Tingkat tegangan di bawah mana jumlah siklus pembebanan yang tidak terbatas dapat diberikan pada material tanpa menyebabkan kegagalan kelelahan dikenal sebagai batas kelelahan atau batas daya tahan. Aluminium dan tembaga, di sisi lain, tidak, dan akhirnya gagal bahkan dari amplitudo tegangan kecil. Beberapa logam, seperti paduan besi dan paduan titanium, memiliki batas yang jelas.
Ungkapan "kekuatan lelah" atau "kekuatan daya tahan" digunakan ketika suatu bahan tidak memiliki batas yang jelas dan didefinisikan sebagai jumlah tertinggi dari tegangan lentur terbalik seluruhnya yang dapat ditanggung oleh suatu bahan untuk jumlah siklus yang telah ditentukan sebelum gagal karena kelelahan. .
Tegangan siklus, tegangan sisa, karakteristik material, cacat internal, ukuran butir, suhu, geometri desain, kualitas permukaan, oksidasi, korosi, dll. semuanya berdampak pada umur kelelahan. Ada nilai amplitudo tegangan teoretis untuk beberapa material, terutama baja dan titanium, di bawahnya material tidak akan gagal untuk sejumlah siklus. Nilai ini dikenal sebagai batas kelelahan, batas daya tahan, atau kekuatan kelelahan.
Dalam artikel ini, pertanyaan-pertanyaan berikut akan dibahas:
Tingkat tegangan di bawah dimana jumlah siklus pembebanan yang tidak terbatas dapat diberikan ke material tanpa menyebabkan kegagalan kelelahan dikenal sebagai batas kelelahan atau batas daya tahan.
Untuk menghitung umur kelelahan material, para insinyur menggunakan berbagai teknik. Pendekatan stres-hidup, yang merupakan salah satu yang paling berguna, sering ditandai dengan kurva S-N, juga dikenal sebagai kurva Wöhler. Angka tersebut menunjukkan teknik ini. Diplot terhadap umur komponen atau jumlah siklus ke kegagalan adalah tegangan yang diterapkan (S) (N).
Umur komponen tumbuh lambat pada awalnya dan kemudian cukup cepat saat tegangan turun dari nilai yang tinggi. Data yang digunakan untuk memplot kurva akan ditangani secara statistik karena kelelahan, seperti patah getas, memiliki sifat variabel seperti itu. Hasil hamburan adalah hasil dari sensitivitas kelelahan terhadap beberapa pengujian dan parameter material yang sulit diatur dengan benar.
Tegangan siklus, tegangan sisa, karakteristik material, cacat internal, ukuran butir, suhu, geometri desain, kualitas permukaan, oksidasi, korosi, dll. semuanya berdampak pada umur kelelahan. Ada nilai amplitudo tegangan teoretis untuk beberapa material, terutama baja dan titanium, di bawahnya material tidak akan gagal untuk sejumlah siklus. Nilai ini dikenal sebagai batas kelelahan, batas daya tahan, atau kekuatan kelelahan.
August Wöhler pertama kali mengusulkan gagasan batas daya tahan pada tahun 1870. Namun, studi terbaru menyatakan bahwa tidak ada batas daya tahan untuk bahan logam dan bahwa, dengan siklus tegangan yang cukup, bahkan tegangan terendah pada akhirnya akan mengakibatkan kegagalan kelelahan.
Istilah berikut didefinisikan untuk kurva S-N:
Tingkat tegangan di bawah dimana kegagalan kelelahan tidak terjadi dikenal sebagai batas kelelahan (kadang-kadang disebut sebagai batas daya tahan). Hanya beberapa paduan titanium dan besi (berbasis besi) yang dapat mencapai batas ini karena kurva S–N untuk bahan ini menjadi horizontal pada nilai N yang lebih tinggi. Logam struktural lainnya, seperti aluminium dan tembaga, tidak memiliki titik kegagalan yang jelas dan secara bertahap memberikan bahkan di bawah tekanan kecil. Batas standar untuk baja berkisar dari 290 MPa hingga 1/2 kekuatan tarik pamungkas (42 ksi).
Menurut ASTM, kekuatan lelah, atau SNf, adalah tingkat tegangan di mana kegagalan terjadi setelah sejumlah siklus yang telah ditentukan (misalnya, 107 siklus) Misalnya, paduan titanium Ti-6Al-4V yang dianil memiliki kekuatan kelelahan sekitar 240 MPa pada 107 siklus dan faktor konsentrasi tegangan =3,3.
Perilaku kelelahan suatu material ditentukan oleh umur kelelahannya. Menurut plot S–N, ini adalah jumlah siklus yang diperlukan agar kegagalan terjadi pada tingkat tegangan tertentu.
Inisiasi fraktur terjadi ketika retakan kecil berkembang di lokasi di mana terdapat konsentrasi tegangan tinggi. Perambatan retak, di mana setiap siklus tegangan menyebabkan retak bergerak maju sedikit. Fase pertumbuhan retak sering menghabiskan sebagian besar umur kelelahan. Setelah retakan yang meluas mencapai ukuran yang penting, kegagalan akhir terjadi dengan sangat cepat.
Pada beberapa titik konsentrasi tegangan pada permukaan komponen, retakan yang terkait dengan kegagalan fatik hampir selalu dimulai (atau "nukleasi"). Setiap faktor yang meningkatkan konsentrasi tegangan dan terjadinya retak akan memperpendek umur kelelahan. Akibatnya, umur kelelahan ditingkatkan dengan memoles daripada menggiling ke tingkat permukaan akhir yang lebih tinggi. Umur kelelahan komponen logam juga akan ditingkatkan dengan memperkuat dan mengeraskan lapisan permukaan.
Batas (Se) untuk baja biasanya berkisar antara 290 MPa hingga setengah dari kekuatan tarik ultimit (42 ksi). (Se) biasanya 0,4 kali kekuatan tarik pamungkas untuk paduan yang terbuat dari besi, aluminium, dan tembaga.
Nilai biasa maksimum untuk tembaga adalah 97 MPa, aluminium 130 MPa (19 ksi), dan besi 170 MPa (24 ksi) (14 ksi). Perhatikan bahwa nilai-nilai ini berlaku untuk benda uji yang halus dan "tidak berlekuk". Untuk spesimen dengan takik, batas ketahanannya jauh lebih rendah.
Batas kelelahan untuk bahan polimer telah ditunjukkan untuk mewakili ketangguhan yang melekat dari ikatan kovalen yang harus diputus untuk memperpanjang retakan. Ketika beban dijaga di bawah kekuatan yang melekat, polimer dapat berjalan tanpa batas tanpa pembentukan patah selama proses termokimia lainnya tidak mengganggu rantai polimer.
Untuk menghitung umur kelelahan material, para insinyur menggunakan berbagai teknik. Pendekatan stres-hidup, yang merupakan salah satu yang paling berguna, sering ditandai dengan kurva S-N, juga dikenal sebagai kurva Wöhler. Angka tersebut menunjukkan teknik ini. Diplot terhadap umur komponen atau jumlah siklus ke kegagalan adalah tegangan yang diterapkan (S) (N).
Tingkat tegangan di bawah mana jumlah siklus pembebanan yang tidak terbatas dapat diberikan pada material tanpa menyebabkan kegagalan kelelahan dikenal sebagai batas kelelahan atau batas daya tahan. Itu saja untuk artikel ini, di mana pertanyaan-pertanyaan berikut dijawab:
Saya harap Anda belajar banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan orang lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!
Proses manufaktur
Limit switch telah memberikan keselamatan dan keamanan untuk aplikasi industri selama kurang lebih 100 tahun. Teknologi telah berkembang, tetapi sebagian besar tetap sama. Banyak desain Cutler-Hammer dan Square D lama yang masih beroperasi. Dalam artikel berikut, kita akan membahas perangkat sederh
Pencetakan 3D telah dikembangkan selama bertahun-tahun dan proses yang digunakan dalam pencetakan 3D sangat bervariasi. Namun dalam 25 tahun terakhir, proses telah diasah dan disempurnakan menjadi sistem yang dapat diterapkan dan dapat digunakan dengan pengontrol CNC canggih, sistem perangkat lunak
Orang sering beralih ke perbandingan kompatibilitas untuk memahami bagaimana bahan produk mereka akan bereaksi terhadap bahan kimia tertentu dan tahan terhadap lingkungannya di masa depan. Untuk membantu memandu Anda dalam proses pemilihan material, kami telah mengumpulkan data dari mitra manufaktur
Kemampuan material untuk mentolerir deformasi permanen lokal, seperti lekukan, dicirikan oleh kekerasannya. Pemotongan, abrasi, penetrasi, dan goresan semuanya dapat menyebabkan material terdistorsi, sehingga kekerasan juga dapat digunakan untuk menentukan ketahanan material terhadap deformasi. Ket
