bktk

a. Material properties

Class

Property

Physical

Dimension, shape Density or specific gravity Porosity

Moisture content Macrostructure Microstructure

Chemical

Oxide or compound composition Acidity or alkalinity

Resistance to corrosion or weathering

Physico-chemical

Water - absorptive or water -repellant action,

Shrinkage and swell due to moisture changes

Acoustical

Sound transmission Sound reflection

Mechanical

Strength, tension, compression, shear and flezure

(under static, impact or fatigue condition) Stiffness,

Thoughness, Elasticity, Plasticity, Ductility, Brittleness,

Hardness, Wear resistance

Thermal

Specific heat Expansion Conductivity

Electrical and magnetic optical

Conductivity Magnetic parmeability Galvanic action

Colour Light transmission Light reflection

Berbagai macam sifat bahan pada tabel diatas yaitu

berbagai macam sifat bahan secara teknik yang

nantinya dapat dipertimbangkan dalam proses

pemilihan bahan. Sifat – sifat tersebut dikelompokkan

berdasarkan beberapa kelas peninjauan, seperti secara

fisik, mekanik, kimia dan lain sebagainya.

2. Sifat Mekanik Bahan

Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting,

karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu

bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan

tersebut) untuk menerima beban / gaya / energi

tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan / komponen

tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat

mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang

lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan

tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan.

Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan

dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik

yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuksuatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahanterhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi halitu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahanterhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara

pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi

tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga

harus tahan korosi, tetapi cukup mencari bahan yang

syarat pada sifat mekaniknya sudah terpenuhi namun

sifat kimianya kurang terpenuhi. Berikut adalah

beberapa sifat mekanik yang penting untuk diketahui :

Kekuatan (strength), menyatakan kemampuan bahan

untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan

menjadi patah. Kekuatan ini ada beberapa macam,

tergantung pada jenis beban yang bekerja atau

mengenainya. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser,

kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

Kekerasan (hardness), dapat didefenisikan sebagai

kemampuan suatu bahan untuk tahan terhadap

penggoresan, pengikisan (abrasi), identasi atau

penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus

(wear resistance). Kekerasan juga mempunya korelasi

dengan kekuatan.

4

Kekenyalan (elasticity), menyatakan kemampuan

bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan

terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah

tegangan dihilangkan. Bila suatu benda mengalami

tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila

tegangan yang bekerja besarnya tidak melewati batas

tertentu maka perubahan bentuk yang terjadi hanya

bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan

hilang bersama dengan hilangnya tegangan yang

diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang bekerja

telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian

dari perubahan bentuk tersebut akan tetap ada

walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan.

Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak

perubahan bentuk elastis yang dapat terjadi sebelum

perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau

dapat dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan

menyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke

bentuk dan ukuran semula setelah menerima bebang

yang menimbulkan deformasi. Kekakuan (stiffness), menyatakan kemampuan bahanuntuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkanterjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.Dalam beberapa hal kekakuan ini lebih pentingdaripada kekuatan. Plastisitas (plasticity) menyatakan kemampuan bahan

untuk mengalami sejumlah deformasi plastik

(permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan.

Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan

diproses dengan berbagai macam pembentukan seperti

forging, rolling, extruding dan lain sebagainya. Sifat ini

juga sering disebut sebagai keuletan (ductility). Bahan

yang mampu mengalami deformasi plastik cukup besar

dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan tinggi,

bahan yang ulet (ductile). Sebaliknya bahan yang tidak

menunjukkan terjadinya deformasi plastik dikatakan

sebagai bahan yang mempunyai keuletan rendah atau

getas (brittle).

Ketangguhan (toughness), menyatakan kemampuan

bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa

mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat

dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang

diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada

suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh

banyak faktor, sehingga sifat ini sulit diukur.

Kelelahan (fatigue), merupakan kecendrungan dari

logam untuk patah bila menerima tegangan berulang –

ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh dibawah

batas kekuatan elastiknya. Sebagian besar dari

kerusakan yang terjadi pada komponen mesin

disebabkan oleh kelelahan ini. Karenanya kelelahan

merupakan sifat yang sangat penting, tetapi sifat ini

juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang

mempengaruhinya.

Creep, atau bahasa lainnya merambat atau

merangkak, merupakan kecenderungan suatu logam

untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya

berubah sesuai dengan fungsi waktu, pada saat bahan

atau komponen tersebut tadi menerima beban yang

besarnya relatif tetap.

Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan

menurut cara pembebanannya, yaitu :

Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahanterhadap beban statis yang besarnya tetap ataubebannya mengalami perubahan yang lambat. Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahanterhadap beban dinamis yang besar berubah – ubah,

atau dapat juga dikatakan mengejut.Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkinberbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda.

4. Sifat Thermal Bahan

Sifat termal bahan adalah perubahan sifat yang

berkaitan dengan suhu. Sifat termal ini dipengaruhi

oleh beberapa factor, yaitu :

1. Kandungan uap air

Apabila suatu benda berpori diisi air, maka akan

berpengaruh terhadap konduktifitas termal.

Konduktifitas termal yang rendah pada bahan insulasi

adalah selaras dengan kandungan udara dalam bahan

tersebut

Hubungan antara konduktifitas termal dan kandungan

uap air dituangkan dalam persamaan sebagai berikut :

pers (1)

Dimana Kh = konduktifitas termal pada kandungan uap

air h

Kd = konduktifitas termal dalam keadaan kering

h = kandungan uap air ( % berat )

2. Suhu

Pengaruh suhu terhadap konduktifitas termal suatu

bahan adalah kecil, namun secara umum dapat

dikatakan bahwa konduktifitas termal akan meningkat

apabila suhu meningkat.

3. Kepadatan dan porositas

Konduktifitas termal berbeda pengaruh terhadap

kepadatan, apabila pori-pori bahan semakin banyak

maka konduktifitas termal rendah. Perbedaan

konduktifitas termal bahan dengan kepadatan yang

sama akan tergantung pada perbedaan struktur yang

meliputi ukuran, distribusi, hubungan pori / lubang.

Sifat termal bahan dikaitkan dengan perpindahan kalor.

Perpindahan kalor ada 2 jenis, yaitu

1. Keadaan tetap (steady heat flow)

2. Keadaan berubah (transien heat flow)

Berikut adalah beberapa sifat konduktifitas termal

bahan dan sifat lainnya.

5. Sifat Elektrik BahanBerdasarkan sifat listriknya, material/bahandikelompokkan menjadi 3 sebagai berikut :

Konduktif – jika resistansinya < 105 ohmDisini elektron mudah bergerak atau mengalir, jadinetralisasi dapat dilakukan dengan mudah dengan cara

grounding.Contoh : logam dan tubuh manusia Insulatif – jika resistansinya > 1011 ohm

Elektron bisa dikatakan tak dapat bergerak, jadi

netralisasi hanya mungkin dilakukan dengan ionisasi.

Contoh : plastik dan karet

Dari pengukuran tribocharging, kita bisa menentukan

apakah muatan listrik mudah ditimbulkan pada bahan

tersebut – jika tidak mudah membangkitkan

muatan (atau muatan yang dihasilkan cukup rendah),

maka bahan itu dapat dikatakan sebagai anti-statik

Statik disipatif – resistansi di antara 105 sampai

1011 ohm

Disini, elektron dapat bergerak tetapi lambat, jadi

perlu diketahui parameter decay time. Untuk

mengetahui berapa cepat grounding dapat

menetralisasi muatan. Pengukuran tribocharging juga

perlu dilakukan untuk mengetahui apakah bahan

tersebut anti-statik atau tidak.

Umumnya bahan yang masuk kategori statik disipatif

adalah bahan buatan, artinya memang khusus dibuat

untuk mempunyai resistansi tertentu, misalnya bahan

dasarnya adalah insulatif tapi diberi tambahan karbon

dalam kadar tertentu untuk membuatnya bersifat

statik disipatif. Jika kadarnya berlebih, bahan juga bisa

bersifat konduktif.

Untuk mengukur nilai resistansi bahan, kita gunakan

MegaOhmmeter (atau Surface Resistance Meter) – ini

semacam multimeter biasa tetapi dengan jangkauan

pengukuran sampai 100 G Ohm atau lebih. Kita juga

dapat menggunakan electrometer (misalnya

Electrostatic Voltmeter/ Fieldmeter) untuk mengukur

muatan listrik dari proses tribocharging dan dengan

bantuan stopwatch, kita pun dapat mengukur decay

time secara kualitatif. Untuk hasil yang lebih akurat,

kita perlu menggunakan Charged Plate Monitor.

Jadi, jika adanya muatan listrik statik menimbulkan

masalah, maka salah satu solusinya adalah denganmenetralkan mutan listrik bersangkutan. Cara efektifuntuk menetralkan muatan listrik dilakukan

berdasarkan sifat listrik material/bahan.Pada dasarnyanetralisasi muatan dapat dilakukan dua cara, yaitugrounding dan ionisasi dengan ionizer. Grounding

dilakukan jika elektron dapat bergerak atau mengalir

dalam bahan bersangkutan, yaitu denganmenghubungkan bahan tersebut ke tanah/bumi ataubagian ground dari kabel listrik karena tanah/bumi

adalah reservoar muatan (sumber muatan yang tak-

terhingga). Sebaliknya, untuk bahan yang tak dapat

mengalirkan muatan, maka tidak ada jalan lain untuk

menetralkan muatan kecuali

memberikan muatan yang berlawanan dari udara.

Sebetulnya udara mengandung sejumlah molekual uap

air yang dapat menetralkan permukaan suatu benda,

tapi netralisasi secara alami ini akan berlangsung

sangat lama. Untuk mempercepat proses netralisasi,

maka digunakan alat/peralatan yang disebut Ionizer.

Ionizer dirancang untuk menghasilkan sejumlah besar

ion positif maupun negatif dan ion-ion tersebut

diarahkan ke permukaan benda yang akan dinetralisasi.

Selain itu, netralisasi juga dapat dilakukan dengan

membasahi permukaan bahan bersangkutan dengan air

biasa (bukan DI water) atau larutan yang mengandung

air seperti IsoPropyl Alcohol (IPA).

http://newbe-for.blogspot.com/2012/05/bahan-konstruksi-teknik-kimia.html?m=1#!/

2012/05/bahan-konstruksi-teknik-kimia.html

SIFAT-SIFAT MEKANIK

Banyak material dalam aplikasinya mengalami pembebanan

atau gaya, sebagai contoh paduan alumunium yang

digunakan sebagai bahan konstruksi sayap pesawat dan

baja sebagai poros pada mobil Sifat mekanik adalah salah

satu sifat penting, karena sifat mekanik menyatakan

kemampuan suatu bahan (termasuk juga komponen yang

terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban/

gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan/

komponen tersebut. Sifat-sifat mekanik bahan

merefleksikan hubungan antara pembebanan yang diterima

suatu bahan dengan reaksi yang diberikan atau deformasi

yang akan terjadi . Sifat-sifat ini didapat dengan melakukan

uji laboratorium yang didesain secara teliti yang dapat

merepresentasikan sedekat mungkin kondisi nyatanya Sifat-

sifat mekanik bahan mendapat perhatian berbagai pihak

seperti para produsen dan konsumen dari suatu material,

organisasi-organisasi penelitian, agen-agen pemerintah, dan

lain-lainnya yang masing-masingnya mempunyai kepentingan-kepentingan tersendiri. Sebagai konsekuensinya, perluadanya suatu konsistensi dalam pengujian yang dilakukan

sesuai dengan standar yang diinginkan The American

Society for Testing and Materials (ASTM) merupakansebuah organisasi yang sangat aktif di amerika terkaitdengan pengujian bahan.

BEBERAPA SIFAT MEKANIK YANG PENTING

Kekuatan (strength): kemampuan suatu bahan untuk

menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi

patah. Kekuatan ini ada beberapa macam tergantung pada

jenis beban yang bekerja, yaitu kekuatan tarik, kekuatan

geser, kekuatan tekan, kekuatan punter/torsi dan kekuatan

lengkung

Kekerasan (hardness): kemampuan suatu bahan untuk tahan

terhadap penggoresan, pengikisan (abrasi), indentasi atau

penetrasi. Sifat ini berkaitan dengan sifat tahan aus (wear

resistance). Kekerasan juga mempunyai korelasi dengan

kekuatan

Kekenyalan (elasticity): kemampuan bahan untuk menerima

tegangan tanpa menyebabkan terjadinya perubahan bentuk

yang permanen setelah tegangan dihilangkan

Kekakuan (stiffness): kemampuan bahan untuk menerima

tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan

bentuk (deformasi) atau defleksi.

Plasticitas (plasticity) , kemampuan bahan untuk mengalami

sejumlah deformasi plastic (permanent) tanpa

mengakibatkan terjadinya kerusakan,sifat ini sangat

diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai

proses pembentukan seperti forging, rolling, extruding

dan lainnya. Sifat plastisitas sering juga disebut dengan

keuletan (ductility). Bahan yang mampu mengalami

deformasi cukup banyak dikatakan sebagai bahan yang

memiliki keuletan yang tinggi, bahan yang ulet (ductile),

sedangkan bahan yang tidak menunjukkan deformasi plastis

dikatakan sebagai bahan yang memiliki keuletan rendah

atau getas (brittle).

Ketangguhan (toughness) , menyatakan kemampuan bahan

untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan

terjadinya kerusakan.

Kelelahan (fatique) , merupakan kecenderungan dari suatu

logam untuk patah bila menerima tegangan berulang-ulang

(cyclic stress) yang besarnya jauh dibawah batas kekuatan

elastiknya (yield strength).Melar (creep) , merupakan kecenderungan suatu logamuntuk mengalami deformasi plastik yang besarnya

merupakan fungsi waktu, pada saat bahan tadi menerima

beban yang besarnya relative tetap.

Berbagai sifat mekanik diatas dapat juga dibedakanmenurut cara pembebanannya, yaitu sifat mekanik statik,sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau

berubah secara lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat

mekanik terhadap beban yang berubah-rubah atau beban

tiba-tiba.

http://piyohsiat.blogspot.com/2011/01/sifat-sifat-mekanik.html?m=1