massa jenisnya
lebih besar dibandingkan dengan media pendingin lainnya seperti
air,solar,oli,udara, sehingga kecepatan media pndingin besar dan makin cepat
laju pendinginannya.
b. Air
Air memiliki massa jenis yang besar tapi lebih kecil dari
air garam, kekentalannya rendah sama dengan air garam. Laju pendinginannya
lebih lambat dari air garam.
c. Solar
Solar memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan dengan
air dan massa jenisnya lebih rendah dibandingkan air sehingga laju
pendinginannya lebih lambat.
d. Oli
Oli memiliki nilai viskositas atau kekentalan yang
tertinggi dibandingkan dengan media pendingin lainnya dan massa jenis yang
rendah sehingga laju pendinginannya lambat.
Udara tidak memilki viskositas tetapi hanya memiliki
massa jeni sehingga laju pendinginannya sangat lambat.
Besi cor yang berada pada suhu
outektoid yaitu pada suhu 1148 °C rata-rata mengandung 2,5% - 4% kadar karbon
yang kaya besi mengandung 2,1% berat atau 9% atom. Atom-atom karbon ini larut
secara intertisi dalam besi KPS.
Baja yang mengandung 1,2% karbon dapat
mempunyai fasa tunggal pada proses penempaan atau proses pengerjaan panas
lainnya yaitu sekitar 1100°C – 1250°C pada daerah yang kaya besi 99% Fe dan 1%
C diagram Fe-Fe3C berada dengan diagram lainnya.
Perbedaan ini karena besi adalah
paimorf pada daerah 700°C – 900°C. Daerah karbon 0% - 1%. Pada diagram ini
struktur mikro baja dapat diatur.
3.1.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Pendinginan Media Pendingin
a)
Densitas
semakin tinggi densitas suatu media pendingin, maka
semakin cepat proses pendinginan oleh media pendingin tersebut.
b)
Viskositas
Semakin tinggi viskositas suatu media pendingin, maka
laju pendinginan semakin lambat, Viskositas adalah
sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap
perubahan bentuk di bawah tekanan
shear. Biasanya diterima
sebagai "kekentalan", atau penolakan terhadap penuangan. Viskositas
menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai
sebuah cara untuk mengukur gesekan fluid. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak
sayur memiliki
viskositas tinggi.
3.1.5 Diagram Fe-Fe3C
Keterangan diagram Fe-Fe3C :
0,008%C : batas kelarutan minimum karbon pada ferit pada temperature
kamar
0,025%C : batas kelarutan maksimum karbon pada ferit padatemperatur
723oC
0,083%C : titik eutectoid
2%C : batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1130oC
4,3%C : titik eutectoid
18%C : batas kelarutan pada besi delta pada temperature 1439oC
Garis
A0 :garis temperature dimana terjadi transformasi magnetic dari
sementit
Garis
A1 : garis temperature dimana terjadi austenite (gamma) menjadi ferrit dalam pendinginan
Garis
A2 : garis termperatur dimana terjadi transformasi magnetic
pada ferit
Garis
A3 : garis temperature dimana terjadi perubahan ferit menjadi
austenite(gamma) pada pemanasan
Garis
A : garis yang menunjukan kandungan karbon dan transformasi
baja hypoeutectoid
Garis
E : garis yang menunjukan transformasi baja eutectoid
Garis
B : garis yang menunjukkan kandungan karbon dari baja
transformasi baja hypoeutectoid
Garis
liquidus: garis yang menunjukan awal dari proses pendinginan(pembekuan)
Garis
solidus: garis yang menunjukan batas antara austenite solid dan austenite
liquid.
Diagram fasa
Fe-Fe3C menampilkan hubungan antara temperatur dan kandungan karbon (%C) selama
pemanasan lambat. Dari diagram fasa tersebut dapat diperoleh
informasi-informasi penting yaitu antara lain(Harris and Marsall, 1980):
a.
Fasa yang
terjadi pada komposisi dan temperatur yang berbeda dengan kondisi pendinginan
lambat.
b.
Temperatur
pembekuan dan daerah-daerah pembekuan paduan Fe-C bila dilakukan pendinginan
lambat.
c.
Temperatur cair dari masing-masing paduan.
d.
Batas-batas kelarutan atau batas kesetimbangan
dari unsur karbon pada fasa tertentu.
e.
Reaksi-reaksi metalurgis yang terjadi, yaitu
reaksi eutektik, peritektik dan eutektoid.
Fasa yang
terbentuk :
a.
Ferit ( Besi )
Merupakan
larutan padat karbon dalam besi maksimum 0,025 % pada temperature
C. Pada temperature kamar, kandungan karbonnya
0,008 % . Sifat ferit adalah lunak ulet dan tahan korosi.
b.
Sementit
Merupakan
senyawa logam yang mempunyai senyawa logam yang mempunyai kekerasan tinggi dan
terkeras di antara fase lainnya dan mengandung 6,67 %b kadar karbon, walaupun
sangat keras tapi bersifat getas.
c.
Austenit
merupakan larutan padat intersisi antara
karbon dan besi yang mempunyai sel satuan BCC yang stabil pada temperatur
dengan sifat
yang lunak tapi ulet.
d.
Perlit
Merupakan
elektroid yang terdiri dari 2 fasa yaituferit dan sementit , kedua fasa ini
terbentuk halus. Perlit hanya dapat terjadi di bawah
C , sifatnya kuat dan tahan terhadap korosi
serta kandungan karbonnya 0,83 %.
e.
Ladeburit
Merupakan
susunan elektrolit dengan kandungan karbonnya 4,3 % yaitu campuran perlit
dan semantit, sifatnya halus dan getas
karena sementit banyak.
f.
Besi Delta
Merupakan fasa
yang berada antara temperatur (
sel satuan BCC (sel satuan Kubus) karbon yang
larut sampai 0,01 %.
http://www.tpub.com/content/aviationandaccessories/TM-43-0106/css/TM-43-0106_24.htm
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
3.1.6 Diagram TTT
Dalam prakteknya proses pendinginan pada pembuatan
material baja dilakukan secara
menerus mulai dari suhu yang lebih tinggi sampai dengan suhu
rendah. Pengaruh kecepatan pendinginan manerus terhadap struktur mikro yang
terbentuk dapat dilihat dari diagram Continuos Cooling Transformation Diagram.
Penjelasan diagram:
A.
Pada
proses pendinginan secara perlahan seperti pada garis (a) akan menghasilkan
struktur mikro perlit dan ferlit.
B. Pada
proses pendinginan sedang, seperti, pada garis (b) akan menghasilkan struktur
mikro perlit dan bainit.
C. Pada
proses pendinginan cepat, seperti garis ( c ) akan menghasilkan struktur
mikro martensit.
http://www.tpub.com/content/aviationandaccessories/TM-43-0106/css/TM-43-0106_24.htm
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
3.1.7 Diagram CCT
. Diagram CCT
Penjelasan diagram:
A.
Bentuk diagram tergantung dengan komposisi kimia terutama kadar karbon dalam baja.
B.
Untuk baja dengan kadar karbon kurang dari 0.83% yang
ditahan suhunya dititik tertentu yang letaknya dibagian atas dari kurva C, akan
menghasilkan struktur perlit dan ferit.
C.
Bila ditahan suhunya pada titik tertentu bagian bawah kurva
C tapi masih disisi sebelah atas garis horizontal, maka akan mendapatkan
struktur mikro Bainit (lebih
keras dari perlit).
D.
Bila ditahan suhunya pada titik tertentu dibawah garis
horizontal, maka akan mendapat struktur Martensit
(sangat keras dan getas).
E.
Semakin tinggi kadar karbon, maka kedua buah kurva C
tersebut akan bergeser kekanan.
Ukuran butir
sangat dipengaruhi oleh tingginya suhu pemanasan, lamanya pemanasan dan semakin
lama pemanasannya akan timbul butiran yang lebih besar. Semakin cepat pendinginan
akan menghasilkan ukuran butir yang lebih kecil.
http://www.tpub.com/content/aviationandaccessories/TM-43-0106/css/TM-43-0106_24.htm
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
3.1.8 Unsur Paduan
a. Karbon (C)
Larut dalam ferrite, pembentukan sementit (dan karbida lainnya),
perlit, bainit, % C dan distribusinya mempengaruhi sifat baja. Kekuatan dan
kekerasan meningkat dengan naiknya % C.
b. Silikon (Si)
Bahan deoksidiser, meningkatkan kekuatan
ferit, dalam jumlah besar, meningkatkan ketahanan baja terhadap efek scaling,
tetapi mengalami kesulitan dalam pemrosesannya (High-Silicon Steel).
c. Tembaga (Cu)
Membentuk segregasi, problem proses pengerjaan
panas. Kualitas permukaan kurang baik. Meningkatkan ketahanan baja terhadap
atmosfer (weathering steel 0,2% Cu).
e. Mangan (Mn)
Bahan oksidiser
(mengurangi O dalam baja), menurunkan kerentanan hot shortness pada aplikasi
pengerjaan panas. Larut, membentuk solid solution strength dan hardness .
Dengan S membentuk Mangan Sulfida, meningkatkan sifat pemesinan
(machineability).Meningkatkan kekuatan dan kekerasan meski tidak sebaik C.
Menurunkan sifat mampu las (weldability) dan keuletannya. Meningkatkan
hardenability baja.
f. Khromium (Cr)
Meningkatkan ketahanan korosi dan
oksidasi.Meningkatkan kemampukerasan. Meningkatkan kekuatan pada temperature
tinggi. Peningkatan ketahanan terhadap pengaruh abrasi. Unsur pembentuk karbida
(elemen pengeras)
g. Nikel (Ni)
Tidak membentuk karbida Berada dalam
ferit, sebagai penguat (efek ketangguhan ferit). Dengan Cr menghasilkan baja
paduan dengan kemampuan kekerasan tinggi, ketahanan impak dan fatik yang tinggi
h. Molibdenum (Mo)
Meningkatkan kemampukerasan baja.
Menurunkan kerentanan terhadap temper
embrittlement (400-550 C) Meningkatkan kekuatan tarik pada temperature
tinggi dan kekuatan creep.
i. Vanadium (V)
Mengontrol pertumbuhan butir
(meningkatkan kekuatan dan ketangguhan). Peningkatan kemampukerasan baja. Dalam
jumlah berlebih, menurunkan nilai hardenability (pembentukan karbida berlebih).
i. Alumunium dan Titanium
Aluminium.
Sebagai
deoksidiser dan pengontrolan dalam pertumbuhan butir.
Titanium (Ti).
Sebagai
deoksidiser dan mengontrol pertumbuhan butir.
j. Tungsten (W)
Memberikan peningkatan kekerasan,
menghasilkan struktur yang halus. Pada temperatur tinggi, tungsten membentuk WC
(keras dan stabil). Menjaga pengaruh peunakan selama proses penemperan.
3.2 Pengelompokan dan Standarisasi Baja
3.2.1. Pengelompokan Baja
A. Baja Karbon
Baja karbon adalah paduan besi karbon di mana unsure
karbon sangat menentukan sifat-sifatnya, sedang unsur-unsur paduan lainnya yang
biasa terkandung di dalamnya terjadi karena proses pembuatannya. Sifat baja
karbon biasa ditentukan oleh persentase karbon dan mikrostruktur.
B. Baja
Paduan
Baja paduan
adalah baja yang mengandung sebuah unsur lain atau lebih dengan kadar yang
berlebih daripada karbon biasanya dalam baja karbon. Menurut kadar unsur paduan, baja paduan
dapat dibagi ke dalam dua golongan yaitu baja paduan rendah dan baja paduan
tinggi. Baja rendah unsur paduannya di bawah 10% sedangkan baja paduan tinggi
di atas 10%.
C. Baja Khusus
Baja khusus mempunyai unsur-unsur paduan yang tinggi
karena pemakaian-pemakaian yang khusus. Baja khusus yaitu baja than karat, baja
tahan panas, baja perkakas, baja listrik.
Unsur utama dari baja tahan karat adalah Khrom sebagai
unsure terpenting untuk memperoleh sifat tahan terhadap korosi. Baja tahan
karat ada tiga macam menurut strukturnya yaitu baja tahan karat feritis, baja
tahan karat martensitas dan austenitis.
Baja tahan panas, tahan terhadap korosi. Baja ini harus
tahan korosi pada suhu lingkungan lebih tinggi atau oksidasi.
Baja perkakas adalah baja yang dibuat tidak berukuran
besar tetapi memegang peranan dalam industri-industri. Unsure-unsur paduan
dalam karbitnya diperlukan untuk memperoleh sifat-sifat tersebut dan kuat pada
temperature tinggi.
Baja listrik banyak dipakai dalam
bidang elektronika.
3.2.2. Standarisasi Baja
a. Amerika Serikat
v ASTM ( American Society for Testing Materials )
1. Strogen Steel
(H3 9M-94)
2. High Strength
Low alloy Structure Steel (H2 42M-93a)
3. Low and Intermediate
tensile Strength carbon silicon, steel plate for machine pane and general
construction (A 284M-38)
4. High Steel
Strength. Quenhead and Temporal alloy steel plate euatable for andirum (A
514-94m)
5. Structural
Steel mide 290 MPa minimum Yield point (BMM) maximum
6. High Strongth
Low alloy alambium vanadium steel of structural quality (43,72m-94a)
7. Structural
carbon steel plate of improved longers (AS 37M-93a)
8. High Strength
Low alloy Structural Steel 345 MPa minimum yield point 100 mm thickness (AS
88M-94a)
9. Normalized high
Strength Low alloy Structural Steel (A633-94a)
10. Low carbonate
hardening, nikel copped evanium monodin, corombium and nikel copper columbion
allow steel (A710M-94)
11. Hot road stuktural
steel high Strength Low alloy plate with improved in ability (A 610 M-93a)
12. Quenhead and
tempered carbon steel plates for structural aniration (A 678-94a)
v AISI (Americal Iron and Steel Institute) and SAE (Society
of Automotive Engineers)
Baja menurut standarisasi AISI dan SAE
merupakan spesifikasi dengan loxx digunakan untuk paduan yang sangat minimal.
Contoh baja AISI, SAE 1445, ini berarti kandungan karbonnya adalah 0,4% dengan
paduan uranium (0,4%-1,4%)
v Menurut UNS (United Numbering System)
Baja menurut standar UNS hampir sama
dengan standar AISI dan SAE, hanya saja menggunakan huruf di depan ditambah
lima digit untuk jenis tambahan lainnya misalnya baja AISI,SAE A 0,70% UNS
menjadi G41070 di mana awalnya G untuk baja karbon paduan rendah.
b. Jepang (JIS =
Japan Industrial Standar)
1. Rolled Steel
for general structural (G 3101-87)
2. Rolled Steel
for walled structural (G 3106-92)
3. Hot Rolled
Atmosphetle corrosion resisting steel (G 3128-87)
4. Hot Yield
Strength Steel plate for walled structural (G 3128-87)
5. Superior
atmosphere corrosion resistant steel (G 3215-87)
c. Standarisasi
Jerman (DIN = Deutsche Industrie Norm.)
1. Steel for
general structural purposes (17100-80)
2. Waldable tine
astin steel (17102-83)
d. Standarisasi
Perancis (NF)
1. Structural
Steel (A 35-501-87)
2. Structural
Steel Imprived atmosphere votection vistance (H 35-502-DA)
http://www.tpub.com/content/aviationandaccessories/TM-43-0106/css/TM-43-0106_24.htm
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
http://education.web.id/site/index.php?view=article&catid=40:logam&id=74:perlakuan-panas&format=pdf
3.2.4 Aplikasi Heat Treatment Pada Pembuatan Parang
Dengan tongkrongan yang seseram dan seangker itu,
banyak orang berpikir bahwa tactical knives adalah pisau yang dibawa oleh semua
polisi, militer atau operator2 agen rahasia seperti di film2.
Tactical knives adalah sebuah trend. Konon Ernie
Emerson dari Emerson Knives dan Bob Terzuola adalah tokoh2 yang jadi motor
trend pisau genre ini di sekitar tahun 1980-an. Lepas dari interpretasi yang
berbeda-beda dari apa yang bisa disebut sebagai tactical knives, Kevin Mclung
dari Mad Dog Knives punya sepuluh batasan yang menarik mengenai apa itu
tactical knives. Tulisannya masih bisa ditemukan online.
Dengan ciri2 fisik yang cukup intimidatif, genre
tactical knives biasanya dengan cepat menangkap hati mereka yang baru mulai
menyukai hobby pisau. Ada kesan yang menyatu antara seramnya anggapan banyak
orang tentang pisau dan aliran tactical knives sendiri. Orang berlomba-lomba
ingin memiliki pisau yang dipromosikan sebagai pisau resminya SEAL atau
kesatuan elite militer tertentu. Iklan2 yang mengasosiasikan pisau2 ini dengan
aksi-aksi militer atau istilah2 seram membuatnya semakin menggairahkan.
Lihatlah apa yang dilakukan oleh Cold Steel
dengan membabat daging besar yang digantung menggunakan pisau2 mereka dalam
video promosinya. Lihatlah iklan2 pisau dari Extrema Ratio yang menunjukkan
seorang operator sedang menggorok leher lawannya. Atau coba lihat iklan Strider
yang memperlihatkan beberapa anggota special opration units sedang menyerbu
lawannya dengan Strider di tangan. Atau coba baca tulisan iklan Dark Ops dalam
promosi mereka.
Cara2 marketing seperti ini mendorong banyak
orang makin tertarik dengan pisau2 tactical. Sekarang istilah makin merembet ke
produk2 lain seperti tactical pen, tactical lights, tactical vest, tactical
boots, dst. Tapi dalam batasan seperti ini, maka kata tactical adalah marketing
jargon. Pasar fanatik mereka biasanya dikenal dengan istilah mall ninja.
Artinya orang2 yang bercita-cita pengen jadi ninja tapi mainnya di mall.
Nggak ada yang salah dengan tactical
knives. Hampir semua orang yang suka atau hobby pisau pernah mengalami
tergila-gila dengan aliran ini. Biasanya pisaunya nggak pernah dipakai. Coating
yang gelap atau bermotif aneh2 membuat pemiliknya makin sayang pakenya karena
takut tergores atau malah terkelupas.
Seiiring dengan waktu biasanya selera pada
aliran ini bergeser dan orang mulai sadar bahwa tactical knives hanyalah sebuah
aliran dan nggak ada yang serem atau sangar di situ. Percayalah nggak ada
pasukan khusus yang pakai Strider. Nggak ada anggota SEAL Amerika yang pakai
Dark Ops. Strider terlalu mahal dan Dark Ops adalah pisau komik dan
totally trash.