Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR Jurusan Teknik Mesin-PNUP 1-1 I. BAHAN-BAHAN TEKNIK Setelah mempelajari Bab I diharapkan mahasiswa dapat: Mengenal asal bahan yang digunakan dalam dunia teknik. Menjelaskan pertimbangan-pertimbangan di dalam memilih bahan teknik. Menjelaskan sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan teknik. Menjelaskan perbedaan bahan-bahan teknik yang satu dengan yang lainnya. 1.1. Pendahuluan Bahan/material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dll. Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya (jaman batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dsb. Dengan perkembangan peradaban manusia bahan–bahan alam tsb bisa diolah sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi. Pada 50 tahun terakhir para saintis menemukan hubungan sifat–sifat bahan dengan elemen struktur bahan. Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai sifat–sifat yang berbeda. Bahan adalah wujud asal benda kerja. Menurut asalnya bahan terdiri dari: Bahan alami yang langsung dipakai kayu, batu Bahan alami yang diproses fisika dan kimia bijih-bijih logam menjadi logam. Bahan buatan yang tidak didapat secara alami tetapi dari bahan mentah melalui proses kimia yang rumit gelas, seluloid, dll.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR
Jurusan Teknik Mesin-PNUP
1-1
I. BAHAN-BAHAN TEKNIK
Setelah mempelajari Bab I diharapkan mahasiswa dapat:
Mengenal asal bahan yang digunakan dalam dunia teknik.
Menjelaskan pertimbangan-pertimbangan di dalam memilih bahan teknik.
Menjelaskan sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan teknik.
Menjelaskan perbedaan bahan-bahan teknik yang satu dengan yang lainnya.
1.1. Pendahuluan
Bahan/material merupakan kebutuhan bagi manusia mulai zaman dahulu
sampai sekarang. Kehidupan manusia selalu berhubungan dengan kebutuhan bahan
seperti pada transportasi, rumah, pakaian, komunikasi, rekreasi, produk makanan dll.
Perkembangan peradaban manusia juga bisa diukur dari kemampuannya
memproduksi dan mengolah bahan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya (jaman
batu, perunggu dsb). Pada tahap awal manusia hanya mampu mengolah bahan apa
adanya seperti yang tersedia dialam misalnya : batu, kayu, kulit, tanah dsb.
Dengan perkembangan peradaban manusia bahan–bahan alam tsb bisa diolah
sehingga bisa menghasilkan kualitas bahan yang lebih tinggi. Pada 50 tahun terakhir
para saintis menemukan hubungan sifat–sifat bahan dengan elemen struktur bahan.
Sehingga bisa diciptakan puluhan ribu jenis bahan yang mempunyai sifat–sifat yang
berbeda.
Bahan adalah wujud asal benda kerja. Menurut asalnya bahan terdiri dari:
Bahan alami yang langsung dipakai kayu, batu
Bahan alami yang diproses fisika dan kimia bijih-bijih logam menjadi
logam.
Bahan buatan yang tidak didapat secara alami tetapi dari bahan mentah
melalui proses kimia yang rumit gelas, seluloid, dll.
Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR
Jurusan Teknik Mesin-PNUP
1-2
1.2. Pemilihan Bahan
Dewasa ini terdapat berbagai jenis bahan yang dapat digunakan sebagai
bahan baku industri. Jenis-jenis yang beragam kadang-kadang menyulitkan
pemilihan yang tepat. Bahan yang satu mempunyai keunggulan ditinjau dari segi
keuletan, lainnya terhadap korosi, mulur atau suhu kerja yang tinggi namun cukup
mahal. Oleh karena itu pemilihan sering tidak semata-mata berdasarkan
pertimbangan teknis tetapi pertimbangan ekonomis juga memegang peranan yang
sangat penting pula.
Pemilihan bahan yang tepat pada dasarnya merupakan kompromi antara
beragai sifat, lingkungan dan cara penggunaan dan sampai dimana sifat bahan dapat
memenuhi persyaratan yang telah ditentukan.
Beberapa sifat teknis yang harus diperhatikan sewaktu memilih bahan adalah:
a) Sifat fisik,
Kekuatan adalah tahanan suatu bahan terhadap perubahan bentuk (tarik,
tekan, geser, bengkok, torsi, dan tekuk).
Sifat mulur adalah kemampuan bahan berubah bentuk sebagai akibat
pembebanan.
Sifat getas adalah dimiliki oleh bahan yang pada pembebanan sampai pecah,
tidak menunjukkan perubahan bentuk tetap.
Sifat liat adalah kemampuan suatu bahan untuk berubah bentuk dalam skala
yang cukup besar sebelum pecah akibat pembebanan.
Sifat elastisitas adalah sifat bahan yang setelah pembebanan kembali
kebentuk semula.
Sifat plastisitas (ductilitas) adalah sifat bahan untuk bertahan pada bentuk
yang diberikan melalui pembebanan dari luar.
Kekerasan adalah tahanan bahan terhadap desakan benda lain. Dalam
penggunaan teknis, intan digolongkan sebagai bahan paling keras, sebalinya
natrium dan kalium adalah sangat lunak.
Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR
Jurusan Teknik Mesin-PNUP
1-3
Daya hantar panas adalah kemampuan bahan untuk memindahkan panas di
dalam strukturnya. Sifat ini sangat baik pada bahan perak, sebaliknya kurang
baik pada baja.
Sifat muai panas pada berbagai bahan sangat berbeda-beda. Misalnya
aluminium pemuaiannya lebih besar dari pada baja.
Daya hantar listrik adalah kemampuan bahan untuk menghantarkan arus
listrik. Sifat tersebut dipengaruhi antara lain parameter kisi, garis tengah
badan atom, dan jumlah elektron yang tersedia. Perak dan tembaga termasuk
penghantar listrik yang baik, sedangkan paduan konstantan dan air raksa
adalah pengahantar listrik yang tidak baik.
Massa jenis bahan adalah massanya dalam 1 cm'. Perbedaan antara logam
ringan dan berat didasarkan atas massa jenis. Logam ringan < 5 gr/cm3 dan
logam berat >5 gr/cm3.
Titik cair/lebur suhu tertentu di mana keadaan agregasi bahan berubah dari
padat menjadi cair. Titik cair logam mempunyai arti penting pada
pembentukan paduan.
b) Sifat teknis,
Sifat mampu cor adalah sifat dapat dicairkan dan selanjutnya dituang
sedemikian rupa sehingga benda kerja bebas pori-pori dan gelembung. Besi
tuang termasuk mudah dituang, sebalinya baja sulit dituang.
Sifat mampu bentuk panas (sifat mampu tempa dan mampu roll) adalah
kemampuan bahan untuk berubah bentuk secara tetap oleh pengaruh beban
dari luar yang bekerja di atas batas suhu tertentu.
Sifat mampu bentuk dingin (membengkok, cetak dalam) adalah
kemampuan bahan untuk diubah kedalam bentuk yang telah ditentukan, tanpa
pemberian panas.
Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR
Jurusan Teknik Mesin-PNUP
1-4
Sifat mampu las adalah sifat bahan yang dapat disambung dengan cara
mencairkan sebagian bahan itu. Baja dapat dilas dengan baik, sebaliknya besi
tuang sulit dilas.
Sifat mampu mesin adalah kemampuan bahan untuk diubah kedalam bentuk
yang telah ditentukan dengan cara penyayatan. Bahan keras sulit dikerjakan
dengan penyayatan tatal sebab tahanan potongnya terlalu besar, sedangkan
bahan lunak juga sulit dikerjakan dengan penyayatan tatal karena cenderung
melumuri alat potong.
Sifat mampu keras adalah kemampuan bahan (khusus logam besi) untuk
dinaikkan kekerasan alaminya melalui perubahan structure.
c) Sifat kimiawi.
Sifat tahan korosi; tahanan bahan terhadap serangan air, gas, asam, larutan
garam atau bahan kimia lain.
Sifat tahan panas; sifat bahan yang tetap tahan pada suhu tinggi dan tidak
membentuk lapisan oksida.
1.3. Pengelompokan Bahan
Bahan adalah merupakan asal dari benda jadi. Banyak jenis bahan yang
digunakan dalam kehidupan sehari-hari, baik itu bersifat teknik maupun untuk
keperluan yang lain.
Secara garis besar, bahan-bahan yang digunakan dalam teknik dapat
dikelompokkan dalam dua kelompok besar yaitu:
A. Bahan logam, adalah semua jenis bahan yang mengandung unsur logam, atau
hanya sedikit mengandung unsur non logam. Bahan logam dibedakan menjadi :
1. Logam Besi (Ferro), yaitu semua jenis logam yang mengandung unsur besi
hingga 100%. Logam besi sendiri dikelompokkan menjadi baja dan besi
tuang.
Bahan Ajar “Teknologi Bahan I oleh MSR
Jurusan Teknik Mesin-PNUP
1-5
2. Logam Bukan Besi (Non Ferro), semua logam yang tidak mengandung
unsur besi atau hanya sedikit mengandung unsur besi. Logam bukan besi
dikelompokkan lagi menjadi logam berat dan logam ringan.
B. Bahan bukan logam, adalah semua jenis bahan yang tidak mengandung unsur
logam atau hanya sedikit mengandung unsur logam. Bahan Non logam
dibedakan menjadi :
1. Bahan alami, yaitu bahan yang langsung diperoleh dari alam, contohnya
kayu, batu, pasir dan lain-lain.
2. Bahan sintetis, yaitu bahan yang diolah secara sintetis dengan cara merubah