bab 2 mechanical behavior

TEKNOLOGI PEMBUATANSPE 4062

NAME: NUR FATIMAH NASIRNO. MATRIK: AP090135LECTURER’S NAME: DR AMIRMUDIN B UDIN

BAB 2 MECHANICAL BEHAVIOR, TESTING, AND

MANUFACTURING PROPERTIES OF MATERIALS

APA ITU SIFAT BAHAN, PENGUJIAN DAN SIFAT BAHAN DALAM

PEMBUATAN?

SPRING ALUMINIUM

Apa akan terjadi bila ditarik?

Apa akan terjadi bila ditarik?

Apa akan terjadi bila ditekan?

Apa akan terjadi bila ditekan?

Ia akan kembali kepada keadaan

asal selepas dilepaskan







PENGENALAN

Sifat bahan pembuatan yang paling ketara ialah boleh menampung beban.

Terdapat pelbagai jenis beban dan kaedah ujian direkabentuk untuk

menghasilkan semula pembebanan dalam khidmat merekabentuk.

Sifat kajidaya bahan ialah kajian pepejal yang mengalami bebanan dan bertujuan untuk menerangkan sifat-sifat pepejal semasa dikenakan bebanan tersebut.

Pengetahuan mengenai sifat-sifat seperti kekuatan, kekukuhan, pesongan dan sebagainya sangat berguna dalam merekabentuk komponen.

PENGENALAN

Pengujian bahan penting di dalam proses teknologi pembuatan.

Ujian mekanikal memainkan peranan yang penting dalam menilai sifat-

sifat asas bahan kejuruteraan serta dalam membangunkan bahan-bahan

baru dan dalam mengawal kualiti bahan-bahan untuk digunakan dalam

reka bentuk dan pembinaan sesuatu bangunan dan produk.

MENGAPA PERLU PEGUJIAN BAHAN?Beberapa sebab-sebab yang baik untuk menguji bahan-bahan

1) Penyelidikan. Memerlukan ukuran yang tepat sifat bahan-bahan yang sedia ada supaya jurutera boleh

memilih bahan yang sesuai untuk projek yang diberikan. Bahan saintis membangunkan bahan-bahan baru perlu cara untuk mengukur kemajuan.

2) Kawalan kualiti dalam pembuatan. Apabila bahan-bahan yang gagal ujian kawalan kualiti, punca kecacatan

boleh dikesan, dan masalah dalam barisan pembuatan boleh diperbaiki.

3) Ujian kitaran hidup.

Ujian automatik dengan kitaran berulang tekanan boleh menghasilkan

maklumat mengenai berapa lama bahan boleh dijangka untuk bertahan di

bawah pelbagai keadaan persekitaran.

BAGAIMANA PENGUJIAN BAHAN DILAKUKAN BAGI MENGENALPASTI

SESUATU SIFAT BAHAN?

TENSION

APA ITU TEGANGAN (TENSION)?

TENSION TEST ( UJIAN TEGANGAN) Jenis yang paling biasa ujian yang digunakan untuk mengukur sifat- sifat mekanikal bahan adalah Ujian Ketegangan.

Ujian tegangan digunakan secara meluas untuk menyediakan maklumat reka bentuk asas pada kekuatan bahan dan ujian penerimaan untuk spesifikasi bahan.

Ujian tegangan adalah salah satu kaedah yang lazim digunakan untuk menentukan sifat mekanikal bahan seperti kekuatan (strength), kemuluran (ductility), keliatan (toughness), modulus elastik (elastic modulus) dan ketegangan-pengerasan keupayaan (strain-hardening capability).

BAGAIMANA PENGUJIAN TEGANGAN BAHAN

DILAKUKAN?

UJIAN TEGANGAN

Ujian ini dijalan ke atas sebatang bar bulat yang mempunyai keratan rentas seragam dalam sebuah mesin ujian tegangan. Mesin ini membolehkan beban paksi tegangan dikenakan ke atas bar yang diuji.

PERALATAN YANG DIGUNAKAN DALAM

UJIAN KETEGANGAN

TENSILE TEST MACHINE

A = Had PerkadaranB = Had anjalC = Titik alah atasD = Titik alah bawahE = Beban maksimum (kekuatan tegangan tertinggi)F = Titik putus

KETERANGAN MENGENAI GRAF

1) Had Keanjalan

Suatu bahan itu dikatakan berkeadaan anjal sekiranya bahan tersebut dapat kembali ke bentuk

asalnya selepas daya yang bertindak di lepaskan. Ini ditunjukkan oleh garisan OA

2) Keplastikan/Set kekal

Keplastikan adalah berlawanan dengan keanjalan. Bahan itu dikatakan berkeadaan plastik jika tidak

dapat kembali kebentuk asal selepas daya yang bertindak keatasnya dilepaskan.

Jika bahan dibebankan selepas titik B dan kemudian beban ini dilepaskan, bahan berkenaan tidak

akan kembali ke panjang asal dan pemanjangan berlebihan atau tetap disebut sebagai set kekal

Perubahan bentuk selepas titik B ialah secara plastik.

KETERANGAN MENGENAI GRAF

3) Takat Alah

Pada titik C, bahan tersebut akan mengalami pemanjangan tanpa peningkatan beban. Titik C disebut

takat alah atas manakala D ialah takat alah bawah.

4)Beban Maksimum

Beban Maksimum disebut sebagai kekuatan tegangan muktamad atau kekuatan tegangan tertinggi.

Nilai ini adalah penting dalam kerja merekabentuk kerana jika beban yang berlebihan dari nilai yang

dikenakan, bahan tersebut akan gagal.

5) Keleheran

Di titik E, bahan tersebut mengalami “Keleheran” iaitu keratan rentasnya semakin berkurangan

Oleh itu , beban yang dikenakan menurun dari nilai maksimum hingga kegagalan berlaku pada titik F.

Spesimen Bar Bulat Yang Digunakan Untuk Ujian Tegangan

DARI GRAF TERSEBUT, DIDAPATI BAHAWA :-

KESAN – KESAN TEGASAN TERIKANKesan Terhadap Suhu

Umumnya, suhu meningkatkan akan mempunyai kesan berikut ke atas lengkung tegasan-terikan:

a)Peningkatan kemuluran dan keliatanb)Tegasan yeild dan modulus keanjalan pengurangan

Suhu juga mempengaruhi eksponen pengerasan terikan dalam kebanyakan logam, di mana n berkurangan dengan peningkatan suhu. Pengaruh suhu, bagaimanapun terbaik digambarkan bersempena dengan kadar ubah bentuk

Kesan Tekanan Hidrostatik Pelbagai ujian telah dijalankan untuk menentukan kesan tekanan hidrostatik pada sifat mekanik bahan. Keputusan ujian pada tekanan naik 3.5 GPa menunjukkan bahawa peningkatan tekanan hidrostatik ketara meningkatkan tekanan dipatah, untuk kedua-dua bahan mulur dan rapuh. Ini kesan berfaedah tekanan hidrostatik telah dieksploitasi dalam proses kerja logam, terutamanya dalam penyemperitan hidrostatik dan pemadatan serbuk logam.

Kesan Radiasi Memandangkan penggunaan banyak logam dan aloi dalam aplikasi nuklear, kajian yang menyeluruh telah dijalankan ke atas kesan radiasi ke atas sifat-sifat mekanik. Tipikal perubahan dalam sifat-sifat keluli dan logam lain yang terdedah kepada tenaga sinaran tinggi meningkat tegasan alah, kekuatan tegangan, dan kekerasan dan mengurangkan kemuluran dan keliatan.

Sinaran mempunyai kesan buruk yang serupa ke atas kelakuan plastik

RUJUKAN

Serope Kalpakjian, Steven R.Schmid, Manufacturing Engineering and Technology (Sixth Edition), Pearson Education South Asia Pte Ltd,

Jurong.,Singapore, 2010

Callister, W.D., Materials Science and Engineering - An Introduction (Sixth

Edition),John Wiley & Sons, Inc., New York,2003

Shackelford, J.F., Introduction to Materials Science for Engineers (Fifth

Edition), Prentice Hall, Inc., Upper Saddle River, NJ, 2000

Thank you!