Tugas Teknologi Besi dan Baja

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK : 11

ANGGOTA :

FAJAR RIDHO B.B (3333110947)

RISKA APRILIANI (3333140318)

TEGUH TRY MULYO (3333140359)

UTAMI DAMAYANTI (3333140248)

14. Martensit adalah larutan padat karbon yang dipaksakan dan mempunyai

bentuk kisi….. B.TETRAGONAL

Pembahasan:

Transformasi martensit berlangsung tanpa difusi dimana tidak terjadi

redistribusi atau pertukaran atom akan tetapi berlangsung melalui pergeseran

atom-atom secara serentak pada jarak tempuk tidak lebih dari jarak antar

atom (lattice spacing). Sifat- sifat martensit adalah :

1. Derajat tetragonality (sifat tetragonal) meningkat jika %C dalam baja

meningkat

2. Peningkatan kadar C menyebabkan perubahan morfologi martensit disertai

perubahan deformasi dari mekanisme slip ke kembaran. Perubahan struktur

mikro dari austenit (struktur FCC) menjadi martensit (struktur BCT) dapat

dijelaskan dengan gambar 1.12 di bawah.

Gambar Panjang kisi kristal (lattice parameter) austenit dan martensit sebagai

fungsi kadar C

Dari grafik di atas terlihat bahwa sifat .tetragonal (c/a») meningkat jika kadar

C dalam baja meningkat dan dapat dinyatakan dengan persamaan :

c/a =1+ 0,045.%C

Besi murni (C=0%) mempunyai harga c/a = 1 atau c = a sehingga martensit tak

akan terbentuk pada besi murni.

(https://novadany11.wordpress.com/2015/06/04/baja-paduan/)

54. Berikut ini adalah langkah-langkah pembuatan baja perkakasi dingin….

A. Penempaan – penormalan – pelunakan – pencelupan (dingin)

Pembahasan:

1. Baja perkakas pertama dibuat dengan penempaan , karena diharapkan

dapat dibuat berbagai macam bentuk. Temperature penempaan berbeda

bagi setiap macam baja tetapi umumnya sekitar 900-1050 C yang pada

dasarnya lebih rendah daripada temperature penempaan untuk baja

konstruksi.

2. Penormalan berguna untuk memperbaiki keseragaman keadaan setelah

penempaan untuk membuat larutnya karbida dan untuk memudahkan

speroidisasi atau pembulatan karbida

3. Hal terpenting dalam pelunakan adalah speroidisasi dari karbida.

Sebaiknya dibuat siklus pemanasan seperti hal nya untuk baja bantalan.

Proses ini dilakukan dalam beberapa jam tergantung pada ukuran dari

komponen dan dinginkan sampai 500C.

4. Waktu pencelupan dingin harus sesuai, jika terlalu lama menyebabkan

segregasi karbida. Pendinginan harus dilakukan secara sempurna dan

serata mungkin. Pada permulaannya, didinginkan cepat dibawah suhu

transformasi martensit kemudian pendinginan perlahan-lahan.

(Buku pengetahuan bahan teknik, Tata Sudira)

58. Berikut ini kelompok baja yang tergolong dalam baja kekuatan sangat

tinggi, kecuali:…… A. Baja bantalan

Pembahasan: baja yang mempunyai kekuatan mulur diatas 1000

MPa dan mempunyai kekuatan tarik diatas 2000 MPa dinamakan baja

berkekuatan sangat tinggi. Baja olah austenite, baja martensit dan baja

maraging adalah jenis dari baja kekuatan sangat tinggi. Sedangkan baja

bantalan adalah digunakan untuk bahan bantalan peluru dan bantalan rol di

setiap Negara dan mempunyai mampu keras yang cukup baik serta mampu

mesin yang baik. Umur baja bantalan tergantung keausan freeting, jadi

inklusi sangat menentukan. Inklusi yang besar dapat dilihat secara visual.

Baja bantalan termasuk baja yang mempunyai kekerasan tinggi. (Buku

pengetahuan bahan teknik, Tata Sudira)

7. Patahan patah getas bersifat getas sempurna, yaitu tanpa adanya deformasi

plastic sama sekali patah terjadi pada bidang kristalografi spesifik pada

bidang pecahan. Factor yang berpengaruh etrhadap patahan demikian

adalah:…….. D. a, b, dan c benar

Pembahasan: yang memberikan pengaruh terhadap patahan demikian

adalah 3 faktor, yaitu:

1. Tegangan 3 sumbu: karena ada tegangan menjadi rumit terhadap 2 atau

3 sumbu disebabkan pangkal takikan, terjadi peningkatan yang

menyolok dari tegangan mulur.

2. Laju regangan: peningkatan tegangan mulur yang sangat ditandai oleh

peningkatan laju regangan yang mengakibatkan sama seperti tegangan

3 sumbu,

3. Temperature: sama seperti laju regangan, terjadi karena suhu menurun.

Makin rendah suhu, makin mudah terjadi patah getas

(Buku pengetahuan bahan teknik, Tata Sudira)

83. Pada diagram fasa besi-karbon (Fe–C) terdapat empat fasa yang

mempunyai karakteristik yang berbeda-beda, yaitu :

Pembahasan : 1. Ferit (besi - α)

Ferit merupakan modifikasi struktur dari besi murni pada suhu ruang. Ferit bersifat lunak dan ulet dalam keadaan murni, kekuatan tariknya kurang dari 310 MPa. Ferit juga bersifat feromagnetik pada suhu dibawah 770oC. Berat jenis ferit adalah 7,88 g/cm3. Ferit mempunyai 8 struktur kubik pemusatan ruang (BCC, body center cubic. Ferit juga memiliki ruang antar atom yang kecil dan rapat sehingga tidak dapat menampung atom karbon yang kecil sekalipun. Oleh sebab itu daya larut karbon dalam ferit rendah (< 1 karbon per 1000 atom besi), dan larutan karbon maksimum 0,025% (pada 723oC) dan hanya 0,008% pada temperatur kamar.

2. Austenit (besi)

Austenit merupakan modifikasi besi dengan struktur pemusatan sisi (FCC, face center cubic). Bentuk besi ini stabil pada suhu antara 912oC dan 1394oC. Pada suhu stabil austenit memiliki sifat lunak dan ulet sehingga mudah dibentuk dan austenit tidak bersifat feromagnetik pada suhu manapun. Austenit dengan struktur kubik pemusatan sisi mempunyai jarak antar atom yang lebih besar dibandingkan

dengan ferit yang berstruktur BCC. Meskipun demikian, ruang pada struktur FCC hampir tidak dapat menampung atom karbon dan penyisipan yang terjadi akan mengakibatkan regangan dalam struktur. Akibatnya tidak semua ruang dapat diisi atom

3. Besi α

Fasa austenit bukan merupakan fasa yang paling stabil, karena pada temperatur di atas 1394oC struktur kristal austenit berubah kembali menjadi struktur kubik pemusatan ruang (BCC) yang kemudian disebut besi-. Secara umum besi- sama dengan besi- kecuali pada daerah suhunya, karena itu besi- sering disebut dengan ferit-. Daya larut karbon dalam ferit- kecil, tetapi masih lebih besar bila dibandingkan dengan ferit-, karena suhu yang lebih tinggi.

4. Sementit (Karbida Besi)

Sementit merupakan fasa kedua yang dibentuk dari paduan besi-karbon yang kelarutan karbonnya melebihi batas daya larutnya. Karbida besi mempunyai komposisi kima Fe3C. Hal ini tidak berarti bahwa karbida besi membentuk molekul-molekul Fe3C, akan tetapi kristal mengandung atom besi dan karbon dalam perbandingan tiga lawan satu. Fe3C mempunyai sel satuan ortorombik dengan 12 atom besi dan 4 atom karbon per sel, jadi kandungan karbon 6,7%

(berat). Berat jenis sementit adalah 7,6 g/cm3, Bila dibandingkan dengan austenit

dan ferit, sementit mempunyai kekerasan paling tinggi. Karbida besi dalam ferit

akan meningkatkan kekerasan, tetapi karena karbida besi murni tidak ulet, karbida

besi tidak dapat menyesuaikan diri dengan adanya konsentrasi tegangan sehingga

menurunkan keuletan ferit (sumber: Academia.edu)

Jawab : a. Ferit

72. Berikut ini adalah keuntungan-keuntungan dari baja tahan karat austenite, kecuali:……

b. korosi antarbutir

Pembahasan : Baja tahan karat austenit lebih baik pada ketahanan korosinya, mampu bentuk dan mampu lasnya, karena itu dipakai pada berbagai industri kimia. Selain itu, dipakai untuk bahan konstruksi, perabot dapur. turbin, mesin jet, mobil, komponen berputar, bangunan kapal, reaktor atom, dst.

73. Baja tahan karat austenite meskipun lebih baik ketahanan korosinya tapi harus berhati-hati pada penggunaanya karena terdapat kekurangan-kekurangan. Berikut ini adalah kekurangan-kekurangan yang dimaksud, kecuali:….

Jawaban : c. biaya pembuatan tinggi

Pembahasan : Baja tahan karat austenit meskipun lebih baik ketahanan korosinya tapi harus berhati-hati pada penggunaannya karena kekurangannya seperti dikemukakan di bawah ini

1. Korosi antarbutir2. Korosi lubang dan krevis3. Retakan korosi tegangan

74. Korosi antar butir timbul pada baja tahan karat austenite yang disebabkan oleh presipitasi karbida Cr dimana korosi antar butir tersebut timbul pada daerah yang dipengaruhi panas pada lasan. Masalah ini dapat diatasi dengan cara:…

c. memadukan baja karbon rendah dengan unsur Tia tau Nb

Pembahasan : Korosi antar butir disebabkan oleh presipitasi karbida Cr pada batas butir, yang menyebabkan daerah kekurangan Cr di dekatnya, dari daerah tersebut korosi dimulai. Dalam keadaan tertentu karbida Cr sendiri kena korosi. Karbida Cr berpresipitasi pada daerah temperatur 500-900c, pada 600-800'c paling tinggi. Sebagai contoh, derajat korosi antar butir dipelajari dengan pengujian korosi dari batang uji yang dipanaskan pada 600oC, yang disebut perlakuan sensitisasi. Korosi antar butir ini terjadi di daerah yang dipengaruhi panas pada lasan, yang menjadikan permasalahan. Karena hal tersebut disebabkan oleh terbentuknya karbida Cr, masalah tersebut dapat diatasi dengan mempergunakan baja berkadar karbon rendah yang dipadu dengan Ti atau Nb yang merupakan unsur pembentuk karbida yang kuat untuk menghindari terjadinya karbida Cr.

75. Salah satu kekurangan pada baja tahan karat austenite adalah kemungkinann timbulnya korosi yang terjadi pada permukaan logam tanpa uatu pertumbuhan spesifik yang dikenal dengan nama:

Jawaban : a. korosi lubang

Pembahasan : Korosi lubang disebabkan oleh retakan lapisan yang pasip. Bagian yang pecah dari lapisan menjadi rusak karena konsentrasi, yang membentuk lubang. Kerusakan pasip disebabkan oleh adanya ion klor. Dalam hal ini korosi yang terjadi pada permukaan logan tanpa suatu pertumbuhan spesifik disebut korosi lubang, dan korosi yang menyebabkan pecahnya lapisan pasip setempat karena pengurangan pH pada permukaan kontak dengan benda lain, disebut korosi krevis. Agar tahan terhadap terjadinya lubang diperlukan kombinasi yang tepat dari Cr dan Mo. Dipandang dari sudut ini baja tahan karat ferit lebih

menguntungkan. Baja tahan karat austenit yang mengandung 2-4% Mo banyak dipakai sebagai baja tahan yang tahan korosi lubang

76. Salah satu kekurangan pada baja tahan karat austenite adalah kemungkinan pecahnya lapisan pasif setempat karena pengurangan Ph pada permukaan kontak dengan benda lain yang dikenal dengan nama:…..

Jawaban : b. korosi krevis

Pembahasan : Korosi lubang disebabkan oleh retakan lapisan yang pasip. Bagian yang pecah dari lapisan menjadi rusak karena konsentrasi, yang membentuk lubang. Kerusakan pasip disebabkan oleh adanya ion klor. Dalam hal ini korosi yang terjadi pada permukaan logan tanpa suatu pertumbuhan spesifik disebut korosi lubang, dan korosi yang menyebabkan pecahnya lapisan pasip setempat karena pengurangan pH pada permukaan kontak dengan benda lain, disebut korosi krevis. Agar tahan terhadap terjadinya lubang diperlukan kombinasi yang tepat dari Cr dan Mo. Dipandang dari sudut ini baja tahan karat ferit lebih menguntungkan. Baja tahan karat austenit yang mengandung 2-4% Mo banyak dipakai sebagai baja tahan yang tahan korosi lubang

77. Salah satu kekurangan pada baja tahan karat austenite adalah kemungkinan terjadinya retakan oleh korosi local dari lapisan pasif yang pecah kerena tegangan tarik yang dikenal dengan istilah:….

Jawaban : C. retakan korosi tegangan

Pembahasan : Retakan korosi regangan ialah retakan oleh korosi lokal dari lapisan pasip yang pecah karena tegangan tarik. Pada baja tahan karat austenit retakan korosi regangan sangat menyusahkan karena bersamaan dengan korosi lubang. Lingkungan yang utama adalah yang mengandung klorida, sulfida, air dengan temperatur dengan tekanan tinggi, dan soda kaustik.

23. Berikut adalah klasifikasi baja dari sudut transformasi, kecuali:…..

Pembahasan: Perubahan  struktur pada perlakuan panas

Besi dan baja diharapkan mempunyai kekuatan static dan dinamik, ulet,mudah, diolah, tahan korosi, dan mempunyai sifat elektromagnetik agar dapat dipakai menjadi bahan untuk konstruksi dan mesin-mesin.Dilihat dari transformasinya ada tiga macam baja yaitu :

1. Baja dengan titik tranformasi A1, berupa ferit dibawah A1, dan

austenite pada A3 atau diatas A1.

2. Baja dengan titik transformasi A1 dibawah tempratur kamar , berupa

austenite pada tempratur kamar

3. Baja dengan daerah austenite yang kecil, berupa ferit sampai

temperature tinggi pada daerah komposisi tertentu.

            Baja tergolong macam 1) berupa ferit pada tempratur kamar (dalam keseimbangan), dapat diproses menjadi berbagai struktur dengan perlakuan panas. Fasa-fasa tersebut memiliki sifat khas . ferit mempunyai sel satuan kubus pusat badan atau body centered cubic (BCC). Menunjukkan titik mulur yang jelas dan menjadi getas pada tempratur rendah. Austenite mempunyai sel satuan kubuspusat muka atau face centered cubic (fcc) menunjukan titik mulur yang jelas tanpa kegetasan pada keadaan dingin. Akan tetapi kalau berupa fasa metastabil bisa berubah menjadi α’ pada tempratur rendah dengan pengerjaan. Martensit adalah fasa larutan padat lewat jenuh dari karbon dalam sel satuan tetragonal pusat badan atau body centered tetragonal (bct). Makin tinggi derajat kelewat jenuhan karbon, makin besar perbandingan satuan sumbu sel satuabbya dan makin keras serta making etas martensit tersebut. Bainit mempunyai sifat-sifat antara martensit dan ferit.

Fasa yang ada pada baja:

Jawaban: D. Baja dengan titik tranformasi A1, berupa austenit dibawah A1, dan ferit pada A3 (Sumber: http://elearning.gunadarma.ac.id)

86. Proses anil-sempurna yang dilakukan terhadap baja bertujuan untuk :

Pembahasan : Proses anil merupakan proses perlakuan panas suatu bahan melalui pemanasan pada suhu cukup tinggi dan waktu yang lama, diikuti pendinginan perlahan-lahan Anil Bahan: Gelas

Tujuan: menghilangkan tegangan sisa & menghindari terjadinya retakan

panas

Prosedur: suhu pemanasan mendekati suhu transisi gelas dan

pendinginan perlahan-lahan

Perubahan strukturmikro: tidak ada

Anil Sempurna• Bahan: baja

• Tujuan: Pelunakan sebelum pemesinan

• Prosedur: austenisasi 2-30°C

• Perubahan strukturmikro: pearlit kasat

Jawaban: A. Pelunakan sebelum pemesinan (sumber : Academia.edu)

71. Baja tahan karat austenite biasa juga disebut “baja tahan karat delapan belas –

delapan” yang dalam sistemnya dinyatakan dengan baja:

Pembahasan : Baja tahan karat merupakan kelompok baja paduan tinggi yang berdasarkan pada sistem Fe-Cr, Fe-Cr-C, dan Fe-Cr-Ni dengan unsur paduan utama minimal 10,5% Krom (Cr) dan Nikel (Ni) dengan sedikit unsur paduan lain seperti Molibdenum (Mo), Tembaga (Cu) dan Mangan (Mn). Kadar kromium tersebut merupakan kadar minimum untuk pembentukan permukaan pasif oksida yang dapat mencegah oksidasi dan korosi [15].

Salah satu kelompok baja tahan karat yang banyak digunakan adalah baja tahan karat austenitik[15]. Austenitic stainless steel memiliki single phase, face centered cubic (fcc). Elemen yang mendukung pembentukan austenit, paling dominan adalah nikel, yang ditambahkan ke baja dalam jumlah yang sangat banyak (pada umumnya lebih dari 8 %wt). Elemen pendukung lainnya adalah C, N dan Cu. Adapun range komposisi standard dari baja tahan karat jenis ini adalah sebagai berikut : 16-25 %wt Cr, 8-20 %wt Ni, 1-2 %wt Mn,

0,5-3 %wt Si, 0,02- 0,08 %wt C (<0,04 %wt untuk grade L), 0-2 %wt Mo, 0-0,15 %wt N dan 0-0,2 %wt Ti dan Nb

Baja tahan karat austenitik mempunyai kelebihan-kelebihan dibandingkan dengan baja tahan karat lainnya dan dikenal secara luas dengan nama 18-8 (Cr-Ni) steel. Baja tahan karat austenitik mempunyai sifat ketahanan korosi dan mampu las yang lebih baik dibandingkan baja tahan karat lainnya. Temperatur servis dapat mencapai 760 0C bahkan lebih, tetapi ketahanan oksidasinya terbatas pada temperatur tinggi.

Sumber: jurnal pengaruh pengerasan Reni Indraswari, FT UI 2010

Jawaban: A. 18% Cr-8%Ni

41. Baja adalah bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai

dari peralatan dapur, transportasi, generator, sampai kerangka gedung dan

jembatan menggunakan baja. Eksploitasi baja menduduki peringkat pertama

di antara barang tambang logam dan produknya melingkupi hamper 95 %

dari produk barang berbahan logam yang dimanfaatkan dalam kehidupan

manusia.

Baja merupakan campuran besi dan karbon. Dimana kandungan karbon

(C) mempengaruhi kekerasan baja, Disamping itu, baja mengandung unsure

campuran lain yang disebut paduan, misalnya Mangan ( Mn ), Silikon ( Si ),

Sulfur ( S ), Kromium ( Cr ), Vanadium ( Vn ), Molibden ( Mo ), Wolfram

( Wo ), dan Posfor ( P ).

Untuk mengatasi kekurangan sifat yang dimiliki oleh baja, maka

dilakukan penambahan unsur kedalamnya. Tujuan utama dalam penambahan

unsur adalah untuk mengurangi sifat yang tidak dinginkan pada baja karbon

1. Pengaruh Posfor ( P )

Pada baja sangat merugikan, oleh karena itu pada baja kualitas

tinggi selalu diusahakan maksimum :0,03-0,05%.

Kadar Maksimum 0,05%

Dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan korosi.

Fosfor meningkatkan kekuatan baja.

Apabila kandungan P meningkat, maka elastisitas dan ketahanan

terhadap benturan pada baja menurun, dan menaikkan

coldshortness

Fosfor juga meningkatkan kemudahan pengerasan

Kandungan P yang tinggi sering dijumpai pada baja low-carbon

free-machining

Menurunkan sensitivitas dari kegetasan temper

Menghidari fasa yang tersegregasi pada batas butir

Jawab: D. A, b, dan c benar (Sumber: scribd.com)

3. Apabila dberikan suatu tegangan pada batang uji yang melampaui suatu batas

elastic, maka terjadi perpanjangan permanen yang disebut…….

Pembahasan : Deformasi terjadi bila bahan mengalami gaya. Selama deformasi, bahan menyerap energi sebagai akibat adanya gaya yang bekerja sepanjang deformasi. Sekecil apapun gaya yang bekerja, maka benda akan mengalami perubahan bentuk dan ukuran. Perubahan ukuran secara fisik ini disebut deformasi. Deformasi ada dua macam yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis. Yang dimaksud deformasi elastis adalah deformasi yang terjadi akibat adanya beban yang jika beban ditiadakan, maka material akankembali keukuran semula. Sedangkan deformasi plastis adalah deformasi yang bersifat permanen jika bebannya dilepas, ( Edi Jasmani 2001 ).

Penambahan beban pada bahan yang telah mengalami kekuatan tertinggi tidak dapat dilakukan, karena pada kondisi ini bahan telah mengalami deformasi total. Jika beban tetap diberikan maka regangan akan bertambah dimana material seakan menguat yang disebut dengan penguatan regangan (strain hardening) yang selanjutnya benda akan mengalami putus pada kekuatan patah (Singer dan Pytel, 1995)

Sebuah plat yang diberi beban secara terus-menerus, secara bertahap akan mengalami deformasi. Pada awal pembebanan akan terjadi deformsi elastis sampai pada kondisi tertentu bahan akan mengalami deformasi plastis. Pada awal pembebanan bahan di bawah kekuatan luluh bahan akan kembali kebentuk semula, hal ini dikarenakan sifat elastis bahan. Peningkatan beban melebihi kekuatan luluh (yield point) yang dimiliki plat akan mengakibatkan aliran deformasi plastis sehingga plat tidak akan kembali ke bentuk semula, hal ini bisa dilihat dalam diagram tegangan-regangan pada gambar:

Kesebandingan antara gaya tarik dan elongasi yang timbul sebenarnya hanya berlaku sampai pada harga batas tegangan tarik tertentu, yang biasa kita sebut batas proporsional, batas ini tergantung pada sifat – sifat bahan. Didalam penyelidikan sifat – sifat mekanis diatas batas proporsional, hubungan antara regangan tegangan biasanya dilukiskan secara grafik dengan suatu diagram pengujian tarik.

Disini elongasi dilukiskan sebagai sumbu horisontal dan tegangan-regangan yang terjadi dilukiskan dengan ordinat–ordinat OABCD. Tegangan dari ”O” hingga ”A” adalah merupakan daerah proporsional. Diatas ”A” mulai terjadi penyimpangan, jadi titik ”A” merupakan batas proporsional. Pembebanan yang berkelanjutan menyebabkan pertambahan panjang ( elongasi ) pada titik ”B” sehingga diagram menjadi melengkung, pada titik ”B” elongasi plat berlangsung dengan penambahan gaya tarik yang lebih sedikit sehingga mengalami luluh yang biasa disebut dengan titik lumer (yield point). Penarikan plat yang lebih jauh lagi akan menyebabkan adanya perlawanan internal oleh molekul plat hingga dicapai titik ”C”, pada titik inilah gaya tarik memperoleh harga maksimum. Tegangan yang ditimbulkan merupakan kekuatan tertinggi (ultimate strength) dari bahan yang dipakai. Setelah melewati titik ”C” elongasi plat masih berlangsung meskipun beban semakin berkurang dan akhirnya batang mengalami pengecilan dan akhirnya patah (fracture), ditunjukkan oleh titik ”D”. Kekuatan luluh adalah harga tegangan terendah dimana material mulai mengalami deformasi plastis. Titik σy atas adalah titik luluh atas dan titik σy bawah adalah titik luluh bawah yang ditandai oleh pengurangan beban yang mendadak, diikuti dengan perpanjangan yang meningkat dan peningkatan beban yang mendadak lagi. Gejala ini disebut meluluhnya bahan, yang ditandai dengan perubahan bentuk

yang plastik dan naik-turunnya beban. Pada titik mulur hubungan tegangan-regangan sudah tidak linier, namun sifat elastis masih terjadi sedikit diatas batas proporsional. Pada umumnya batas daerah elastis dan daerah plastis sulit untuk ditentukan. Karena itu, maka didefinisikan kekuatan luluh (yield strength). Batas proporsional merupakan tegangan tertinggi dimana material masih mengalami deformasi elastis dan belum mengalami deformasi plastis. Titik mulur atau yang biasa disebut dengan titik luluh (yield point) adalah titik transisi dari elastis ke daerah plastis. Pada titik mulur ini material mulai mengalami deformasi plastis yang bersifat permanen jika beban mulai dilepas. (Sumber: eprints.ums.ac.id)

Jawaban: C. Deformasi Plastis

2. Beban yang diberikan kepada suatu batang uji menunjukan deformasi tidak

berubah pada pembebanan. Daerah tegangan yang tidak meninggalkan

deformasi apabila beban dihilangkan disebut……

Pembahasan;

a. Batas proporsionalitas (proportionality limit)

Merupakan daerah batas dimana tegangan dan regangan mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap penambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara proporsional. Titik P pada Gambar menunjukkan batas proporsionalitas dari kurva tegangan-regangan.

b. Batas elastis (elastic limit)

Daerah elastis adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah proporsionalitas merupakan bahagian dari batas elastik ini. Selanjutnya bila bahan terus diberikan tegangan (deformasi dari luar) maka batas elastis akan terlampaui pada akhirnya sehingga bahan tidak akan kembali kepada ukuran semula. Dengan kata lain dapat didefinisikan bahwa batas elastis merupakan suatu titik dimana tegangan yang diberikan akan menyebabkan terjadinya deformasi permanen (plastis) pertama kalinya. Kebanyakan material teknik memiliki batas elastis yang hampir berimpitan dengan batas proporsionalitasnya.

c. Titik luluh (yield point) dan kekuatan luluh (yield strength)

Titik ini merupakan suatu batas dimana material akan terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini disebut tegangan luluh (yield stress). Titik luluh ditunjukkan oleh titik Y pada Gambar di atas. Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-logam ulet dengan struktur Kristal BCC dan FCC yang membentuk interstitial solid solution dari atom-atom carbon, boron, hidrogen dan oksigen. Interaksi antara dislokasi dan atom-atom tersebut menyebabkan baja ulet eperti mild steel menunjukkan titik luluh bawah (lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point)

Sumber: www.academia.edu/2325432/pengujian_bahan_i_bhn_perkuliahan_

Jawaban: A. Daerah Elastik

15. Yang member kekuatan pada baja martensit terutama unsure karbon. Penambahan Mn, Si, Ni, Cr, Mo dan unsur lainnya akan memperbaiki sifat……

Pembahasan : Baja martensit memiliki Kandungan unsur karbon berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja: karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium. Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja diantaranya: mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium.[1] Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal sebagai baja hitam karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan pertanian misalnya sabit dan cangkul.

Penambahan kandungan karbon pada baja dan unsur seperti Mn, Si, Ni, Cr, Mo dan unsur lainnya dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan

kekuatan tariknya (tensile strength), unsure tersebut memiliki kandungan yang dapat mempengaruhi sifat baja namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).

Sumber : Ebook pengetahuan bahan teknik

Jawaban : A. Kekerasan dan keuletan

13. Baja berkekuatan tinggi dapat diperoleh dengan mengubah fasa austenite yang mengandung karbon dalam bentuk larutan dalam temperature tinggi, menjadi fasa martensit dengan : …..

Pembahasan : Sifat baja sangat tergantung pada unsur-unsur yang tergantung dalam baja. baja karbon biasanya mempunyai beberapa kekurangan. Di antaranya yaitu kekerasan baja itu tidak dapat merata atau kemampuan pengerasannya kurang baik. Di samping itu, baja ini mempunyai sifat mekanis yang rendah pada suhu tinggi dan kurang tahan korosi pada lingkungan atmosfer, lingkungan lain, atau pada suhu tinggi. Untuk mengurangi masalah di atas maka dibuat bermacam-macam baja paduan yang pada dasarnya adalah memadu baja dengan unsur paduan lain.Unsur-unsur paduan dapat mempengaruhi dan mengubah diagram keseimbangan dan mempengaruhi kecepatan reaksi transformasi perubahan fasa.

Jika baja didinginkan dengan kecepatan minimum yang disebut dengan kecepatan pendinginan kritis maka seluruh austenit akan berubah ke dalam bentuk martensit. Sehingga akan dihasilkan kekerasan baja yang maksimum. Adapun kecepatan pendinginan kritis adalah bergantung pada komposisi kimia baja. Kecepatan pendinginan tergantung pada pendinginan yang digunakan. Untuk pendinginan yang cepat digunakan larutan garam atau soda api yang dimasukkan ke dalam air. Sementara itu, untuk pendinginan yang sangat lambat digunakan embusan udara secara cepat melalui batas lapisannya. Baja berkekuatan tinggi dapat diperoleh dengan pencelupan dingin pada temperature rendah.

Sumber: https://tehnikmesinindustri.wordpress.com/perlakuan-panas-baja/

Jawaban : C. Pencelupan dingin pada suhu rendah

16. Menahan austenite dalam keadaan kurang stabil pada temperature antara 400-

500 C yang dideformasikan saat sebelum terjadi deformasi, dan kemudian

didinginkan tiba-tiba maka akan menghasilkan martensit yang sangat halus dan

mempunyai sejumlah kisi sehingga memiliki kekuatan tinggi. Metoda ini dikenal

dengan nama …..

Pembahasan :

Tempering adalah pemanasan logam sampai di bawah suhu kritis yang

dilakukan setelah proses pengerasan, pembentukan dingin dan pengelasan,

kemudian didinginkan dengan kecepatan yang memadai, guna

memperbaiki sifat yang dikehendaki.

Dislokasi merupakan suatu pergeseran atau pegerakan atom – atom didalam sistem kristal logam akibat tegangan mekanik yang dapat menciptakan deformasi plastis (perubahan dimensi secara permanen).

Menahan austenite dalam keadaan kurang stabil pada temperatur antara

400°C hingga 550°C, yang dideformasikan saat sebelum terjadi

transformasi dan kemudian didinginkan tiba-tiba maka akan menghasilkan

martensite yang sangat halus dan mempunyai sejumlah kisi sehingga

memiliki kekuatan tinggi. Metode ini dinamakan dengan “Ausforming”

dan pada umumnya cara yang serupa dinamakan perlakuan thermo

mekanik (thermomechanical). Ausforming tidak dapat dilakukan terhadap

baja karbon biasa, sehingga baja harus dipadu dengan Cr, Ni, Si, dll.

Dengan penemperan yang cocok setelah proses ausforming maka baja

akan mencapai kekuatan maksimum 3100 Mpa dan masih mempunyai

keuletan cukup (Prof. Ir. Tata Surdia, M.S. Met. E., 1999 : 48)

Dislokasi adalah suatu pergeseran atau pegerakan atom-atom di

dalamsistem kristal logam akibat tegangan mekanik yang dapat

menciptakandeformasi plastis (perubahan dimensi secara permanen).

Dislokasi terbentuk pada saat pembekuan material, selama proses

deformasiplastis dan karena tegangan termal pada proses pendinginan cepat

Sumber : http://id.scribd.com/doc/96525113 Jawaban : C. Ausforming

17. Maksud dari pada pengerolan temper (Temper Rolling) adalah :…..

Pembahasan : Rolling atau pengerolan adalah proses pengurangan ketebalan atau proses pembentukan pada benda kerja yang panjang. Temper rolling adalah proses rolling pada daerah temperature prosesnya. Proses rolling dilakukan dengan satu

set rol yang berputar dan menekan benda kerja supaya terjadi perubahan bentuk. Rolling pertama kali dikembangkan pada tahun 1500an.

Rolling dilakukan dalam dua tahap. Pertama dilakukan pada suhu yang tinggi atau disebut hot rolling. Hot rolling dilakukan untuk mengurangi dimensi bahan baku (ingot) secara besar-besaran. Setelah hot rolling selanjutnya dilakukan cold rolling, yaitu pengerolan pada suhu ruang. Pada cold rolling pengurangan dimensi tidak dilakukan secara besar-besaran karena proses ini memerlukan tenaga yang sangat besar. Cold rolling dilaksanakan sebagai finishing untuk mencapai dimensi yang sesuai, memperhalus permukaan benda kerja, dan meningkatkan sifat mekanis benda kerja.

Pada proses manufaktur modern, rolling biasanya diawali dengan proses pengecoran kontinu. Kombinasi antara pengecoran kontinu dan rolling bisa meningkatkan produktivitas. Di samping itu, kombinasi ini juga dapat mengurangi ongkos produksi.

Sumber : elearning.gunadarma pengantar Teknologi baja

Jawaban : D. A, B dan C benar

8. Pengujian bengkok bagi bahan keras dan getas adalah cara terbaik untuk

menentukan kekuatan dan kegetasan alas an menurut standar ada beberapa hal

bagi besi cor, logam keras, berbagai keramik dan lain sebagainya yaitu:…..

Pembahasan : Pengujian bengkok adalah salah satu cara pengujian yang dipakai

sejak lama bagi bahan yang cocok, karena dapat dilakukan terhadap batang uji

berbentuk sederhana dan tidak perlu menggunakan mesin uji biasa. Tapi pengjian

ini menyebabkan material rusak karena akan terjadi patahan. Uji lengkung

( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu

suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur

kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di

weld metal maupun HAZ.

Sumber : ebook pengetahuan bahan teknik

Jawaban : A. Bentuk batang uji sederhana dapat dibuat terhadap bahan

yang sukar diproses secara mekanis

9. Pengujian bengkok pada material yang getas dan liat dimaksudkan untuk

menentukan : ……

Pembahasan: Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk

pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji

bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan

kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam

pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yang harus

diperhatikan, yaitu :

1. Kekuatan tarik ( Tensile Strength )

2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.

3. Tegangan luluh ( yield ).

             Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan

menjadi 2 yaitu transversal bending dan longitudinal bending. Pengujian bengkok

pada material getaas dan liat dimaksudkan untuk menentukan adanya cacat pada

permukaan, retakan pada permukaan, dan mampu deformasi untu ukuran tertentu.

Sumber : ebook pengetahuan bahan teknik

Jawaban : D. a, b dan c benar

62. Proses dimana sturktur martensit didapat dengan pencelupan dingin yang tiba-

tiba setelah dibiarkan berada sebagai austenite yang menstabikan disebut :

Pembahasan :

Martempering (marquenching). Dalam martempering, baja atau besi cor

yang terpuaskan dari suhu austenitizing menjadi media panas-fluida,

seperti minyak panas atau garam cair. Hal ini dilakukan pada temperatur

yang sampai suhu seragam di seluruh bagian dan kemudian didinginkan

pada tingkat yang moderat, seperti di udara, untuk menghindari gradien

temperatur dalam bagian. bagian tersebut kemudian marah karena struktur

sehingga diperoleh terutama untempered martensit dan tidak cocok untuk

kebanyakan aplikasi. baja Martempered memiliki kecenderungan kurang

untuk memecahkan, mendistorsi, dan mengembangkan sisa tegangan

selama perlakuan panas. di diubah martempering suhu quenching lebih

rendah, dan dengan demikian laju pendinginan yang lebih tinggi. Proses

ini cocok untuk baja dengan hardenability rendah.

Ausforming. Dalam ausforming, juga disebut pengolahan termomekanis,

baja terbentuk menjadi bentuk yang diinginkan dalam rentang dikontrol

temperatur dan waktu untuk mencegah pembentukan produk transformasi

nonmartensitic. bagian tersebut kemudian didinginkan pada berbagai

tingkat untuk mendapatkan yang diinginkan mikrostruktur. bagian

Ausformed memiliki sifat mekanik yang superior.

Austempering sering diganti untuk quenching dan tempering

konvensional, baik untuk mengurangi kecenderungan untuk retak dan

distorsi selama pendinginan atau untuk meningkatkan keuletan dan

ketangguhan sambil mempertahankan kekerasan. Karena siklus waktu

yang lebih singkat, proses ini ekonomis untuk banyak aplikasi. Dalam

diubah pengaustemperan, struktur campuran perlit dan bainit diperoleh.

Contoh terbaik dari praktek ini adalah paten, yang memberikan daktilitas

tinggi dan kekuatan yang cukup tinggi, seperti kawat dipatenkan

digunakan dalam industri kawat.

Temper rolling adalah proses rolling pada daerah temperature prosesnya. Proses rolling dilakukan dengan satu set rol yang berputar dan menekan benda kerja supaya terjadi perubahan bentuk. Rolling pertama kali dikembangkan pada tahun 1500an.

Sumber : http://jansen-pakpahan.co.id/

Jawaban : B. Ausforming

64. Baja yang terutama terdiri dari Fe 18% Ni dengan unsure paduan Mo, Co, Ti,

Al, Nb dan sebagainya, dimana martensit diperkuat oleh prespitasi senyawa antar

logam dan unsur – unsur tersebut disebut : ……..

Pembahasan :

Martensit merupakan baja cr dengan atau tanpa paduan lain.

Sifat-sifat penting dari martensit antara lain :

1. Sifat Mekanis,

Kekuatan dan kekerasannya lebih baik dari ferrite dan austeit

Sangat keras, kuat dan rapuh

2. Ketahanan korosif

Paling buruk dibanding jenis stainless steel yang lain, tapi lebih

baik daripada baja karbon dan HSL.

3. Karakteristik fabrikasi

Bisa diproses cold working draw, bending dan machinery

Weldenbility kurang baik karena selama pengerasan bias

terbentuk embrittement dan filler metal = kandungan Cr dari

base metal

Maximum solubilty 2,14% carbon

Sifat magnetit paling baik dibanding stainless steel lainnya

Bantalan adalah elemen mesin yang mampu menumpu poros

berbeban, sehingga gesekan bolak-baliknya dapat berlangsung

secara halus, aman dan panjang usia pemakianya. Bantalan

harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros suatu mesin

bekerja dengan baik. ( Sularso, 2002 )

Maraging adalah precipitation hardening untuk kelompok

spesial dari alloy high-strength iron-base. Kata maraging

berasal dari kata martensite age hardening. Dalam proses ini,

satu atau lebih intermetallic compound dipresipitasi dalam

matriks low-carbon martensite. Umumnya, baja maraging dapat

mengandung 18% Nickel sebagai tambahan elemen lain dan

aging dilakukan pada temperature 4800C (9000F).

Proses pengerasan dengan maraging tidak tergantung dari

cooling rate, akibatnya, tingkat kekerasan seragam dapat

dihasilkan diseluruh bagian dengan distorsi minimal. Biasanya,

penggunaan maraging steel dalam dies dan tooling untuk

casting, molding, forging, dan extrusion.

Baja olah austenite adalah baja paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon dan hasil olahan dari fasa austenite.

Sumber : http://dokumen.tips/documents/ baja.html

Jawaban : C. baja maraging