Logam
Manufaktur industri
Properti material adalah properti intensif dari beberapa material, yaitu, properti fisik yang tidak bergantung pada jumlah material. Sifat kuantitatif ini dapat digunakan sebagai metrik yang dapat digunakan untuk membandingkan manfaat satu bahan dengan bahan lainnya, sehingga membantu dalam pemilihan bahan.
Sebuah properti mungkin konstan atau mungkin fungsi dari satu atau lebih variabel independen, seperti suhu. Sifat bahan sering kali bervariasi sampai tingkat tertentu sesuai dengan arah bahan di mana mereka diukur, suatu kondisi yang disebut sebagai anisotropi.
Sifat material yang berhubungan dengan fenomena fisik yang berbeda sering berperilaku linier (atau kira-kira begitu) dalam rentang operasi tertentu. Pemodelan mereka sebagai fungsi linier dapat secara signifikan menyederhanakan persamaan konstitutif diferensial yang digunakan untuk menggambarkan properti.
Persamaan yang menjelaskan sifat material yang relevan sering digunakan untuk memprediksi atribut suatu sistem.
Sifat diukur dengan metode uji standar. Banyak metode seperti itu telah didokumentasikan oleh komunitas pengguna masing-masing dan dipublikasikan melalui Internet; lihat ASTM Internasional.
Deskripsi beberapa sifat mekanik dan fisik umum akan memberikan informasi yang dapat dipertimbangkan oleh perancang produk dalam memilih bahan untuk aplikasi tertentu.
Memperluas definisi tersebut:
Konduktivitas termal adalah ukuran jumlah panas yang mengalir melalui suatu bahan. Ini diukur sebagai satu derajat per satuan waktu, per satuan luas penampang, per satuan panjang. Bahan dengan konduktivitas termal rendah dapat digunakan sebagai isolator, bahan dengan konduktivitas termal tinggi dapat digunakan sebagai heat sink.
Logam yang menunjukkan konduktivitas termal yang tinggi akan menjadi kandidat untuk digunakan dalam aplikasi seperti penukar panas atau pendinginan. Bahan dengan konduktivitas termal rendah dapat digunakan dalam aplikasi bersuhu tinggi, tetapi seringkali komponen bersuhu tinggi memerlukan konduktivitas termal yang tinggi, jadi penting untuk memahami lingkungan.
Konduktivitas listrik serupa, mengukur jumlah listrik yang ditransfer melalui bahan yang diketahui penampang dan panjangnya.
Ketahanan korosi menggambarkan kemampuan material untuk mencegah serangan kimia atau elektrokimia alami oleh atmosfer, kelembaban, atau agen lainnya. Korosi memiliki banyak bentuk termasuk pitting, reaksi galvanik, korosi tegangan, perpisahan, inter-granular, dan lain-lain (banyak di antaranya akan dibahas dalam edisi buletin lainnya).
Ketahanan korosi dapat dinyatakan sebagai kedalaman maksimum dalam mil dimana korosi akan menembus dalam satu tahun; ini didasarkan pada ekstrapolasi linier penetrasi yang terjadi selama masa uji atau layanan tertentu.
Beberapa bahan secara intrinsik tahan korosi, sementara yang lain mendapat manfaat dari penambahan pelapisan atau pelapis. Banyak logam yang termasuk dalam famili yang tahan korosi tidak sepenuhnya aman darinya, dan masih tunduk pada kondisi lingkungan spesifik tempat mereka beroperasi.
Massa jenis, sering dinyatakan sebagai pon per inci kubik, atau gram per sentimeter kubik, dll., menggambarkan massa paduan per satuan volume. Kepadatan paduan akan menentukan berat komponen dengan ukuran tertentu.
Faktor ini penting dalam aplikasi seperti dirgantara atau otomotif di mana bobot penting. Insinyur yang mencari komponen dengan bobot lebih rendah dapat mencari paduan yang kurang padat tetapi kemudian harus mempertimbangkan rasio kekuatan terhadap bobot.
Bahan dengan kepadatan lebih tinggi seperti baja dapat dipilih, misalnya, jika memberikan kekuatan yang lebih tinggi daripada bahan dengan kepadatan lebih rendah. Bagian seperti itu dapat dibuat lebih tipis sehingga lebih sedikit material yang dapat membantu mengimbangi kepadatan yang lebih tinggi.
Daktilitas adalah kemampuan material untuk berubah bentuk secara plastis (yaitu, meregang) tanpa patah dan mempertahankan bentuk baru ketika beban dihilangkan. Anggap saja sebagai kemampuan untuk meregangkan logam tertentu menjadi kawat.
Daktilitas sering diukur dengan menggunakan uji tarik sebagai persentase perpanjangan, atau pengurangan luas penampang sampel sebelum kegagalan. Uji tarik juga dapat digunakan untuk menentukan Modulus Young atau modulus elastisitas, rasio tegangan/regangan penting yang digunakan dalam banyak perhitungan desain.
Kecenderungan bahan untuk menahan retak atau patah di bawah tekanan membuat bahan ulet sesuai untuk proses pengerjaan logam lainnya termasuk penggulungan atau penarikan. Proses tertentu lainnya seperti pengerjaan dingin cenderung membuat logam kurang ulet.
Kelenturan, sifat fisik, menggambarkan kemampuan logam untuk dibentuk tanpa putus. Tekanan, atau tegangan tekan, digunakan untuk menekan atau menggulung material menjadi lembaran yang lebih tipis. Bahan dengan kelenturan tinggi akan mampu menahan tekanan yang lebih tinggi tanpa putus.
Elastisitas menggambarkan kecenderungan material untuk kembali ke ukuran dan bentuk aslinya ketika gaya distorsi dihilangkan. Berbeda dengan bahan yang menunjukkan plastisitas (di mana perubahan bentuknya tidak dapat dibalik), bahan elastis akan kembali ke konfigurasi sebelumnya ketika tegangan dihilangkan.
Kekakuan logam sering diukur dengan Modulus Young, yang membandingkan hubungan antara tegangan (gaya yang diterapkan) dan regangan (deformasi yang dihasilkan). Semakin tinggi Modulus – artinya tegangan yang lebih besar menghasilkan deformasi yang lebih rendah secara proporsional, semakin kaku materialnya.
Kaca akan menjadi contoh bahan kaku/Modulus tinggi, di mana karet akan menjadi bahan yang menunjukkan kekakuan rendah/Modulus rendah. Ini merupakan pertimbangan desain yang penting untuk aplikasi yang memerlukan kekakuan di bawah beban.
Resistensi dampak adalah ukuran kemampuan material untuk menahan goncangan. Pengaruh tumbukan pada tumbukan yang terjadi dalam waktu singkat biasanya lebih besar daripada pengaruh gaya yang lebih lemah yang diberikan dalam waktu yang lebih lama.
Jadi, pertimbangan ketahanan benturan harus disertakan saat aplikasi menyertakan risiko benturan yang lebih tinggi. Logam tertentu dapat bekerja dengan baik di bawah beban statis tetapi gagal di bawah beban dinamis atau ketika mengalami tumbukan. Di lab, dampak sering diukur melalui tes Charpy umum, di mana pendulum berbobot menghantam sampel yang berlawanan dengan V-notch mesin.
Kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan material untuk menahan lekukan permanen (yaitu deformasi plastis). Biasanya, semakin keras materialnya, semakin baik ketahanannya terhadap keausan atau deformasi. Istilah kekerasan, dengan demikian, juga mengacu pada kekakuan permukaan lokal suatu material atau ketahanannya terhadap goresan, abrasi, atau pemotongan.
Kekerasan diukur dengan menggunakan metode seperti Brinell, Rockwell, dan Vickers, yang mengukur kedalaman dan area depresi oleh bahan yang lebih keras, termasuk bola baja, berlian, atau indentor lain.
Plastisitas, kebalikan dari elastisitas, menggambarkan kecenderungan bahan padat tertentu untuk mempertahankan bentuk barunya ketika dikenai gaya pembentukan. Ini adalah kualitas yang memungkinkan bahan ditekuk atau dikerjakan menjadi bentuk baru yang permanen. Material bertransisi dari perilaku elastis ke plastis pada titik luluh.
Kelelahan dapat menyebabkan patah karena tegangan berulang atau berfluktuasi (misalnya pemuatan atau pembongkaran) yang memiliki nilai maksimum kurang dari kekuatan tarik material. Tegangan yang lebih tinggi akan mempercepat waktu menuju kegagalan, begitu juga sebaliknya, sehingga ada hubungan antara tegangan dan siklus menuju kegagalan.
Batas kelelahan, kemudian, mengacu pada tegangan maksimum yang dapat ditahan logam (variabel) dalam jumlah siklus tertentu.
Sebaliknya, ukuran umur kelelahan menahan beban tetap dan mengukur berapa banyak siklus beban yang dapat ditahan material sebelum kegagalan. Kekuatan lelah merupakan pertimbangan penting saat merancang komponen yang mengalami kondisi beban berulang.
Kekuatan geser merupakan pertimbangan dalam aplikasi seperti baut atau balok di mana arah, serta besarnya tegangan, adalah penting. Geser terjadi ketika gaya arah menyebabkan struktur internal logam meluncur melawan dirinya sendiri, pada tingkat granular.
Salah satu ukuran properti logam yang paling umum adalah Tensile, atau Ultimate, Strength. Kekuatan tarik mengacu pada jumlah beban yang dapat ditahan oleh suatu bagian logam sebelum patah. Dalam pengujian laboratorium, logam akan memanjang tetapi kembali ke bentuk aslinya melalui area deformasi elastis.
Ketika mencapai titik deformasi permanen atau plastis (diukur sebagai Yield), ia mempertahankan bentuk memanjang bahkan ketika beban dihilangkan. Pada titik Tarik, beban menyebabkan logam pada akhirnya patah.
Ukuran ini membantu membedakan antara bahan yang rapuh dari bahan yang lebih ulet. Kekuatan tarik atau kekuatan tarik pamungkas diukur dalam Newton per milimeter persegi (Mega Pascals atau MPa) atau pound per inci persegi.
Mirip dalam konsep dan ukuran untuk Kekuatan Tarik, Kekuatan Luntur menggambarkan titik setelah material di bawah beban tidak akan lagi kembali ke posisi atau bentuk semula. Deformasi bergerak dari elastis ke plastis.
Perhitungan desain mencakup Yield Point untuk memahami batas integritas dimensi di bawah beban. Seperti kekuatan tarik, kekuatan luluh diukur dalam Newton per milimeter persegi (Mega Pascal atau MPa) atau pound per inci persegi.
Diukur menggunakan uji tumbukan Charpy yang serupa dengan Ketahanan Dampak, ketangguhan menunjukkan kemampuan material untuk menyerap benturan tanpa retak pada suhu tertentu. Karena ketahanan benturan sering kali lebih rendah pada suhu rendah, material dapat menjadi lebih rapuh.
Nilai Charpy biasanya ditentukan dalam paduan besi di mana kemungkinan suhu rendah ada dalam aplikasi (misalnya, anjungan minyak lepas pantai, pipa minyak, dll.) atau di mana pemuatan seketika menjadi pertimbangan (misalnya penahanan balistik dalam aplikasi militer atau pesawat).
Ketahanan aus adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk menahan efek dari dua bahan yang bergesekan satu sama lain. Hal ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk termasuk adhesi, abrasi, goresan, gouging, galling, dan lain-lain.
Ketika bahan memiliki kekerasan yang berbeda, logam yang lebih lunak dapat mulai menunjukkan efeknya terlebih dahulu, dan pengelolaannya dapat menjadi bagian dari desain. Pengerolan pun dapat menyebabkan abrasi karena adanya material asing. Ketahanan aus dapat diukur sebagai jumlah kehilangan massa untuk sejumlah siklus abrasi tertentu pada beban tertentu.
Sifat fisik bahan:
Sifat fisik mengacu pada sifat yang dapat diamati atau diukur tanpa mengubah komposisi bahan. Contohnya termasuk warna, kekerasan dan bau dan titik beku, titik leleh dan titik didih. Sifat kimia ditemukan dengan mengamati reaksi kimia.
Empat sifat material adalah massa, ketangguhan, kekerasan dan kelenturan. Bahan terjadi di alam sesuai dengan kekompakannya. Materi dikategorikan ke dalam tiga keadaan umum di mana mereka hadir, yaitu padat cair dan gas.
Deskripsi beberapa sifat mekanik dan fisik umum akan memberikan informasi yang dapat dipertimbangkan oleh perancang produk dalam memilih bahan untuk aplikasi tertentu.
Bahan umumnya dibagi menjadi empat kelompok utama:logam, polimer, keramik, dan komposit.
Sifat mekanik umum yang dipertimbangkan dalam beragam material adalah kekakuan, ketangguhan, kekuatan, keuletan, kekerasan, dan ketahanan benturan. Sifat mekanik bahan tidak konstan; mereka terus berubah saat terkena berbagai kondisi, seperti panas atau kecepatan pemuatan.
Sifat material yang penting adalah:
Dalam sains, properti adalah segala sesuatu yang menggambarkan materi atau zat. Ini adalah karakteristik dari bahan itu. Misalnya, seberapa keras bahannya, warnanya, atau bentuknya. Elastisitas adalah sifat karet; dengan kata lain:karet itu elastis.
Materi adalah materi, benda terdiri dari. Ini adalah istilah yang relatif luas untuk didefinisikan. Mereka diklasifikasikan berdasarkan properti mereka. Mereka memiliki sifat seperti kekerasan, kekuatan, kekakuan, konduktivitas termal, kapasitas panas, permeabilitas, dan magnetisme, dll.
Logam berkilau, mudah dibentuk, ulet, konduktor panas dan listrik yang baik.
Bahan struktural adalah mereka yang menanggung beban. Sifat-sifat utama bahan dalam kaitannya dengan beban bantalan adalah:modulus elastisitas, kekuatan luluh, kekuatan tarik ultimit, kekerasan, keuletan, ketangguhan patah, kelelahan, dan ketahanan mulur.
Bahan adalah zat atau campuran zat yang membentuk suatu benda. Materi dapat berupa materi murni atau tidak murni, materi hidup atau tak hidup. Bahan dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat fisik dan kimianya, atau berdasarkan asal geologis atau fungsi biologisnya.
Bahwa ada perbedaan antara suatu benda dan bahan dari mana benda itu dibuat. Bahwa bahan yang berbeda memiliki sifat yang berbeda. Bahwa sifat-sifat suatu bahan menentukan kesesuaiannya untuk penggunaan tertentu. Definisi properti utama, mis. daya serap dan fleksibilitas.
Benda-benda dikelompokkan berdasarkan sifat-sifat seperti kilau, keras/lunak, transparansi, kelarutan, pengapungan, daya tarik magnet, konduksi panas dan konduksi listrik. Bahan dapat dikelompokkan sebagai berkilau dan tidak berkilau berdasarkan kilau/kilau yang dimiliki oleh mereka.
Lima sifat yang menjadi dasar untuk mengklasifikasikan bahan adalah:
Bahan padat telah dikelompokkan menjadi tiga klasifikasi dasar:logam, keramik, dan polimer. Skema ini terutama didasarkan pada susunan kimia dan struktur atom, dan sebagian besar bahan termasuk dalam satu pengelompokan yang berbeda atau yang lain, meskipun ada beberapa zat antara.
Material fungsional adalah material yang memiliki sifat elektronik, magnetik, optik, dan piezoelektrik yang diinginkan untuk aplikasi seperti pemanenan dan penyimpanan energi, serta memori dan perangkat komunikasi.
Properti dasar suatu objek adalah item yang diidentifikasi dengan nama empat bagiannya (nama, jenis, instance, dan versi) dan juga termasuk pemilik, status, platform, dan rilis.
Bahan adalah setiap zat yang memiliki nama. Misalnya:kapur, kertas, kayu, besi, udara, air, tanah liat, plastik, karet, batu, kulit, lilin. Semuanya terbuat dari bahan. Saat ingin membuat sesuatu, kita harus memilih bahan terbaik untuk pekerjaan itu.
Kayu dan kertas adalah bahan yang tidak berkilau. Kaca dan besi adalah bahan yang berkilau. Kaca transparan, kertas tembus cahaya dan kayu dan besi adalah bahan buram. Kayu dan besi adalah bahan keras dan kertas dan kaca adalah bahan lunak.
Logam umumnya merupakan konduktor yang sangat baik, yang berarti mereka membiarkan arus mengalir dengan mudah. Bahan yang tidak mudah mengalirkan arus disebut isolator. Sebagian besar bahan bukan logam seperti plastik, kayu, dan karet adalah isolator.
Ini sama pentingnya dengan manufaktur, teknik, dan keuangan. Pasokan kualitas bahan yang tepat sangat penting untuk pembuatan produk standar. Menghindari pemborosan bahan membantu dalam mengendalikan biaya produksi. Manajemen material sangat penting untuk setiap jenis masalah.
Logam
Sifat Mekanik Bahan Sifat mekanik bahan mendefinisikan perilaku material di bawah aksi gaya eksternal yang disebut beban. Ada ukuran kekuatan dan karakteristik tahan lama dari material yang digunakan dan sangat penting dalam desain alat, mesin, dan struktur. Sifat mekanik logam ditentukan oleh
Pengantar Memilih jenis bahan yang tepat untuk mencetak objek tertentu menjadi semakin sulit, karena pasar Pencetakan 3D melihat kemunculan materi baru yang radikal secara teratur. Dalam Pencetakan 3D FDM, PLA dan ABS secara historis menjadi dua polimer utama yang digunakan, tetapi dominasi awal me
Kekuatan merupakan faktor penting dalam penggunaan logam, misalnya, beberapa aplikasi memerlukan komponen aluminium yang lebih kuat, sementara beberapa produk memerlukan kekerasan baja yang tinggi atau kekuatan luluh baja, hal ini dapat menentukan pemilihan bahan permesinan CNC atau desain produk. D
Dalam pemotongan logam, akan ada bahan benda kerja yang berbeda, dan bahan yang berbeda memiliki karakteristik pembentukan dan pelepasan pemotongan yang berbeda. Bagaimana kita memahami karakteristik bahan yang berbeda? Bahan logam standar ISO dibagi menjadi 6 jenis kelompok yang berbeda, yang masin