analisa kekuatan tarik dan struktur mikro dari baja - USU-IR

Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 7, No. 1 Januari 2006
ANALISA KEKUATAN TARIK DAN STRUKTUR MIKRO DARI BAJA
KONSTRUKSI BANGUNAN TERHADAP PERUBAHAN TEMPERATUR
Syawaldi
Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Islam Riau
Abstract: Besides beauty and freshment there is other factor which very become priority from someone in
memanfaatkan a building, good that house, white colars and also other bustle center. The factor strength from
the building this research will analyse interesting strength and micro structure from building steel to change of
temperature. Analysis (done/conducted) to U iron 40 by using strength K concrete 225. In this research is
(done/conducted) examination network that is: Heatreatment, Metalografi Test and Tensile Test. Each; Every
this examination is supporting each other result of research, first step spesimen cor first with concrete by using
K standart 225, later;then heated in stove with temperature 600 oC refrigeration of air, 600 water quenc media
o
C, 700 quenc media oC irrigate and 800 quenc media oC irrigate afterwards continued with metalografitest and
is last test tensile From result of examination obtained result that temperature 600 [(fire/ burning)
temperature] nature of mechanic from spesimen do not experience of change of which signifikan and this
(fire/burning) case of U iron 40 can be re-used pursuant to nature of its mechanic.
Keywords: difference temperature, difference of cooler media, combustion duration and cooling rate
66
data yang riel, di mana pada saat kebakaran kita
memadamkan api dengan air dan ada juga kasus
di mana kebakaran berhenti tanpa adanya
pemadaman dengan api. Setelah dibakar dalam
tungku, langkah selanjutnya adalah melakukan
uji tarik dengan standar ASTM A 370. Setelah
dilakukan uji tarik maka kita telah mengetahui
sifat mekaniknya.Untuk memperkuat data kita
maka kita melakukan pengujian metalografi test
yaitu pengujian untuk mengetahui struktur
mikro dari spesimen yang kita teliti.
Dari hasil pengujian yang dilakukan maka
diperoleh data komposisi karbon dari spesimen
yaitu dengan kadar karbon 0,2 %. Ini berarti besi
tergolong baja hypo. Data mekanis yang
diperoleh dari hasil uji tarik diketahui bahwa
pada kondisi awal, temperatur 6000C dengan
pendinginan air dan 6000C dengan pendinginan
udara tidak mengalami perubahan yang
signifikan, ini bisa dilihat pada gambar 1.1 di
bawah ini.
Kekuatan Tarik Pada Temperatur 600
Kekuatan Tarik (MPa)
I. PENDAHULUAN
Selain keindahan interior dan exterior
sebuah bangunan, ada hal lain yang amat
penting diperhatikan yaitu kekuatan konstruksi
bangunan yang ditopang oleh besi konstruksi
bangunan (besi tulangan). Dengan adanya
musim kemarau atau konsleting listrik biasanya
merupakan faktor pemicu terjadinya kebakaran
pada sebuah bangunan atau gedung.
Yang jadi persoalan adalah pengaruh
yang terjadi pada saat kebakaran serta pasca
kebakaran terhadap bangunan. Oleh karena itu
dilakukanlah
sebuah
penelitian,
yang
mengangkat suatu persoalan pengaruh kebakaran terhadap besi tulangan. Besi tulangan yang
digunakan amatlah beragam di antaranya besi
U22, U24, U32, U37, U39, U40, U48. Pada
penelitian ini yang dibahas hanyalah besi U40.
Adapun metode penelitian yang dilakukan
adalah melakukan pengujian komposisi, heat
treatment, pengujian metalografi serta pengujian
kekuatan tarik.
Langkah pertama, terlebih dahulu kita
memotong besi U40 seukuran spesimen uji tarik,
kemudian dicor dengan semen melalui standar
K225 dengan lama pengerasan 28 hari,
tujuannya untuk dapat memperoleh kondisi riel
dilapangan. Selanjutnya spesimen dibakar dalam
tungku dengan temperatur 6000C dengan waktu
penahanan 1 jam. Setelah itu kita dinginkan.
Dalam pendinginan ini ada dua cara yaitu
pendinginan dengan media quench air dan ada
juga pendinginan dengan udara bebas.
Pembedaan ini bertujuan untuk mendapatkan
590
588
586
584
582
580
578
576
574
kondisi awal
air
udara
Media Quench
Gambar 1.1 Kekuatan Tarik
Analisa Kekuatan Tarik dan Struktur ...
Syawaldi
Walaupun dari grafik dilihat kekuatan
tarik dengan media pendingin udara tinggi,
namun itu dianggap tidak signifikan karena
skala pada kekuatan tarik pada grafik itu kecil.
Untuk menunjang data tersebut di bawah ini
terdapat gambar struktur mikro untuk kondisi
awal, temperature 6000C dengan pendinginan air
dan 6000C dengan pendinginan udara.
berbeda. Ini disebabkab karena pada temperatur
6000C fasa belum berubah, hal ini disebabkan
karena pada temperatur 6000C belum melewati
garis eutektoid atau garis keseimbangan. Hal
tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.
Struktur pada kondisi awal
Struktur pada kondisi temperatur 6000C
pendinginan udara
Struktur pada kondisi temperatur 6000C
pendinginan air
Dari gambar strutur yang telah
ditampilkan diketahui bahwa struktur dari
spesimen yang diteliti adalah martensit. Dapat
dilihat bahwa struktur pada kondisi awal,
temperatur 6000C dengan pendinginan air dan
6000C dengan pendinginan udara tidak jauh
Gambar 1.2 Diagram Keseimbangan Besi Karbon
Gambar 1.1 menunjukkan diagram
keseimbangan besi karbon sebagai dasar dari
bahan yang berupa besi baja. Selain karbon pada
besi dan baja terkandung kira-kira 0,25% Si,
0,3-1,5% Mn dan unsur pengotor lain seperti P,
S, dsb. Karena unsur-unsur ini tidak
memberikan pengaruh utama pada diagram fasa,
maka diagram fasa tersebut dapat digunakan.
Pada paduan besi karbon terdapat fasa
karbida yang disebut sementit dan juga grafit,
grafit lebih stabil dari pada sementit. Pada besi
cor kestabilan tersebut merupakan pertanyaan.
Gambar 1 merupakan diagram Fe-Fe3C
(sementit mempunyai kadar C = 6,67%). Titik
penting dalam fasa ini adalah:
A: Titik cair besi
B: Titik-titik
pada
cairan
yang
ada
hubungannya dengan reaksi peritektik
H: Larutan padat δ yang ada hubungannya
dengan reaksi peritektik Kelarutan karbon
maksimum adalah 0,10%.
67
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 7, No. 1 Januari 2006
J: Titik peritektik. Selama pendinginan
austenit pada komposisi J, fasa γ terbentuk
dari larutan padat δ pada komposisi H dan
cairan pada komposisi B.
N: Titik transformasi dari besi δ besi y, titik
trasnformasi A4 dari besi murni.
C: Titik eutektik. Selama pendinginan fasa y
dengan komposisi E dan sementit pada
komposisi F (6,67% C) terbentuk dari cairan
pada komposisi C. Fasa eutektik ini disebut
ledeburit.
E: Titik yang menyatakan fasa y, ada hubungan
dengan
reaksi
eutektik.
Kelarutan
maksimum dari karbon 2,14%. Paduan besi
karbon sampai pada komposisi ini disebut
baja.
G: Titik transformasi basi y besi α. Titik
transformasi A3 untuk besi.
P: Titik yang menyatakan ferit, fasa α. Ada
hubungan
dengan
reaksi
eutektoid.
Kelarutan maksimum dari karbon kira-kira
0,02%.
S: Titik eutektoid. Selama pendinginan, ferit
pada komposisi P dan sementit pada
komposisi K (sama dengan F) terbentuk
simultan dari austenit pada komposisi S.
reaksi eutektoid ini dinamakan transformasi
A, dan fasa eutektoid ini dinamakan perlit.
Gs: Garis yang menyatakan hubungan antara
temperatur dan komposisi, di mana mulai
terbentuk ferit dari austenit. Garis ini
disebut garis A3.
ES: Garis yang menyatakan hubungan antara
temperatur dan komposisi; di mana mulai
terbentuk sementit dari austenit, dinamakan
garis Acm.
A2: Titik transformasi magnetik untuk besi atau
ferit.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ilmu Kekuatan Bahan
Ilmu kekuatan bahan adalah kumpulan
pengetahuan yang membahas hubungan antara
gaya intern, deformasi, dan beban luar. Dalam
metode analisa umum yang dipergunakan dalam
ilmu kekuatan bahan, langkah pertama ialah
memisalkan bahwa bagian konstruksi itu dalam
keadaan seimbang. Persamaan keseimbangan
statis diterapkan terhadap gaya yang bekerja
pada bagian konstruksi dengan gaya-gaya intern
yang melawan bekerjanya beban luar. Ini
dilakukan dengan membuat sebuah bidang
melalui benda tersebut pada titik tinjauan.
Bagian benda yang terletak pada satu sisi bidang
68
potong ditiadakan dan diganti dengan gaya yang
dikerjakannya pada penampang potong bagian
benda yang masih tinggal. Karena gaya yang
bekerja di potongan bebas (free body)
menyebabkan terjadinya keadaan seimbang,
maka
persamaan
keseimbangan
dapat
diterapkan.
Gaya tahan intern biasanya dinyatakan
sebagai tegangan yang bekerja pada luas
tertentu, sehingga gaya intern sama dengan
integral tegangan kali diferensial luas di mana
tegangan itu bekerja. Agar nilai integral ini
dapat dihitung, perlu diketahui distribusi
tegangan pada bidang potong. Distribusi
tegangan itu ditentukan dengan mengamati dan
mengukur distribusi regangan dalam bagian
konstruksi, sebab tegangan tidak dapat diukur
secara fisik. Tetapi, karena tegangan itu sepadan
dengan regangan untuk deformasi kecil, maka
penentuan distribusi regangan memberikan
distribusi tegangan.
Asumsi penting dalam ilmu kekuatan
bahan adalah bahwa benda yang sedang
dianalisa itu kontinu homogen dan isotropis.
Benda kontinu ialah benda yang tidak memiliki
kekosongan (voids) atau rongga dari jenis
apapun. Benda itu homogen kalau mempunyai
sifat identik pada semua titik. Benda itu
dianggap isotropis terhadap sesuatu sifat kalau
sifat itu tidak berubah-ubah dengan arah atau
orientasi. Sifat yang berubah-ubah dengan
orientasi terhadap sesuatu sistem sumbu disebut
anisotropies.
Sedangkan bahan teknik seperti baja, besi
cor, dan alumunium tampak dapat memenuhi
kondisi ini jika dipandang pada skala besar
(gross scale), dengan mudah dapat dlihat dengan
menggunakan mikroskop, bahwa bahan tersebut
tidaklah homogen dan isotropis. Sebagian besar
bahan teknik tersusun atas lebih dari satu fasa
(phase) dengan sifat mekanis yang berbeda-beda
sehingga dalam skala mikro benda tersebut
heterogen. Selanjutnya bahkan logam fasa
tunggal
biasanya
akan
memperlihatkan
segregasi kimia dan karena itu sifatnya tidak
akan identik dari titik ke titik. Logam tersusun
atas suatu agregat butir-butir kristal yang
mempunyai sifat berbeda dalam arah
kristalografis yang berbeda pula.
Karena temperatur di bawah garis
eutectoid dan lama pembakaran 1 jam serta
pendinginan yang cepat maka tika mengalami
perubahan yang signifikan. Dari hasil penelitian
yang dilakukan maka diperoleh hipotesa bahwa
besi tulangan pada saat kebakaran tidak
Analisa Kekuatan Tarik dan Struktur ...
Syawaldi
mengalami perubahan sifat mekanis yang
signifikan, ini berarti besi tulangan jenis U40
pasca kebakaran dapat digunakan kembali
berdasarkan sifat mekanisnya.
2.2 Perilaku Elastik dan Plastik
Pengalaman
memperlihatkan
bahwa
semua bahan padat dapat diubah bentuknya
apabila
mengalami
pembebanan
luar.
Selanjutnya didapat bahwa sampai dengan batas
(limiting loads) tertentu, benda padat akan
memperoleh kembali ukuran aslinya bilamana
beban ditiadakan, Hal ini dikenal dengan
perlakuan elastik. Beban batas yang kalau
dilampaui menyebabkan bahan tidak dapat
kembali ke bentuk semua dinamakan perlakuan
plastik.
Untuk sebagian besar bahan selama beban
tidak melampaui natsa elastik, deformasi
sepadan dengan beban. Hubungan ini dikenal
dengan hukum hooke, hal ini lebih sering
dinyatakan sebagai tegangan sepadan dengan
regangan. Hukum hooke mensyaratkan bahwa
hubungan beban deformasi itu linier.
Deformasi elastik dalam bahan cukup
kecil dan memerlukan instrumen yang sangat
peka untuk mengukurnya. Alat ini akan
memperlihatkan bahwa batas elastis logam jauh
lebih rendah dari harga yang biasanya diukur
dalam pengujian teknik logam. Karena alat ukur
akan menjadi lebih peka, batas elastik menurun,
sehingga untuk sebagian besar logam hanya
didapat suatu daerah beban agak sempit di mana
hukum hooke berlaku dengan ketat. Tetapi ini
terutama hanya untuk kepentingan akademis.
Untuk desain rekayasa hukum hooke tetap
merupakan suatu hubungan yang benar-benar
berlaku (quite valid).
2.2.1 Deformasi Tarik Logam Ulet
Data dasar tentang sifat mekanis logam
ulet (ductile metal) diperoleh dari percobaan uji
tarik, di mana sebuah benda uji dengan disain
tertentu mengalami beban aksial yang semakin
besar sampai benda uji patah. Data yang
diperoleh dari uji tarik pada umumnya
digambarkan sebagai diagram teganganregangan
Gambar 2.1
Garis
Lengkung
Regangan Tarik Tepikal
Tegangan-
Gambar 2.1 memperlihatkan sebuah garis
lengkung tegangan-regangan untuk logam
seperti alumunium atau tembaga. bagian awal
linier garis lengkung OA merupakan daerah
elastis di mana hukum hooke ditaati. Titik A
adalah batas elastis yang didefinisikan sebagai
tegangan yang terbesar yang dapat ditahan oleh
logam tanpa mengalami regangan permanen
apabila beban ditiadakan. Penentuan batas
elastis cukup rumit, bukan percobaan rutin dan
tergantung dari kepekaan instrumen pengukur
regangan. Itulah sebabnya batas elastis itu sering
disebut batas proposional (batas utama), yaitu
titik A’. Batas proposional ialah tegangan di
mana garis lengkung tegangan-regangan
menyimpang dari kelinierannya. Kemiringan
garis lengkung tegangan-regangan di daerah ini
ialah modulus elastis.
Untuk keperluan rekayasa, batas perilaku
elastis yang berguna adalah kekuatan luluh
(yield strength) yaitu titik B. kekuatan luluh
didefinisikan sebagai tegangan yang akan
menghasilkan deformasi permanen dalam
jumlah kecil yang pada umumnya sama dengan
regangan sebesar 0,002. Dalam Gambar 2.1
regangan permanen ini, atau offset, ialah OC.
Deformasi plastik mulai kalau batas elastis
dilampaui. Kalau deformasi plastik benda uji
bertambah besar, logam menjadi lebih kuat
(pengerasan-regangan;
strein
hardening),
sehingga yang diperlukan untuk memanjangkan
benda uji bertambah besar pada peregangan
selanjutnya. Akhirnya beban mencapai suatu
harga maksimum. Beban maksimum yang
dibagi oleh luas asli benda uji ialah kekuatan
tarik maksimum. Untuk logam yang ulet, garis
tengah benda uji mulai mengecil dengan cepat
melampaui beban maksimum, sehingga beban
yang diperlukan untuk meneruskan deformasi
terus turun sampai batas uji patah. Karena
tegangan rata-rata didasarkan luas asli beban uji,
maka tegangan rata-rata pun turun dari beban
69
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 7, No. 1 Januari 2006
maksimum sampai patah.
2.3 Perilaku Ulet Dan Perilaku Getas
Perilaku umum bahan yang dibebani dpat
diklasifikasikan sebagai ulet atau getas,
tergantung apakah bahan itu memperlihatkan
kemampuan untuk mengalami deformasi plastik
atau tidak. Bahan yang getas adanya deformasi
akan patah hampir pada batas elastis(gambar
2.2) sedang logam getas seperti misalnya besi
cor putih, memperlihatkan plastik dalam jumlah
kecil sebelum patah (gambar 2.2-b). keuletan
yang memadai merupakan suatu pertimbangan
rekayasa yang penting, sebab keuletan
memberikan kesempatan kepada bahan untuk
distribusi ulang tegangan setempat. Bilamana
tegangan di sekitar takik dan pada kosentrasi
tegangan lain kebetulan tidak perlu diperhatikan,
ada kemungkinan membuat disain untuk
situasi statis atas dasar tegangan rata-rata. Tetapi
dengan bahan yang getas, tegangan yang
dialokasikan terus menerus bertambah besar,
apabila tidak terjadi luluh lokal (local yielding).
Akhirnya terbentuklah retak pada satu atau lebih
konsentrasi tegangan yang menjalar dengan
cepat. Bahkan apabila tidak terdapat kosentrasi
tegangan dalam logam getas, perpatahan akan
tetap terjadi dengan tiba-tiba, sebab tegangan
luluh praktis identik dengan kekuatan tarik.
Penting untuk dicatat, bahwa kegetasan
bukan merupakan sifat mutlak logam. Logam
seperti misalnya Tungsten yang getas pada
temperatur kamar dan ulet pada temperatur
tinggi.
hidrostatik atau tekanan oleh benda yang satu
pada benda yang lainnya, disebut gaya
permukaan (surface forces). Gaya yang terbagi
pada volume benda seperti misalnya gaya
grafitasi, gaya magnetik atau gaya inersia (untuk
benda yang bergerak), disebut gaya badan (body
forces). Kedua jenis gaya badan yang paling
umum dijumpai dalam praktek rekayasa ialah
gaya sentrifugal sebagai akibat gaya rotasi
berkecepatan tinggi dan gaya sebagai akibat
perbedaan temperatur pada benda (tegangan
termal).
Gambar 2.3 (a) Benda seimbang karena pengaruh
kerja gaya luar P1, … P5, (b) gaya
yang bekerja pada bagian benda
Pada umumnya gaya tidak akan terbagi
merata pada sembarang penampang melintang
benda yang dilukiskan dalam Gambar 2.3a guna
memperoleh tegangan di suatu titik O dalam
bidang misalnya mm, bagian 1 benda
dihilangkan dan digantikan oleh sistem gaya
luar pada mm, yang akan menahan tiap-tiap titik
di bagian 2 benda dalam posisi yang sama
seperti sebelum bagian 1 dihilangkan. Ini adalah
situasi di Gambar 2.3b setelah itu ambil bidang
seluas ΔA yang mengelilingi titik O dan melihat
bahwa gaya ΔP bekerja pada luas ini. Apabila
luas ΔA dengan terus menerus diperkecil
menjadi nol, harga batas perbandingan ΔP/ΔA
ialah tegangan di titik O pada bidang mm benda
2.
ΔP
Gambar 2.2 (a) Garis Lengkung Teg-Reg untuk
Bahan yang Getas Sempurna
(Perilaku Ideal), (b) Garis Lengkung
Teg-Reg untuk Logam Getas dengan
Sedikit Keuletan
2.4 Konsep Tegangan dan Jenis Tegangan
Tegangan didefinisikan sebagai gaya tiap
satuan luas. Terdapat dua jenis gaya luar yang
dapat bekerja pada benda yaitu gaya permukaan
dan gaya badan. Gaya yang terbagi pada
permukaan benda seperti misalnya tekanan
70
lim ΔA = σ
……………............(2.1)
ΔA→0
Arah tegangan sesuai arah gaya resultan P
dan umum dengan kemiringan terhadap ΔA.
Tegangan yang sama di titik O di bidang mm
akan diperoleh, seandainya potongan bebas
dikonstruksi dengan menghilangkan bagian 2
benda padat. Tetapi tegangan akan berlainan
disembarang bidang lainnya yang melalui titik
O, seperti misalnya titik nn.
Sulit untuk menggunakan tegangan yang
membuat sudut terhadap luas di mana tegangan
Analisa Kekuatan Tarik dan Struktur ...
Syawaldi
itu bekerja. Tegangan total dapat diuraikan
(resolved) dalam dua komponen, yaitu tegangan
normal σ yang tegak lurus pada ΔA dan
tegangan geser (shearing atau shear stress)
τ yang terletak pada bidang mm. Untuk
melukiskan titik ini, perhatikan Gambar 2.4.
Gaya P membuat sudut θ dengan garis normal z
terhadap bidang luas A juga bidang melalui
garis normal dan gaya P saling berpotongan
dengan bidang A sepanjang garis putus-putus
yang membuat sudut φ dengan sumbu y.
tegangan normal diberikan oleh:
σ=
P
cos θ
A
……………...........(2.2)
Tegangan geser dalam bidang bekerja
sepanjang garis OC dan besarnya ialah:
τ=
P
sin θ
A
………………............(2.3)
Gambar 2.4
Uraian Tegangan Total dalam
Komponennya
Tegangan geser ini selanjutnya dapat
diuraikan dalam komponen yang sejajar dengan
arah x dan y yang terletak dalam bidang
tersebut.
P
sin θ sin φ ...……….............(2.4)
A
P
Arah y τ = sin θ cos φ ............………...(2.5)
A
Arah x τ =
Karena itu suatu bidang pada umumnya
dapat memiliki satu tegangan normal dan dua
tegangan geser yang bekerja pada bidang itu.
2.5 Konsep Regangan dan Jenis Regangan
Regangan linier rata-rata didefinisikan
sebagai perbandingan perubahan panjang
terhadap panjang awal dengan dimensi yang
sama.
e=
δ
Lo
=
ΔL L − Lo
…………….........(2.6)
=
Lo
Lo
di mana:
e = regangan linier rata-rata
δ = deformasi
ΔL = perubahan panjang
L0 = panjang mula-mula
Sejalan dengan itu tegangan di sebuah
titik, regangan di sebuah titik ialah perbandingan
deformasi terhadap panjang ukur (gage length),
jika panjang ukur mendekati nol. Sering lebih
bermanfaat untuk mendefinisikan regangan
sebagai perubahan ukuran linier dibagi dengan
harga ukuran seketika itu juga (instanteneous
value).
Lf
dL
...….................(2.7)
= ln
Lo L
Lo
ε =∫
Lf
Persamaan di atas mendefinisikan
regangan alamiah (natural strain) atau regangan
sesungguhnya.
Regangan
sesungguhnya
digunakan dalam hal kekenyalan dan
pembentukan logam. Deformasi elastis sebuah
benda tidak hanya akan mengakibatkan
perubahan panjang sebuah elemen linier dalam
benda itu, melainkan dapat pula mengakibatkan
perubahan sudut antara dua buah garis
sembarang. Perubahan sudut dalam sudut siku
dikenal sebagai regangan geser. Gambar 2.5
melukiskan regangan yang dihasilkan oleh
regangan murni pada muka sebuah kubus. Sudut
di A yang besar awalnya sama dengan 900,
diperkecil oleh penerapan tegangan geser
sebesar θ. Regangan geser γ sama dengan
perpindahan (displacement) a dibagi dengan
jarak antara bidang h. Perbandingan a/h adalah
tangen sudut yang dilalui oleh elemen dalam
rotasinya. Untuk sudut kecil, tangen sudut sama
dengan sudut dalam radial. Karena itu regangan
geser sering dinyatakan sebagai sudut rotasi
γ =
a
= tan θ = θ ………..........(2.8)
h
Gambar 2.5 Regangan Putus Geser
71
Jurnal Sistem Teknik Industri Volume 7, No. 1 Januari 2006
2.6 Sifat Bahan
Secara garis besar sifat-sifat logam dapat
dibagi menjadi lima kelompok besar yaitu:
1. Sifat Densitas
Dalam kesehariannya densitas lebih
dikenal dengan istilah berat jenis atau
kepadatan. Setiap logam dan bahan-bahan yang
lainnya pasti mempunyai densitas yang berbedabeda.
2. Sifat Termal
Sifat thermal berkaitan erat dengan
kemampuan logam atau sebuah bahan dalam
mengelola panas yang diterima oleh logam
tersebut. Di antara sifat termal adalah:
# Kapasitas Kalor
# Muai panas penyebabnya adalah karena
atom yang berekspansi
3. Sifat Konduktivitas (daya hantar)
Setiap benda atau logam mempunyai sifat
daya hantar, baik itu daya hantar panas ataupun
daya hantar listrik. Walaupun logam konduktor
yang baik tetapi ia juga bersifat resistansi yaitu
adanya ketidakteraturan dari posisi atom,
semakin naik temperatur semakin naik pula
resistansi. Selain sifat konduktor logam ada juga
yang bersifat semi-konduktor. Semi konduktor
ada dua tipe yaitu tipe n dan tipe P. Tipe n
mempunyai kelebihan elektron, sedangkan tipe
P elektronnya berkurang tempat yang kosong
sebagai penghantar panas.
4. Sifat Magnet
Logam juga mempunyai sifat magnet
yaitu gaya tarik menarik. Sifat magnet ini
terbagi menjadi 3 kelompok yaitu:
1. Fero magnetic yaitu logam yang tertarik kuat
oleh magnet
2. Para magnetic yaitu logam yang tertarik
tidak kuat oleh magnet
3. Dia magnetic yaitu logam yang tidak
terpengaruh oleh gaya tarik magnet.
5. Sifat Mekanis
Sifat mekanis logam ini sangat erat
hubungannya dengan kemampuan logam untuk
menghadapi pengaruh dari luar. Di antara sifat
mekanis adalah sebagai berikut:
¾ Kekuatan tarik ialah kemampuan logam
dalam menahan gaya tarik yang diberikan
72
¾ Kekerasan (hardnes) kekerasan sangat
dipengaruhi oleh unsur paduan yaitu karbon
¾ Keuletan (ductility) jika logam ulet maka
logam tidak akan mudah patah
¾ Kekuatan (strength)
¾ Elastisitas yaitu logam akan kembali ke
bentuk semula setelah gaya dihilangkan
¾ Platsis yaitu logam tidak bisa kembali ke
bentuk semula setelah gaya dihilangkan
¾ Fatik yaitu logam juga mempunyai sifat
lelah, jika ia sampai pada titik fatik maka
logam akan patah
¾ Creep yaitu logam akan mulur biasanya
dilakukan pada temperatur tinggi
¾ Torsi yaitu kemampuan logam dalam
menerima gaya puntir
¾ Mampu pengerjaan mesin.
KESIMPULAN
Dari Pengujian yang telah dilakukan
dapat diambil kesimpulan bahwa struktur yang
terdapat dalam spesimen dengan jenis U 40
adalah martensit. Pada temperatur 600oC, 700oC,
dan 800oC dengan menggunakan media quench
air, ternyata kekuatan tarik tidak mengalami
perubahan yang signifikan. Walaupun terdapat
perbedaan pada media quench, ternyata
kekuatan tarik pada temperatur 600oC
(temperature kebakaran) tidak mengalami
perubahan yang signifikan. Pendinginan yang
cepat, waktu penahanan yang singkat dan
temperatur yang tidak terlalu tinggi, maka sifat
mekanik baja U 40 tidak mengalami perubahan
yang signifikan. Dengan tidak terjadinya
perubahan yang signifikan terhadap kekuatan
tarik, maka sifat mekanik pada spesimen baja
tulangan U 40 tidak mengalami perubahan yang
berarti. Dapat ditarik kesimpulan bahwa setelah
terjadinya kebakaran maka baja tulangan masih
dapat digunakan berdasarkan sifat mekaniknya.
DAFTAR PUSTAKA
Djaprie Sriati, “Metalurgi Mekanik”, Penerbit
Erlangga, Jakarta, 1990
Ms Surdia Tata, Ir Met.E. Prof, Saito Shinroku,
DR. Prof,”Pengetahuan Bahan Teknik”,
Pradnya Paramita.
Porter
D.A,
Easterling
K.E,”
Phasa
Tranbsformations In Metals And Alloy
second edition”, Chapman & Hall, 1992
Avner Sidyey. H, Mc. Grow Hiil-hill,”
Introduction to physical Metalurgy”,1986.