Slide Teknologi Baja Kuliah Bahan Bangunana Laut

Objective

MENGENALTEKNOLOGIMATERIAL YANGDIGUNAKANDIINDUSTRI

RANCANGBANGUN:JENIS(&STANDARD)SIFAT,PENGERJAAN,PENGGUNAAN&MODUSKERUSAKAN.

Siklus

Material1.PENAMBANGAN(MINING)

:KONSENTRAT

MINERAL2.PELEBURAN(SMELTING)

:INGOT

LOGA3.PEMBENTUKAN(FORMING):PRODUK

SETENGAHJADI4.PENGERJAAN(FABRICATION):PRODUKJADI/

PERALATAN5.OPERASI&PERAWATAN:BANGUNAN/

PERALATANJANGANSEGERARUSAK6.KOROSI:PRODUKKOROSIKEMBALIKEBUMI

Siklus

Material

CATATAN :- PADA SETIAP TAHAP DIPERLUKAN TEKNOLOGI DAN ENERGI

HALFFINISHEDPRODUCTS

PELAT(PLATE)

LEMBARAN(SHEET)

TUBE&PIPE

PROFILSTRUKTUR

KAWAT(WIRE)&KABELSLING(WIREROPE)

STANDARDANCODEMATERIALSTANDARDS

PRODUCTSTANDARDS

DESIGNCODES

MANUFACTURINGCODES

INSPECTIONCODES

OPERATION&MAINTENANCE

CODES

ASALSTANDARDS&CODES:

ASME,ANSI,API,ASTM,AISI,SAE

JIS

DIN

AFNOR

BS

SII

LOGAM&PADUANJENIS:

BAJA(S'T'EEL):BAJAKARBON,BAJAPADUAN

BESICOR(CASTIRON)

ALUMINIUM&PADUANNYA

TEMBAGA&PADUANNYA:BRASS,BRONZE

TITANIUM&PADUANNYA

SUPERALLOYS:Ni,Co,Fe

BASE

TIMAHPUTIHTIMAHHITAM&PADUANNYA:BABBITT

SIFATFISIKMATERIAL

TITIKCAIR MASSAJENIS KONDUKTIVITASPANAS KONDUKTIVITASLISTRIK KOEFISIENMUAI DST.

SIFATMEKANIKMATERIAL

KEKUATANLULUH(YIELDSTRENGTH) KEKUATANTARIK(TENSILESTRENGTH) PERPANJANGAN(ELONGATION) KEKERASAN(HARDNESS) HARGAIMPACT BATASLELAH(FATIGUELIMIT) BATASMULUR(CREEPLIMIT) KETAHANANAUS

SIFATKIMIAMATERIAL

KETAHANANKOROSI

SIFATTEKNOLOGI

MAMPUCOR(CASTABILITY) MAMPUBENTUK(FORMABILITY) MAMPULAS(WELDABILITY) MAMPUKERAS(HARDENABILITY) MAMPUMESIN(MACHINABILITY)

PENGUJIAN&PEMERIKSAAN(TESTING&INSPECTION)

PENGUJIANMEKANIK:UJITARIKUJILENTURUJIGESERUJITEKANUJIKERASUJIIMPACTUJIFATIGUEUJICREEPUJIAUS

PENGUJIANKOROSI

PENGUJIANMATERIAL(MATERIALTESTING):


PEMERIKSAANMATERIALPEMERIKSAANKOMPONEN/PERALATAN

PEMERIKSAAN(INSPECTION):


MERUSAK(DESTRUCTIVE):METALOGRAFI

TIDAKMERUSAK(NONDESTRUCTIVE):NDT/NDI:VISUALDYEPENETRANTULTRASONICXRAYRADIOGRAPHYMAGNETICPARTICLEEDDYCURRENTINFRAREDTHERMOGRAPHY

TEKNIKPEMERIKSAAN

PENGUJIANMEKANIKBagian

3

MACAMMACAMPENGUJIANMEKANIK

UJITARIK(TENSIONTEST)

UJIIMPAK(IMPACTTEST)

UJILELAH(FATIGUETEST)

UJIKEKERASAN(HARDNESSTEST)

UJIMULUR(CREEPTEST)

UJILENTUR(FLEXURETES7)

UJITEKUK(BENDTEST)


Sifat

mekanik

yangdiperoleh

dari

pengujian

tarik adalah

:

Kekuatan

Tarik

(tensilestrength)

Kekuatan

Luluh

(yieldstrength)

Keuletan (ductility)

Ketangguhan

(toughness)

ModulusElastisitas


SampleUji

Tarik

Lokasi

pengambilan

sample,bentuk,dan

dimensi

spesimen

uji

tarik

harus

mengikuti standar,misalnya

JIS,ASTM

Dimensi

utama

dari

sampleuji

tarik

adalah:Luas

penampang

melintang

awal

=Ao

Panjang

uji

awal

(gagelength)=Lo

UJITARIK(TENSIONTEST)Lokasi

pengambilan

sampleUji

Tarik

Menurut

JIS


Spesimen

Uji

Tarik

Berbentuk

Silinder,Pelat,Menurut

ASTME8


Type of test place

Width W

Gauge length L

Parallel length P

Radius of fillet R

Thickness T

12 A 19 50 60 pprox. 15 min. Thickness of tube

12 B 25 50 60 pprox. 15 min. Thickness of tube

12 C 38 50 60 pprox. 15 min. Thickness of tube

Remark: The cross section of parallel portion of this test piece shall be of are from as cut out of the tubular material. However, the garipped ends of test piece may be hammered flat at the room temperature.

Unit:mm

Spesimen

Uji

Tarik

Untuk

Pipa,Menurut

JISZ2201


Spesimen

Uji

Tarik

Untuk

Besi

Cor,Menurut

ASTME8

Specimen size:

Dimension, mm Dimension, inchiesSmall Medium Large Small Medium Large

a, min. 32 38 60 1 141 12

2 14

c, appor. 20 30 48 341 18

1 78

d (

tol.) 12.5 20.0 30.0 0.50 0.75 1.25, min. 95 100 160 3 34 4

6 38


Spesimen

Uji

Tarik

untuk

Kayu,Menurut

ASTMD143


Beberapa

Kesalahan

yangMungkin

Terjadi

pada

Pembuatan

Speimen

Berbentuk

Pelat


Metoda

Pengujian

Spesimen

uji

tarik

dijepit

di

kedua

ujungnya

dan

ditarik

dengan

kecepatan

konstan

Akibat

tarikan

tersebut,specimenakan

bertambah

panjang

dengan

pertambahan

panjang

adalah

L

Akibat

pertambahan

panjang

yangterjadi

pada

specimen,maka

loadcellakan

mencaat

reaksi

berupa

gaya

tarik,P.

Skema

Pengujian

Tarik Kurva Gaya Tarik, P, terhadapPertambahan Panjang, L


Tegangan

:

=

Pi

(kg/mm2

atau

MPa)Ao

Regangan:e=Li

X100%

(%)Lo

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik

(EngineeringStressStrainCurve)

Kurva

Teganganregangan


Darikurva

teganganregangan

teknis

dapat

diketahui

beberapa

sifat

material,antara

lain:Kekuatan

tarik,

U

:

U

=Pu

,(kg/mm2

atau

MPa)AO

Kekuatan

luluh,

y

,sering

ditentukan

dengan

metoda

offset

y

=Py

,(kg/mm2

atau

MPa)Ao

Keuletan

materialditunjukkan

oleh

dua

besaran

yaitu:regangan

pada

titik

patah,ef

,atau

reduksi

penampang,qef

=Lf Lo,(%)Lo

q=Af

AO

,(%)AO

Moduluselastisitas

material,E,ditunjukkan

oleh

kemiringan

kurva

teganganregangan

teknis

di

daerah

elastis.E=tan

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik



DiDaerahElastis

Tegangan

materialsebanding

dengan

regangan

yangterjadi

Hukum

Hooke

=E.e

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik



DiDaerahPlastis

Deformasi

plastis

terjadi

bila

tegangan

kerja

melebihi

kekuatan

luluhk

>y

Akibat

deformasi

plastis,pada

materialterjadi

berubahan

bentuk

yangpermanen

Materialakan

patah

bila

tegangan

kerja

melampaui

tegangan

ultimatek

>u

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik



Faktor

Keamanan

(SafetyFactor)Untuk

Beban

Statis

Menghindari

Deformasi

Plastis

SF=

iy

Menghindari

Kemungkinan

PatahSF

=iu

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik



TeganganRegangan

Sebenarnya

(True

stressstrain)

t

= Pi

,(kg/mm')Ai

=In(Lt

)=In(Ao

)Lo

AtKurva

teganganregangan

sebenarnya

sering

didekati

dengan

menggunakan

persamaan

berikut

: t

=Kn

dimana

:K=adalah

konstanta

tegangann=adalah

exponen

pengerasanregangan

(strainhardeningexponent)

Kurva

Tegangan

regangan

Teknik


Perbandingan

Kurva

Tegangan

Regangan

Teknik

dengan

Kurva

TeganganRegangan

Sebenarnya

Metal Condition n K, psi0.05% C stell Annealed 0.26 77,000SAE 440 steel Annealed 0.15 93,0000.6% C steel Quenched and tempered 1000OF 0.10 228,0000.6% C steel Quenched and tempered 1300OF 0.19 178,000Copper Annealed 0.54 46,40070/30 brass Annealed 0.49 130,000


Ketangguhan(Toughness)

Ketangguhanmaterialditunjukkanolehenergiyangmampudiserapmaterialsampai

materialpatah

KurvaTegangan reganganTeknik(EngineeringStressStrainCurve)

Perhitungan Sifat Ketangguhan Material

UJIIMPAK(IMPACTTESTING)

Pengujianimpakdilakukanuntukmendapatkan datakeuletanmaterialatauketangguhan

daerahlasan. Spesimenyangdiberitakikan(notch)menerima

bebantibatiba. Besarnyaenergiyangdigunakanuntuk

mematahkanspesimendiukur.


AlatUjiImpak(MetodeCharpy)


Thisproducesagraphofimpact

toughnessforthematerialasa

functionoftemperature. Animpacttoughnessversus

temperaturegraphforasteelis

shownintheimage. Itcanbeseenthatatlow

temperaturesthematerialismore

brittleandimpacttoughnessis

low. Athightemperaturesthematerial

ismoreductileandimpact

toughnessishigher. Thetransitiontemperatureisthe

boundarybetweenbrittleand

ductilebehaviorandthis

temperatureisoftenanextremely

importantconsiderationinthe

l ti

f

t i l


Energiuntukmematahkanspesimendiukurberdasarkanpada perbedaanenergipotensialdaribandulpemukulpadasaat

sebelumdansesudahmemukulspesimenE=mg(ab)

dimana:E=energiuntukmematahkanspesimen(joule)m=masabandulpemukulg=percepatangrafitasia=bedatinggititikpusatmasabandulpemukulke

spesimensaatsebelummemukulb=bedatinggipusatmasabandulsesudahmemukul

spesimen


DasarPengukuranEnergiImpak


Skema

Proses

Pengujian

Impak

Pemasangan

Spesimen

pada

Anvil


Temperatur

Transisi

Beberapa

Jenis

yang

Diukur

dengan

Metoda

CharpyPatah

Getas,Patah

Ulet

Sebagai

Fungsi

DariTemperatur


Permukaan

Patahan

Spesimen

mpak

Sebagai

Fungsi

dari

Temperatur

Pengujian

UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)

Materialbila

menerima

beban

dinamis kelakuannya

tidak

sama

bila

dibandingkan

dengan

kelakuannya

pada

pembebanan

statis.

Contoh

beban

dinamis

yangterjadi


Metoda

Pengujian

Fatigue:

Metoda

fatiguelentur

putar

(Rotating

BendingFatigue)

Metoda

fatigueaxial(AxialFatigue)


Pada

mesin

uji

fatiguelentur

putar,beban

yang diterima

oleh

spesimen

adalah

tegangan

normal

bolakbalik

murni

dengan

rasio

tegangan

R=1. Besarnya

tegangan

dan

jumlah

putaran,N,yang

mampu

diterima

oleh

spesimen

dicatat

sebagai datapengujian.

Bila

pengujian

fatiguedilakukan

terhadap beberapa

spesimen

yangdiberi

tegangan

berbedabeda

maka

jumlah

putaran

yangmampu diterima

oleh

setiap

spesimen

sampai

patah

akan

berbeda

pula. Pemetaan tegangan sebagai fungsi dari jumlah

putaran

akan

diperoleh

kurva

SN.


Kurva

SNuntuk

materialbaja

membentuk

garis horisontal

pada

suatu

beban

tegangan

tertentu.

Dibawah

tegangan

ini

secara

teoritis

baja

tersebut mampu

menerima

beban

fatigueuntuk

selamanya

tanpa

terjadi

patah.Batastegangan

ini

disebut

batas fatigue(fatiguelimit).

Sedangkan

materialaluminium,tembaga,magnesium dan

paduan

tembaga

memiliki

kurva

SNyangterus

menurun

dengan

naiknya

jumlah

putaran.Material jenis

ini

tidak

memiliki

batas

fatigue.

Sebagai

penggantinya

ditentukan

suatu

parameter yangdisebut

kekuatan

fatigue(fatiguestrength),yaitu

besarnya

tegangan

yangmampu

diterima

oleh materialuntuk

sejumlah

putaran

tertentu,misalnya

10.


Batasfatiguedan

kekuatan

fatiguematerial bergantung

pada

beberapa

faktor

antara

lain:

Ukuran

komponen Konsentrasi tegangan,misalnya

adanya

takikan

Kekasaran

permukaan

clanproses

pengerjaan Tegangan sisa


Tegangan

amplitudo,

a,adalah

:

a

=1

22

Tegangan

amplitudo,m,adalah

:

m =1

22

Rasio

tegangan,R,adalah

:

R=12

Rasio

amplitudo

tegangan

adalah

:

A=am


Skema

Mesin

Uji

FatigueLentur

Putar

Skema

Mesin

Uji

FatigueAxial


Spesimen

Uji

FatigueLentur

Putar,ASTM

Spesimen

Uji

FatigueAxial,ASTME466

Spesimen

CompactTension,ASTME399


Kurva

SNuntuk

Aluminium

dan

BajaKarbon

Slide Number 1ObjectiveSiklus MaterialSiklus MaterialHALF FINISHED PRODUCTSSTANDAR DAN CODELOGAM & PADUANSIFAT FISIK MATERIAL SIFAT MEKANIK MATERIAL SIFAT KIMIA MATERIAL SIFAT TEKNOLOGIPENGUJIAN & PEMERIKSAAN (TESTING & INSPECTION)PENGUJIAN & PEMERIKSAAN (TESTING & INSPECTION)PENGUJIAN & PEMERIKSAAN (TESTING & INSPECTION)PENGUJIAN MEKANIKMACAM-MACAM PENGUJIAN MEKANIKUJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI TARIK (TENSION TEST)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI IMPAK (IMPACT TESTING)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)

Slide Teknologi Baja Kuliah Bahan Bangunana Laut

Documents

Transcript of Slide Teknologi Baja Kuliah Bahan Bangunana Laut