Sifat-sifat bahan/material

KLASIFIKASI BAHAN TEKNIK

Secara garis besar bahan teknik dapat diklasifikasikan dalam 2 (dua) kelompok besar yaitu :

1. Bahan Logam

Dimana bahan logam tersebut biasanya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

- Penghantar listrik / panas yang baik.

- Dapat dibentuk dengan proses panas dan dingin.

- Mempunyai tegangan tarik tinggi.

2. Bahan bukan logam

Dimana bahan bukan logam tersebut biasanya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

- Tidak baik untuk penghantar listrik / panas.

- Sulit untuk dibentuk.

- Tegangan tarik rendah.

- Baik sebagai isolator / bahan isolator

Bahan logam dapat diklasifikasikan dalam 2 (dua) kelompok yaitu :
1. Logam Besi ( Ferrous ).

Dimana bahan logam besi ini mempunyai kandungan Besi (Fe) dengan tingkat kemurnian sampai 100%. Besi murni ini mempunyai titik cair 1540 º C dan massa jenis 7,86 kg/dm³.

Logam besi dibedakan dalam 2 macam yaitu :

Þ Baja : Logam besi yang mengandung karbon (C) < 2,06 %

Þ Baja Tuang : Logam besi yang mengandung karbon (C) > 2,06 %

2. Logam bukan besi (Non Ferrous).

Logam bukan besi adalah semua bahan logam yang tidak mengandung besi(Fe).

Menurut massa jenisnya logam bukan besi dibedakan 2 macam yaitu :

1. Logam Berat :

Semua logam bukan besi yang mempunyai massa - jenis > 5 kg/dm³.

Contoh : Tembaga (Cu), Seng (Zn), Crom (Cr), Nikel (Ni), dll.

2. Logam Ringan:

Semua logam bukan besi yang mempunyai massa-jenis < 5 kg/dm³.

Contoh : Aluminium (Al),Titanium (Ti),Magnesium (Mg), Berylium (Be).

3. Logam Mulia :

Logam mulia tersebut dikatagorikan juga termasuk logam berat, tetapi mempunyai sifat-sifat khusus seperti : Tahan terhadap bahan kimia, tahan terhadap korosi, dll.

Contoh : Emas (Au), Platina (Pt), Perak (Ag).

Bahan Bukan Logam dapat diklasifikasikan dalam 2 (dua) kelompok yaitu :
1. Bahan Sintetis :

Bahan-bahan bukan logam yang telah mengalami proses kimia.

Contoh : Plastik, Porselin, Nilon, Karet Sintetis, dll.

2. Bahan Alami

Bahan bukan logam yang belum mengalami proses kimia atau yang sudah mengalami proses fisika.

Contoh : Batu, Batu Bara, Belerang, Kayu, dll.

Bahan Alami dibedakan menjadi 2 macam yaitu :

- Bahan Alami Murni: yaitu bahan bukan logam yang belum mengalami proses kimia.

Contoh :Silisium, Belerang, Batu Bara, Minyak bumi, dan semua bahan-bahan logam yang baru diambil dari sumbernya Atau sebagai bahan asal pembuatan bahan sistetis.

- Bahan Alami olahan : yaitu bahan bukan logam yang sudah mengalami proses fisika , artinya semua sifat-sifat bahan tersebut masih dapat dikenali.

Contoh : Kulit, Kertas, Arang Kayu.

Bahan Paduan Logam dan Bukan Logam.

Pengertian : Paduan dua buah bahan atau lebih dimana Komposisi Kimia dari bahan tersebut tidak berubah. Tetapi terjadi perubahan bentuk maupun sifat-sifatnya.

Contoh : Kuningan (Cu Zn) = Tembaga (Cu) + Seng (Zn).

Macam-macam bahan paduan :

1. Bahan Paduan : adalah suatu bahan campuran dari dua macam bahan logam atau lebih yang dipadukan dalam keadaan cair.

Contoh : Perunggu, Kuningan, Baja Nikel, Baja Krom, dll.

2. Bahan Anyaman : adalah suatu bahan campuran dari dua bahan atau lebih yang diperkuat dengan jalan anyaman.

Contoh : Sabuk Ban , Kanvas Rem.

3. Bahan Lapisan : adalah campuran dua bahan yang diperkuat dengan lapisan bahan lain.

Contoh : Paking Kepala Silinder, Kaca Lapis.

4. Bahan Lapis Permukaan : adalah campuran bahan yang bertujuan untuk melindungi bahan terhadap karat , korosi, dan memberi daya tahan terhadap gesekan.

Contoh : Verkroom, Vernikel, Galvanis.

SIFAT-SIFAT BAHAN/MATERIAL

1. Sifat Kimia / Chemis

Dengan sifat kimia diartikan sebagai sifat bahan yang mencakup antara lain kelarutan bahan tersebut terhadap larutan kimia, basa dan pengoksidasiannya terhadap bahan tersebut. Salah satu contoh dari sifat kimia yang terpenting adalah : KOROSI.

2. Sifat Teknologi.

Sifat teknologi adalah sifat suatu bahan yang timbul dalam proses pengolahannya. Sifat ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum mengolah atau mengerjakan bahan tersebut.

Sifat – sifat teknologi ini antara lain :

Sifat mampu las (Weldability), sifat mampu dikerjakan dengan mesin (Machineability), sifat mampu cor (Castability),dan sifat mampu dikeraskan (Hardenability).

1. Sifat Fisika.

Sifat fisika adalah perlakuan bahan karena mengalami peristiwa Fisika, seperti adanya pengaruh panas, listrik dan beban. Yang termasuk golongan sifat fisika ini adalah : Sifat Panas, Sifat Listrik, Sifat Mekanis.

2. Sifat Panas.

Sifat-sifat karena proses pemanasan dan karena perubahan bentuk / ukuran oleh panas (pemuaian/penyusutan).

3. Sifat Listrik.

Sifat – sifat listrik dari bahan yang terpenting adalah : ketahanan dari suatu bahan terhadap aliran listrik dan daya hantarnya , dan tidak semua bahan mempunyai daya hantar listrik yang sama.

4. Sifat Mekanik.

Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir,atau beban kombinasi.

Sifat – sifat mekanik bahan yang terpenting antara lain :
1. Kekuatan (strenght)

menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah

2. Kekerasan (hardness)

dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance).

3. Kekenyalan (elasticity)

menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.

4. Kekakuan (stiffness)

menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan / beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.

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 / kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan / kekenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet / kenyal (ductile). Sedang bahan yang tidak menunjukan terjadinya deformasi plastis dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan yang rendah atau dikatakan getas /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

1. Kelelahan (fatique)

merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang-ulang (cyclic stress) yang besarnya masih jauh di bawah batas kekuatan elastisitasnya. Sebagian besar dari kerusakan yang terjadi pada komponen mesin disebabkan oleh kelelahan. Karenanya kelelahan merupakan sifat yang sangat penting tetapi sifat ini juga sulit diukur karena sangat banyak faktor yang mempengruhinya.

2. Merangkak/keretakan (creep)

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.