Memahami Kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan material

Kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan adalah beberapa sifat utama dan penting yang diharapkan dalam logam dan bahan lainnya. Satu atau lebih properti ini akan menentukan kesesuaiannya pada aplikasi tertentu. Dewasa ini, setiap hari, orang cenderung menggunakan kata-kata kuat, keras, dan keras dalam percakapan mereka tanpa mengetahui betapa pentingnya kata itu dalam metalurgi.

Hari ini kita akan mengetahui tentang kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan dalam logam. Kami juga akan mengetahui perbedaannya dan betapa pentingnya mereka dalam aplikasi yang berbeda. Anda juga akan terbiasa dengan stres dan ketegangan.

Tekanan dan Ketegangan

Tegangan adalah ukuran gaya yang bekerja pada suatu benda. Tegangan dibedakan oleh arah di mana gaya bekerja relatif terhadap material, yang bisa berupa tekan, tarik, atau geser. Tegangan tekan adalah tegangan yang bekerja pada arah memanjang untuk menekan benda. Sedangkan tegangan tarik adalah kebalikannya, bertindak untuk memperluas objek. Tegangan puntir berbeda karena merupakan hasil gaya yang bekerja dalam arah yang berlawanan yang berfungsi untuk memelintir atau memberikan beban puntir.

Di sisi lain, regangan suatu material adalah ukuran sejauh mana ia telah berubah bentuk relatif terhadap dimensi aslinya. Misalnya, ketika suatu material yang mengalami tekanan dari segala arah terikat untuk merespons stres dengan baik deformasi atau gagal total.

Insinyur dan ilmuwan mampu memprediksi reaksi bahan ketika mengalami gaya pada tingkat yang berbeda. Hal ini juga memungkinkan klasifikasi material berdasarkan sifat materialnya, yang mungkin termasuk getas, ulet, elastisitas, kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan.

Apa itu kekerasan?

Secara umum, kekerasan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan gesekan. Ini terkenal dan menggunakan ketahanan abrasi. Kekerasan suatu material adalah ukuran atau kemampuan ketahanannya terhadap deformasi lokal. Deformasi ini dalam banyak kasus disebabkan oleh abrasi (gaya gesekan) atau lekukan (gaya mekanis lateral yang konstan).

Berlian memiliki karakteristik kekerasan yang unik dan dikenal sebagai zat terkeras di bumi dan sangat sulit untuk digores. Dalam dunia industri atau infrastruktur, jarang digunakan pada aplikasi penting yang membutuhkan kekerasan. Namun, mata bor berujung intan sangat umum dan tersedia dalam berbagai ukuran termasuk mata bor genggam yang digunakan untuk mengebor logam dan batuan padat.

Pada tingkat subatomik, kekerasan ditentukan oleh kekuatan ikatan antarmolekul. Meskipun ada juga beberapa hal yang ikut bermain. Namun, kekerasan material tidak bertanggung jawab untuk menahan penerapan sejumlah besar gaya. Mari kita ambil contoh, meskipun berlian keras, ia dapat dengan mudah dihancurkan dengan palu godam. Di sinilah kita dapat membedakan kekerasan dari ketangguhan.

Apa itu ketangguhan?

Ketangguhan adalah kemampuan untuk mengukur jumlah gaya yang dapat diserap oleh suatu bahan tanpa mengalami fraksinasi. Bahan seperti logam, plastik, atau kayu dapat mengalami gaya tertentu sebelum patah, yang berarti bahan tersebut akan gagal total.

Dengan ini, material dapat mengalami deformasi elastis atau deformasi yang memungkinkannya kembali ke bentuk aslinya tanpa fraksinasi. dalam situasi di mana material berubah bentuk sebelum fraksinasi berarti, itu ulet. Artinya, bahan yang ulet juga dapat dianggap tangguh.

Selain itu, ketangguhan suatu material dapat ditentukan oleh keuletan dan kekuatannya. Contoh ketangguhan yang baik adalah logam dan busa memiliki ketangguhan yang sama. Bahan-bahan tersebut sangat berbeda dalam perilakunya dalam hal tegangan dan regangan tetapi mereka memiliki titik leleh yang sama.

Logam hanya dapat menahan sejumlah kecil deformasi sebelum patah, dan mungkin memerlukan sejumlah besar kekuatan sebelum berubah bentuk. Di sisi lain, busa akan berubah bentuk dengan jumlah gaya kompresi yang normal tetapi hanya akan gagal pada jumlah gaya yang sama dengan logam. Karet unik dalam hal ketangguhan karena memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan sejumlah gaya yang baik sebelum berubah bentuk dan tidak tiba-tiba gagal saat mengalami deformasi. Karet memiliki kekuatan dan keuletan yang membuatnya menjadi bahan tangguh yang unik. Sekarang, mari kita pahami istilah kekuatan.

Apa itu kekuatan?

Kekuatan adalah jumlah gaya yang dapat dikandung material untuk menahan deformasi. Artinya, semakin tinggi gaya yang dibutuhkan untuk mengubah bentuk suatu bahan, semakin kuat bahan tersebut. Di antara sifat-sifat bahan yang tercantum di atas seperti logam, kayu, karet, dll. kekuatannya mungkin yang paling kompleks. Ini juga dapat dikatakan sebagai ukuran jumlah gaya yang dapat ditahan suatu benda sebelum mengalami deformasi plastis. Itu juga dapat mengalami deformasi yang tidak dapat dibalik, yang juga dikenal sebagai regangan yang tidak dapat dipulihkan. Artinya, material yang telah mengalami deformasi plastis tidak akan kembali ke bentuk semula bahkan setelah tegangan dihilangkan.

Misalnya, baja sulit untuk dibongkar, yang berarti memiliki kekuatan yang tinggi. Tapi itu tidak kuat sama sekali karena dapat dengan cepat berubah bentuk menjadi segala macam bentuk dengan kekuatan yang sangat kecil.

Perbedaan antara kekuatan dan ketangguhan adalah bahwa ketangguhan mengukur gaya yang dibutuhkan material untuk benar-benar gagal. Sedangkan kekuatan hanyalah jumlah gaya yang dibutuhkan material untuk mencapai deformasi plastis. Dalam beberapa situasi, seperti bahan yang sangat rapuh seperti keramik, kekuatan dan ketangguhan memainkan peran penting karena secara praktis saling tumpang tindih.

Namun, ada berbagai jenis kekuatan material, yang menyebabkan jenis tegangan yang dapat dialami material. Jadi, suatu material dapat memiliki nilai kuat tekan dan kuat tarik yang unik. Ini tergantung pada kemampuan material untuk menahan tegangan tekan atau tegangan tarik. Selanjutnya, semua material memiliki kekuatan gesernya sendiri, yang mengukur kemampuan menahan tegangan geser sebelum mengalami kegagalan geser.

Tonton video untuk mempelajari lebih lanjut tentang kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan:

Jadi, pertanyaan besar hari ini “Perbedaan antara Kekerasan, Ketangguhan, dan Kekuatan.”

Perbedaan antara kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan telah dijelaskan di atas, tetapi secara singkat, kita dapat dengan cepat mengatakan; kekerasan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan gesekan, sedangkan Ketangguhan adalah kemampuan untuk mengukur besarnya gaya yang dapat diserap oleh suatu bahan tanpa mengalami fraksinasi. akhirnya, kekuatan adalah jumlah gaya yang dapat dikandung material untuk menahan deformasi.

Kesimpulan

Kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan adalah sifat yang sangat berbeda yang dapat dilihat pada bahan yang berbeda. Dalam artikel ini, kita telah melihat tegangan dan regangan dan bagaimana mereka membawa berbagai sifat pada material seperti logam, kayu, karet, dll. Terakhir, kita juga melihat perbedaan antara kekerasan, ketangguhan, dan kekuatan.

Saya harap Anda menikmati bacaannya, jika demikian, silakan beri komentar pada bagian favorit Anda di artikel ini. Dan jangan lupa untuk berbagi dengan mahasiswa teknik lainnya, semoga bermanfaat. Terima kasih!