Material Teknik
Merancang dan membuat produk
– Produk harus berfungsi dengan baik sepanjang kurun pakainya
– Produk layak secara estetika dan ekonomi
Dibutuhkan pengetahuan dalam memilih material yang tepat sesuai dengan tolok ukur perancangan
Logam yang benar-benar murni tidak pernah ada
Ketidakmurnian (Impurity) atau kehadiran atom ajaib selalu terjadi
Atom asing selaku cacat titik
Pada paduan (alloy) atom asing disertakan untuk mendapatkan karaterisitik material yang tertentu
Sterling Silver: 92.5 % perak + 7.5% tembaga.
Penambahan tembaga memajukan kekuatan mekanik dan ketahanan korosi
Pada proses merancang produk, ketika menentukan material mesti diperhatikan properti (sifat) dari material tersebut, sehingga pada ketika digunakan tidak mengalami kegagalan (mis: deformasi yang berlebihan, patah)
Sifat mekanik: kekuatan, keuletan, kekakuan, kelentingan, ketangguhan, kekerasan, ketahanan kepada impak, kekuatan fatique
Pengujian Mekanik :
Proses pengujian untuk mengenali sifat mekanik dari suatu material
Material kristal: material yang atom-atomnya tersusun membentuk array 3d dan berulang secara periodik.
– Semua metal, pada umumnya keramik, beberapa polimer
Material non kristal: material yang atom-atomnya tidak tersusun secara periodik. Dinamakan juga material Amorphous
Material memiliki kekerasan tinggi :
– logam berpengaruh lazimnya keras
– mempunyai ketahanan yang tinggi kepada deformasi plastis
– memiliki ketahanan kepada aus yang baik
Paduan terdiri dari komponen penyusun yang disebut unsur.
Komponen ialah logam murni dan/atau senyawa yang membentuk sebuah paduan logam
Misal: paduan tembaga-seng kuningan (Copper-Zinc brass), komponennya Cu dan Zn
Paduan biner: tersusun dari 2 komponen
Paduan terner: tersusun dari 3 bagian
Paduan besi (ferrous alloys): besi sebagai unsur utama
Merupakan material yang luas penggunaannya disebabkan:
– besi terdapat dalam kuantitas yang melimpah di alam
– logam besi dan baja dapat buatan relatif murah dengan berbagai proses dan teknik fabrikasi
– mampu dibentuk mempunyai sifat mekanik dan fisik yang beraneka ragam
– kekurangannya yakni kebanyakan paduan besi tidak tahan kepada korosi
Besi cor kelabu (gray cast iron) :
– Selama proses pendinginan terbentuk grafit yang ibarat ranting pohon (graphite flakes)
– Permukaan patahan berwarna kelabu (gray)
Metal yang mempunyai temperatur cair yang sangat tinggi dapat diklasifikasikan kedalam refractory metal
Niobium (Nb), melting temperature: 2468°C, Molybdenum (Mo), Tungsten (W) melting temperature 3410°C, Tantalum (Ta)
Modulus elastisitas, kekuatan, kekerasan tinggi pada temperatur kamar maupun tinggi
Aplikasi antara lain:
– tantalum dan molybdenum dipadukan dengan baja tahan karat untuk meningkatkan ketahanan korosi
– Paduan molybdenum : untuk cetakan ekstrusi, space vehicles, x-ray tubes, welding electrode