Sifat Mekanik Logam

Sifat mekanik logam adalah sifat yang menyatakan kemampuan suatu material atau komponen untuk menerima beban, gaya, atau energi tanpa mengalami kerusakan pada material atau komponen tersebut. Pada logam sebetulnya masih ada beberapa sifat yang lain  selain sifat mekanik yaitu sifat fisik, sifat termal, dan sifat kimia. Sifat mekanik sangat penting dalam penerapan kekuatan bahan ketika aplikasinya nanti. Sifat – sifat mekanik logam antara lain :

1.       Kekuatan (Strenght) [N/mm², Kg/mm², lb/in²]

Kekuatan adalah kemampuan material untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan material mengalami kerusakan. Ketika suatu material diberi tegangan, maka material itu akan mengalami regangan pula, namun ada batas maksimalnya yang disebut yield point atau titik luluh. Ada beberapa jenis kekuatan , yaitu kekuatan tarik a(tensile strenght), kekuatan tekan, kekuatan geser, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.

2.        Kekerasan (Hardness) [BHN, VHN, HRC]

Kekerasan adalah kemampuan suatu material untuk menahan penetrasi atau indentasi serta gesekan pada permukaan. Untuk megukur kekerasan material dengan penetrasi, biasanya menggunakan Brinell, Rockwell, dan Vickers yang mempunyai indentor yang berbeda beda. Sedangkan untuk gesekan menggunakan logam atau material lain yang kekerasannya sudah diketahui. Untuk ketahanan gesekan ini terkait dengan sifat tahan aus (wear resistance). Jika kita menghubungkan antara kekuatan dan kekerasan, maka hubungannya adalah berbanding lurus.

3.       Ketangguhan (Toughness) [kg/mm]

Ketangguhan adalah kemampuan material untuk menahan beban impact atau beban kejut tanpa terjadi kerudakan. Ketika material menerima beban impact. Sebagian energi diserap dan sebagian energi dipindahkan. Bisa dibilang ketangguhan adalah ukuran energi yang diperlukan untuk membuat kerusakan pada material.

4.       Keuletan (Ductility) [%]

Keuletan adalah sifat dari material yng memungkinkan bisa dibentuk secara permanen melalui perubahan bentuk tanpa mengalami kerusakan, perubahan bentuk ini bisa diartikan sebagai deformasi. Keuletan ditandai dengan persen perpanjangan panjang ukur spesimen selama tarik dan persen pengurangan luas penampang.

Persen pertambahan          =   100%

                                    Persen pengurangan luas  =   100%

5.       Kelelahan (Fatigue)

Kelelahan merupakan ketahanan suatu material menerima pembebanan dinamik (beban fluktuasi). Benda yang tidak tahan dengan kelelahan akan mengalami kegagalan pada kondisi pembebanan dinamik. Penyebab utama kelelahan yaitu beban (tegangan) yang bekerja. Kondisi lingkungan juga dapat menjadi penyebab terjadinya siklus kelelahan. Pada temperatur juga menghasilkan termal fatigue yang akan menyebabkan terjadinya siklus tegangan dan regangan yang merata. Kelelahan (patah) biasanya diawali dari retakan pada permukaan atau adanya notch dan akan tumbuh hingga terjadi patahan.

6.       Plastisitas (Plasticity)

Kemampuan material untuk mengalami deformasi plastik (perubahan bentuk secara permanen) tanpa mengalami kerusakan, material dengan plastisitas tinggi dikatakan sebagai material ductile atau ulet, sedangkan material dengan plastisitas rendah dikatakan material getas / brittle.

7.       Elastisitas (Elasticity)

Elastisitas adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan perubahan bentuk permanen ketika beban dihilangkan. Suatu benda atau bahan yang mengalami tegangan akan berubah bentuk. Jika tegangan tersebut tidak melebihi batas elastisitas maka perubahan bentuk hanya bersifat sementara asalkan beban dihilangkan. Namun jika beban diberikan dan melebihi batas elastisitas maka perubahan bentuk bersifat permanen.

8.       Kekakuan (Shifness)

Kekakuan adalah ketahanan material untuk menerima tegangan / beban tanpa mengalami deformasi (perubahan bentuk). Kekakuan bahan merupakan fungsi dari modulus elastisitas.

9.       Mulur (Creep)

Mulur (creep) adalah suatu proses peregangan yang lambat akibat pemberian tegangan. Laju mulur berkisar beberapa persen pada tegangan atau suhu tinggi, sampai kurang dari 10^-4% per jam. Nilai tersebut kecil namun harus diperhatikan betapa pentingnya hal ini sewaktu mendesain pembangkit tenaga nukliryang dipakai selama bertahun-tahun pada suhu tinggi.

Mekanisme mulurtidak terjadi pada suhu rendah dimana pergerakan atom dapat diabaikan. Tetapi terjadi pada saat suhu tinggi. Ketika suhu meningkat atom-atom bergetar dengan energi yang lebih besar. Bukan berarti pada suhu ruang tidak terjadi mulur, tapi pada suhu ruang pergerakan atom sangat kecil.