Slide Teknologi Baja Kuliah Bahan Bangunana Laut
-
Upload
reezali-raharjaya -
Category
Documents
-
view
21 -
download
0
description
Transcript of 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):
-
PENGUJIAN&PEMERIKSAAN(TESTING&INSPECTION)
PEMERIKSAANMATERIALPEMERIKSAANKOMPONEN/PERALATAN
PEMERIKSAAN(INSPECTION):
-
PENGUJIAN&PEMERIKSAAN(TESTING&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)
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Sifat
mekanik
yangdiperoleh
dari
pengujian
tarik adalah
:
Kekuatan
Tarik
(tensilestrength)
Kekuatan
Luluh
(yieldstrength)
Keuletan (ductility)
Ketangguhan
(toughness)
ModulusElastisitas
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Spesimen
Uji
Tarik
Berbentuk
Silinder,Pelat,Menurut
ASTME8
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Spesimen
Uji
Tarik
untuk
Kayu,Menurut
ASTMD143
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Beberapa
Kesalahan
yangMungkin
Terjadi
pada
Pembuatan
Speimen
Berbentuk
Pelat
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Tegangan
:
=
Pi
(kg/mm2
atau
MPa)Ao
Regangan:e=Li
X100%
(%)Lo
Kurva
Tegangan
regangan
Teknik
(EngineeringStressStrainCurve)
Kurva
Teganganregangan
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
(EngineeringStressStrainCurve)
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
DiDaerahElastis
Tegangan
materialsebanding
dengan
regangan
yangterjadi
Hukum
Hooke
=E.e
Kurva
Tegangan
regangan
Teknik
(EngineeringStressStrainCurve)
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
(EngineeringStressStrainCurve)
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Faktor
Keamanan
(SafetyFactor)Untuk
Beban
Statis
Menghindari
Deformasi
Plastis
SF=
iy
Menghindari
Kemungkinan
PatahSF
=iu
Kurva
Tegangan
regangan
Teknik
(EngineeringStressStrainCurve)
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
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
(EngineeringStressStrainCurve)
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
-
UJITARIK(TENSIONTEST)
Ketangguhan(Toughness)
Ketangguhanmaterialditunjukkanolehenergiyangmampudiserapmaterialsampai
materialpatah
KurvaTegangan reganganTeknik(EngineeringStressStrainCurve)
Perhitungan Sifat Ketangguhan Material
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Pengujianimpakdilakukanuntukmendapatkan datakeuletanmaterialatauketangguhan
daerahlasan. Spesimenyangdiberitakikan(notch)menerima
bebantibatiba. Besarnyaenergiyangdigunakanuntuk
mematahkanspesimendiukur.
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
AlatUjiImpak(MetodeCharpy)
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Thisproducesagraphofimpact
toughnessforthematerialasa
functionoftemperature. Animpacttoughnessversus
temperaturegraphforasteelis
shownintheimage. Itcanbeseenthatatlow
temperaturesthematerialismore
brittleandimpacttoughnessis
low. Athightemperaturesthematerial
ismoreductileandimpact
toughnessishigher. Thetransitiontemperatureisthe
boundarybetweenbrittleand
ductilebehaviorandthis
temperatureisoftenanextremely
importantconsiderationinthe
l ti
f
t i l
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Energiuntukmematahkanspesimendiukurberdasarkanpada perbedaanenergipotensialdaribandulpemukulpadasaat
sebelumdansesudahmemukulspesimenE=mg(ab)
dimana:E=energiuntukmematahkanspesimen(joule)m=masabandulpemukulg=percepatangrafitasia=bedatinggititikpusatmasabandulpemukulke
spesimensaatsebelummemukulb=bedatinggipusatmasabandulsesudahmemukul
spesimen
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
DasarPengukuranEnergiImpak
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Skema
Proses
Pengujian
Impak
Pemasangan
Spesimen
pada
Anvil
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Temperatur
Transisi
Beberapa
Jenis
yang
Diukur
dengan
Metoda
CharpyPatah
Getas,Patah
Ulet
Sebagai
Fungsi
DariTemperatur
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
Temperatur
Transisi
Beberapa
Jenis
yang
Diukur
dengan
Metoda
CharpyPatah
Getas,Patah
Ulet
Sebagai
Fungsi
DariTemperatur
-
UJIIMPAK(IMPACTTESTING)
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
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
Metoda
Pengujian
Fatigue:
Metoda
fatiguelentur
putar
(Rotating
BendingFatigue)
Metoda
fatigueaxial(AxialFatigue)
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
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.
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
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.
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
Batasfatiguedan
kekuatan
fatiguematerial bergantung
pada
beberapa
faktor
antara
lain:
Ukuran
komponen Konsentrasi tegangan,misalnya
adanya
takikan
Kekasaran
permukaan
clanproses
pengerjaan Tegangan sisa
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
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
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
Skema
Mesin
Uji
FatigueLentur
Putar
Skema
Mesin
Uji
FatigueAxial
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
Spesimen
Uji
FatigueLentur
Putar,ASTM
Spesimen
Uji
FatigueAxial,ASTME466
Spesimen
CompactTension,ASTME399
-
UJIKELELAHAN(FATIGUETEST)
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)