Sifat Mekanis Bahan Teknik

Untuk menyelesaikan bahan untuk produk atau aplikasi teknik, penting untuk memahami sifat mekanis bahan tersebut. Sifat mekanis suatu bahan adalah sifat yang mempengaruhi kekuatan mekanis dan kemampuan bahan untuk dibentuk dalam bentuk yang sesuai. Beberapa sifat mekanis tipikal dari suatu bahan termasuk:

• Kekuatan

• Ketangguhan

• Kekerasan

• Kemampuan Mengeras

• Kerapuhan

• Kelenturan

• Duktilitas

• Creep dan Slip

• Resilien

• Kelelahan

Kekuatan

Ini adalah sifat bahan yang menentang deformasi atau kerusakan bahan dalam hadapan gaya eksternal atau beban. Bahan yang kami finalisasi untuk produk teknik kami harus memiliki kekuatan mekanis yang sesuai untuk mampu bekerja di bawah berbagai gaya mekanis atau beban.

Ketangguhan

Ini adalah kemampuan bahan untuk menyerap energi dan mengalami deformasi plastis tanpa retak. Nilai numeriknya ditentukan oleh jumlah energi per unit volume. Satuannya adalah Joule/m3. Nilai ketangguhan suatu bahan dapat ditentukan melalui karakteristik stres-strain bahan. Untuk ketangguhan yang baik, bahan harus memiliki kekuatan serta duktilitas yang baik.

Misalnya: bahan rapuh, yang memiliki kekuatan baik tetapi duktilitas terbatas tidak cukup tangguh. Sebaliknya, bahan dengan duktilitas baik tetapi kekuatan rendah juga tidak cukup tangguh. Oleh karena itu, untuk menjadi tangguh, bahan harus mampu menahan stres dan strain yang tinggi.

Kekerasan

Ini adalah kemampuan bahan untuk menahan perubahan bentuk permanen akibat stres eksternal. Ada berbagai ukuran kekerasan – Kekerasan Gores, Kekerasan Indentasi, dan Kekerasan Rebound.

1. Kekerasan Gores
   Kekerasan Gores adalah kemampuan bahan untuk menentang goresan pada lapisan permukaan luar akibat gaya eksternal.

2. Kekerasan Indentasi
   Ini adalah kemampuan bahan untuk menentang dentingan akibat pukulan objek keras dan tajam dari luar.

3. Kekerasan Rebound
   Kekerasan Rebound juga disebut sebagai kekerasan dinamis. Ini ditentukan oleh ketinggian "lonjakan" palu berujung berlian yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu pada bahan.

Kemampuan Mengeras

Ini adalah kemampuan bahan untuk mencapai kekerasan melalui proses perlakuan panas. Ini ditentukan oleh kedalaman hingga bahan menjadi keras. Satuan SI dari kemampuan mengeras adalah meter (mirip dengan panjang). Kemampuan mengeras bahan berbanding terbalik dengan kemampuan pengelasan bahan.

Kerapuhan

Kerapuhan bahan menunjukkan seberapa mudah bahan tersebut pecah ketika dikenakan gaya atau beban. Ketika bahan rapuh dikenakan stres, ia menyerap sangat sedikit energi dan pecah tanpa deformasi signifikan. Kerapuhan adalah lawan dari duktilitas bahan. Kerapuhan bahan bergantung pada suhu. Beberapa logam yang dukttil pada suhu normal menjadi rapuh pada suhu rendah.

Kelenturan

Kelenturan adalah sifat bahan padat yang menunjukkan seberapa mudah bahan tersebut dideformasi di bawah stres kompresi. Kelenturan sering dikategorikan oleh kemampuan bahan untuk dibentuk menjadi lembaran tipis dengan pemukulan atau pengepresan. Sifat mekanis ini adalah aspek dari plastisitas bahan. Kelenturan bahan bergantung pada suhu. Dengan meningkatnya suhu, kelenturan bahan meningkat.

Duktilitas

Duktilitas adalah sifat bahan padat yang menunjukkan seberapa mudah bahan tersebut dideformasi di bawah stres tarik. Duktilitas sering dikategorikan oleh kemampuan bahan untuk ditarik menjadi kawat. Sifat mekanis ini juga merupakan aspek dari plastisitas bahan dan bergantung pada suhu. Dengan meningkatnya suhu, duktilitas bahan meningkat.

Creep dan Slip

Creep adalah sifat bahan yang menunjukkan kecenderungan bahan untuk bergerak perlahan dan mengalami deformasi permanen di bawah pengaruh stres mekanis eksternal. Ini terjadi karena paparan jangka panjang terhadap stres mekanis eksternal dalam batas yielding. Creep lebih parah pada bahan yang dipanaskan dalam waktu lama. Slip pada bahan adalah bidang dengan kepadatan atom yang tinggi.

Resilien

Resilien adalah kemampuan bahan untuk menyerap energi ketika dideformasi secara elastis dengan menerapkan stres dan melepaskan energi ketika stres dihilangkan. Resiliensi bukti didefinisikan sebagai energi maksimum yang dapat diserap tanpa deformasi permanen. Modulus resiliensi didefinisikan sebagai energi maksimum yang dapat diserap per unit volume tanpa deformasi permanen. Ini dapat ditentukan dengan mengintegrasikan kurva stres-strain dari nol hingga batas elastis. Satuannya adalah joule/m3.

Kelelahan

Kelelahan adalah melemahnya bahan yang disebabkan oleh pemuatan berulang bahan. Ketika bahan dikenakan beban siklik, dan beban lebih besar dari nilai ambang tertentu tetapi jauh di bawah kekuatan bahan (batas tegangan tarik ultimate atau batas tegangan leleh), retakan mikroskopis mulai terbentuk di batas butir dan antarmuka. Akhirnya retakan mencapai ukuran kritis. Retakan ini berkembang secara tiba-tiba dan struktur pecah. Bentuk struktur sangat mempengaruhi kelelahan. Lubang persegi dan sudut tajam menyebabkan stres yang meningkat di mana retakan kelelahan dimulai.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.