Sifat-Sifat Mekanik Logam dan Bahan Bukan Logam Dalam Teknik Bangunan dan Mesin

 1.3.4  SIFAT-SIFAT MEKANIK LOGAM

1.  Kekuatan  (strenght)  menyatakan  kemampuan  bahan  untuk  menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah Kekuatan ini ada beberapa  macam,  dan  ini  tergantung  pada  beban  yang  bekerja  antara  lain dapat  dilihat  dari  kekuatan  tarik,  kekuatan  geser,  kekuatan  tekan,  kekuatan puntir, dan kekuatan bengkok.

2.  Kekerasan (hardness)  dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berjkaitan erat dengan  sifat  keausan  (wear  resistance).  Dimana  kekerasan  ini  juga mempunyai korelasi dengan kekuatan.

3.  Kekenyalan  (easticity)  menyatakan  kemampuan  bahan  untuk  menerima tegangan  tanpa  mngakibatkan  terjadinya  perubahan  bentuk  yang  permanen setelah  tegangan  dihilangkan.  Bila  suatu  bahan  mengalami  tegangan  maka akan  terjadi  perubahan  bentuk.  Bila  tegangan  yang  bekerja  besarnya  tidak melewati  suatu  batas  tertentu  maka  perubahan  bentuk  yang  terjadi  bersifat sementara,  perubahan  bentuk  ini  akan  hilang  bersama  dengan  hilangnya tekanan,  maka  sebagian  bentuk  itu  tetap  ada  walaupun  tegangan  telah dihilangkan.Kekenyalan  juga  menyatakan  seberapa  banyak  perubahan  bentuk  elastis yang dapat terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, dengan kata lain kekenyalan manyatakan kemampuan bahan untuk kembali ke  bentuk  dan  ukuran  semula  setelah  menerima  beban  yang  menimbulkan deformasi.

4.  Kekakuan  (stiffness)  menyatakan  kemampuan  bahan  untuk  menerima tegangan  atau  beban  tanpa  mengakibatkan  terjadinya  perubahan  bentuk (deformasi)  atau  defleksi.  Dimana  dalam  beberapa  hal  kekakuan  ini  lebih penting dari pada kekuatan.

5.  Plastisitas  (plasticity)  menyatakan  kemampuan  bahan  untuk  mengalami sejumlah  deformasi  plastis  yang  permanen  tanpa  mengakibatkan  terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai  proses  pembentukan  seperti,  forging,  rolling,  extruding  dan sebagainya.  Sifat  ini  sering  juga  disebut  sebagai  keuletan  atau  kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan  sebagai  bahan  yang  mempunyai  keuletan  atau  kekenyalan  tinggi, dimana bahan tersebut  dikatakan ulet atau kenyal  (ductile).  Sedanga bahan yang tidak menunjukkan terjadinya deformasi plastis dikatakan sebagai bahan yang  mempunyai  keuletan  yang  rendah  atau  dikatakan  getas  atau  rapuh (brittle). 

6.  Ketangguhan (toughness)  menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah  energi  tanpa  mengakibatkan  terjadinya  kerusakan.  Juga  dapat dikatakan  sebagai  ukuran  banyaknya  energi  yang  diperlukan  untuk mematahkan  suatu  benda  kerja,  pada  suatu  kondisi  tertentu.  Sifat  ini dipengaruhi oleh banyak faktor, sehingga sifat ini sulit untuk diukur.

7.  Kelelahan (fatique)  merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang-ulang  (cyclis stress)  yang besarnya masih jauh dibawah  batas  kekuatan  elastisitasnya.  Sebagian  besar  darikerusakan  yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan. Karenya kelelahan merupakan  sifat  yang  sangat  penting  tetapi  sifat  ini  juga  sulit  diukur  karena sangat banyak faktor yang mempengaruhinya.

8.  Keretakan (crack)  merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu, dimana pada saat bahan tersebut menerima beban yang besarnya relatif tetap.

Berbagai  sifat  mekanik  diatas  juga  dapat  dibedakan  menurut  cara pembebanannya, yaitu sifat mekanik statik, sifat terhadap beban statik, yang besarnya tetap atau berubah dengan lambat, dan sifat mekanik dinamik, sifat mekanik  terhadap  beban,  yang  berubah-rubah  atau  mengejut.  Ini  perlu dibedakan  karena  tingkah  laku  bahan  mungkin  berbeda  terhadap  cara pembebanan yang berbeda.

1.3.5.  Bahan Bukan Logam

Bahan bukan logam ternyata selalu dibutuhkan, baik dalam teknik bangunan dan mesin, bangunan umum, teknik proses, maupun keperluan lainya.Bukan logam selain digunakan sebagai bahan pengganti logam untuk beberapa keperluan juga sangat dibutuhkan sebagai bahan utama sesuaidengan kemampuan yang dimiliki dan sifat-sifatnya yang khas untukberbagai keperluan.Bahan bukan logam yang penting untuk bahan teknik antara lain dapat digolongkan sebagai berikut

a) Bahan pelumas : minyak dan gemuk.

b) Bahan bakar : padat, cair, dan gas.

c) Bahan paking : perapat cairan dan perapat gas.

d) Bahan isolasi : isolasi panas, isolasi listrik, dan isolasi getar.

e) Bahan asah.

f) Karet.

g) Plastik. 

h) Tekstil /kain

i) Kaca

j) Kertas, keramik, dll

c.  Rangkuman

1.  Bahan teknik dapat digolongkan dalam kelompok logam dan bukan logam. 

2.  Dari semua golongan logam dapat dibedakan menjadi lima bagianyaitu, logam berat, logam ringan, logam mulia, logam refraktori, dan logam radioaktif.

3.  Besi murni adalah bahan yang lunak sedangkan zat arang (bukanlogam) adalah bahan yang rapuh, paduan besi dengan zat arangmenjadi baja yang keras dan liat.

4.  Logam ferro juga disebut besi karbon atau baja karbon. Bahandasarnya adalah unsur besi (Fe) dan karbon ( C).  

5.  Pembuatan besi atau baja dilakukan dengan mengolah bijih besi didalam dapur tinggi yang akan menghasilkan besi kasar atau besimentah. 

6.  Logam non ferro atau logam bukan besi adalah logam yang tidak mengandung unsur besi (Fe). 

7.  Bahan bukan logam sangat dibutuhkan, baik dalam teknik bangunan dan mesin, bangunan umum, teknik proses, maupun keperluan lainya. 

8.  Beberapa sifat logam yang penting adalah : Sifat mekanis, sifat fisis, sifat kemis, dan sifat teknologis.

9.  Kebanyakan dari logam non ferro adalah tahan terhadap korosi.

10.  Logam dapat diklasifikasikan sebagai logam berat dan logam ringan. 

Latihan 2 

1.    Uraikan dengan singkat logam ferro dan logam non ferro.

2.    Sebutkan macam-macam bijih besi untuk membuat besi dan baja.

3.    Sebutkan 2 contoh benda dengan bahan dasar tembaga, aluminium! 

4.   sebutkan 2 benda dari  bahan Loyang dan timbel, serta jelaskan sifatnya!

5.    Jelaskan jenis, sifat dan kegunaan logam non ferro. 

6.    Apa yang dimaksud logam berat dan logam ringan.

7.    Apa yang dimaksud sifat mekanis pada logam.

8.    Jelaskan logam mulia dan sebutkan contohnya.

9.    Apakah logam radio aktif yang dimaksud.

10.  Jelaskan kegunaan logam non ferro.