Sifat mekanik bahan mendefinisikan perilaku material di bawah aksi gaya eksternal, yang disebut beban. Mereka adalah ukuran kekuatan dan karakteristik yang tahan lama dari suatu material dalam masa pakai dan sangat penting dalam desain alat, mesin, dan struktur.
Sifat mekanis sensitif terhadap struktur dalam arti bahwa mereka bergantung pada struktur kristal dan proses ikatannya dan khususnya pada sifat dan perilaku ketidaksempurnaan yang ada di dalam kristal itu sendiri atau pada batas butir.
Sifat mekanik Material yang paling penting dan berguna dijelaskan secara singkat di bawah ini untuk memastikan bahwa pembaca dapat memilih bahan yang tepat untuk desain tertentu dengan cepat dan bijaksana.
Kekuatan suatu material adalah kapasitasnya untuk diuji dan dihancurkan di bawah aksi beban eksternal. Yang lebih kuat materi yang lebih hebat memuat itu bisa bertahan. Oleh karena itu menentukan kemampuan material untuk tegangan berdiri tanpa kegagalan. Karena kekuatan bervariasi sesuai dengan jenis pembebanan. Dimungkinkan untuk membatalkan kekuatan tarik, tekan, geser, atau puntir.
Tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh material apa pun sebelum dihancurkan disebut kekuatan tertinggi . Kecenderungan suatu material adalah kekuatan utamanya dalam tegangan.
Elastisitas adalah sifat mekanik bahan yang dengannya deformasi disebabkan oleh beban yang diterapkan menghilang setelah membuang muatan . Dengan kata lain, elastisitas suatu material adalah kekuatannya untuk kembali ke posisi semula setelah deformasi ketika tegangan atau beban dihilangkan. Elastisitas adalah sifat tarik material.
Ketahanan material terhadap deformasi elastis atau defleksi disebut kekakuan atau kekakuan . Bahan yang mengalami deformasi ringan di bawah beban memiliki tingkat kekakuan atau kekakuan yang tinggi. Misalnya balok baja dan aluminium yang ditangguhkan keduanya cukup kuat untuk memikul beban yang diperlukan tetapi aluminium akan ”melorot ”atau belokkan lebih jauh. Dengan kata lain, balok Baja lebih kaku atau lebih kaku dari Balok aluminium.
Jika bahan mengikuti hukum hook, yaitu, memiliki hubungan tegangan-regangan linier, kekakuannya diukur dengan modulus young E . Semakin tinggi nilai modulus Young, semakin kaku material tersebut.
Dalam tegangan tarik dan tekan, ini disebut modulus kekakuan atau “modulus elastisitas ”; dalam geser, modulus kekakuan , dan ini biasanya 40% dari nilai modulus Young untuk bahan yang umum digunakan; dalam distorsi volumetrik , modulus curah.
Istilah fleksibilitas kadang-kadang digunakan sebagai kebalikan dari kekakuan. Namun fleksibilitas biasanya berkaitan dengan lentur atau lentur. Juga mungkin menyiratkan penggunaan lentur dalam rentang plastik.
Plastisitas suatu material adalah kemampuannya untuk mengalami beberapa tingkat deformasi permanen tanpa pecahnya kegagalan. Deformasi plastis hanya akan terjadi setelah rentang elastis terlampaui.
Plastisitas penting dalam membentuk, membentuk, mengekstrusi dan banyak proses kerja panas atau dingin lainnya. Bahan seperti tanah liat, timah. dll adalah plastik pada suhu kamar dan Baja adalah plastik saat panas terang. Secara umum, plastisitas meningkat dengan meningkatnya suhu.
Daktilitas adalah salah satu sifat mekanik suatu bahan yang memungkinkannya menarik keluar menjadi kawat tipis . Baja ringan adalah bahan yang ulet. Persen perpanjangan dan pengurangan daerah dalam tegangan sering digunakan sebagai ukuran empiris daktilitas.
Kelenturan suatu bahan adalah kemampuannya untuk diratakan menjadi lembaran tipis tanpa retak oleh pengerjaan panas atau dingin. Aluminium, tembaga, timah, timah, baja, dll. adalah logam yang dapat ditempa.
Penting untuk dicatat bahwa beberapa bahan mungkin dapat ditempa dan ulet. Pemimpin misalnya, dapat dengan mudah digulung dan dipalu menjadi lembaran tipis tetapi tidak dapat ditarik menjadi kawat. Meskipun keuletan dan kelenturan sering digunakan secara bergantian, keuletan dianggap sebagai kualitas tarik, sedangkan kelenturan dianggap sebagai kualitas tekan.
Kata keuletan dan kelenturan membuatnya hampir identik dengan kemampuan kerja atau kemampuan mampu bentuk yang jelas terkait dengan deformasi plastis.
Ketahanan adalah sifat mekanik bahan yang memiliki kapasitas bahan untuk menyerap kehilangan energi pada penghapusan beban. Energi yang tersimpan diberikan persis seperti dalam string jika beban dihilangkan.
Energi maksimum yang dapat disimpan dalam tubuh batas elastis disebut ketahanan bukti , dan ketahanan bukti per satuan volume disebut modulus ketahanan . Dengan kata lain, modulus resiliensi didefinisikan sebagai jumlah energi yang dibutuhkan untuk menekankan satuan volume suatu material hingga batas proporsionalnya. Kuantitas memberikan kapasitas material untuk menahan guncangan dan getaran.
Ketangguhan adalah ukuran jumlah energi yang dapat diserap suatu material sebelum terjadinya patah atau kegagalan yang sebenarnya. Misalnya, jika beban tiba-tiba diterapkan pada sepotong baja ringan dan kemudian ke sepotong kaca, baja ringan akan menyerap lebih banyak energi sebelum terjadi kegagalan. Jadi, baja ringan dikatakan jauh lebih tangguh daripada kaca.
Ketangguhan suatu material adalah kemampuannya untuk menahan deformasi plastis dan elastis. Oleh karena itu, ini adalah kualitas yang sangat diinginkan untuk bagian struktural dan mesin yang harus tahan terhadap goncangan dan getaran. Baja mangan, besi tempa, baja ringan, dll. adalah material yang keras.
Kerja atau energi yang diserap suatu bahan kadang-kadang disebut modulus ketangguhan. Ketangguhan terkait dengan kekuatan impak, yaitu, ketahanan terhadap beban tertentu.
Kekerasan adalah sifat dasar yang berkaitan erat dengan kekuatan. Kekerasan biasanya didefinisikan dalam hal kemampuan bahan untuk menahan goresan, abrasi, pemotongan, lekukan, atau penetrasi. Penting untuk dicatat bahwa kekerasan logam tidak secara langsung berhubungan dengan kemampuan mengeras dari logam.
Banyak metode yang sekarang digunakan untuk menentukan kekerasan material. Mereka adalah Brinell, Rockwell, dan Vickers .
Kemampuan mengeras menunjukkan tingkat kekerasan yang dapat diberikan pada logam khususnya Baja, dengan proses pengerasan. Ini menentukan kedalaman dan distribusi kekerasan yang disebabkan oleh quenching . Kekerasan logam ditentukan oleh uji Jominy untuk menentukan seberapa baik kekerasan logam dari pusat logam ke antarmuka logam. Uji Jominy (ISO 642:1999 ) melibatkan pemanasan benda uji dari Baja (diameter 25mm dan panjang 100mm) ke austenisasi suhu dan pendinginan dari satu ujung dengan Jet air yang terkontrol dan terstandarisasi. Logam yang mampu dikeraskan di seluruh strukturnya dikatakan memiliki kemampuan mengeras yang lebih tinggi.
Kerapuhan suatu material adalah sifat putus tanpa banyak distorsi permanen. Ada banyak material yang pecah atau gagal sebelum banyak deformasi terjadi.
Bahan tersebut rapuh, misalnya, kaca, besi cor. Oleh karena itu, material yang tidak ulet dikatakan sebagai material yang getas.
Biasanya kekuatan tarik bahan rapuh hanya sebagian kecil dari kekuatan komprehensifnya.
Kemampuan mesin bukan merupakan sifat mekanik intrinsik bahan, melainkan hasil interaksi kompleks antara benda kerja dan berbagai perangkat pemotong yang dioperasikan pada tingkat yang berbeda di bawah kondisi pelumasan yang berbeda. Akibatnya, kemampuan mesin diukur secara empiris, dengan hasil yang hanya berlaku dalam kondisi serupa.
Namun, secara sederhana dinyatakan, itu adalah kemudahan logam dapat dihilangkan dalam berbagai operasi pemesinan. Kemampuan pemesinan yang baik menyiratkan hasil yang memuaskan dalam pemesinan.
Kemampuan mesin logam ditunjukkan dengan persentase apa yang indeks kemampuan mesin . Semua logam mesin dibandingkan dengan standar dasar. Logam standar yang digunakan untuk peringkat kemampuan mesin 100 persen adalah baja potong bebas. Indeks kemampuan mesin baja karbon umumnya berkisar antara 40 hingga 60 persen, dan besi tuang dari 50 hingga 80 persen.
Creep adalah sifat mekanik bahan. Deformasi lambat dan progresif material dengan waktu pada tegangan konstan disebut creep . Jenis deformasi mulur yang paling sederhana adalah aliran viskos .
Tergantung pada suhu, stres bahkan di bawah batas elastis dan menyebabkan beberapa deformasi permanen. Hal ini paling umum didefinisikan sebagai regangan tergantung waktu yang terjadi di bawah tekanan. Logam umumnya menunjukkan mulur pada suhu tertinggi, sedangkan plastik, karet, dan bahan amorf serupa sangat peka terhadap suhu terhadap mulur.
Ada tiga tahap dari merayap. Yang pertama bahan memanjang dengan cepat tetapi pada tingkat yang menurun. Pada tahap kedua, laju pemanjangan adalah konstan. Pada tahap ke-3, laju pemanjangan meningkat dengan cepat sampai material gagal. Tegangan untuk laju regangan tertentu pada suhu konstan disebut kekuatan mulur.
kelelahan sifat material menentukan perilakunya ketika mengalami ribuan atau bahkan jutaan beban siklik aplikasi di mana tegangan maksimum yang dikembangkan dalam setiap siklus berada dalam kisaran elastis material. Dalam kondisi ini, kegagalan dapat terjadi setelah sejumlah aplikasi beban tertentu, atau material dapat terus memberikan layanan tanpa batas. Dalam banyak kasus, komponen dirancang untuk memberikan panjang layanan tertentu di bawah siklus pemuatan yang ditentukan; banyak komponen mesin aero dan turbin berkecepatan tinggi adalah jenis ini.
Jadi ini semua adalah Sifat Mekanik Material yang berbeda yang berguna untuk mendapatkan wawasan tentang jenis bahan yang harus dipilih sesuai dengan kebutuhan.
Teknologi Industri
Penelitian adalah bagian tak terelakkan dari proses pemilihan bahan — untuk mengetahui apakah bahan tertentu cocok untuk aplikasi Anda atau tidak, Anda perlu melakukan uji tuntas. Deskripsi bahan umum dapat memberi Anda informasi yang cukup untuk mengarahkan Anda ke arah yang benar, seperti apakah p
Material Penting:Memilih Bahan yang Tepat untuk Ketahanan Korosi Sebuah platform lepas pantai dapat memiliki hampir 50.000 kaki tubing, lebih dari 20.000 komponen sistem fluida, tidak kurang dari 10.000 fitting, dan sebanyak 8.000 sambungan mekanis. Itu sebabnya ketika memilih bahan, penting untuk
Bagian Plastik Cetak 3D Dengan Cepat Setelah Memilih Bahan Anda Keindahan bekerja dengan produsen khusus adalah akses ke berbagai macam bahan dan metode produksi yang memungkinkan Anda menghidupkan desain unik Anda persis seperti yang dibayangkan. Tetapi ketika waktu sangat penting, pengambilan kep
Desainer dan insinyur akhir-akhir ini lebih sering beralih ke pencetakan 3D logam kelas industri (manufaktur aditif) untuk prototipe dan komponen produksi. Di Protolabs, teknologi direct metal laser sintering (DMLS) kami membangun prototipe logam yang berfungsi penuh dan komponen penggunaan akhir da
