R.S. Khurmi, J.K. Gupta - Textbook of Machine Design (M.E.) - S. Chand (2005) (0014-0065) .En - Id [PDF]

Citation preview

Diterjemahkan dari bahasa Inggris ke bahasa Indonesia - www.onlinedoctranslator.com



C H A P T E R



1



pengantar 1. Definisi. 2. Klasifikasi Desain Mesin. 3. Pertimbangan Umum dalam Desain Mesin. 4. Prosedur Umum dalam Desain Mesin. 5. Unit Dasar. 6. Unit Turunan. 7. Sistem Satuan. 8. Satuan SI (Sistem Satuan Internasional). 9. Meter. 10. Kilogram. 11. Kedua. 12. Penyajian Satuan dan Nilainya. 13. Aturan untuk Satuan SI.



14. Massa dan Berat. 15. Kelembaman.



16. Hukum Gerak.



17. Angkatan.



18. Satuan Gaya Mutlak dan Gravitasi. 19. Momen Gaya. 20. Pasangan.



21. Kepadatan Massa.



1.1



Definisi Subjek Desain Mesin adalah kreasi baru



dan mesin yang lebih baik dan meningkatkan yang sudah ada. Sebuah mesin baru atau lebih baik adalah salah satu yang lebih ekonomis dalam keseluruhan biaya produksi dan operasi. Proses desainnya cukup lama dan memakan waktu. Dari kajian terhadap ide-ide yang sudah ada, harus lahir ide baru. Ide tersebut kemudian dipelajari dengan mengingat kesuksesan



22. Momen Inersia Massa. 23. Momentum Sudut. 24. Torsi.



komersialnya dan diberi bentuk dan bentuk dalam bentuk



25. Bekerja.



bahan yang diperlukan untuk keberhasilan penyelesaian ide



26. Kekuatan.



27. Energi.



gambar. Dalam penyusunan gambar-gambar ini, harus diperhatikan ketersediaan sumber daya, uang, tenaga, dan baru menjadi kenyataan yang sebenarnya. Dalam merancang suatu komponen mesin, diperlukan pengetahuan yang baik tentang banyak mata pelajaran seperti Matematika, Mekanika Teknik, Kekuatan Bahan, Teori Mesin, Proses Bengkel dan Gambar Teknik.



1



2



Buku Teks Desain Mesin



1.2



Klasifikasi Desain Mesin Desain mesin dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Desain adaptif. Dalam kebanyakan kasus, pekerjaan desainer berkaitan dengan adaptasi yang ada



desain. Jenis desain ini tidak memerlukan pengetahuan atau keterampilan khusus dan dapat dicoba oleh perancang pelatihan teknis biasa. Perancang hanya membuat sedikit pergantian atau modifikasi pada desain produk yang ada. 2. Desain pengembangan. Jenis desain ini membutuhkan pelatihan dan desain ilmiah yang cukup besar



kemampuan untuk memodifikasi desain yang ada menjadi ide baru dengan mengadopsi bahan baru atau metode pembuatan yang berbeda. Dalam hal ini, meskipun perancang memulai dari desain yang ada, tetapi produk akhir mungkin sangat berbeda dari produk aslinya. 3. Desain baru. Jenis desain ini membutuhkan banyak penelitian, kemampuan teknis dan pemikiran kreatif.



ing. Hanya desainer yang memiliki kualitas pribadi dengan tatanan yang cukup tinggi yang dapat mengambil pekerjaan desain baru. Desain, tergantung pada metode yang digunakan, dapat diklasifikasikan sebagai berikut:



( a) Desain rasional. Jenis desain ini tergantung pada rumus matematika dari prinsip mekanika. ( b) Desain empiris. Jenis desain ini tergantung pada formula empiris berdasarkan praktik dan pengalaman masa lalu.



( c) Desain industri. Jenis desain ini tergantung pada aspek produksi untuk membuat komponen mesin apa pun di industri. ( d) Desain yang optimal. Ini adalah desain terbaik untuk fungsi tujuan yang diberikan di bawah batasan yang ditentukan. Ini dapat dicapai dengan meminimalkan efek yang tidak diinginkan.



( e) Desain sistem. Ini adalah desain sistem mekanis yang kompleks seperti mobil bermotor.



( f) Desain elemen. Ini adalah desain elemen apa pun dari sistem mekanis seperti piston, poros engkol, batang penghubung, dll. ( g) Desain berbantuan komputer. Jenis desain ini tergantung pada penggunaan sistem komputer untuk:



membantu dalam pembuatan, modifikasi, analisis, dan optimalisasi desain.



1.3



Pertimbangan Umum dalam Desain Mesin Berikut ini adalah pertimbangan umum dalam merancang suatu komponen mesin : 1. Jenis beban dan tegangan yang ditimbulkan oleh beban tersebut. Beban, pada komponen mesin, dapat bertindak



dalam beberapa cara karena tegangan internal diatur. Berbagai jenis beban dan tegangan dibahas dalam bab 4 dan 5.



2. Gerak bagian atau kinematika mesin. Keberhasilan operasi setiap maCina sangat tergantung pada susunan paling sederhana dari bagian-bagian yang akan memberikan gerakan yang diperlukan. Gerakan bagian-bagian tersebut dapat berupa:



( A) Gerak bujursangkar yang meliputi gerak searah dan gerak bolak-balik. ( B) Gerak lengkung yang meliputi gerak putar, osilasi dan harmonik sederhana. ( C) Kecepatan konstan. ( D) Percepatan konstan atau variabel. 3. Pemilihan bahan. Sangat penting bahwa seorang desainer harus memiliki pengetahuan menyeluruh tentang



sifat bahan dan perilakunya dalam kondisi kerja. Beberapa karakteristik penting dari bahan adalah : kekuatan, daya tahan, kelenturan, berat, ketahanan terhadap panas dan korosi, kemampuan untuk dicor, dilas atau dikeraskan, kemampuan mesin, konduktivitas listrik, dll. Berbagai jenis bahan teknik dan sifat-sifatnya dibahas dalam Bab 2.



pengantar



3



4. Bentuk dan ukuran bagian. Bentuk dan ukurannya berdasarkan penilaian. Praktik terkecilpenampang melintang yang dapat disesuaikan dapat digunakan, tetapi dapat diperiksa bahwa tegangan yang diinduksi pada penampang yang dirancang cukup aman. Untuk merancang bagian mesin apa pun untuk bentuk dan ukuran, perlu diketahui kekuatan yang harus dipertahankan bagian tersebut. Penting juga untuk mengantisipasi setiap beban yang diterapkan secara tiba-tiba atau benturan yang dapat menyebabkan kegagalan.



5. Ketahanan gesekan dan pelumasan. Selalu ada kehilangan daya karena gesekan resistensi dan harus dicatat bahwa gesekan awal lebih tinggi daripada gesekan berjalan. Oleh karena itu, penting bahwa perhatian yang cermat harus diberikan pada masalah pelumasan semua permukaan yang bergerak dalam kontak dengan yang lain, baik dalam bantalan putar, geser, atau gelinding.



6. Fitur nyaman dan ekonomis . Dalam merancang, fitur pengoperasian mesin harus dipelajari dengan cermat. Tuas start, pengontrol, dan penghenti harus ditempatkan berdasarkan penanganan yang nyaman. Penyetelan keausan harus disediakan dengan menggunakan berbagai perangkat pengambil dan mengaturnya sehingga keselarasan bagian dipertahankan. Jika suku cadang akan diganti untuk produk yang berbeda atau diganti karena keausan atau kerusakan, akses yang mudah harus disediakan dan perlunya melepas suku cadang lain untuk mencapai hal ini harus dihindari jika memungkinkan. Pengoperasian ekonomis dari mesin yang akan digunakan untuk produksi, atau untuk pengolahan bahan harus dipelajari, untuk mengetahui apakah mesin tersebut memiliki kapasitas maksimum yang konsisten dengan produksi pekerjaan yang baik. 7. Penggunaan suku cadang standar. NS penggunaan suku cadang standar berkaitan erat dengan biaya, karena biaya suku cadang standar atau stok hanya sebagian kecil dari biaya suku cadang serupa yang dibuat sesuai pesanan.



Bagian standar atau stok harus digunakan bila memungkinkan; bagian yang polanya sudah ada seperti roda gigi, katrol dan bantalan dan bagian yang dapat dipilih dari stok toko biasa seperti sekrup, mur dan pin. Baut dan stud harus sesedikit mungkin untuk menghindari penundaan yang disebabkan oleh penggantian bor, reamer dan keran dan juga untuk



Pertimbangan desain memainkan peran penting dalam keberhasilan



produksi mesin.



mengurangi jumlah kunci pas yang diperlukan.



8. Keamanan operasi. Beberapa mesin berbahaya untuk dioperasikan, terutama yang dipercepat untuk memastikan produksi pada tingkat maksimum. Oleh karena itu, setiap bagian mesin yang bergerak yang berada di dalam zona pekerja dianggap sebagai bahaya kecelakaan dan dapat menyebabkan cedera. Oleh karena itu, perlu bahwa seorang desainer harus selalu menyediakan perangkat keselamatan untuk keselamatan operator. Peralatan keselamatan sama sekali tidak boleh mengganggu pengoperasian mesin.



9. Fasilitas bengkel. Seorang insinyur desain harus terbiasa dengan keterbatasannya bengkel majikan, untuk menghindari keharusan melakukan pekerjaan di bengkel lain. Kadang-kadang perlu untuk merencanakan dan mengawasi operasi bengkel dan merancang metode untuk pengecoran, penanganan dan pemesinan suku cadang khusus.



10. Jumlah mesin yang akan diproduksi. Jumlah barang atau mesin yang akan diproduksi factured mempengaruhi desain dalam beberapa cara. Biaya rekayasa dan toko yang disebut biaya tetap atau biaya overhead didistribusikan di atas jumlah barang yang akan diproduksi. Jika hanya sedikit barang yang akan dibuat, biaya tambahan tidak dibenarkan kecuali mesinnya besar atau dengan desain khusus. Pesanan yang meminta sejumlah kecil produk tidak akan mengizinkan hal yang tidak semestinya



4



Buku Teks Desain Mesin



biaya dalam proses bengkel, sehingga perancang harus membatasi spesifikasinya pada suku cadang standar sebanyak mungkin. 11. Biaya konstruksi. Biaya konstruksi sebuah artikel adalah pertimbangan yang paling penting terlibat dalam desain. Dalam beberapa kasus, sangat mungkin bahwa mahalnya sebuah artikel dapat langsung menghalanginya dari pertimbangan lebih lanjut. Jika sebuah artikel telah ditemukan dan pengujian sampel buatan tangan telah menunjukkan bahwa itu memiliki nilai komersial, maka mungkin untuk membenarkan pengeluaran sejumlah besar uang dalam desain dan pengembangan mesin otomatis untuk memproduksi artikel, terutama jika itu



dapat dijual dalam jumlah banyak. Tujuan insinyur desain dalam semua kondisi, harus mengurangi biaya produksi seminimal mungkin.



12. Perakitan. Setiap mesin atau struktur harus dirakit sebagai satu kesatuan sebelum dapat berfungsi. Unit besar harus sering dirakit di toko, diuji dan kemudian dibawa untuk diangkut ke tempat servisnya. Lokasi akhir dari setiap mesin adalah penting dan insinyur desain harus mengantisipasi lokasi yang tepat dan fasilitas lokal untuk ereksi.



Jalur perakitan mobil.



1.4 Prosedur Umum dalam Desain Mesin Dalam merancang suatu komponen mesin, tidak ada aturan yang kaku. Masalahnya dapat dicoba dalam beberapa cara. Namun, prosedur umum untuk memecahkan masalah desain adalah sebagai berikut:



1. Pengakuan kebutuhan. Pertama-tama, buat pernyataan lengkap masalah, yang menunjukkan kebutuhan, tujuan atau maksud dari mesin yang akan dirancang.



2. Sintesis (Mekanisme). Pilih mekanisme yang mungkin sekelompok mekanisme yang akan memberikan gerakan yang diinginkan.



3. Analisis kekuatan. Temukan gaya yang bekerja pada setiap anggota



mesin dan energi yang ditransmisikan oleh setiap anggota. 4. Pemilihan bahan. Pilih bahan yang paling cocok untuk masing-masing



anggota mesin. 5. Desain elemen (Ukuran dan Tegangan). Cari ukuran



setiap bagian mesin dengan mempertimbangkan gaya yang bekerja pada bagian tersebut dan tegangan yang diizinkan untuk bahan yang digunakan. Harus diingat bahwa setiap anggota tidak boleh membelok atau berubah bentuk dari batas yang diizinkan.



6. Modifikasi. Ubah ukuran anggota agar sesuai



Gambar 1.1. Prosedur umum di



pengalaman masa lalu dan penilaian untuk memfasilitasi pembuatan. Modifikasi



Desain Mesin.



juga mungkin diperlukan dengan pertimbangan manufaktur untuk mengurangi biaya keseluruhan.



7. Gambar detail. Gambarlah gambar detail setiap komponen dan perakitannya mesin dengan spesifikasi lengkap untuk proses manufaktur yang disarankan.



8. Produksi. Komponen, sesuai gambar, diproduksi di bengkel. Bagan alir untuk prosedur umum dalam desain mesin ditunjukkan pada Gambar. 1.1.



pengantar



5



Catatan : Ketika ada sejumlah komponen di pasar yang memiliki kualitas efisiensi, daya tahan dan biaya yang sama, maka pelanggan secara alami akan tertarik pada produk yang paling menarik. Estetika dan ergonomis adalah fitur yang sangat penting yang memberikan keanggunan dan kilau pada produk dan mendominasi pasar.



1.5 Unit Dasar Pengukuran besaran fisis merupakan salah satu operasi terpenting dalam bidang teknik. Setiap besaran diukur dalam beberapa satuan yang sembarang, tetapi diterima secara internasional, yang disebut



unit dasar.



1.6 Unit Turunan Beberapa satuan yang dinyatakan dalam satuan lain, yang diturunkan dari satuan dasar, dikenal sebagai



satuan turunan misalnya satuan luas, kecepatan, percepatan, tekanan, dll.



1.7 Sistem Satuan Hanya ada empat sistem satuan, yang umum digunakan dan diakui secara universal. Ini dikenal sebagai: 1. Satuan CGS, 2. Satuan FPS, 3. Satuan MKS, dan 4. Satuan SI. Karena mata kuliah ini dilakukan dalam sistem satuan SI, oleh karena itu, kita hanya akan membahas sistem satuan ini saja.



1.8 Satuan SI (Sistem Satuan Internasional) Konferensi Umum ke-11 * Bobot dan Ukuran telah merekomendasikan sistem unit dasar dan turunan yang terpadu dan tersusun secara sistematis untuk penggunaan internasional. Sistem ini sekarang digunakan di banyak negara. Di India, standar Undang-Undang Berat dan Ukuran 1956 (di mana kami beralih ke unit MKS) telah direvisi untuk mengakui semua unit SI dalam industri dan perdagangan. Dalam sistem satuan ini, ada tujuh satuan dasar dan dua satuan pelengkap, yang mencakup seluruh bidang ilmu pengetahuan dan teknik. Unit-unit ini ditunjukkan pada Tabel 1.1



Tabel 1.1. Unit dasar dan unit tambahan. S.Tidak.



Kuantitas fisik



Satuan



Unit dasar



1.



Panjang ( l)



Meteran (m)



2.



Massa ( M)



Kilogram (kg)



3.



Waktu ( T)



Kedua (s)



4.



Suhu ( T)



Kelvin (K)



5.



Arus listrik ( SAYA)



Ampere (A)



6.



Intensitas cahaya( IV)



Candela (cd)



7.



jumlah zat ( n) Unit



Mol (mol)



tambahan



*



1.



Sudut bidang ( , , , )



Radian (rad)



2.



Sudut padat ( )



Steradian (sr)



Hal ini dikenal sebagai General Conference of Weights and Measures (GCWM). Ini adalah organisasi internasional yang sebagian besar negara maju dan berkembang (termasuk India) adalah anggotanya. Konferensi ini telah dipercayakan dengan tugas untuk menentukan definisi untuk berbagai satuan berat dan ukuran, yang merupakan dasar dari ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini.



6



Buku Teks Desain Mesin Satuan turunan, yang akan umum digunakan dalam buku ini, diberikan pada Tabel 1.2.



Tabel 1.2. Unit turunan. Kuantitas



S.Tidak.



1.9



Simbol



Satuan



1.



Kecepatan linier



V



MS



2.



Percepatan linier



A



MS 2



3.



Kecepatan sudut



ω



rad/s



4.



Percepatan sudut



α



rad/s 2



5.



Kepadatan massa



ρ



kg/m 3



6.



Kekuatan, Berat



F, W



7.



Tekanan



8. 9.



Kekuasaan



P



J ; 1J = 1N-m ; 1W = 1J/s



10.



Viskositas absolut atau dinamis



μ



Ns/m 2



11.



Viskositas kinematik



v



M 2/ S



12.



Frekuensi



F



Hz; 1Hz = 1siklus/s



13.



konstanta gas



R



J/kg K



14.



Konduktansi termal



H



W/m 2 K



Usaha, Energi, Entalpi



P W, E, H



N ; 1N = 1kg-m/s 2 T/m 2



15.



Konduktivitas termal



k



W/m K



16.



Panas spesifik



C



J/kg K



17.



Massa molar atau massa molekul



M



kg/mol



Meter Meter didefinisikan sebagai panjang yang sama dengan 1.650 763,73 panjang gelombang dalam ruang hampa radiasi



sesuai dengan transisi antara level 2 P 10 dan 5 D 5 dari Krypton– 86 atom.



1,10 Kilogram Kilogram didefinisikan sebagai massa prototipe internasional (blok standar paduan platinumiridium) kilogram, disimpan di Biro Berat dan Ukuran Internasional di Sevres dekat Paris.



1.11 Detik Yang kedua didefinisikan sebagai durasi 9 192631 770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat hiperhalus dari keadaan dasar atom cesium – 133.



1.12 Penyajian Unit dan Nilainya Perubahan yang sering terjadi dalam kehidupan sekarang ini difasilitasi oleh sebuah badan internasional yang dikenal sebagai International Standard Organization (ISO) yang membuat rekomendasi mengenai prosedur standar internasional. Pelaksanaan rekomendasi ISO, di suatu negara, dibantu oleh organisasinya yang ditunjuk untuk tujuan tersebut. Di India, Biro Standar India (BIS), telah dibentuk untuk tujuan ini. Kita telah membahas bahwa satuan dasar dalam satuan SI untuk panjang, massa dan waktu berturut-turut adalah meter, kilogram dan sekon. Namun dalam praktik sebenarnya, tidak perlu menyatakan semua panjang dalam meter, semua massa dalam kilogram, dan semua waktu dalam detik. Kita akan, kadang-kadang, menggunakan satuan yang sesuai, yang merupakan kelipatan atau pembagian dari satuan dasar kita dalam puluhan. Sebagai contoh tipikal, meskipun meter adalah satuan panjang, namun panjang yang lebih kecil dari seperseribu meter terbukti menjadi unit yang lebih nyaman, terutama dalam dimensi gambar. Unit yang nyaman



pengantar



7



dibentuk dengan menggunakan awalan di unit dasar untuk menunjukkan pengali. Daftar lengkap awalan ini diberikan dalam tabel berikut ini: Tabel 1.3. Awalan yang digunakan dalam unit dasar.



Faktor dengan mana unit dikalikan



Bentuk standar



Awalan



Singkatan



10 12



tera



T



1 000 000 000



10 9



giga



G



1 000 000



10 6



mega



M



1000



10 3



kilo



k



100



10 2



hekto *



H



1 000 000 000 000



10



10 1



deka *



da



0.1



10 -1



memutuskan *



D



0,01



10 –2



centi *



C



0,001



10 –3



mili



M



0,000 001



10 –6



mikro



μ



10 –9



nano



n



10 –12



pico



P



0,000 000 001 0,000 000 000 001



1.13 Aturan untuk Satuan SI Konferensi Umum Berat dan Ukuran kesebelas hanya merekomendasikan satuan dasar dan turunan dari satuan SI. Namun tidak merinci aturan penggunaan satuan tersebut. Kemudian banyak ilmuwan dan insinyur mengadakan sejumlah pertemuan untuk gaya dan penggunaan satuan SI. Beberapa keputusan rapat adalah : 1. Untuk bilangan yang memiliki lima digit atau lebih, digit-digit tersebut harus ditempatkan dalam kelompok tiga yang dipisahkan oleh spasi (bukan koma) ** menghitung ke kiri dan ke kanan titik desimal.



2. Dalam empat *** angka digit, spasi tidak diperlukan kecuali angka empat digit digunakan dalam kolom angka dengan lima digit atau lebih. 3. Tanda hubung digunakan untuk memisahkan unit yang dikalikan. Misalnya, newton × meter ditulis sebagai Nm. Seharusnya tidak bingung dengan mN, yang merupakan singkatan dari mili newton. 4. Jamak tidak pernah digunakan dengan simbol. Misalnya, meter atau meter ditulis sebagai m.



5. Semua simbol ditulis dengan huruf kecil kecuali simbol yang berasal dari nama diri. Misalnya, N untuk newton dan W untuk watt. 6. Satuan dengan nama ilmuwan tidak boleh diawali dengan huruf kapital jika ditulis lengkap. Misalnya, 90 newton dan bukan 90 Newton. Pada saat penulisan buku ini, penulis meminta nasihat dari berbagai otoritas internasional, mengenai penggunaan satuan dan nilainya. Mengingat reputasi internasional para penulis, serta popularitas internasional dari buku-buku mereka, diputuskan untuk mempersembahkan **** unit dan



*



Awalan ini umumnya menjadi usang, mungkin karena kemungkinan kebingungan. Selain itu, menjadi praktik konvensional untuk hanya menggunakan kekuatan sepuluh yang sesuai dengan 10 3 x, di mana x adalah bilangan bulat positif atau



**



negatif. Di negara-negara tertentu, koma masih digunakan sebagai tanda desimal



* * * Di negara-negara tertentu, spasi digunakan bahkan dalam angka empat digit. * * * * Dalam beberapa lembar soal dari universitas dan lembaga pemeriksa lainnya, nilai standar tidak digunakan. Penulis telah



mencoba untuk menghindari pertanyaan seperti itu dalam teks buku. Namun, di tempat-tempat tertentu pertanyaan dengan nilai di bawah standar harus disertakan, dengan tetap memperhatikan manfaat pertanyaan dari sudut pembaca.



8



Buku Teks Desain Mesin



nilai-nilai mereka sesuai rekomendasi ISO dan BIS. Diputuskan untuk menggunakan:



4500



bukan



4 500



75 890 000



bukan



75890000



0,012 55



bukan



0,01255



30 × 10 6



bukan



3.000.000



atau atau atau atau



4.500 7.58.90.000 . 01255



3 × 10 7



Angka-angka yang disebutkan di atas dimaksudkan untuk nilai numerik saja. Sekarang mari kita bahas tentang satuan. Kita tahu bahwa satuan dasar dalam sistem SI untuk panjang, massa dan waktu berturut-turut adalah meter, kilogram dan sekon. Saat menyatakan besaran-besaran ini, kami merasa perlu waktu untuk menulis satuan seperti meter, kilogram, dan detik, secara penuh, setiap kali kami menggunakannya. Sebagai hasilnya, kami merasa cukup nyaman untuk menggunakan beberapa singkatan standar : Kami akan menggunakan:



M km kg T S min Nm kN-m



untuk meter atau meter



untuk kilometer atau kilometer untuk kilogram atau kilogram untuk ton atau ton untuk detik atau detik untuk menit atau menit untuk netwon × meter ( misalnya kerja yang dilakukan) untuk kilonewton × meter



putaran



untuk revolusi atau revolusi



rad



untuk radian atau radian



1.14 Massa dan Berat Kadang-kadang banyak kebingungan dan kesalahpahaman yang dibuat, saat menggunakan berbagai sistem satuan dalam pengukuran gaya dan massa. Hal ini terjadi karena kurangnya pemahaman yang jelas tentang perbedaan antara massa dan berat. Definisi massa dan berat berikut harus dipahami dengan jelas: Massa. Ini adalah jumlah materi yang terkandung dalam tubuh tertentu dan tidak bervariasi dengan perubahan posisinya di permukaan bumi. Massa benda diukur dengan perbandingan langsung dengan massa standar dengan menggunakan keseimbangan tuas.



Berat. Ini adalah jumlah tarikan, yang diberikan bumi pada benda tertentu. Karena tarikan bervariasi dengan jarak tubuh dari pusat bumi, oleh karena itu, berat tubuh akan bervariasi dengan posisinya di permukaan bumi (katakanlah garis lintang dan ketinggian). Dengan demikian jelas, bahwa berat adalah suatu gaya.



Penunjuk pengukur pegas ini menunjukkan ketegangan di pengait saat batu bata ditarik.



9



pengantar Tarikan bumi dalam satuan metrik di permukaan laut dan garis lintang 45° telah diadopsi sebagai satu satuan gaya dan disebut sebagai satu kilogram gaya. Jadi, ini adalah jumlah kekuatan yang pasti. Tapi, sayangnya, memiliki nama yang sama dengan satuan massa. Berat benda diukur dengan menggunakan keseimbangan pegas, yang menunjukkan tegangan yang bervariasi pada pegas saat benda dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain.



Catatan : Kebingungan dalam satuan massa dan berat dihilangkan sebagian besar, dalam satuan SI . Dalam sistem ini, massa diambil dalam kg dan berat dalam newton. hubungan antara massa ( M) dan berat ( W) tubuh adalah



W = mg atau m = W / g di mana W dalam newton, M dalam kg dan G adalah percepatan gravitasi dalam m/s 2.



1.15 Inersia Ini adalah properti suatu materi, yang dengannya tubuh tidak dapat bergerak dengan sendirinya atau mengubah gerakan yang diberikan padanya.



1.16 Hukum Gerak Newton telah merumuskan tiga hukum gerak, yang merupakan postulat atau asumsi dasar yang mendasari keseluruhan sistem dinamika. Seperti hukum ilmiah lainnya, ini juga dibenarkan sebagai hasil, sehingga diperoleh, sesuai dengan pengamatan yang sebenarnya. Berikut ini adalah tiga hukum gerak: 1. Newton ' s Hukum Pertama Gerak. Ini menyatakan, “ Setiap tubuh terus dalam keadaan istirahat atau mati



gerak beraturan dalam garis lurus, kecuali jika ada gaya luar yang bekerja”. Ini juga dikenal sebagai Hukum Inersia. 2. Newton ' s Hukum Kedua Gerak. Ini menyatakan, “ Laju perubahan momentum berbanding lurus



sebanding dengan gaya yang diberikan dan terjadi pada arah yang sama dengan arah gaya itu bekerja”. 3. Newton ' s Hukum Ketiga Gerak. Ini menyatakan, “ Untuk setiap tindakan, selalu ada yang sama dan reaksi yang berlawanan”.



1.17 Angkatan Ini adalah faktor penting dalam bidang ilmu Teknik, yang dapat didefinisikan sebagai: seorang agen, yang menghasilkan atau cenderung menghasilkan, merusak atau cenderung merusak gerak.



Menurut Hukum Kedua Newton tentang Gerak, gaya yang diterapkan atau gaya yang diberikan berbanding lurus



sebanding dengan laju perubahan momentum. Kami tahu itu Momentum = Massa × Kecepatan



m = Massa tubuh,



Membiarkan



kamu = Kecepatan awal tubuh,



v = Kecepatan akhir tubuh, a = Percepatan konstan, dan t = Waktu yang diperlukan untuk mengubah kecepatan dari kamu ke v.



∴



Perubahan momentum = mv – mu



dan laju perubahan momentum



= atau



mv - mu



Memaksa, F α ibu



T



=



m(v - u) = ma



T atau



...



⎛ v - kamu ⎜⎝ Q T



F = kma



di mana k adalah konstanta proporsionalitas. Demi kenyamanan, satuan gaya yang diadopsi sedemikian rupa sehingga menghasilkan percepatan satuan ke benda dengan satuan massa.



∴



F = ma = Massa × Percepatan



⎞



= A ⎟⎠



10



Buku Teks Desain Mesin Dalam sistem satuan SI, satuan gaya disebut newton ( ditulis secara singkat sebagai N). A newton dapat



didefinisikan sebagai gaya, ketika bekerja pada massa satu kg, menghasilkan percepatan 1 m/ S 2 ke arah mana ia bertindak. Dengan demikian



1N = 1kg × 1 m/s 2 = 1kg-m/s 2



Exhaust jet (mundur)



Percepatan sebanding dengan massa



Jauh dari gravitasi Bumi dan gaya gesekannya, sebuah pesawat ruang angkasa menunjukkan tiga hukum gerak Newton yang bekerja.



1.18 Satuan Gaya Mutlak dan Gravitasi Telah kita bahas, bahwa ketika sebuah benda bermassa 1 kg bergerak dengan percepatan 1 m/s 2, gaya yang bekerja pada benda adalah satu newton (secara singkat ditulis sebagai 1 N). Oleh karena itu, ketika benda yang sama bergerak dengan percepatan 9,81 m/s 2, gaya yang bekerja pada tubuh adalah 9,81N. Tetapi kami menyatakan massa 1 kg, ditarik ke arah bumi dengan percepatan 9,81 m/s 2 sebagai gaya 1 kilogram (secara singkat ditulis sebagai kgf) atau 1 kilogram berat (secara singkat ditulis sebagai kg-berat). Dengan demikian jelas bahwa



1kgf = 1kg × 9,81 m/s 2 = 9,81 kg-m/s 2 = 9,81 T ... ( Q 1N = 1kg-m/s 2) Satuan gaya di atas yaitu gaya kilogram (kgf) disebut gravitasi atau unit kekuatan insinyur, sedangkan netwon adalah mutlak atau ilmiah atau satuan SI kekuatan. Dengan demikian jelas, bahwa satuan gravitasi adalah ' G ' kali satuan gaya dalam satuan absolut atau SI. Akan menarik untuk mengetahuinya massa benda dalam satuan absolut secara numerik sama



dengan berat benda yang sama dalam satuan gravitasi. Sebagai contoh, perhatikan sebuah benda yang massanya, m = 100kg.



∴ Gaya, yang dengannya ia akan ditarik ke arah pusat bumi, F = ma = mg = 100 × 9,81 = 981 N Sekarang, sesuai definisi, kita tahu bahwa berat suatu benda adalah gaya, yang dengannya benda itu ditarik



menuju pusat bumi. ∴ Berat badan,



P = 981 N =



981 = 100 kgf



9.81



. . . ( Q l kgf = 9,81 N)



Singkatnya, berat benda bermassa M kg di tempat di mana percepatan gravitasi adalah ' G ' MS 2 adalah mg newton.



1.19 Momen Gaya Ini adalah efek belok yang dihasilkan oleh suatu gaya, pada tubuh, di mana ia bekerja. Momen suatu gaya sama dengan hasil kali gaya dan jarak tegak lurus titik tersebut, di mana momen diperlukan, dan garis kerja gaya tersebut. Secara matematis,



Momen gaya = F × l di mana



F = Gaya yang bekerja pada tubuh, dan



aku = Jarak tegak lurus titik dan garis aksi kekuatan ( F) seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.2.



pengantar



Gambar 1.2. Momen sebuah kekuatan.



11



Gambar 1.3. Pasangan.



1.20 Pasangan Dua gaya sejajar yang sama besar dan berlawanan arah, yang garis kerjanya berbeda membentuk kopel, seperti ditunjukkan pada Gambar 1.3.



Jarak tegak lurus ( x) antara garis-garis aksi dari dua gaya sejajar yang sama besar dan berlawanan disebut sebagai lengan pasangan. Besarnya pasangan ( yaitu momen kopel) adalah hasil kali salah satu gaya dan lengan kopel. Secara matematis,



Momen pasangan = F × x



Sedikit pertimbangan akan menunjukkan, bahwa pasangan tidak menghasilkan gerakan penerjemahan ( yaitu



gerak lurus). Tapi, pasangan menghasilkan gerakan rotasi tubuh di mana ia bertindak. Momen berlawanan arah jarum jam



Momen searah jarum jam



= 300 N × 2m = 600 Nm



= 200 N × 3m = 600 Nm



Titik balik



1m



2m



3m



Momen



Momen 200 N



300 N



Gergaji jungkat-jungkit seimbang ketika momen searah jarum jam sama dengan momen berlawanan arah jarum jam. Berat anak laki-laki itu adalah 300 newton (300 N) dan dia berdiri 2 meter (2 m) dari poros. Dia menyebabkan momen berlawanan arah jarum jam sebesar 600 newton-meter (Nm). Gadis itu lebih ringan (200 N) tetapi dia berdiri lebih jauh dari poros (3m). Dia menyebabkan momen 600 Nm searah jarum jam, sehingga jungkat-jungkit seimbang.



1.21 Kepadatan Massa Massa jenis bahan adalah massa per satuan volume. Tabel berikut menunjukkan kerapatan massa beberapa bahan umum yang digunakan dalam praktik. Tabel 1.4. Kepadatan massa bahan yang umum digunakan.



Bahan Besi cor Besi tempa



Baja Kuningan



Massa jenis (kg/m 3)



7250 7780 7850 8450



Bahan



Seng Memimpin



Timah



Aluminium



Nikel



Perunggu



8900 8850 8730



Tungsten



19 300



Vanadium



Tembaga



Kobalt



logam monel



molibdenum



Massa jenis (kg/m 3)



7200 11 400



7400 2700 8900 8600 10 200



6000



12



Buku Teks Desain Mesin



1.22 Momen Inersia Massa Telah ditetapkan sejak lama bahwa benda tegar terdiri dari partikel-partikel kecil. Jika massa setiap partikel suatu benda dikalikan dengan kuadrat jarak tegak lurusnya dari suatu garis tetap, maka jumlah dari besaran-besaran ini (untuk seluruh benda) dikenal sebagai momen inersia massa dari tubuh. Dilambangkan dengan SAYA.



Pertimbangkan tubuh dengan massa total M. Biarlah terdiri dari partikel-partikel kecil bermassa M 1, M 2, M 3, M 4, dll. Jika k 1, k 2, k 3, k 4, dll., adalah jarak dari garis tetap, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1.4, maka momen massa Gambar 1.4. Momen inersia massa.



inersia seluruh tubuh diberikan oleh



saya = m 1 ( k 1)2 + M 2 ( k 2)2 + M 3 ( k 3)2 + M 4 ( k 4)2 + ..... Jika massa total suatu benda dapat diasumsikan terkonsentrasi pada satu titik (dikenal sebagai pusat massa)



atau pusat gravitasi), pada jarak k dari sumbu yang diberikan, sehingga



mk 2 = M 1 ( k 1)2 + M 2 ( k 2)2 + M 3 ( k 3)2 + M 4 ( k 4)2 + ..... saya = mk 2



kemudian



Jarak k disebut radius girasi. Ini mungkin didefinisikan sebagai jarak, dari referensi yang diberikan, di



mana seluruh massa benda diasumsikan terkonsentrasi untuk memberikan nilai yang sama dari SAYA.



Satuan massa momen inersia dalam satuan SI adalah kg-m 2. Catatan : 1. Jika momen inersia benda terhadap suatu sumbu yang melalui pusat gravitasinya diketahui, maka momen inersia terhadap sumbu sejajar lainnya dapat diperoleh dengan menggunakan teorema sumbu sejajar. yaitu momen inersia tentang sumbu sejajar, Saya p = Saya G + mh 2



Saya G = Momen inersia suatu benda terhadap suatu sumbu yang melalui pusatnya



di mana



gravitasi, dan



h = Jarak antara dua sumbu sejajar. 2. Berikut ini adalah nilai dari Saya untuk kasus sederhana :



( A) Momen inersia piringan tipis berjari-jari R, tentang sumbu melalui pusat gravitasinya dan tegak lurus terhadap bidang piringan adalah, saya = pak 2/ 2 = 0,5 Bapak 2



dan momen inersia terhadap suatu diameter, saya = pak 2/ 4 = 0,25 Bapak 2



( B) Momen inersia batang tipis yang panjangnya aku, tentang sumbu melalui pusat gravitasinya dan tegak lurus dengan panjangnya,



Saya G = ml 2/ 12



dan momen inersia terhadap sumbu sejajar melalui salah satu ujung batang, Saya P = ml 2/ 3



3. Momen inersia silinder padat berjari-jari R dan panjang aku, tentang sumbu memanjang atau sumbu kutub = Bapak 2/ 2 = 0,5 Bapak 2



dan momen inersia melalui pusatnya tegak lurus terhadap sumbu longitudinal 2⎞ ⎛ R2 aku = M ⎜⎜ + 12⎟⎟ ⎝4 ⎠



13



pengantar



1.23 Momentum Sudut Ini adalah produk dari momen inersia massa dan kecepatan sudut tubuh. Secara matematis, Momentum sudut = SAYA. ω



saya = Momen inersia massa, dan



di mana



= Kecepatan sudut tubuh.



1.24 Torsi Ini dapat didefinisikan sebagai produk gaya dan jarak



Torsi



tegak lurus dari garis aksinya dari titik atau sumbu yang diberikan. Sedikit pertimbangan akan menunjukkan bahwa torsi setara dengan pasangan yang bekerja pada tubuh.



Dobel torsi



Hukum gerak kedua Newton ketika diterapkan pada benda yang berputar menyatakan, torsi berbanding lurus dengan laju perubahan momentum sudut. Secara matematis,



torsi, T



Dobel



α d(aku )



dt



panjang



kunci pas



Sejak Saya konstan, oleh karena itu,



T = Saya



...



×



D = SAYA. α



Kekuatan yang sama



dt



terapan



⎡ D= ⎤ ⎢ Q dt Percepatan sudut ( α ) ⎥⎦ ⎣



1.25 Kerja



Gaya yang sama diterapkan pada dua kali panjang, menggandakan torsi.



Setiap kali suatu gaya bekerja pada suatu benda dan benda tersebut mengalami perpindahan searah dengan gaya tersebut, maka pekerjaan dikatakan dilakukan. Misalnya, jika suatu gaya F bekerja pada benda menyebabkan perpindahan



x tubuh ke arah gaya, maka



Usaha yang dilakukan = Gaya × Perpindahan = F × x Jika gaya berubah secara linier dari nol sampai nilai maksimum F, kemudian



Kerja selesai =



0+ F×= x 2



F×x 2



Ketika kopel atau torsi ( T) bekerja pada benda menyebabkan perpindahan sudut ( ) terhadap sumbu yang tegak lurus bidang pasangan, maka Usaha yang dilakukan = Torsi × Perpindahan sudut = T. θ Satuan kerja bergantung pada satuan gaya dan perpindahan. Dalam sistem satuan SI, satuan kerja praktis adalah Nm. Ini adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 newton, ketika benda itu memindahkan benda sejauh 1 meter. Usaha 1 Nm dikenal sebagai joule (secara singkat ditulis sebagai J), sehingga 1 Nm = 1 J. Catatan : Saat menulis satuan kerja, praktik umum adalah menempatkan satuan gaya terlebih dahulu diikuti dengan perpindahan ( misalnya Nm).



1.26 Kekuatan Ini dapat didefinisikan sebagai tingkat melakukan pekerjaan atau pekerjaan yang dilakukan per unit waktu. Secara matematis,



Kerja selesai



Kekuasaan, P = Waktu yang dibutuhkan



14



Buku Teks Desain Mesin Dalam sistem satuan SI, satuan daya adalah watt (secara singkat ditulis sebagai W) yang sama dengan 1 J/s atau



1N-m/s. Jadi, daya yang dikembangkan oleh gaya F ( dalam newton) bergerak dengan kecepatan v m/s adalah Fv watt. Umumnya, unit daya yang lebih besar yang disebut kilowatt (secara singkat ditulis sebagai kW) digunakan yang sama dengan sampai 1000 W Catatan : 1. Jika T adalah torsi yang ditransmisikan dalam Nm atau J dan ω adalah kecepatan sudut dalam rad/s, maka



Kekuasaan, P = T = T × 2 π N / 60 watt



...



(∴ = 2 π N/ 60)



di mana n adalah kecepatan dalam rpm



2. Perbandingan antara keluaran daya dengan masukan daya disebut efisiensi dari sebuah mesin. Itu selalu kurang dari kesatuan dan direpresentasikan sebagai persentase. Ini dilambangkan dengan huruf Yunani eta ( η ). Secara matematis,



Efisiensi, η =



Keluaran daya



Input daya



1.27 Energi Ini dapat didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan pekerjaan. Energi ada dalam berbagai bentuk



misalnya mekanik, listrik, kimia, panas, cahaya, dll. Tapi kami terutama prihatin dengan energi mekanik.



Energi mekanik sama dengan kerja yang dilakukan pada benda dalam mengubah posisi atau kecepatannya. Tiga jenis energi mekanik berikut ini penting dari sudut pandang subjek: 1. Energi potensial. Ini adalah energi yang dimiliki oleh tubuh, untuk melakukan pekerjaan, berdasarkan posisinya. Misalnya, sebuah benda yang diangkat ke ketinggian tertentu di atas permukaan tanah memiliki energi potensial, karena benda tersebut dapat melakukan suatu usaha dengan jatuh ke permukaan bumi.



P = Berat badan, m = Massa tubuh, dan h = Jarak di mana tubuh jatuh.



Membiarkan



∴ Energi potensial,



PE = W.h = mgh



Dapat dicatat bahwa ( A) Kapan W dalam newton dan H dalam meter, maka energi potensial dalam Nm. ( B) Kapan M dalam kg dan H dalam meter, maka energi potensial juga akan dalam Nm seperti yang dibahas di bawah :



Kita tahu bahwa energi potensial



= mgh = kg ×



M S2



× m = Nm



2. Energi regangan. Ini adalah energi potensial yang disimpan oleh benda elastis



⎛



.. .⎜ Q 1N ⎝



=



1 kg-m ⎞



S2



⎟ ⎠



ketika berubah bentuk. A



pegas terkompresi memiliki jenis energi ini, karena ia dapat melakukan beberapa pekerjaan dalam memulihkan bentuk aslinya. Jadi, jika pegas terkompresi dari kekakuan ( S) N per satuan deformasi ( yaitu ekstensi atau



kompresi) dideformasi melalui jarak x dengan berat P, kemudian



11 Wx = sx 2 22



Energi regangan = Kerja yang dilakukan =



...



( Q W = sx)



15



pengantar Dalam kasus kekakuan pegas torsi ( Q) Nm per satuan deformasi sudut ketika memutar melalui sudut θ radian, maka Energi regangan = Kerja yang dilakukan =



1 2



Q. θ 2



3. Energi kinetik. Ini adalah energi yang dimiliki oleh tubuh, untuk melakukan pekerjaan, berdasarkan massanya



dan kecepatan gerak. Jika benda bermassa M mencapai kecepatan v dari istirahat dalam waktu T, di bawah pengaruh dari sebuah kekuatan F dan bergerak jauh S, kemudian



Kerja selesai = Fs = mas



. . .(



Q F = m)



∴ Energi kinetik benda atau energi kinetik translasi,



ibu s = m × a × *



KE =



v2 = 1 mv 2 2A 2



di kg dan v dalam m/s, maka energi kinetik akan menjadi Nm sebagai



Dapat dicatat bahwa ketika M dibahas di bawah ini: Kita tahu bahwa energi kinetik,



KE



=



1 M 2 kg - M × m = Nm . mv 2 = kg × 2 = 2 S S2



⎛



. .⎜ Q 1N ⎝



=



1 kg-m ⎞



S2



Catatan : 1. Ketika benda bermassa momen inersia SAYA ( tentang sumbu tertentu) diputar tentang sumbu itu, dengan kecepatan sudut , maka ia memiliki beberapa energi kinetik. Pada kasus ini,



Energi kinetik rotasi =



1 SAYA. 2



ω2



2. Ketika sebuah benda memiliki gerakan linier dan sudut, misalnya roda mobil yang bergerak, maka total kinetika



energi tubuh sama dengan jumlah energi kinetik linier dan sudut.



∴



Energi kinetik total =



1 1 mv 2 + 2 2



SAYA. ω 2



3. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, meskipun dapat diubah dari satu bentuk menjadi bentuk apa pun



bentuk-bentuk, di mana energi bisa ada. Pernyataan ini dikenal sebagai ' Hukum Kekekalan Energi '. 4. Hilangnya energi dalam satu bentuk selalu disertai dengan peningkatan yang setara dalam bentuk lain. Ketika pekerjaan dilakukan pada benda tegar, pekerjaan diubah menjadi energi kinetik atau potensial atau digunakan untuk mengatasi gesekan. Jika tubuh elastis, beberapa pekerjaan juga akan disimpan sebagai energi regangan.



*



Kami tahu itu v 2 – kamu 2 = 2 sebagai Karena tubuh mulai dari istirahat ( yaitu kamu = 0), oleh karena itu,



v 2 = 2 sebagai atau s = v 2 / 2 A



⎟ ⎠



2



16 C H A P T E R



Buku Teks Desain Mesin



Bahan Teknik dan Sifatnya 1. Perkenalan. 2. Klasifikasi Bahan Teknik. 3. Pemilihan Bahan untuk Keperluan Teknik. 4. Sifat Fisik Logam. 5. Sifat Mekanik Logam. 6. Logam Besi. 7. Besi Cor.



9. Paduan Besi Cor.



10. Pengaruh Kotoran pada Besi Cor.



11. Besi Tempa. 12. Baja.



15. Pengaruh Kotoran pada Baja. 16. Baja Pemotongan Gratis.



17. Baja Paduan.



19. Baja Tahan Karat.



20. Baja Tahan Panas. 21. Penunjukan Standar India Baja Paduan Tinggi (Stainless Steel dan Baja Tahan Panas).



22. Baja Alat Berkecepatan Tinggi. 23. Penunjukan Standar India untuk Baja Perkakas Berkecepatan Tinggi. 24. Baja Musim Semi.



25. Perlakuan Panas Baja. 26. Logam Non-besi. 27. Aluminium.



28. Paduan Aluminium. 29. Tembaga. 30. Paduan Tembaga.



31. Pistol Logam. 32. Memimpin.



33. Timah.



34. Bantalan Logam. 35. Paduan Dasar Seng.



36. Paduan Dasar Nikel.



37. Bahan Non-logam.



2.1



pengantar Pengetahuan tentang bahan dan sifat-sifatnya adalah



sangat penting bagi seorang insinyur desain. Elemen mesin harus dibuat dari bahan yang memiliki sifat yang sesuai untuk kondisi operasi. Selain itu, seorang insinyur desain harus terbiasa dengan efek proses manufaktur dan perlakuan panas terhadap sifat bahan. Dalam bab ini, kita akan membahas bahan teknik yang umum digunakan dan sifat-sifatnya dalam Desain Mesin.



2.2 Klasifikasi Bahan Teknik Bahan rekayasa terutama diklasifikasikan sebagai:



1. Logam dan paduannya, seperti besi, baja, tembaga, aluminium, dll. 2. Non-logam, seperti kaca, karet, plastik, dll. Logam dapat diklasifikasikan lebih lanjut sebagai : ( A) Logam besi, dan ( B) Logam non-ferro.



16



17



Bahan Teknik dan Sifatnya NS * logam besi adalah mereka yang memiliki besi sebagai penyusun utamanya, seperti besi tuang, besi tempa dan baja. NS bukan besi logam adalah logam yang unsur utamanya adalah logam selain besi, seperti tembaga, aluminium, kuningan, timah, seng, dan lain-lain.



2.3



Pemilihan Bahan untuk Keperluan Teknik



Pemilihan bahan yang tepat, untuk tujuan rekayasa, adalah salah satu masalah yang paling sulit bagi desainer. Bahan terbaik adalah bahan yang memenuhi tujuan yang diinginkan dengan biaya minimum. Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan saat memilih bahan:



1. Ketersediaan bahan, 2. Kesesuaian bahan untuk pekerjaaning kondisi dalam pelayanan, dan



3. Biaya bahan.



Sebuah filamen bola lampu membutuhkan bahan seperti tungsten yang dapat menahan suhu tinggi tanpa mengalami deformasi.



Sifat-sifat penting yang menentukan kegunaan bahan adalah sifat fisik, kimia dan mekanik. Sekarang kita akan membahas sifat fisik dan mekanik material dalam artikel berikut.



Aluminium Tembaga



Seng



Besi



Memimpin



Logam Berharga



2.4



Sifat Fisik Logam Sifat fisik logam meliputi kilau, warna, ukuran dan bentuk, kerapatan, listrik dan



konduktivitas termal, dan titik leleh. Tabel berikut menunjukkan sifat fisik penting dari beberapa logam murni. *



Kata 'ferrous' berasal dari kata latin 'ferrum' yang berarti besi.



18



Buku Teks Desain Mesin Tabel 2.1. Sifat fisik logam. Logam



Kepadatan



(kg/m 3)



Aluminium Kuningan



Perunggu



Besi cor Tembaga Memimpin



logam monel



Nikel Perak



Baja Timah



Tungsten



Seng Kobalt



molibdenum Vanadium



2700 8450 8730 7250 8900 11 400



8600 8900 10 500



7850 7400 19 300



7200 8850 10 200



6000



Titik lebur



(°C) 660 950 1040 1300 1083 327 1350 1453 960 1510 232 3410 419 1490



2650 1750



Panas



Koefisien dari



daya konduksi



ekspansi linier di



(W/m°C)



20 °C ( μ m/m/°C)



220 130 67 54.5 33.5



23.0 16.7 17.3 9.0 16.7 29.1



25.2 63.2 420 50.2 67 201 113 69.2



14.0 12.8 18.9 11.1 21.4 4,5 33.0 12.4



13 —



4.8 7.75



393.5



2.5 Sifat Mekanik Logam Sifat mekanik dari logam adalah yang berhubungan dengan kemampuan material untuk menahan gaya mekanik dan beban. Sifat mekanik logam tersebut meliputi kekuatan, kekakuan, elastisitas, plastisitas, daktilitas, kerapuhan, kelenturan, ketangguhan, ketahanan, mulur dan kekerasan. Sekarang kita akan membahas sifat-sifat ini sebagai berikut: 1. Kekuatan. Ini adalah kemampuan material untuk menahan gaya yang diterapkan secara eksternal tanpa putus atau menghasilkan. Hambatan internal yang diberikan oleh suatu bagian terhadap gaya yang diterapkan secara eksternal disebut * menekankan.



2. Kekakuan. Ini adalah kemampuan material untuk menahan deformasi di bawah tekanan. Modulus dari



elastisitas adalah ukuran kekakuan. 3. Elastisitas. Ini adalah sifat material untuk mendapatkan kembali bentuk aslinya setelah deformasi ketika



kekuatan eksternal dihilangkan. Properti ini diinginkan untuk bahan yang digunakan dalam peralatan dan mesin. Dapat dicatat bahwa baja lebih elastis daripada karet. 4. Keliatan. Ini adalah properti material yang mempertahankan deformasi yang dihasilkan di bawah beban secara permanen. Properti bahan ini diperlukan untuk penempaan, dalam mencap gambar pada koin dan dalam pekerjaan ornamen.



5. keuletan. Ini adalah sifat material yang memungkinkannya ditarik menjadi kawat dengan aplikasi tion dari gaya tarik. Bahan yang ulet harus kuat dan plastis. Daktilitas biasanya diukur dengan istilah, persentase perpanjangan dan persentase pengurangan luas. Bahan ulet yang biasa digunakan dalam praktek rekayasa (dalam urutan keuletan yang berkurang) adalah baja ringan, tembaga, aluminium, nikel, seng, timah dan timbal. Catatan : Daktilitas suatu material biasanya diukur dengan cara persentase perpanjangan dan persentase pengurangan luas dalam uji tarik. (Lihat Bab 4, Pasal 4.11).



*



Untuk keterangan lebih lanjut, lihat Bab 4 tentang Tegangan Sederhana pada Bagian-Bagian Mesin.



19



Bahan Teknik dan Sifatnya 6. Kerapuhan. Ini adalah sifat material yang berlawanan dengan daktilitas. Ini adalah sifat melanggar dari bahan dengan sedikit distorsi permanen. Bahan rapuh ketika mengalami beban tarik, patah tanpa memberikan perpanjangan yang masuk akal. Besi cor adalah bahan yang rapuh. 7. Sifat lunak. Ini adalah kasus keuletan khusus yang memungkinkan material digulung atau dipalu menjadi lembaran tipis. Bahan yang dapat ditempa harus dari plastik tetapi tidak terlalu kuat. Bahan lunak yang biasa digunakan dalam praktek rekayasa (dalam rangka mengurangi kelenturan) adalah timbal, baja lunak, besi tempa, tembaga dan aluminium.



8. Kekerasan. Ini adalah sifat material untuk menahan patah karena beban impak tinggi seperti:



pukulan palu. Ketangguhan bahan berkurang ketika dipanaskan. diukur dengan jumlah energi yang diserap oleh satu unit volume bahan setelah diberi tegangan hingga titik patah. Sifat ini diinginkan pada bagian yang terkena beban kejut dan benturan.



Gauge untuk menunjukkan tekanan yang diterapkan.



9. Kemampuan mesin. Ini adalah properti dari bahan yang mengacu pada kasus relatif yang bahan dapat dipotong. Kemampuan mesin suatu material dapat diukur dengan beberapa cara seperti membandingkan umur pahat untuk memotong material yang berbeda atau gaya dorong yang diperlukan untuk menghilangkan material pada tingkat tertentu atau energi yang dibutuhkan untuk menghilangkan satu unit volume material. Dapat dicatat bahwa kuningan dapat dengan mudah dikerjakan daripada baja.



10. Ketangguhan. Ini adalah properti dari



Bola dipaksa ke permukaan baja biasa



bahan untuk menyerap energi dan untuk menahan beban kejut dan benturan. Ini diukur dengan jumlah energi yang diserap per satuan volume dalam batas elastis. Properti ini sangat penting untuk bahan pegas. 11. Orang aneh. Ketika suatu bagian mengalami



Sekrup ke posisi



tegangan konstan pada suhu tinggi untuk jangka



Sampel



waktu yang lama, ia akan mengalami deformasi yang lambat dan permanen yang disebut orang aneh. Properti ini dipertimbangkan dalam merancang mesin pembakaran internal, boiler dan turbin.



12. Kelelahan. Ketika suatu bahan mengalami tegangan berulang, ia gagal pada tegangan di bawah tegangan titik luluh. Jenis kegagalan material seperti itu dikenal sebagai *kelelahan. Kegagalan tersebut disebabkan oleh pembentukan retakan progresif yang biasanya halus dan berukuran mikroskopis. Properti ini adalah



Penguji Brinell: Kekerasan dapat didefinisikan sebagai ketahanan logam terhadap upaya untuk merusaknya. Mesin ini ditemukan oleh ahli metalurgi Swedia Johann August Brinell (1849-1925), mengukur kekerasan dengan tepat.



dipertimbangkan dalam merancang poros, batang penghubung, pegas, roda gigi, dll.



13. Kekerasan. Ini adalah sifat yang sangat penting dari logam dan memiliki berbagai arti. Ini mencakup banyak sifat yang berbeda seperti ketahanan terhadap keausan, goresan, deformasi dan kemampuan mesin, dll. Ini juga berarti kemampuan logam untuk memotong logam lain. Kekerasan biasanya



*



Untuk keterangan lebih lanjut, lihat Bab 6 (Pasal 6.3) tentang Tegangan Variabel pada Bagian Mesin.



20



Buku Teks Desain Mesin



dinyatakan dalam angka yang tergantung pada metode pembuatan tes. Kekerasan logam dapat ditentukan dengan tes berikut: ( A) Uji kekerasan Brinell, ( B) Uji kekerasan Rockwell, ( C) Uji kekerasan Vickers (juga disebut Piramida Berlian), dan ( D) skleroskop pantai.



2.6



Logam Besi Kami telah membahas inArt. 2.2 bahwa logam besi adalah yang memiliki besi sebagai



konstituen utama. Logam besi yang biasa digunakan dalam praktek rekayasa adalah besi tuang, besi tempa, baja dan baja paduan. Bahan baku utama untuk semua logam besi adalah besi kasar yang diperoleh dengan melebur bijih besi dengan kokas dan batu kapur, di tanur tinggi. Bijih besi utama dengan kandungan logamnya ditunjukkan pada tabel berikut:



Tabel 2.2. Bijih besi utama. Bijih besi



2.7



Rumus kimia



Warna



Kandungan besi (%)



magnetit



Fe 2 HAI 3



Hitam



72



Semacam mineral



Fe 3 HAI 4



merah



70



limonit



FeCO 3



cokelat



60–65



siderit



Fe 2 HAI 3 ( H 2 HAI)



cokelat



48



Besi cor Besi tuang diperoleh dengan melebur kembali besi kasar



dengan kokas dan batu kapur dalam tungku yang dikenal



Gas buangan digunakan sebagai bahan bakar



sebagai kubah. Ini terutama merupakan paduan besi dan



Bijih besi, kokas dan batu kapur dimuat ke dalam



tungku



karbon. Kandungan karbon dalam besi cor bervariasi dari 1,7 persen hingga 4,5 persen. Ini juga mengandung sejumlah kecil silikon, mangan, fosfor dan belerang. Karbon dalam besi cor hadir dalam salah satu dari dua bentuk berikut:



1. Karbon atau grafit bebas, dan 2. Mobil gabunganbon atau sementit.



Coke terbakar menjadi



karbon monoksida



Karena besi cor adalah bahan yang rapuh, oleh karena itu, tidak dapat digunakan di bagian-bagian mesin yang mengalami guncangan. Sifat-sifat besi cor yang



yang rilis besi dari bijih



membuatnya menjadi bahan yang berharga untuk



Terak, atau



keperluan teknik adalah biayanya yang rendah, karakteristik



kotoran, mengapung



pengecoran yang baik, kekuatan tekan yang tinggi, ketahanan aus dan kemampuan mesin yang sangat baik. Kekuatan tekan besi cor jauh lebih besar daripada kekuatan tarik. Berikut ini adalah nilai kekuatan ultimate besi cor :



Daya tarik Kekuatan tekan Kekuatan geser



*



= = =



ke atas besi



Gas buangan digunakan sebagai bahan bakar



Peleburan: Bijih terdiri dari unsur-unsur non-logam seperti oksigen atau belerang yang dikombinasikan dengan logam yang diinginkan. Besi dipisahkan dari



100 hingga 200MPa *



oksigen dalam bijihnya dengan memanaskannya



400 hingga 1000MPa



(suatu bentuk karbon yang dibuat dari batu bara).



120 MPa



1MPa = 1MN/m 2 = 1 × 10 6 T/m 2 = 1 N/mm 2



dengan karbon monoksida yang berasal dari kokas Batu kapur ditambahkan untuk menjaga cairan pengotor sehingga besi dapat terpisah darinya.



21



Bahan Teknik dan Sifatnya



2.8 Jenis Besi Cor Berbagai jenis besi cor yang digunakan dibahas sebagai berikut:



1. Besi cor abu-abu. Ini adalah besi komersial biasa memiliki komposisi sebagai berikut: Karbon = 3 hingga 3,5%; Silikon = 1 hingga 2,75%; Mangan = 0,40 hingga 1,0%; Fosfor = 0,15 hingga 1%; Sulfur = 0,02 hingga 0,15% ; dan sisanya adalah besi. Warna abu-abu disebabkan oleh fakta bahwa karbon hadir dalam bentuk * grafit gratis. Ini memiliki kekuatan tarik rendah, kekuatan tekan tinggi dan tidak ada keuletan. Hal ini dapat dengan



Hematit adalah bijih besi. Ini sering membentuk benjolan berbentuk ginjal, Ini memberi bijih julukan bijih ginjal.



mudah mesin. Properti yang sangat bagus dari besi cor abu-abu



adalah bahwa grafit bebas dalam strukturnya bertindak sebagai pelumas. Karena alasan ini, sangat cocok untuk bagian-bagian di mana aksi geser diinginkan. Coran besi abu-abu banyak digunakan untuk badan perkakas mesin, blok silinder otomotif, kepala, rumah, roda gila, pipa dan alat kelengkapan pipa dan peralatan pertanian.



Tabel 2.3. Coran besi abu-abu, sesuai IS : 210 – 1993. Penunjukan IS



Kekuatan tarik (MPa atau N/mm 2)



Angka kekerasan Brinell (BHN)



FG 150



150



130 hingga 180



FG 200



200



160 hingga 220



FG 220



220



180 hingga 220



FG 260



260



180 hingga 230



FG 300



300



180 hingga 230



FG 350



350



207 hingga 241



FG 400



400



207 hingga 270



Menurut spesifikasi standar India (IS: 210 – 1993), besi tuang kelabu ditandai dengan huruf 'FG' diikuti dengan angka yang menunjukkan kekuatan tarik minimum dalam MPa atau N/mm 2. Misalnya, 'FG 150' berarti besi cor kelabu dengan 150 MPa atau N/mm 2 sebagai kekuatan tarik minimum. Tujuh grade besi cor kelabu yang direkomendasikan dengan kekuatan tarik dan angka kekerasan Brinell (BHN) diberikan pada Tabel 2.3.



2. Besi cor putih. Besi cor putih menunjukkan fraktur putih dan memiliki perkiraan berikut:



komposisi:



Karbon = 1,75 hingga 2,3% ; Silikon = 0,85 hingga 1,2% ; Mangan = kurang dari 0,4% ; Fosfor = kurang dari 0,2%; Sulfur = kurang dari 0,12%, dan sisanya adalah besi. Warna putih karena tidak memiliki grafit dan seluruh karbonnya berupa karbida (dikenal sebagai sementit) yang merupakan penyusun besi yang paling keras. Besi cor putih memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan kuat tekan yang rendah. Karena keras, maka tidak dapat dikerjakan dengan alat pemotong biasa tetapi membutuhkan penggilingan sebagai proses pembentukan. Besi cor putih dapat diproduksi dengan pengecoran terhadap logam dingin atau dengan mengatur analisis. Pendinginan digunakan bila diinginkan permukaan yang keras dan tahan aus untuk produk seperti roda mobil, gulungan untuk menghancurkan biji-bijian dan pelat jaw crusher.



3. Besi tuang dingin. Ini adalah besi cor putih yang dihasilkan oleh pendinginan cepat besi cair. Cepat pendinginan umumnya disebut chilling dan besi cor yang dihasilkan disebut besi cor dingin. Semua casting



*



Saat pengarsipan atau pemesinan besi cor membuat tangan kita menjadi hitam, maka itu menunjukkan adanya grafit bebas pada besi cor.



22



Buku Teks Desain Mesin



didinginkan pada kulit luarnya melalui kontak besi cair dengan pasir dingin dalam cetakan. Tetapi pada sebagian besar coran, kekerasan ini menembus hingga kedalaman yang sangat kecil (kurang dari 1 mm). Terkadang, casting didinginkan dengan sengaja dan terkadang didinginkan secara tidak sengaja hingga kedalaman yang cukup besar. Pendinginan yang disengaja dilakukan dengan memasukkan sisipan besi atau baja (menggigil) ke dalam cetakan. Ketika logam cair bersentuhan dengan dingin, panasnya mudah dibawa pergi dan permukaan yang keras terbentuk. Dingin digunakan pada setiap permukaan casting yang harus keras untuk menahan keausan dan gesekan. 4. Besi cor berbintik-bintik. Ini adalah produk di antara besi cor abu-abu dan putih dalam komposisi, warna



dan sifat umum. Itu diperoleh dalam coran di mana permukaan aus tertentu telah didinginkan. 5. Besi cor yang dapat ditempa. Besi yang dapat ditempa adalah paduan besi-karbon yang dipadatkan dalam



kondisi as-cast dalam struktur bebas grafit, yaitu kandungan karbon total hadir dalam bentuk gabungannya sebagai sementit (Fe 3 C).



Ini ulet dan dapat ditekuk tanpa merusak atau mematahkan bagian tersebut. Kekuatan tarik dari besi cor yang dapat ditempa biasanya lebih tinggi dari besi cor kelabu dan memiliki kualitas pemesinan yang sangat baik. Ini digunakan untuk bagian-bagian mesin yang tempa bajanya terlalu mahal dan di mana logam harus memiliki tingkat akurasi yang adil, misalnya hub roda gerobak, alat kelengkapan kecil untuk rolling stock kereta api, penyangga rem, bagian dari mesin pertanian, alat kelengkapan pipa, engsel pintu, kunci dll. Untuk mendapatkan besi tuang yang dapat ditempa, terlebih dahulu dicor ke dalam cetakan besi cor putih. Kemudian dengan perlakuan panas yang sesuai ( yaitu anil), karbon gabungan dari besi cor putih dipisahkan menjadi nodul grafit. Dua metode berikut digunakan untuk tujuan ini:



1. Proses hati putih, dan 2. Proses hati hitam. Di sebuah proses hati putih, coran besi putih dikemas dalam kotak besi atau baja yang dikelilingi oleh campuran bijih hematit baru dan bekas. Kotak dipanaskan secara perlahan hingga suhu 900 hingga 950 ° C dan dipertahankan pada suhu ini selama beberapa hari. Selama periode ini, beberapa karbon dioksidasi keluar dari coran dan karbon yang tersisa tersebar di bintik-bintik kecil di seluruh struktur. Proses pemanasan dilanjutkan dengan proses pendinginan yang memakan waktu beberapa hari lagi. Hasil dari perlakuan panas ini adalah pengecoran yang kuat dan tahan terhadap perlakuan panas tanpa patah. Di sebuah proses hati hitam, coran yang digunakan mengandung lebih sedikit karbon dan belerang. Mereka dikemas dalam zat netral seperti pasir dan pengurangan belerang membantu mempercepat proses. Coran dipanaskan sampai suhu 850 sampai 900 ° C dan dipertahankan pada suhu tersebut selama 3 sampai 4 hari. Karbon dalam proses ini berubah menjadi globules, tidak seperti proses whiteheart. Coran yang dihasilkan oleh proses ini lebih lunak. Catatan: ( A) Menurut spesifikasi standar India ( * IS : 14329 – 1995), besi tuang yang dapat ditempa dapat berupa whiteheart, blackheart atau pearlitic, sesuai dengan komposisi kimia, suhu dan siklus waktu proses annealing.



( B) NS besi cor lunak hati putih diperoleh setelah anil dalam atmosfer dekarburasi memiliki fraktur abu-abu keperakan dengan jantung abu-abu gelap sampai hitam. Struktur mikro yang dikembangkan dalam suatu bagian tergantung pada ukuran bagian tersebut. Dalam coran bagian kecil, itu terutama feritik dengan jumlah perlit tertentu. Pada bagian besar, struktur mikro bervariasi dari permukaan ke inti sebagai berikut:



Zona inti dan menengah : Perlit + ferit + karbon temper Zona permukaan : Ferit. Struktur mikro tidak boleh mengandung grafit serpihan.



*



Standar ini (IS: 14329-1995) menggantikan tiga standar sebelumnya, yaitu ( A) IS : 2107–1977 untuk pengecoran besi lunak hati putih, ( B) IS : 2108–1977 untuk pengecoran besi lunak jantung hitam, dan ( C) IS : 2640–1977 untuk pengecoran besi lunak perlit.



23



Bahan Teknik dan Sifatnya Sampah campuran rumah tangga, mengandung baja (umumnya kaleng makanan), kertas, plastik aluminium dan kaca



Benda baja dibawa pada ban berjalan untuk diproses



elektromagnetik menghilangkan zat besi dan



baja



Kipas angin yang kuat meniup



Sabuk konveyor kedua



kertas ke dalam wadah kawat



terbuat dari rantai



Kaca jatuh melalui rantai dan disortir dengan tangan menjadi tiga warna-coklat, hijau dan bening



Sampah plastik dibawa untuk diolah



Drum memegang magnet



aluminium



Di pabrik pemulihan bahan modern, limbah campuran (tetapi tidak ada bahan organik) dilewatkan di sepanjang ban berjalan dan disortir ke dalam bahan yang dapat digunakan kembali-baja, aluminium, kertas, kaca. Pabrik daur ulang seperti itu mahal, tetapi akan menjadi penting karena sumber daya vital menjadi langka. Catatan : Gambar ini diberikan sebagai informasi tambahan dan bukan merupakan contoh langsung dari bab saat ini.



( C) NS besi cor lunak blackheart diperoleh setelah anil dalam atmosfer inert memiliki warna hitam patah. Struktur mikro yang dikembangkan dalam coran memiliki matriks yang pada dasarnya adalah ferit dengan karbon temper dan tidak boleh mengandung grafit serpihan.



( D) NS besi cor pearliticmalleable diperoleh setelah perlakuan panas pada dasarnya memiliki matriks homogen



dari perlit atau produk transformasi lainnya dari austenit. Grafit hadir dalam bentuk nodul karbon temper. Struktur mikro tidak boleh mengandung grafit serpihan.



( e) Menurut IS: 14329 – 1995, besi cor lunak hati putih, hati hitam dan mutiara adalah: ditunjuk oleh alfabet WM, BM dan PM masing-masing. Penunjukan ini diikuti oleh gambar yang menunjukkan kekuatan tarik minimum dalam MPa atau N/mm 2. Misalnya 'WM350' menunjukkan besi cor lunak hati putih dengan 350 MPa sebagai kekuatan tarik minimum. Berikut ini adalah nilai yang berbeda dari besi cor lunak:



Besi cor lunak hati putih — WM 350 dan WM 400 Besi cor lunak hati hitam — BM 300 ; BM 320 dan BM 350 Besi tuang yang dapat ditempa seperti mutiara — PM 450 ; PM500 ; PM 550 ; PM 600 dan PM 700



6. Besi cor grafit nodular atau bulat. Besi cor grafit nodular atau bulat adalah disebut juga besi cor ulet atau besi cor kekuatan tinggi. Jenis besi cor ini diperoleh dengan menambahkan sejumlah kecil magnesium (0,1 hingga 0,8%) ke besi abu-abu cair. Penambahan magnesium



24



Buku Teks Desain Mesin



menyebabkan * grafit untuk mengambil bentuk nodul kecil atau spheroids bukan serpihan sudut normal. Ini memiliki fluiditas tinggi, castability, kekuatan tarik, ketangguhan, ketahanan aus, sesak tekanan, mampu las dan machinability. Hal ini umumnya digunakan untuk coran yang membutuhkan ketahanan guncangan dan benturan bersama dengan kemampuan mesin yang baik, seperti silinder hidrolik, kepala silinder, gulungan untuk rolling mill dan produk cor sentrifugal.



Menurut spesifikasi standar India (IS : 1865-1991), besi cor grafit nodular atau bulat ditandai dengan huruf 'SG' diikuti dengan angka yang menunjukkan kekuatan tarik minimum dalam MPa atau N/mm 2 dan persentase perpanjangan. Misalnya, SG 400/15 berarti besi cor grafit bulat dengan kekuatan tarik minimum 400 MPa dan perpanjangan 15 persen. Standar India (IS : 1865 – 1991) merekomendasikan sembilan grade besi cor grafit bulat berdasarkan sifat mekanik yang diukur pada sampel uji cor terpisah dan enam grade berdasarkan sifat mekanik yang diukur pada sampel cor seperti yang diberikan pada Tabel 2.4. Huruf A setelah penunjukan kelas menunjukkan bahwa sifat-sifat yang diperoleh pada sampel uji caston untuk membedakannya dari yang diperoleh pada sampel uji cor terpisah.



Tabel 2.4. Nilai yang direkomendasikan dari besi cor grafit bulat sesuai IS : 1865–1991.



Nilai



Tarik minimum



Minimum



Kekerasan Brinell



kekuatan (MPa)



persentase



nomor (BHN)



Utama penyusun matriks



pemanjangan



Rp 900/2



900



2



280 – 360



Bainit atau marah martensit



Rp 800/2



800



2



245 – 335



Perlit atau tempered



Rp 700/2



2 3 7 10 15 18 22 2 2 7



225 – 305



perlit



190 – 270



Ferit + Perlit



160 – 240



Ferit + Perlit



160 – 210



ferit



130 – 180



ferit



130 – 180



ferit



≤ 150



ferit



SG 500/7A



700 600 500 450 400 400 350 700 600 450



SG 400/15A



390



15



SG 400/18A



390 330



15 18



SG 600/3 Rp 500/7 Rp 450/10 Rp 400/15 Rp 400/18 Rp 350/22 SG 700/2A SG 600/3A



SG 350/22A



struktur



220 – 320



perlit



180 – 270



Perlit + Ferit



170 – 240



Perlit + Ferit



130 – 180



ferit



130 – 180



ferit ferit



≤ 150



2.9 Besi Cor Paduan Besi cor seperti yang dibahas dalam Art. 2.8 berisi persentase kecil dari konstituen lain seperti silikon, mangan, belerang dan fosfor. Besi cor ini dapat disebut sebagai besi cor biasa. Besi cor paduan diproduksi dengan menambahkan elemen paduan seperti nikel, kromium, molibdenum, tembaga dan mangan dalam jumlah yang cukup. Unsur-unsur paduan ini memberikan lebih banyak kekuatan dan menghasilkan peningkatan sifat. Besi cor paduan memiliki sifat khusus seperti peningkatan kekuatan, ketahanan aus yang tinggi, ketahanan korosi atau ketahanan panas. Besi cor paduan banyak digunakan untuk:



*



Serpihan grafit dalam besi cor bertindak sebagai diskontinuitas dalam matriks dan dengan demikian menurunkan sifat mekaniknya. Sudut tajam dari serpih juga bertindak sebagai penambah stres. Efek melemahnya grafit dapat dikurangi dengan mengubah bentuknya dari serpihan menjadi bentuk bulat.



25



Bahan Teknik dan Sifatnya



roda gigi, suku cadang mobil seperti silinder, piston, ring piston, kotak engkol, poros engkol, poros bubungan, sprocket, roda, katrol, tromol dan sepatu rem, bagian dari mesin penghancur dan penggilingan dll.



2.10 Pengaruh Kotoran pada Besi Cor Kami telah membahas di artikel sebelumnya bahwa besi cor mengandung persentase kecil dari silikon, belerang, mangan dan fosfor. Pengaruh pengotor ini pada besi cor adalah sebagai berikut: 1. silikon. Ini mungkin ada dalam besi cor hingga 4%. Ini menyediakan pembentukan grafit bebas yang membuat besi lunak dan mudah dikerjakan. Ini juga menghasilkan coran suara yang bebas dari lubang tiup, karena afinitasnya yang tinggi terhadap oksigen. 2. Sulfur. Itu membuat besi cor keras dan rapuh. Karena terlalu banyak belerang memberikan casting yang tidak sehat, oleh karena itu, harus disimpan jauh di bawah 0,1% untuk sebagian besar tujuan pengecoran.



3. mangan. Itu membuat besi cor putih dan keras. Ini sering tetap di bawah 0,75%. Ini membantu untuk memberikan pengaruh pengendalian atas efek berbahaya dari belerang.



4. Fosfor. Ini membantu peleburan dan fluiditas dalam besi cor, tapi menginduksi kerapuhan. Jarang diperbolehkan melebihi 1%. Besi fosfat berguna untuk pengecoran desain yang rumit dan untuk banyak insinyur ringan dalam



Fosfor adalah non-logam



G elemen. Itu harus disimpan bawah air (atas), karena terbakar ketika terkena udara, membentuk senyawa.



coran ketika murahnya sangat penting.



2.11 Besi Tempa



Ini adalah besi paling murni yang mengandung setidaknya 99,5% besi tetapi mungkin mengandung hingga 99,9% besi. Komposisi khas dari besi tempa adalah:



Karbon = 0,020%, Silikon = 0,120%, Sulfur = 0,018%, Fosfor = 0,020%, Terak = 0,070%, dan sisanya adalah besi. Cahaya terpolarisasi memberikan



gambar berwarna palsu.



Lembaran tidak murni



besi Besi dipalu untuk menghilangkan kotoran



Melihat dari dekat besi cor



Besi tempa



Besi tempa diproduksi dari pig iron dengan cara dilebur kembali di puddling furnace tipe reverberatory. Logam cair bebas dari kotoran dikeluarkan dari tungku sebagai massa pucat besi dan terak. Bola-bola massa pucat ini, masing-masing sekitar 45 hingga 65 kg terbentuk. Bola-bola ini kemudian dikerjakan secara mekanis untuk memeras terak dan membentuknya menjadi bentuk komersial. Besi tempa adalah bahan yang keras, mudah dibentuk dan ulet. Itu tidak tahan guncangan yang tiba-tiba dan berlebihan. Kekuatan tarik utamanya adalah 250 MPa hingga 500 MPa dan kekuatan tekan tertinggi adalah 300 MPa.



Itu dapat dengan mudah ditempa atau dilas. Ini digunakan untuk rantai, kait derek, kopling kereta api, pipa air dan uap.



26



Buku Teks Desain Mesin Dasar laut mengandung sejumlah besar mangan (logam yang digunakan dalam baja dan proses industri). Mangan berupa gumpalan bulat yang disebut bintil, bercampur dengan unsur lain seperti besi dan nikel. Nodul dikeruk oleh kapal yang dilengkapi dengan selang yang mengikis dan menyedot lautan lantai.



Bintil Garis hisap



garu pengerukan



Nodul terlihat seperti batu es. Mineral tersapu ke laut oleh erosi tanah. Sekitar seperlima dari nodul adalah mangan. Catatan : Gambar ini diberikan sebagai informasi tambahan dan bukan merupakan contoh langsung dari bab saat ini.



2.12 Baja Ini adalah paduan besi dan karbon, dengan kandungan karbon hingga maksimum 1,5%. Karbon terjadi dalam bentuk besi karbida, karena kemampuannya untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan baja. elemen lainnya



misalnya silikon, belerang, fosfor dan mangan juga ada dalam jumlah yang lebih besar atau lebih kecil untuk memberikan sifat-sifat tertentu yang diinginkan padanya. Sebagian besar baja yang diproduksi sekarang adalah



baja karbon polos atau hanya baja karbon. Baja karbon didefinisikan sebagai baja yang memiliki sifat-sifat terutama karena kandungan karbonnya dan tidak mengandung lebih dari 0,5% silikon dan 1,5% mangan. Baja karbon biasa bervariasi dari karbon 0,06% hingga karbon 1,5% dibagi menjadi beberapa jenis berikut tergantung pada kandungan karbonnya.



1. Baja ringan mati



— hingga 0,15% karbon



2. Karbon rendah atau baja ringan



— 0,15% hingga 0,45% karbon



3. Baja karbon sedang



— 0,45% hingga 0,8% karbon



4. Baja karbon tinggi



— 0,8% hingga 1,5% karbon



Menurut standar India * [IS : 1762 (Bagian-I)–1974], sistem penunjukan baja yang baru direkomendasikan. Menurut standar ini, baja ditetapkan berdasarkan dua dasar berikut:



( A) Berdasarkan sifat mekanik, dan ( B) Berdasarkan komposisi kimianya. Sekarang kita akan membahas, secara rinci, penunjukan baja berdasarkan dua dasar di atas, di halaman-halaman berikut.



2.13 Baja Ditunjuk berdasarkan Sifat Mekanik Baja ini adalah baja karbon dan baja paduan rendah dimana kriteria utama dalam pemilihan dan pemeriksaan baja adalah kekuatan tarik atau tegangan luluh. Menurut standar India ** IS: 1570 (Bagian– I) 1978 (Ditegaskan kembali 1993), baja ini diberi simbol 'Fe' atau 'Fe E' tergantung pada apakah



* **



Standar ini ditegaskan kembali pada tahun 1993 dan mencakup kode penunjukan baja tempa berdasarkan simbol huruf. Standar India IS: 1570-1978 (Ditegaskan kembali 1993) tentang baja tempa untuk keperluan teknik umum telah direvisi berdasarkan pengalaman yang diperoleh dalam produksi dan penggunaan baja. Standar ini sekarang tersedia dalam tujuh bagian.



27



Bahan Teknik dan Sifatnya



baja telah ditentukan berdasarkan kekuatan tarik minimum atau kekuatan luluh, diikuti dengan gambar yang menunjukkan kekuatan tarik minimum atau tegangan luluh dalam N/mm 2. Misalnya 'Fe 290' berarti baja yang memiliki kekuatan tarik minimum 290 N/mm 2 dan 'Fe E 220' berarti baja yang memiliki kekuatan luluh 220 N/ mm 2.



Tabel 2.5 menunjukkan sifat tarik dan luluh baja standar dengan kegunaannya menurut IS : 1570 (Bagian I)-1978 (Ditegaskan kembali 1993).



Tabel 2.5. Penunjukan standar India untuk baja menurut IS : 1570 (Bagian I)-1978 (Ditegaskan kembali 1993).



standar India penamaan



tarik



Tegangan hasil



Minimum



Penggunaan sesuai IS : 1871 (Bagian I)–1987



kekuatan



(Minimum)



persentase



(Ditegaskan kembali 1993)



(Minimum)



N/mm 2



pemanjangan



N/mm 2



Fe 290



290



170



27



Fe E 220



290



220



27



Ini digunakan untuk bagian yang ditarik atau diemail, tabung untuk casing sumur minyak, uap, air dan saluran udara, siklus, sepeda motor dan tabung mobil, paku keling dan kawat.



Fe 310



310



180



26



Baja ini digunakan untuk gerbong



Fe E 230 Fe 330



310 330



230 200



26 26



dan keperluan teknik umum lainnya.



Fe E 250



330



250



26



Fe 360



360



220



25



Fe E 270



360



270



25



Fe 410



410



250



23



Fe E 310



410



310



23



lokomotif dan struktur mobil, stok sekrup



Ini digunakan untuk bejana tekan kimia dan keperluan teknik umum lainnya. Ini digunakan untuk jembatan dan konstruksi bangunan, rolling stock kereta api, paku sekrup, casing sumur minyak, tumpukan tabung, dan keperluan teknik umum lainnya.



Fe 490



490



290



21



Ini digunakan untuk tambang, tempa untuk



Fe E 370



490



370



21



mesin kelautan, tiang pancang dan bagian-



Fe 540



540



320



20



Ini digunakan untuk as roda lokomotif,



Biaya E 400



540



400



20



bagian mesin.



gerbong, gerobak dan trem, lengkungan untuk tambang, baut, tabung mulus dan dilas.



Fe 620



620



380



15



Fe E 460



620



460



15



Fe 690



690



410



12



Fe E 520



690



520



12



Ini digunakan untuk as roda trem dan tabung mulus. Hal ini digunakan untuk lokomotif, gerbong dan roda gerobak dan ban, lengkungan untuk tambang, casing sumur minyak mulus dan tabung bor, dan bagian-bagian mesin untuk beban berat.



Fe 770



770



460



10



Fe E 580



770



580



10



Fe 870



870



520



8



Fe E 650



870



650



8



Hal ini digunakan untuk lokomotif, gerbong dan roda gerobak dan ban, dan bagian-bagian mesin untuk beban berat.



Hal ini digunakan untuk lokomotif, gerbong dan roda gerobak dan ban.



28



Buku Teks Desain Mesin



Catatan : 1. Baja dari grade Fe 290 hingga Fe 490 adalah baja struktural umum dan tersedia dalam bentuk batangan, penampang, tabung, pelat, lembaran, dan strip.



2. Baja grade Fe 540 dan Fe 620 adalah baja struktur tarik sedang. 3. Baja grade Fe 690, Fe 770 dan Fe 870 adalah baja tarik tinggi.



2.14 Baja Ditunjuk Berdasarkan Komposisi Kimia Menurut standar India, IS : 1570 (Bagian II/Sec I)-1979 (Ditegaskan kembali 1991), baja karbon ditetapkan dengan urutan sebagai berikut: ( A) Gambar yang menunjukkan 100 kali persentase rata-rata kandungan karbon,



( B) Huruf 'C', dan ( C) Gambar menunjukkan 10 kali persentase rata-rata kandungan mangan. Angka setelah mengalikan harus dibulatkan ke bilangan bulat terdekat.



Misalnya 20C8 berarti baja karbon yang mengandung 0,15 hingga 0,25 persen (0,2 persen rata-rata) karbon dan 0,60 hingga 0,90 persen (0,75 persen dibulatkan menjadi 0,8 persen ratarata) mangan. Tabel 2.6 menunjukkan penunjukan standar India untuk baja karbon dengan komposisi dan kegunaannya.



Tabel 2.6. Penunjukan standar India untuk baja karbon menurut IS : 1570 (Bagian II/Detik 1) – 1979 (Ditegaskan kembali 1991).



standar India



Komposisi dalam persentase



penamaan



4C2



Penggunaan sesuai IS : 1871 (Bagian II)–1987 (Ditegaskan kembali 1993)



Karbon (C)



Mangan (Mn)



0,08 Maks.



0,40 Maks.



Ini adalah baja lunak mati yang umumnya digunakan dalam industri listrik.



5C4



0,10 Maks.



0,50 Maks.



Baja ini digunakan di mana sifat mampu bentuk



7C4



0,12 Maks.



0,50 Maks.



dingin adalah persyaratan utama. Dalam kualitas



10C4



0,15 Maks.



0,30 – 0,60



rimming, mereka digunakan sebagai lembaran, strip, batang dan kawat terutama di mana permukaan akhir yang sangat baik atau kualitas gambar yang baik diperlukan, seperti bodi mobil, dan stok fender, kap mesin, lampu, panci minyak dan kelipatan yang ditarik dalam dan produk yang terbentuk. Mereka juga digunakan untuk kawat pos dingin dan paku keling dan produk kawat karbon rendah. Baja yang terbunuh digunakan untuk aplikasi penempaan dan perlakuan panas.



10C4



0,15 Maks.



0,30 – 0,60



14C6



0,10 – 0,18



0,40 – 0,70



Baja pengerasan casing digunakan untuk membuat camshaft, cam, roda gigi ringan, worm, pin gudgeon, spindel, pawl, ratchet, roda rantai, tappet, dll.



15C4



0,20 Maks.



0,30 – 0,60



Ini digunakan untuk bagian yang tertekan ringan. Bahannya, meskipun mudah dikerjakan, tidak dirancang khusus untuk pemotongan cepat, tetapi cocok di mana jaring dingin, seperti pembengkokan dan paku keling mungkin diperlukan.



Bahan Teknik dan Sifatnya standar India



Komposisi dalam persentase



29



Penggunaan sesuai IS : 1871 (Bagian II)–1987



penamaan



(Ditegaskan kembali 1993)



Karbon (C)



Mangan (Mn)



15C8



0,10 – 0,20



0,60 – 0,90



20C8



0,15 – 0,25



0,60 – 0,90



25C4



0,20 – 0,30



0,30 – 0,60



25C8



0,20 – 0,30



0,60 – 0,90



30C8



0,25 – 0,35



0,60 – 0,90



Baja ini adalah baja tujuan umum yang digunakan untuk komponen tegangan rendah.



Ini digunakan untuk membuat bagian yang dibentuk dingin seperti tuas shift dan rem. Setelah kasus pengerasan atau pengerasan dan tempering yang sesuai, baja ini digunakan untuk membuat sprocket, tie rod, garpu poros dan hub belakang, suku cadang skuter roda 2 dan 3 seperti sprocket, tuas, hub untuk garpu, cam, lengan roket dan semak-semak. Tabung untuk pesawat, mobil, sepeda dan furnitur juga terbuat dari baja ini.



35C4



0,30 – 0,40



0,30 – 0,60



35C8



0,30 – 0,40



0,60 – 0,90



Ini digunakan untuk suku cadang dengan tegangan rendah, tabung mobil dan pengencang.



Ini digunakan untuk bagian bertekanan rendah dalam struktur mesin, tabung siklus dan sepeda motor, pelat ikan untuk rel dan pengencang.



40C8



0,35 – 0,45



0,60 – 0,90



Ini digunakan untuk poros engkol, poros, spindel, batang dorong, balok gandar mobil, batang penghubung, kancing, baut, roda gigi yang tertekan ringan, bagian rantai, rusuk payung, mesin cuci, dll.



45C8



0,40 – 0,50



0,60 – 0,90



50C4



0,45 – 0,55



0,30 – 0,60



Ini digunakan untuk spindel peralatan mesin, roda gigi yang lebih besar, baut, sekrup timah, batang umpan, poros dan batu.



Ini digunakan untuk kunci, poros engkol, silinder dan bagian-bagian mesin yang membutuhkan ketahanan aus sedang. Dalam kondisi pengerasan permukaan, ini juga cocok untuk cacing dan roda gigi besar.



50C12



0,45 – 0,55



1.1 – 1.50



Ini adalah baja rel. Ini juga digunakan untuk membuat baut paku, poros roda gigi, tuas goyang dan liner silinder.



55C4



0,50 – 0,60



0,30 – 0,60



Baja ini digunakan untuk membuat roda gigi,



55C8



0,50 – 0,60



0,60 – 0,90



pegas koil, silinder, cam, kunci, poros engkol, sprocket, dan bagian-bagian mesin yang membutuhkan ketahanan aus sedang yang ketangguhannya tidak terlalu penting. Ini juga digunakan untuk rantai siklus dan industri, pegas, pembuka kaleng, rusuk payung, bagian kamera dan mesin tik.



60C4



0,55 – 0,65



0,30 – 0,60



Ini digunakan untuk membuat pegas kopling, sekrup dan mur yang diperkeras, spindel perkakas mesin, kopling, poros engkol, gandar dan pinion.



65C9



0,60 – 0,70



0,50 – 0,80



Ini adalah baja struktural tarik tinggi yang digunakan untuk membuat kereta lokomotif dan ban gerobak. Ini juga digunakan untuk pegas katup mesin, mesin cuci kecil dan bagian yang dicap tipis.



30



Buku Teks Desain Mesin



standar India



Komposisi dalam persentase



Penggunaan sesuai IS : 1871 (Bagian II)–1987



penamaan



(Ditegaskan kembali 1993)



Karbon (C)



70C6



0,65 – 0,75



Mangan (Mn) 0,50 – 0,80



Ini digunakan untuk membuat pegas penyekat, peredam kejut, pegas untuk bantalan kursi untuk kendaraan jalan. Ini juga digunakan untuk membuat ban rel, roda gigi dan cacing yang tidak dikeraskan, mesin cuci, gergaji kayu, suku cadang mesin tekstil dan goni dan pelat kopling, dll.



75C6



0,70 – 0,80



0,50 – 0,80



Ini digunakan untuk membuat pegas datar ringan yang terbentuk dari stok anil. Karena sifat keausan yang baik ketika dipanaskan dengan benar, digunakan untuk membuat pisau geser, gigi rak, pencakar dan sekop pemotong.



80C6



0,75 – 0,85



0,50 – 0,80



85C6



0,80 – 0,90



0,50 – 0,80



Baja ini digunakan untuk membuat pegas datar dan pegas untuk kendaraan mobil dan kereta api. Ini juga digunakan untuk rel gelagar. Kawat pegas katup dan kawat musik adalah aplikasi khusus dari baja 85 C6. Setelah perlakuan panas yang sesuai, baja ini juga digunakan untuk membuat pisau pengikis, cakram dan garu gigi pegas. Ini juga digunakan untuk bagian kopling, gergaji kayu, gergaji pita dan tekstil dan bagian mesin goni.



98C6 113C6



0,90 – 1,05



0,50 – 0,80



1,05 – 1,20



0,50 – 0,80



Baja ini dalam kondisi pengerasan minyak dan temper digunakan untuk pegas koil atau spiral. Ini juga digunakan untuk ujung pena, pegas volute, peralatan makan pegas, jarum rajut, dan mata gergaji besi.



2.15 Pengaruh Kotoran pada Baja Berikut ini adalah efek dari pengotor seperti silikon, belerang, mangan dan fosfor pada: baja.



1. silikon. Jumlah silikon dalam baja jadi biasanya berkisar antara 0,05 hingga 0,30%. Silikon ditambahkan dalam baja karbon rendah untuk mencegahnya menjadi keropos. Ini menghilangkan gas dan oksida, mencegah lubang pukulan dan dengan demikian membuat baja lebih keras dan lebih keras.



2. Sulfur. Ini terjadi pada baja baik sebagai besi sulfida atau mangan sulfida. Besi sulfida karena titik lelehnya yang rendah menghasilkan sesak merah, sedangkan mangan sulfida tidak terlalu berpengaruh. Oleh karena itu, mangan sulfida kurang disukai dalam baja dibandingkan besi sulfida. 3. mangan. Ini berfungsi sebagai agen deoksidasi dan pemurnian yang berharga dalam baja. Mangan juga bergabung dengan belerang dan dengan demikian mengurangi efek berbahaya dari elemen ini yang tersisa di baja. Ketika digunakan pada baja karbon rendah biasa, mangan membuat logam menjadi ulet dan memiliki kualitas lentur yang baik. Dalam baja kecepatan tinggi, digunakan untuk menguatkan logam dan untuk meningkatkan suhu kritisnya. 4. Fosfor. Itu membuat baja rapuh. Ini juga menghasilkan sesak dingin pada baja. Dalam karbon rendah



baja, itu meningkatkan titik luluh dan meningkatkan ketahanan terhadap korosi atmosfer. Jumlah karbon dan fosfor biasanya tidak melebihi 0,25%.



Bahan Teknik dan Sifatnya



31



2.16 Baja Pemotongan Gratis Baja pemotongan bebas mengandung belerang dan fosfor. Baja ini memiliki kandungan sulfur yang lebih tinggi daripada baja karbon lainnya. Secara umum, kandungan karbon dari baja tersebut bervariasi dari 0,1 hingga 0,45 persen dan belerang dari 0,08 hingga 0,3 persen. Baja ini digunakan di mana pemesinan cepat adalah persyaratan utama. Perlu dicatat bahwa keberadaan belerang dan fosfor menyebabkan pemesinan chip yang panjang mudah pecah dan dengan demikian mencegah penyumbatan mesin. Saat ini, timbal digunakan dari 0,05 hingga 0,2 persen sebagai pengganti belerang, karena timbal juga sangat meningkatkan kemampuan mesin baja tanpa kehilangan ketangguhan.



Menurut standar India, IS : 1570 (Bagian III)-1979 (Ditegaskan kembali 1993), baja potong bebas karbon dan mangan karbon ditetapkan dengan urutan sebagai berikut:



1. Gambar menunjukkan 100 kali persentase rata-rata karbon,



2. Huruf 'C', 3. Gambar menunjukkan 10 kali persentase rata-rata mangan, dan 4. Simbol 'S' diikuti dengan angka yang menunjukkan 100 kali kandungan belerang rata-rata. Jika sebagai pengganti belerang, timbal (Pb) ditambahkan untuk membuat pemotongan bebas baja, maka simbol 'Pb' dapat digunakan.



Tabel 2.7 menunjukkan komposisi dan penggunaan karbon dan baja potong bebas karbon-mangan, sesuai IS : 1570 (Bagian III)-1979 (Ditegaskan kembali 1993).



2.17 Baja Paduan Baja paduan dapat didefinisikan sebagai baja yang elemen selain karbon ditambahkan dalam jumlah yang cukup untuk menghasilkan peningkatan sifat. Paduan dilakukan untuk tujuan tertentu untuk meningkatkan ketahanan aus, ketahanan korosi dan untuk meningkatkan sifat listrik dan magnetik, yang tidak dapat diperoleh pada baja karbon biasa. Unsur paduan utama yang digunakan dalam baja adalah nikel, kromium, molibdenum, kobalt, vanadium, mangan, silikon dan tungsten. Masing-masing elemen ini memberikan kualitas tertentu pada baja yang ditambahkannya. Elemen-elemen ini dapat digunakan secara terpisah atau dalam kombinasi untuk menghasilkan karakteristik yang diinginkan dalam baja. Berikut ini adalah efek dari elemen paduan pada baja:



1. Nikel. Ini meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja. Baja ini mengandung 2 sampai 5% nikel dan dari 0,1 hingga 0,5% karbon. Dalam kisaran ini, nikel memberikan kontribusi kekuatan dan kekerasan yang besar dengan batas elastis yang tinggi, keuletan yang baik dan ketahanan yang baik terhadap korosi. Paduan yang mengandung 25% nikel memiliki ketangguhan maksimum dan menawarkan ketahanan terbesar terhadap karat, korosi, dan pembakaran pada suhu tinggi. Ini telah terbukti menjadi keuntungan dalam pembuatan tabung boiler, katup untuk digunakan dengan uap super panas, katup untuk mesin IC dan busi untuk mesin bensin. Paduan baja nikel yang mengandung 36% nikel dikenal sebagai: invar. Ini memiliki hampir nol koefisien ekspansi. Sehingga sangat diminati alat ukur dan standar panjang untuk pemakaian sehari-hari. 2. kromium. Ini digunakan dalam baja sebagai elemen paduan untuk menggabungkan kekerasan dengan kekuatan tinggi



dan batas elastis yang tinggi. Ini juga memberikan sifat tahan korosi pada baja. Baja krom yang paling umum mengandung 0,5 hingga 2% kromium dan 0,1 hingga 1,5% karbon. Baja krom digunakan untuk bola, rol dan balapan untuk bantalan. A baja krom nikel mengandung 3,25% nikel, 1,5% kromium dan Karbon 0,25% banyak digunakan untuk pelat baja. Baja nikel krom banyak digunakan untuk poros engkol mobil, gandar dan roda gigi yang membutuhkan kekuatan dan kekerasan yang besar. 3. Tungsten. Ini melarang pertumbuhan butir, meningkatkan kedalaman pengerasan baja yang dipadamkan dan



menganugerahkan sifat tetap keras bahkan ketika dipanaskan sampai warna merah. Biasanya digunakan bersama dengan elemen lain. Baja yang mengandung 3 hingga 18% tungsten dan 0,2 hingga 1,5% karbon digunakan untuk alat pemotong. Kegunaan utama baja tungsten adalah untuk alat pemotong, cetakan, katup, keran, dan magnet permanen.



0,15 Maks.



0,10 – 0,18



0,20 – 0,30



0,35 – 0,45



0,08 – 0,15



0,35 – 0,45



10C8S10



14C14S14



25C12S14



40C10S18



11C10S25



40C15S12 0,25 Maks.



0,10 Maks.



0,25 Maks.



0,25 Maks.



0,05 – 0,30



0,05 – 0,30



(Si)



(C)



1.30 – 1.70



0,80 – 1,20



0,80 – 1,20



1,00 – 1,50



1,20 – 1,50



0,60 – 0,90



(M N)



0,08 – 0,15



0,20 – 0,30



0,14 – 0,22



0,10 – 0,18



0,1 – 0,18



0,08 – 0,13



(S)



Sulfur



Fosfor



0,06



0,06



0,06



0,06



0,06



0,06



(P) Maks



direkomendasikan untuk tempa di mana sifat transversal penting.



cadang kendaraan lainnya yang diberi perlakuan panas. Tidak



Ini digunakan untuk as roda, poros, poros engkol kecil dan suku



kemudahan pemesinan adalah faktor penentu.



pengerasan kasus umum tetapi harus digunakan ketika



mesin bubut otomatis. Ini tidak direkomendasikan untuk pekerjaan



terkena guncangan (mur, stud, dll.) dan cocok untuk produksi pada



Ini digunakan untuk komponen yang tertekan ringan yang tidak



yang parah.



lengan kecil yang tidak mengalami tekanan tinggi dan keausan



mesin, batang penghubung, kereta meriam lain-lain, dan bagian



Ini digunakan untuk baut yang diberi perlakuan panas, poros



ringan.



tegangan sedang yang membutuhkan kekuatan lebih dari baja



dingin, normal, atau perlakuan panas untuk bagian dengan



diberi perlakuan panas. Sangat cocok dalam kondisi penarikan



Ini digunakan untuk baut, kancing dan bagian kecil lainnya yang



yang baik penting.



Ini digunakan untuk bagian-bagian di mana kemampuan mesin dan hasil akhir



karbonitridasi.



Hal ini digunakan untuk bagian-bagian kecil yang akan sianida atau



(Ditegaskan kembali 1993)



Mangan



Penggunaan sesuai IS : 1871 (Bagian III)–1987



silikon



Karbon



penamaan



Komposisi dalam persentase



standar



Indian



menurut IS:1570 (Bagian III) – 1979 (Ditegaskan kembali 1993).



Tabel 2.7. Penunjukan standar India untuk baja potong bebas karbon dan mangan



32 Buku Teks Desain Mesin



33



Bahan Teknik dan Sifatnya 4. Vanadium. Ini membantu dalam mendapatkan denda



struktur butir pada baja perkakas. Penambahan vanadium dalam jumlah yang sangat kecil (kurang dari 0,2%) menghasilkan peningkatan yang nyata dalam kekuatan tarik dan batas elastis pada baja karbon rendah dan menengah tanpa kehilangan keuletan. NS baja krom-



vanadium mengandung sekitar 0,5 hingga 1,5% kromium, 0,15 hingga 0,3% vanadium dan 0,13 hingga 1,1% karbon memiliki kekuatan tarik, batas elastis, batas daya tahan, dan keuletan yang sangat baik. Baja ini sering digunakan untuk suku cadang seperti pegas, poros, roda gigi, pin, dan banyak bagian tempa jatuh.



Ini adalah bilah kipas dari mesin jumbo jet. Saat lepas landas, tekanan pada logam sangat besar, jadi untuk mencegah kipas terbang terpisah, bilahnya harus ringan dan sangat kuat. Titanium, meskipun mahal, adalah satu-satunya logam yang cocok.



5. mangan. Ini meningkatkan kekuatan baja dalam kondisi canai panas dan perlakuan panas. Baja paduan mangan mengandung lebih dari 1,5% mangan dengan kisaran karbon 0,40 hingga 0,55% digunakan secara luas pada roda gigi, gandar, poros, dan bagian lain di mana kekuatan tinggi dikombinasikan dengan keuletan yang wajar diperlukan. Penggunaan utama baja mangan adalah pada bagian-bagian mesin yang mengalami keausan parah. Semua baja ini dicor dan digiling hingga selesai.



6. silikon. Baja silikon berperilaku seperti baja nikel. Baja ini memiliki batas elastis yang tinggi sebagai dibandingkan dengan baja karbon biasa. Baja silikon yang mengandung dari 1 hingga 2% silikon dan 0,1 hingga 0,4% karbon dan elemen paduan lainnya digunakan untuk mesin listrik, katup pada mesin IC, pegas dan bahan tahan korosi. 7. Kobalt. Ini memberikan kekerasan merah dengan retensi karbida keras pada suhu tinggi. Itu cenderung



dekarburasi baja selama perlakuan panas. Ini meningkatkan kekerasan dan kekuatan dan juga magnet sisa dan gaya magnet koersif dalam baja untuk magnet. 8. Molibdenum. Jumlah molibdenum yang sangat kecil (0,15 hingga 0,30%) umumnya digunakan dengan: kromium dan mangan (0,5 hingga 0,8%) untuk membuat baja molibdenum. Baja ini memiliki kekuatan tarik ekstra dan digunakan untuk badan pesawat udara dan suku cadang mobil. Ini dapat menggantikan tungsten pada baja kecepatan tinggi.



2.18 Penunjukan Standar India untuk Baja Paduan Rendah dan Menengah Menurut standar India, IS : 1762 (Bagian I)-1974 (Ditegaskan kembali 1993), baja paduan rendah dan menengah harus ditetapkan dengan urutan sebagai berikut:



1. Gambar menunjukkan 100 kali persentase karbon rata-rata. 2. Simbol kimia untuk unsur-unsur paduan masing-masing diikuti dengan angka persentase kandungan ratarata dikalikan dengan faktor seperti yang diberikan di bawah ini :



Elemen



Faktor pengali



Cr, Co, Ni, Mn, Si dan W Al, Be, V, Pb, Cu, Nb, Ti, Ta, Zr dan Mo P, S dan N



4 10 100



Misalnya 40 Cr 4 Mo 2 berarti baja paduan memiliki rata-rata 0,4% karbon, 1% kromium dan 0,25% molibdenum. Catatan : 1. Angka setelah mengalikan harus dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. 2. Simbol 'Mn' untuk mangan harus dicantumkan jika kandungan mangan sama dengan atau lebih besar dari



1 persen. 3. Lambang kimia dan angkanya harus dicantumkan dalam peruntukan dalam urutan penurunan



isi. Tabel 2.8 menunjukkan komposisi dan penggunaan beberapa baja paduan rendah dan menengah menurut standar India IS : 1570-1961 (Ditegaskan kembali 1993).



0,16 – 0,24



0,22 – 0,32



0,32 – 0,42



0,42 – 0,52



0,35 – 0,45



0,45 – 0,55



0,30 – 0,40



0,30 – 0,40



0,35 – 0,45



20Mn2



27Mn2



37Mn2



47Mn2



40Cr1



50Cr1



35Mn2Mo28



35Mn2Mo45



40Cr1Mo28



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



(Si)



(C)



0,16 Maks.



silikon



Karbon



11Mn2



standar penamaan



Indian



0,50 – 0,80



1,30 – 1,80



1,30 – 1,80



0.60 – .90



0,60 – 0,09



1.30 – 1.70



1.30 – 1.70



1.30 – 1.70



1.30 – 1.70



1.30 – 1.70



(M N)



Mangan



-



0,90 – 1,20



0,90 – 1,20



-



0,90 – 1,20



-



-



-



-



(Kr)



kromium



-



(Ni)



Nikel



Komposisi dalam persentase



IS : 1570-1961 (Ditegaskan kembali 1993).



0,20 – 0,35



0,35 – 0,55



0,20 – 0,35



-



-



-



-



-



-



-



(bln)



molibdenum



Tabel 2.8. Komposisi dan penggunaan baja paduan menurut



poros baling-baling, dll.



Lanjutan..



baut dan kancing tarik tinggi, sambungan



poros engkol, batang penghubung, roda gigi,



Ini digunakan untuk membuat poros gandar,



Ini digunakan untuk membuat komponen teknik umum seperti poros engkol, baut, kancing roda, poros gandar, tuas dan batang penghubung.



pegas suspensi.



Ini adalah baja pegas. Ini digunakan di bagian depan mobil heliks



Ini digunakan untuk membuat roda gigi, batang penghubung, poros rintisan, lengan kemudi, pelat tahan aus untuk pemindahan tanah dan peralatan penanganan beton, dll.



keperluan struktural serupa lainnya.



Ini digunakan untuk rel trem dan



poros engkol, batang penghubung, dll.



Ini digunakan untuk membuat as, poros,



Ini digunakan untuk struktur yang dilas, poros engkol, tuas kemudi, poros poros, dll.



dan soket tali.



roda gigi penarik mobil tambang, kopling



suspensi sangkar tambang batu bara,



pembuatan batang pengisi, bak gigi



umum. Ini juga digunakan dalam



Ini adalah baja ulet takik untuk keperluan



Penggunaan sesuai IS : 1871–1965



34 Buku Teks Desain Mesin



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,35 – 0,45



0,26 – 0,34



0,30 – 0,40



0,35 – 0,45



40Ni3



30Ni4Cr



35NihilCr60



40Ni2CrlMo28



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,10 – 0,35



0,20 – 0,30



25Cr3Mo55



0,10 – 0,35



(Si)



(C)



0,10 – 0,20



silikon



Karbon



15Cr3Mo55



Indian standar penamaan



0,40 – 70



0,60 – 0,90



0,40 – 0,70



0,50 – 0,80



1,25 – 1,75



1,00 – 1,50



3.90 – 4.30



3.20 – 3.60



0,40 – 0,70 0,30 Maks.



0,40 – 0,70 0,30 Maks.



(Mn) (Ni)



nikel mangan



Komposisi dalam persentase



0,90 – 1,30



0,45 – 0,75



1.10 – 1.40



0,30 Maks.



2.90 – 3.40



2.90 – 3.40



(Kr)



kromium



0,20 – 0,35



-



-



-



0,45 – 0,65



0,45 – 0,65



(bln)



molibdenum



bagian collet, spindel, sekrup, baut dan stud tarik tinggi, roda gigi, pinion, poros gandar, tappet, poros engkol, batang penghubung, batang bor, arbour, dll.



Ini digunakan untuk mesin berkekuatan tinggi



untuk roda gigi pleno, poros bubungan, dll.



gigi, bagian rantai, kopling, poros fleksibel



engkol, batang penghubung, poros roda



terbang dan kendaraan berat untuk poros



Ini digunakan dalam konstruksi pesawat



perlakuan panas sangat penting.



mana distorsi minimum dalam



tinggi dari urutan 16 N/mm 2 dan di



yang membutuhkan kekuatan tarik



sangat tertekan dan komponen lain



Ini digunakan untuk roda gigi yang



lokomotif dan pesawat terbang) dan untuk tempa berat, bilah turbin, sekrup, baut, dan mur yang tertekan berat.



suhu rendah (di lemari es, kompresor,



untuk komponen yang bekerja pada



terlalu tinggi. Secara khusus, digunakan



membutuhkan ketangguhan yang



Ini digunakan untuk bagian yang



tinggi dan ketahanan aus.



membutuhkan kekerasan permukaan



roda gigi, dan bagian mesin yang



silinder untuk mesin aero dan mobil,



digunakan untuk poros engkol, liner



hingga tinggi. Dalam kondisi nitrided,



membutuhkan sifat tarik menengah



Ini digunakan untuk komponen yang



Penggunaan sesuai IS : 1871–1965



Bahan Teknik dan Sifatnya



35



36



Buku Teks Desain Mesin



2.19 Baja Tahan Karat Ini didefinisikan sebagai baja yang ketika dipanaskan dan diselesaikan dengan benar, tahan terhadap oksidasi dan serangan korosif dari sebagian besar media korosif. Berbagai jenis baja tahan karat dibahas di bawah ini:



1. Baja tahan karat martensit. Kromium baja yang mengandung 12 hingga 14 persen kromium dan 0,12 hingga 0,35 persen karbon adalah baja tahan karat pertama yang dikembangkan. Karena baja ini memiliki struktur martensit, oleh karena itu, mereka disebut baja tahan karat



martensit. Baja ini bersifat magnetis dan dapat dikeraskan dengan perlakuan panas yang sesuai dan kekerasan yang diperoleh tergantung pada kandungan karbon. Baja ini dapat dengan mudah dilas dan dikerjakan. Ketika sifat mampu bentuk, kelembutan, dll. diperlukan dalam fabrikasi, baja yang memiliki karbon maksimum 0,12 persen sering digunakan dalam kondisi lunak. Dengan meningkatnya karbon, dimungkinkan dengan pengerasan dan temper untuk mendapatkan kekuatan tarik di kisaran 600 hingga 900 N/mm 2, dikombinasikan dengan ketangguhan dan keuletan yang wajar. Dalam kondisi ini, baja ini menemukan banyak aplikasi umum yang berguna di mana ketahanan korosi ringan diperlukan. Juga, dengan rentang karbon yang lebih tinggi dalam kondisi pengerasan dan temper ringan, kekuatan tarik sekitar 1600N/mm 2 dapat dikembangkan dengan daktilitas yang lebih rendah.



Baja ini dapat digunakan di mana kondisi korosi tidak terlalu parah, seperti untuk pompa hidrolik, uap dan minyak, katup dan komponen teknik lainnya. Namun, baja ini tidak cocok



Baja tahan karat ditemukan pada tahun 1913 oleh ahli metalurgi Inggris Harry Brearley (1871-1948). Dia membuat baja yang mengandung 13 persen kromium. Paduan baru terbukti sangat tahan terhadap korosi: kromium bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk lapisan pelindung yang keras yang memperbarui dirinya sendiri jika logam tergores.



untuk poros dan suku cadang yang bersentuhan dengan logam non-ferrous ( yaitu bantalan kuningan, perunggu atau gunmetal) dan dengan kemasan grafit, karena korosi elektrolitik mungkin terjadi. Setelah pengerasan dan tempering ringan, baja ini mengembangkan sifat pemotongan yang baik. Oleh karena itu, mereka digunakan untuk peralatan makan, pegas, instrumen bedah dan gigi.



Catatan: Kehadiran kromium memberikan ketahanan yang baik terhadap penskalaan hingga suhu sekitar 750 ° C, tetapi tidak cocok di mana kekuatan mekanik dalam kisaran suhu 600 hingga 750 ° C diperlukan. Faktanya, ketahanan mulur baja ini pada suhu ini tidak lebih tinggi dari baja ringan. Tetapi pada suhu di bawah 600 °C, kekuatan baja ini lebih baik daripada baja karbon dan hingga 480 °C bahkan lebih baik daripada baja austenitik.



2. Baja tahan karat feritik. Baja yang mengandung lebih banyak kromium (dari 16 hingga 18 persen) dan sekitar 0,12 persen karbon disebut baja tahan karat feritik. Baja ini memiliki sifat tahan korosi yang lebih baik daripada baja tahan karat martensit. Tapi, baja tersebut memiliki kapasitas kecil untuk pengerasan dengan perlakuan panas. Namun, dalam kondisi lunak, mereka memiliki keuletan yang baik dan terutama digunakan sebagai lembaran atau strip untuk operasi pembentukan dan pengepresan dingin untuk tujuan di mana ketahanan korosi moderat diperlukan. Mereka mungkin bekerja dingin atau bekerja panas. Mereka adalah fero-magnetik, biasanya mengalami pertumbuhan butir yang berlebihan selama kontak yang terlalu lama dengan suhu tinggi, dan dapat mengembangkan kerapuhan setelah resistensi busur listrik atau pengelasan gas. Baja ini memiliki kekuatan yang lebih rendah



Bahan Teknik dan Sifatnya



37



pada suhu tinggi dari baja martensit. Namun, ketahanan terhadap penskalaan dan korosi pada suhu tinggi biasanya lebih baik. Kemampuan mesinnya bagus dan tidak menunjukkan kecenderungan korosi interkristalin. Catatan: Ketika nikel dari 1,5 hingga 2,5 persen ditambahkan ke baja kromium 16 hingga 18 persen, itu tidak hanya membuatnya lebih tahan terhadap korosi daripada baja martensit tetapi juga membuatnya dapat dikeraskan dengan perlakuan panas. Baja semacam itu memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi elektrolitik ketika bersentuhan dengan logam non-ferrous dan kemasan grafit. Oleh karena itu banyak digunakan untuk poros pompa, poros dan katup serta untuk banyak alat kelengkapan lainnya di mana kombinasi yang baik dari sifat mekanik dan korosi diperlukan.



3. Baja tahan karat austenitik. Baja yang mengandung kandungan kromium dan nikel yang tinggi disebut baja tahan karat austenitik. Ada banyak variasi dalam komposisi kimia baja ini, tetapi baja yang paling banyak digunakan mengandung 18 persen kromium dan 8 persen nikel dengan kandungan karbon serendah mungkin. Baja seperti itu umumnya dikenal sebagai baja 18/8. Baja ini tidak dapat dikeraskan dengan pendinginan, bahkan dilunakkan dengan pendinginan cepat dari sekitar 1000 °C. Mereka nonmagnetik dan memiliki ketahanan terbesar terhadap korosi dan sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi. Baja ini sangat tangguh dan dapat ditempa dan digulung tetapi menawarkan kesulitan besar dalam pemesinan. Mereka dapat dengan mudah dilas, tetapi setelah pengelasan, rentan terhadap serangan korosif di area yang berdekatan dengan lasan. Kerentanan terhadap korosi ini (disebut korosi interkristalin atau peluruhan las) dapat dihilangkan dengan pelunakan setelah pengelasan dengan pemanasan hingga sekitar 1100 °C dan pendinginan dengan cepat. Baja ini digunakan dalam pembuatan poros pompa, rangka dan selubung mobil jalan rel, sekrup, mur dan baut, dan pegas kecil. Karena baja 18/8 memberikan ketahanan yang sangat baik terhadap serangan banyak bahan kimia, oleh karena itu, banyak digunakan dalam industri kimia, makanan, pembuatan kertas, dan pencelupan. Catatan : Ketika peningkatan sifat ketahanan korosi diperlukan, untuk beberapa tujuan, maka molibdenum dari 2 hingga 3 persen dapat ditambahkan.



2.20 Baja Tahan Panas Baja yang dapat menahan mulur dan oksidasi pada suhu tinggi dan mempertahankan kekuatan yang cukup disebut baja tahan panas. Sejumlah baja tahan panas telah dikembangkan seperti yang dibahas di bawah ini:



1. Baja paduan rendah. Baja ini mengandung 0,5 persen molibdenum. Aplikasi utama dari baja ini untuk tabung dan pipa superheater di pembangkit uap, di mana suhu layanan berada dalam kisaran 400 ° C hingga 500 ° C.



2. Baja katup. Baja kromium-silikon seperti: sutra ( 0,4%C, 8%Cr, 3,5% Si) dan



Volmaks ( 0,5% C, 8% Cr, 3,5% Si, 0,5% Mo) digunakan untuk katup mobil. Mereka memiliki ketahanan yang baik terhadap penskalaan pada panas merah kusam, meskipun kekuatannya pada suhu tinggi relatif rendah. Untuk mesin pesawat dan katup mesin diesel laut, baja katup 13/13/3 nikel-kromium-tungsten biasanya digunakan.



3. Baja kromium biasa. Baja kromium polos terdiri dari ( A) Baja kromium martensit dengan 12-13% Cr, dan ( B) Baja kromium feritik dengan 18–30% Cr. Baja ini sangat baik untuk ketahanan oksidasi pada suhu tinggi dibandingkan dengan kekuatannya yang tidak tinggi pada kondisi seperti itu. Temperatur operasi maksimum untuk baja martensit adalah sekitar 750 °C, sedangkan untuk baja feritik sekitar 1000 – 1150 °C. 4. Baja kromium-nikel austenitik. Baja ini memiliki sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi suhu dengan ketahanan penskalaan yang baik. Paduan ini mengandung minimal 18 persen kromium dan 8 persen nikel yang distabilkan dengan titanium atau niobium. Elemen pembentuk karbida lainnya seperti molibdenum atau tungsten juga dapat ditambahkan untuk meningkatkan kekuatan mulur. Paduan tersebut cocok untuk digunakan hingga 1100 °C dan digunakan untuk cakram dan bilah turbin gas.



0,12 Maks.



0,08 Maks.



07Cr18Ni9



04Cr17Ni12



0,75 – 0,85



80Cr20Si2



Nol



0,40 – 0,50



45Cr9Si4



Mo2



0,10 – 0,20



15Cr16Ni2



1,75 – 2,25



3,25 – 3,75



1.0 Maks.



1.0 Maks.



1.0 Maks.



1.0 Maks.



(Si)



(C)



0,26 – 0,35



silikon



Karbon



30Cr13



penamaan



standar



Indian



0,20 – 0,60



0,30 – 0,60



2.0 Maks.



2.0 Maks.



1.0 Maks.



1.0 Maks.



(M N)



Mangan



1,20 – 1,70



0,05 Maks.



10.5 – 14.0



8,0 – 10,0



1,5 – 3,0



1.0 Maks.



(Ni)



Nikel



Komposisi dalam persentase



19.0 – 21.0



7.50 – 9.50



16.0 – 18.5



17.0 – 19.0



15.0 – 18.0



12.0 – 14.0



(Kr)



Kromium.



-



-



2.0 – 3.0



-



-



-



(bln)



molibdenum



menurut IS : 1570 (Bagian V)-1985 (Ditegaskan kembali 1991).



mesin oli berat.



tertekan di karburator kecepatan tinggi dan



Ini digunakan untuk katup outlet yang sangat



di mesin oli, truk dan mobil.



Ini digunakan untuk katup outlet tahan panas



minyak nabati.



pemrosesan makanan, tangki penyimpanan



berjaket uap, peralatan pabrik kokas, peralatan



fotografi, peralatan penanganan pulp, ketel



karet dan kelautan, peralatan pengembangan



bahan kimia suhu tinggi untuk industri rayon,



Ini digunakan untuk peralatan penanganan



saklar listrik suku cadang, kopling fleksibel dll.



tubular, pintu kasa dan bingkai jendela badai,



kereta api, peralatan pembuat es, furnitur



peralatan dapur, badan mobil penumpang



penutup roda otomotif, nampan kulkas,



perhiasan, barang baru rumah tangga,



pesawat, antena radar dan gelombang mikro,



Ini digunakan untuk firewall dan cawling



mesin kertas dll.



lengan wiper pelindung angin, bahan perbautan,



Ini digunakan untuk alat kelengkapan pesawat,



kekuatan tinggi dan peralatan dapur.



Ini digunakan untuk bagian struktural dengan



Penggunaan sesuai IS : 1871–1965



Tabel 2.9. Penunjukan standar India untuk baja paduan tinggi (baja tahan karat dan baja tahan panas)



38 Buku Teks Desain Mesin



Bahan Teknik dan Sifatnya



39



2.21 Penunjukan Standar India untuk Baja Paduan Tinggi (Baja Tahan Karat dan Baja Tahan Panas) Menurut standar India, IS : 1762 (Bagian I)-1974 (Ditegaskan kembali 1993), baja paduan tinggi ( yaitu stainless steel dan baja tahan panas) ditetapkan dengan urutan sebagai berikut:



1. Huruf 'X'. 2. Gambar menunjukkan 100 kali persentase kandungan karbon. 3. Simbol kimia untuk unsur paduan masing-masing diikuti dengan angka persentase rata-rata kandungan yang dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. 4. Simbol kimia untuk menunjukkan elemen yang ditambahkan secara khusus untuk memungkinkan sifat yang diinginkan.



Misalnya, X 10 Cr 18 Ni 9 berarti baja paduan dengan karbon rata-rata 0,10 persen, kromium 18 persen dan nikel 9 persen. Tabel 2.9 menunjukkan komposisi dan penggunaan beberapa jenis baja tahan karat dan baja tahan panas menurut standar India IS : 1570 (Bagian V)-1985 (Ditegaskan kembali 1991).



2.22 Baja Alat Berkecepatan Tinggi Baja ini digunakan untuk memotong logam pada kecepatan potong yang jauh lebih tinggi daripada baja perkakas karbon biasa. Alat pemotong baja karbon tidak mempertahankan ujung tajamnya di bawah beban yang lebih berat dan kecepatan yang lebih tinggi. Ini berhubungan dengan



fakta bahwa pada kecepatan tinggi, panas yang cukup dapat dihasilkan selama operasi pemotongan dan menyebabkan suhu ujung tombak pahat mencapai panas merah. Suhu ini akan melunakkan baja perkakas karbon dan dengan demikian pahat tidak akan bekerja secara efisien untuk waktu yang lebih lama. Baja berkecepatan tinggi memiliki sifat penahan yang berharga



kekerasannya bahkan ketika dipanaskan Emas ditemukan bercampur dengan batu kuarsa, jauh di bawah tanah. menjadi merah panas. Kebanyakan tinggi juga terjadi dalam bijihnya sebagai senyawa. Emas sangat tidak reaktif sehingga baja kecepatan mengandung tungsten sebagai



terjadi secara alami sebagai logam murni.



unsur paduan utama, tetapi unsur-unsur lain seperti kobalt, kromium, vanadium, dll mungkin ada dalam beberapa proporsi. Berikut ini adalah berbagai jenis baja kecepatan tinggi: 1. 18-4-1 Baja kecepatan tinggi. Baja ini, rata-rata, mengandung 18 persen tungsten, 4 persen kromium dan 1% vanadium. Ini dianggap sebagai salah satu baja perkakas serbaguna terbaik. Ini banyak digunakan untuk bor, bubut, alat planer dan pembentuk, pemotong frais, reamers, bros, threading dies, punch, dll. 2. Molibdenum baja kecepatan tinggi. Baja ini, rata-rata, mengandung 6 persen tungsten, 6 persen persen molibdenum, 4 persen kromium dan 2 persen vanadium. Ini memiliki ketangguhan yang sangat baik dan kemampuan memotong. Baja kecepatan tinggi molibdenum lebih baik dan lebih murah daripada jenis baja lainnya. Ini terutama digunakan untuk operasi pengeboran dan penyadapan. 3. Baja kecepatan super tinggi. Baja ini juga disebut baja kecepatan tinggi kobalt karena kobalt adalah



ditambahkan dari 2 menjadi 15 persen, untuk meningkatkan efisiensi pemotongan terutama pada suhu tinggi. Baja ini, rata-rata, mengandung 20 persen tungsten, 4 persen kromium, 2 persen vanadium, dan 12 persen kobalt. Karena biaya baja ini lebih tinggi, oleh karena itu, baja ini terutama digunakan untuk operasi pemotongan berat yang memberikan tekanan dan suhu tinggi pada pahat.



40



Buku Teks Desain Mesin



2.23 Penunjukan Standar India untuk Baja Perkakas Berkecepatan Tinggi Menurut standar India, IS : 1762 (Bagian I)-1974 (Ditegaskan kembali 1993), baja perkakas kecepatan tinggi ditetapkan dengan urutan sebagai berikut:



1. Huruf 'XT'. 2. Gambar menunjukkan 100 kali persentase kandungan karbon. 3. Simbol kimia untuk unsur paduan masing-masing diikuti dengan angka persentase rata-rata kandungannya yang dibulatkan ke bilangan bulat terdekat, dan 4. Simbol kimia untuk menunjukkan elemen yang ditambahkan secara khusus untuk mencapai sifat yang diinginkan.



Misalnya, XT 75 W 18 Cr 4 V 1 berarti baja perkakas dengan kandungan karbon rata-rata 0,75 persen, tungsten 18 persen, kromium 4 persen dan vanadium 1 persen. Tabel 2.10 menunjukkan komposisi baja perkakas kecepatan tinggi sesuai standar India, IS : 72911981 (Ditegaskan kembali 1993).



2.24 Baja Pegas Bahan yang paling cocok untuk pegas adalah mereka yang dapat menyimpan jumlah kerja atau energi maksimum dalam berat atau volume tertentu bahan pegas, tanpa deformasi permanen. Baja ini harus memiliki batas elastis yang tinggi serta nilai defleksi yang tinggi. Baja pegas, untuk keperluan pesawat terbang dan mobil harus memiliki kekuatan maksimum terhadap efek kelelahan dan guncangan. Baja yang paling umum digunakan untuk membuat pegas adalah sebagai berikut:



1. Baja karbon tinggi. Baja ini mengandung 0,6 hingga 1,1 persen karbon, 0,2 hingga 0,5 persen silikon dan 0,6 hingga 1 persen mangan. Baja ini dipanaskan hingga 780 - 850 ° C sesuai dengan komposisi dan didinginkan dalam minyak atau air. Kemudian ditempa pada 200 - 500 ° C agar sesuai dengan aplikasi tertentu. Baja ini digunakan untuk pegas laminasi untuk lokomotif, gerbong, gerbong, dan untuk kendaraan jalan berat. Baja pengerasan oli dengan kandungan karbon yang lebih tinggi digunakan untuk pegas volute, spiral dan kerucut dan untuk jenis pegas katup masuk mesin bensin tertentu. 2. Baja krom-vanadium. Ini adalah baja pegas berkualitas tinggi dan mengandung 0,45 hingga 0,55 persen karbon, 0,9 hingga 1,2 persen kromium, 0,15 hingga 0,20 persen vanadium, 0,3 hingga 0,5 persen silikon dan 0,5 hingga 0,8 persen mangan. Baja ini memiliki batas elastis yang tinggi, ketahanan terhadap kelelahan dan tegangan impak. Selain itu, baja ini dapat dikerjakan tanpa kesulitan dan dapat diberi permukaan halus yang bebas dari bekas pahat. Ini dikeraskan dengan pendinginan oli pada 850 - 870 ° C dan temper pada 470 - 510 ° C untuk kendaraan dan keperluan pegas lainnya. Baja ini digunakan untuk laminasi mobil motor dan pegas koil untuk



Natrium termasuk dalam Golongan I. Meskipun merupakan logam, ia sangat lunak



keperluan suspensi, pegas katup mesin



sehingga pisau dapat dengan mudah memotongnya. Natrium disimpan dalam



mobil dan pesawat terbang.



minyak untuk menghentikan udara atau uap air yang bereaksi dengannya.



3. Baja silikon-mangan. Baja ini mengandung 1,8 hingga 2,0 persen silikon, 0,5 hingga 0,6 persen persen karbon dan 0,8 hingga 1 persen mangan. Baja ini memiliki kekuatan kelelahan yang tinggi, ketahanan dan ketangguhan. Ini dikeraskan dengan pendinginan dalam minyak pada 850 - 900 ° C dan temper pada 475 525 ° C. Ini adalah bahan pegas modern kualitas standar yang biasa dan banyak digunakan untuk banyak tujuan teknik.



1,05 – 1,15



0,85 – 0,95



0,82 – 0,92



1.20 – 1.30



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,15 – 0,40



0,20 – 0,40



0,15 – 0,40



0,20 – 0,40



0,20 – 0,40



0,20 – 0,40



0,20 – 0,40



(M N)



Mangan



3,50 – 4,50



3,75 – 4,75



3,75 – 4,75



3,75 – 4,75



4.00 – 4.75



3,75 – 4,50



3,75 – 4,50



(Kr)



kromium



0,95 – 1,35



1,70 – 2,20



1,75 – 2,05



2.80 – 3.50



1,25 – 1,75



2. Jika belerang ditambahkan untuk memberikan sifat pemesinan gratis, maka itu harus antara 0,09 dan 0,15 persen.



9,0 – 10,0



4.75 – 5.50



4.75 – 5.50



3.00 – 4.00



0,40 – 1,00



1,00 – 1,25



1,00 – 1,25



0,40 – 1,00



(V)



(bln)



Molibdenum Vanadium



Komposisi kimia dalam persentase



Catatan: 1. Untuk semua baja, belerang ( S) dan fosfor ( P) adalah 0,030 persen Maks.



Cr 4 W 2



XT 110 Mo 10 Co 8



4V2



XT 90 W 6 Co Mo 5 Cr



Cr 4 V 2



XT 87 W 6 Bulan 5



Cr Mo 4 V 3



XT 125 W Co 10



Cr 4 V 2 Bulan 1



XT 80 W 20 Co 12



0,75 – 0,85



0,70 – 0,80



Cr 4 Mo V 1



75 W 18 Co 5



0,15 – 0,40



(Si)



(C) 0,65 – 0,80



silikon



Karbon



XT 72 W 18 Cr 4 V 1 XT



standar India penamaan



IS : 7291-1981 (Ditegaskan kembali 1993).



4.50 – 5.50



-



(Bersama)



Kobalt



1,15 – 1,85



5,75 – 6,75



5,75 – 6,75



7.75 – 8.75



4.75 – 5.25



-



8.80 – 10.70 8.80 – 10.70



19.50 – 21.0 11.00 – 12.50



17.50 – 19.0



17.50 – 19.0



(P)



Tungsten



Tabel 2.10. Penunjukan standar India untuk baja perkakas kecepatan tinggi menurut



269



269



248



269



302



269



255



(HB) Maks.



kondisi



di anil



kekerasan



Brinell



Bahan Teknik dan Sifatnya



41



42



Buku Teks Desain Mesin



2.25 Perlakuan Panas Baja Perlakuan panas dapat didefinisikan sebagai operasi atau kombinasi operasi, yang melibatkan pemanasan dan pendinginan logam atau paduan dalam keadaan padat untuk tujuan memperoleh kondisi atau sifat tertentu yang diinginkan tanpa perubahan komposisi kimia. Tujuan dari perlakuan panas adalah untuk mencapai satu atau lebih dari objek berikut: 1. Untuk meningkatkan kekerasan logam. 2. Untuk menghilangkan tekanan yang terjadi pada material setelah pengerjaan panas atau dingin. 3. Untuk meningkatkan kemampuan mesin.



4. Untuk melunakkan logam.



5. Untuk memodifikasi struktur material untuk meningkatkan sifat listrik dan magnetnya. 6. Untuk mengubah ukuran butir. 7. Untuk meningkatkan kualitas logam untuk memberikan ketahanan yang lebih baik terhadap panas, korosi dan keausan.



Berikut ini adalah berbagai proses perlakuan panas yang biasa digunakan dalam praktik rekayasa:



1. Normalisasi. Objek utama dari normalisasi adalah: 1. Untuk memperbaiki struktur butir baja untuk meningkatkan machinability, kekuatan tarik dan struktur las. 2. Untuk menghilangkan ketegangan yang disebabkan oleh proses pengerjaan dingin seperti hammering, rolling, bending, dll, yang membuat logam rapuh dan tidak dapat diandalkan.



3. Untuk menghilangkan dislokasi yang terjadi pada struktur internal baja akibat pengerjaan panas.



4. Untuk meningkatkan sifat mekanik dan listrik tertentu. Proses normalisasi terdiri dari pemanasan baja dari 30 sampai 50 °C di atas suhu kritis atasnya (untuk baja hypoeutectoid) atau garis Acm (untuk baja hypereutectoid). Hal ini diadakan pada suhu ini selama sekitar lima belas menit dan kemudian dibiarkan dingin di udara diam. Proses ini menghasilkan struktur homogen yang terdiri dari ferit dan perlit untuk baja hipoeutektoid, serta perlit dan sementit untuk baja hipereutektoid. Struktur homogen memberikan titik leleh yang lebih tinggi, kekuatan tarik pamungkas, dan kekuatan impak dengan keuletan yang lebih rendah terhadap baja. Proses normalisasi sering diterapkan pada pengecoran dan penempaan, dll. Baja paduan juga dapat dinormalisasi tetapi harus ditahan selama dua jam pada suhu tertentu dan kemudian didinginkan dalam tungku. Catatan: ( A) Suhu kritis atas untuk baja tergantung pada kandungan karbonnya. Ini adalah 900 ° C untuk besi murni, 860 ° C untuk baja dengan karbon 2,2%, 723 ° C untuk baja dengan karbon 0,8% dan 1130 ° C untuk baja dengan karbon 1,8%. ( B) Baja yang mengandung karbon 0,8% dikenal sebagai baja eutektoid, baja yang mengandung karbon kurang dari 0,8% adalah



ditelepon baja hipoeutektoid dan baja yang mengandung karbon di atas 0,8% disebut baja hipereutektoid.



2. anil. Objek utama dari anil adalah: 1. Untuk melunakkan baja sehingga mudah dikerjakan dengan mesin atau pengerjaan dingin.



2. Untuk memperbaiki ukuran butir dan struktur untuk meningkatkan sifat mekanik seperti kekuatan dan keuletan. 3. Untuk menghilangkan tegangan internal yang mungkin disebabkan oleh pengerjaan panas atau dingin atau oleh kontraksi yang tidak seimbang dalam pengecoran.



4. Untuk mengubah listrik, magnet atau sifat fisik lainnya. 5. Untuk menghilangkan gas yang terperangkap dalam logam selama pengecoran awal.



Proses annealing terdiri dari dua jenis berikut: ( a) Anil penuh. Tujuan dari full annealing adalah untuk melunakkan logam untuk menghaluskan biji-bijian struktur, untuk menghilangkan tekanan dan untuk menghilangkan gas yang terperangkap di dalam logam. Prosesnya terdiri dari



43



Bahan Teknik dan Sifatnya



( Saya) memanaskan baja dari 30 hingga 50°C di atas suhu kritis atas untuk baja hipoeutektoid dan dengan suhu yang sama di atas suhu kritis bawah yaitu 723°C untuk baja hipereutektoid. ( ii) menahannya pada suhu ini selama beberapa waktu untuk memungkinkan perubahan internal terjadi. Waktu yang diperbolehkan adalah sekitar 3 hingga 4 menit untuk setiap milimeter ketebalan bagian terbesar, dan ( aku aku aku) pendinginan perlahan di dalam tungku. Tingkat pendinginan bervariasi dari 30 hingga 200 ° C per jam tergantung pada komposisi baja.



Untuk menghindari dekarburisasi baja selama anil, baja dikemas dalam kotak besi tuang yang berisi campuran bor besi tuang, arang, kapur, pasir atau mika tanah. Kotak beserta isinya dibiarkan mendingin perlahan-lahan di dalam tungku setelah pemanasan yang tepat telah selesai.



Tabel berikut menunjukkan perkiraan suhu untuk anil tergantung pada kandungan karbon dalam baja.



Tabel 2.11. Suhu anil. Kandungan karbon, persen



S.Tidak.



Suhu anil, °C



1.



Kurang dari 0,12 (Baja ringan mati)



875 – 925



2.



0,12 hingga 0,45 (Baja ringan)



840 – 970



3.



0,45 hingga 0,50 (Baja karbon sedang)



815 – 840



4.



0,50 hingga 0,80 (Baja karbon sedang)



780 – 810



5.



0,80 hingga 1,50 (Karbon tinggi atau baja perkakas)



760 – 780



( b) Proses anil. Proses anil digunakan untuk menghilangkan tekanan internal sebelumnya dipasang di logam dan untuk meningkatkan kemampuan mesin baja. Dalam proses ini, baja dipanaskan sampai suhu di bawah atau mendekati suhu kritis yang lebih rendah, ditahan pada suhu ini selama beberapa waktu dan kemudian didinginkan secara perlahan. Hal ini menyebabkan rekristalisasi lengkap pada baja yang telah dikerjakan dengan sangat dingin dan struktur butir baru terbentuk. Proses anil umumnya digunakan dalam industri lembaran dan kawat.



3. Spheroidisasi. Ini adalah bentuk lain dari anil di sementit mana dalam bentuk granular diproduksi dalam struktur baja. Ini biasanya diterapkan pada baja perkakas karbon tinggi yang sulit untuk dikerjakan. Operasi terdiri dari pemanasan baja ke suhu sedikit di atas suhu kritis yang lebih rendah (730 sampai 770 ° C). Itu ditahan pada suhu ini selama beberapa waktu dan kemudian didinginkan perlahan hingga suhu 600 ° C. Laju pendinginan adalah dari 25 hingga 30°C per jam. Spheroidising meningkatkan kemampuan mesin baja, tetapi menurunkan kekerasan dan kekuatan tarik. Baja ini memiliki sifat pemanjangan yang lebih baik daripada baja anil normal.



4. Pengerasan. Objek utama pengerasan adalah: 1. Untuk meningkatkan kekerasan logam sehingga dapat menahan keausan. 2. Untuk memungkinkannya memotong logam lain yaitu untuk membuatnya cocok untuk alat pemotong.



Tanah liat dapat mengeras dengan panas. Batu bata dan barang-barang keramik dibuat dengan menembakkan benda-benda tanah liat lunak di tempat pembakaran.



44



Buku Teks Desain Mesin Proses pengerasan terdiri dari: ( A) memanaskan logam hingga suhu dari 30 hingga 50 °C di atas titik kritis atas untuk baja hipoeutektoid dan dengan suhu yang sama di atas titik kritis bawah untuk baja hipereutektoid.



( B) menjaga logam pada suhu ini untuk waktu yang cukup lama, tergantung pada ketebalannya. ( C) pendinginan (pendinginan tiba-tiba) dalam media pendingin yang sesuai seperti air, minyak atau air garam.



Dapat dicatat bahwa baja karbon rendah tidak dapat dikeraskan dengan baik, karena adanya ferit yang lunak dan tidak berubah dengan perlakuan. Karena kandungan karbon terus meningkat, kemungkinan kekerasan yang diperoleh juga meningkat. Catatan : 1. Semakin besar laju pendinginan, semakin keras struktur baja yang dihasilkan. 2. Untuk baja paduan pengerasan dan baja kecepatan tinggi, mereka dipanaskan dari 1100 ° C hingga 1300 ° C diikuti oleh pendinginan dalam arus udara.



5. Tempering. Baja yang dikeraskan dengan pendinginan cepat sangat keras dan rapuh. Ini juga mengandung tegangan internal yang parah dan tidak merata untuk menyebabkan retak atau bahkan pecahnya baja yang diperkeras. Tempering (juga dikenal sebagai menggambar) oleh karena itu, dilakukan karena alasan berikut: 1. Untuk mengurangi kerapuhan baja yang dikeraskan dan dengan demikian meningkatkan keuletan. 2. Untuk menghilangkan tegangan internal yang disebabkan oleh pendinginan baja yang cepat. 3. Untuk membuat baja tangguh untuk menahan goncangan dan kelelahan.



Proses tempering terdiri dari memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan hingga beberapa suhu di bawah suhu kritis yang lebih rendah, diikuti dengan laju pendinginan yang diinginkan. Temperatur temper yang tepat tergantung pada tujuan penggunaan benda atau perkakas. 6. Pengerasan permukaan atau kasus pengerasan. Dalam banyak aplikasi teknik, diinginkan bahwa: baja yang digunakan harus memiliki permukaan yang mengeras untuk menahan keausan. Pada saat yang sama, ia harus memiliki interior atau inti yang lunak dan keras sehingga mampu menyerap guncangan, dll. Hal ini dicapai dengan mengeraskan lapisan permukaan artikel sementara sisanya dibiarkan begitu saja. Jenis perawatan ini diterapkan pada roda gigi, bantalan bola, roda kereta api, dll.



Berikut macam-macamnya * proses pengerasan permukaan atau kasus dimana lapisan permukaan dikeraskan:



1. Karburasi, 2. sianida, 3. Nitridasi, 4. Pengerasan induksi, dan 5. Pengerasan api.



2.26 Logam Non-ferrous Kita telah membahas bahwa logam non-ferrous adalah logam yang mengandung logam selain besi sebagai penyusun utamanya. Logam non-ferrous biasanya digunakan dalam industri karena karakteristik berikut: 1. Kemudahan fabrikasi (casting, rolling, forging, welding dan machining), 2. Ketahanan terhadap korosi,



3. Konduktivitas listrik dan termal, dan



4. Berat.



Berbagai logam non-ferrous yang digunakan dalam praktek rekayasa adalah aluminium, tembaga, timah, timah, seng, nikel, dll dan paduannya. Sekarang kita akan membahas logam non-ferrous ini dan paduannya secara rinci, di halaman berikut.



2.27 Aluminium Ini adalah logam putih yang dihasilkan oleh proses listrik dari oksidanya (alumina), yang dibuat dari mineral lempung yang disebut bauksit. Ini adalah logam ringan yang memiliki berat jenis 2,7 dan titik leleh 658°C. Kekuatan tarik logam bervariasi dari 90 MPa hingga 150 MPa.



*



Untuk detail lengkap, silakan lihat buku populer penulis 'Buku Teks Teknologi Bengkel'.



Bahan Teknik dan Sifatnya



45



Dalam keadaan murni, logam akan menjadi lemah dan lunak untuk sebagian besar tujuan, tetapi ketika dicampur dengan sejumlah kecil paduan lain, logam tersebut menjadi keras dan kaku. Jadi, itu bisa dikosongkan, dibentuk, digambar, diputar, dilemparkan, ditempa, dan die cast. Konduktivitas listriknya yang baik merupakan properti penting dan banyak digunakan untuk kabel overhead. Ketahanan yang tinggi terhadap korosi dan non-toksisitasnya membuatnya menjadi logam yang berguna untuk peralatan memasak dalam kondisi biasa dan foil tipis digunakan untuk membungkus makanan. Ini banyak digunakan dalam komponen pesawat dan mobil di mana penghematan berat merupakan keuntungan.



2.28 Paduan Aluminium Aluminium dapat dicampur dengan satu atau lebih elemen lain seperti tembaga, magnesium, mangan, silikon, dan nikel. Penambahan sejumlah kecil elemen paduan mengubah logam lunak dan logam lemah menjadi logam keras dan kuat, dengan tetap mempertahankan bobotnya yang ringan. Paduan aluminium utama dibahas di bawah ini: 1. Duralumin. Ini adalah paduan tempa yang penting dan menarik. Komposisinya adalah sebagai berikut:



Tembaga = 3,5 – 4,5%; Mangan = 0,4 – 0,7%; Magnesium = 0,4 – 0,7%, dan sisanya adalah aluminium. Paduan ini memiliki kekuatan tarik maksimum (hingga 400 MPa) setelah perlakuan panas dan pengerasan usia. Setelah bekerja, jika logam dibiarkan menua selama 3 atau 4 hari, itu akan mengeras. Fenomena ini dikenal sebagai pengerasan usia. Ini banyak digunakan dalam kondisi tempa untuk penempaan, stamping, bar, lembaran, tabung dan paku keling. Hal ini dapat bekerja dalam kondisi panas pada suhu 500 °C. Namun, setelah penempaan dan anil, itu juga bisa dikerjakan dengan dingin. Karena kekuatannya yang tinggi dan bobotnya yang ringan, paduan ini dapat digunakan pada komponen mobil dan pesawat terbang. Ini juga digunakan dalam pembuatan batang penghubung, batang, paku keling, katrol, dll.



2. Y-paduan. Ini juga disebut paduan tembaga-aluminium. Penambahan tembaga ke aluminium murni meningkatkan kekuatan dan kemampuan mesinnya. Komposisi paduan ini adalah sebagai berikut:



Tembaga = 3,5 – 4,5%; Mangan = 1,2 – 1,7%; Nikel = 1,8 – 2,3%; Silikon, Magnesium, Besi = 0,6% masing-masing; dan sisanya adalah aluminium. Paduan ini diberi perlakuan panas dan mengeras seperti duralumin. Proses aging dilakukan pada suhu kamar selama kurang lebih lima hari. Hal ini terutama digunakan untuk tujuan cor, tetapi juga dapat digunakan untuk komponen palsu seperti duralumin. Sejak



Y- paduan memiliki kekuatan yang lebih baik (daripada duralumin) pada suhu tinggi, oleh karena itu, banyak digunakan dalam mesin pesawat untuk kepala silinder dan piston. 3. Magnalium. Itu dibuat dengan melelehkan aluminium dengan 2 hingga 10% magnesium dalam ruang hampa dan kemudian mendinginkannya dalam ruang hampa atau di bawah tekanan 100 hingga 200 atmosfer. Ini juga berisi tentang



1,75% tembaga. Karena bobotnya yang ringan dan sifat mekanik yang baik, ini terutama digunakan untuk komponen pesawat dan mobil.



4. Hindalium. Ini adalah paduan aluminium dan magnesium dengan sedikit kromium. Ini adalah nama dagang paduan aluminium yang diproduksi olehHindustanAluminiumCorporation Ltd, Renukoot (UP). Ini diproduksi sebagai produk yang digulung dalam ukuran 16, terutama untuk pembuatan perkakas anodized.



2.29 Tembaga Ini adalah salah satu logam non-ferrous yang paling banyak digunakan dalam industri. Ini adalah bahan yang lembut, mudah dibentuk dan ulet dengan penampilan coklat kemerahan. Berat jenisnya adalah 8,9 dan titik lelehnya adalah 1083°C. Kekuatan tarik bervariasi dari 150MPa hingga 400MPa dalam kondisi yang berbeda. Ini adalah konduktor listrik yang baik. Ini banyak digunakan dalam pembuatan kabel listrik dan kabel untuk mesin dan peralatan listrik, dalam pengetikan listrik dan pelapisan listrik, dalam pembuatan koin dan peralatan rumah tangga.



46



Buku Teks Desain Mesin Ini mungkin dilemparkan, ditempa, digulung dan ditarik



menjadi kabel. Ini tidak korosif dalam kondisi biasa dan tahan cuaca dengan sangat efektif. Tembaga dalam bentuk tabung digunakan secara luas dalam teknik mesin. Itu juga digunakan untuk membuat amunisi. Ini digunakan untuk membuat paduan yang berguna dengan timah, seng, nikel dan aluminium.



2.30 Paduan Tembaga Paduan tembaga secara luas diklasifikasikan ke dalam dua kelompok berikut:



Malachite adalah bijih tembaga. Pita hijau gelapnya yang dramatis membuatnya populer di perhiasan.



1. Paduan tembaga-seng (Kuningan). Yang paling luas



paduan tembaga-seng yang digunakan adalah kuningan. Ada berbagai jenis kuningan, tergantung pada proporsi tembaga dan seng. Ini pada dasarnya adalah paduan biner tembaga dengan seng masing-masing 50%. Dengan menambahkan sejumlah kecil elemen lain, sifat kuningan dapat sangat berubah. Misalnya, penambahan timbal (1 hingga 2%) meningkatkan kualitas pemesinan kuningan. Ini memiliki kekuatan yang lebih besar daripada tembaga, tetapi memiliki konduktivitas termal dan listrik yang lebih rendah. Kuningan



Kabel listrik sering terdiri dari untaian halus kawat tembaga yang dijalin bersama dan terbungkus dalam selongsong plastik.



sangat tahan terhadap korosi atmosfer dan dapat dengan mudah disolder. Mereka dapat dengan mudah dibuat dengan proses seperti pemintalan dan juga dapat dilapisi dengan logam seperti nikel dan kromium. Tabel berikut menunjukkan komposisi berbagai jenis kuningan menurut standar India.



Kaca depan dilaminasiterbuat dari lapisan kaca dan plastik



Kursi tertutup dengan kulit



Shell terbuat dari baja dan dilapisi dengan seng dan lapisan cat untuk mencegah karat



Blok mesin dibangun



dari paduan logam



Pegangan ban karet sintetis ke permukaan jalan Bumper busa yang dipernis



Bahan digunakan untuk membuat mobil modern.



47



Bahan Teknik dan Sifatnya Tabel 2.12. Komposisi dan kegunaan kuningan. Penunjukan standar India



Komposisi dalam persentase



Kuningan kartrid



Tembaga



Seng



menggunakan



= 70 = 30



Ini adalah kuningan kerja dingin yang digunakan untuk lembaran canai dingin, menggambar kawat, menggambar dalam, menekan dan pembuatan tabung.



Kuningan kuning (logam Muntz)



Tembaga



Seng Kuningan bertimbal



Tembaga



Seng Memimpin



kuningan angkatan laut



Tembaga



Seng Timah



Sangat cocok untuk pengerjaan panas



= 60 = 40



dengan rolling, ekstrusi dan stamping.



= 62,5 ⎫ = 36 ⎪ ⎬ = 1,5 ⎪ ⎭ = 70 ⎫ = 29 ⎪ ⎬



=1



Ini digunakan untuk piring, tabung, dll.



⎪ ⎭



= 59 ⎫ = 40 ⎪ ⎬



Ini digunakan untuk pengecoran laut.



Timah



=1



Kuningan nikel



Tembaga



= 60 – 45



(Perak Jerman atau



Seng



= 35 – 20



perak nikel)



Nikel



= 5 – 35



Ini digunakan untuk katup, alat kelengkapan pipa, pemasangan mobil, suku cadang penulis tipe dan alat musik.



kuningan angkatan laut



Tembaga



Seng



⎪ ⎭



2. Paduan tembaga-timah (Perunggu). Paduan tembaga dan timah biasanya disebut sebagai perunggu. NS kisaran komposisi yang berguna adalah 75 hingga 95% tembaga dan 5 hingga 25% timah. Logam ini relatif keras, tahan terhadap keausan permukaan dan dapat dibentuk atau digulung menjadi kabel, batang dan lembaran dengan sangat mudah. Dalam sifat tahan korosi, perunggu lebih unggul dari kuningan. Beberapa jenis perunggu yang umum adalah sebagai berikut:



( a) Perunggu fosfor. Ketika perunggu mengandung fosfor, itu disebut perunggu fosfor. Fosfor meningkatkan kekuatan, keuletan dan kesehatan coran. Kekuatan tarik paduan ini ketika dicor bervariasi dari 215 MPa hingga 280 MPa tetapi meningkat hingga 2300 MPa saat digulung atau ditarik. Paduan ini memiliki kualitas pemakaian yang baik dan elastisitas tinggi. Logam ini tahan terhadap korosi air asin. Komposisi logam bervariasi menurut apakah itu akan ditempa, ditempa atau dibuat menjadi coran. Jenis perunggu fosfor yang umum memiliki komposisi berikut sesuai dengan standar India:



Tembaga = 87–90%, Timah = 9–10%, dan Fosfor = 0,1–3%. Ini digunakan untuk bantalan, roda cacing, roda gigi, mur untuk sekrup timah mesin, bagian pompa, pelapis dan untuk banyak tujuan lainnya. Ini juga cocok untuk membuat pegas. ( b) Perunggu silikon. Ini mengandung 96% tembaga, 3% silikon dan 1% mangan atau seng. Ini memiliki ketahanan korosi umum yang baik dari tembaga yang dikombinasikan dengan kekuatan yang lebih tinggi. Itu dapat dilemparkan, digulung, dicap, ditempa dan ditekan baik panas atau dingin dan dapat dilas dengan semua metode biasa.



Ini banyak digunakan untuk boiler, tangki, kompor atau di mana kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang baik diperlukan. ( c) Berilium perunggu. Ini adalah paduan dasar tembaga yang mengandung sekitar 97,75% tembaga dan 2,25% berilium. Ini memiliki titik hasil tinggi, batas kelelahan tinggi dan ketahanan korosi dingin dan panas yang sangat baik. Ini adalah bahan yang sangat cocok untuk pegas, sakelar listrik tugas berat, Cams dan bushing. Karena ketahanan aus tembaga berilium lima kali lipat dari perunggu fosfor, oleh karena itu, ia dapat digunakan sebagai logam bantalan menggantikan perunggu fosfor.



48



Buku Teks Desain Mesin Ini memiliki pembentukan film dan sifat pelumas yang lembut, yang membuatnya lebih cocok sebagai logam bantalan.



( d) Perunggu mangan. Ini adalah paduan tembaga, seng dan sedikit persentase mangan. Komposisi yang biasa dari perunggu ini adalah sebagai berikut:



Tembaga = 60%, Seng = 35%, dan Mangan = 5% Logam ini sangat tahan terhadap korosi. Ini lebih keras dan lebih kuat dari perunggu fosfor. Hal ini umumnya digunakan untuk semak-semak, plunger, pompa pakan, batang dll. Roda gigi cacing sering dibuat dari perunggu ini.



( e) Aluminium perunggu. Ini adalah paduan tembaga dan aluminium. Perunggu aluminium dengan aluminium 6–8% memiliki sifat pengerjaan dingin yang berharga. Kekuatan tarik maksimum paduan ini adalah 450 MPa dengan 11% aluminium. Mereka paling cocok untuk membuat komponen yang terkena kondisi korosi parah. Ketika besi ditambahkan ke perunggu ini, sifat mekanik ditingkatkan dengan memperbaiki ukuran butir dan meningkatkan keuletan. Perunggu aluminium banyak digunakan untuk membuat roda gigi, baling-baling, baut kondensor, komponen pompa, tabung, pompa udara, katup geser dan busing, dll. Cams dan roller juga dibuat dari paduan ini. Paduan aluminium 6% memiliki warna emas murni yang digunakan untuk perhiasan imitasi dan tujuan dekoratif.



2.31 Pistol Logam Ini adalah paduan tembaga, timah dan seng. Biasanya mengandung 88% tembaga, 10% timah dan 2% seng. Logam ini juga dikenal sebagai Logam senjata Admiralty. Seng ditambahkan untuk membersihkan logam dan untuk meningkatkan fluiditasnya.



Ini tidak cocok untuk dikerjakan dalam keadaan dingin tetapi dapat ditempa pada suhu sekitar 600 °C. Logam ini sangat kuat dan tahan terhadap korosi oleh air dan atmosfer. Awalnya, itu dibuat untuk melemparkan senjata. Ini banyak digunakan untuk casting fitting boiler, semak-semak, bantalan, kelenjar, dll.



2.32 Timbal Ini adalah logam abu-abu kebiruan yang memiliki berat jenis 11,36 dan titik leleh 326°C. Sangat lembut sehingga bisa dipotong dengan pisau. Ia tidak memiliki keuletan. Ini banyak digunakan untuk membuat solder, sebagai pelapis untuk tangki asam, tangki, pipa air, dan sebagai pelapis untuk kabel listrik.



Paduan dasar timbal digunakan di mana bahan yang murah dan tahan korosi diperlukan. Paduan yang mengandung 83% timbal, 15% antimon, 1,5% timah, dan 0,5% tembaga digunakan untuk bantalan besar yang mengalami servis ringan. 2.33 Timah Ini adalah logam putih yang bersinar terang. Ini lembut, mudah dibentuk dan ulet. Itu bisa digulung menjadi lembaran yang sangat tipis. Ini digunakan untuk membuat paduan penting, solder halus, sebagai lapisan pelindung untuk lembaran besi dan baja dan untuk membuat kertas timah yang digunakan sebagai kemasan tahan lembab.



Paduan dasar timah yang mengandung 88% timah, 8% antimon dan 4% tembaga disebut logam babi. Ini adalah bahan yang lembut dengan koefisien gesekan yang rendah dan memiliki sedikit kekuatan. Ini adalah logam bantalan yang paling umum digunakan dengan kotak besi cor di mana bantalan dikenakan tekanan dan beban tinggi.



Catatan : Paduan yang didominasi timah dan timah disebut sebagai: paduan bantalan logam putih. Paduan ini digunakan untuk bantalan lapisan yang mengalami kecepatan tinggi seperti bantalan mesin aero.



2.34 Bantalan Logam Berikut ini adalah logam bantalan yang banyak digunakan: 1. paduan dasar tembaga, 2. paduan timbal-dasar, 3. Paduan berbahan dasar timah, dan 4. Paduan berbasis kadmium



49



Bahan Teknik dan Sifatnya NS paduan dasar tembaga adalah paduan bantalan yang paling penting. Paduan ini lebih keras dan lebih kuat daripada logam putih (paduan dasar timbal dan timah) dan digunakan untuk bantalan yang



mengalami tekanan berat. Ini termasuk kuningan dan perunggu yang dibahas dalam Seni 2.30. NS basis timah dan paduan dasar timah dibahas dalam Seni. 2.32 dan 2.33. NS paduan dasar kadmium mengandung 95% kadmium dan 5% perak. Ini digunakan untuk bantalan beban sedang yang mengalami suhu tinggi.



Pemilihan jenis tertentu dari logam bantalan tergantung pada kondisi di mana itu akan digunakan. Ini melibatkan faktor-faktor yang berkaitan dengan tekanan bantalan, kecepatan gosok, suhu, pelumasan, dll. Bahan bantalan harus memiliki sifat-sifat berikut: 1. Itu harus memiliki koefisien gesekan yang rendah. 2. Itu harus memiliki kualitas pemakaian yang baik. 3. Itu harus memiliki kemampuan untuk menahan tekanan bantalan. 4. Itu harus memiliki kemampuan untuk beroperasi secara memuaskan dengan sarana pelumasan yang sesuai pada kecepatan gosok maksimum.



5. Itu harus memiliki titik leleh yang cukup. 6. Itu harus memiliki konduktivitas termal yang tinggi.



7. Itu harus memiliki kualitas casting yang baik. 8. Itu harus memiliki penyusutan minimum setelah pengecoran.



9. Itu harus memiliki sifat non-korosif. 10. Harus hemat biaya. 2.35 Paduan Dasar Seng Sebagian besar die casting diproduksi dari paduan dasar seng. Paduan ini dapat dicor dengan mudah dengan hasil akhir yang baik pada suhu yang cukup rendah. Mereka juga memiliki kekuatan yang cukup besar dan biaya yang rendah. Unsur paduan biasa untuk seng adalah aluminium, tembaga dan magnesium dan semuanya berada dalam batas yang dekat.



Komposisi dua paduan seng die casting standar adalah sebagai berikut:



1. Aluminium 4,1%, tembaga 0,1%, magnesium 0,04% dan sisanya adalah seng. 2. Aluminium 4,1%, tembaga 1%, magnesium 0,04% dan sisanya adalah seng. Aluminium meningkatkan sifat mekanik dan juga mengurangi kecenderungan seng untuk melarutkan besi. Tembaga meningkatkan kekuatan tarik, kekerasan dan keuletan.



Magnesium memiliki efek menguntungkan membuat coran stabil secara permanen. Paduan ini banyak digunakan dalam industri otomotif dan untuk pasar produksi tinggi lainnya seperti mesin cuci, pembakar minyak, lemari es, radio, foto, televisi, mesin bisnis, dll.



2.36 Paduan Dasar Nikel Paduan dasar nikel banyak digunakan dalam industri teknik karena sifat kekuatan mekaniknya yang tinggi, ketahanan terhadap korosi, dll. Paduan dasar nikel yang paling penting dibahas di bawah ini: 1. logam monel. Ini adalah paduan penting dari nikel dan tembaga. Dia



mengandung 68% nikel, 29% tembaga dan 3% konstituen lain seperti besi, mangan, silikon dan karbon. Gravitasi spesifiknya adalah 8,87 dan meleleh



titik 1360 °C. Ini memiliki kekuatan tarik dari 390 MPa hingga 460 MPa. Dia Patung tembaga ini, dipercaya



menyerupai nikel dalam penampilan dan kuat, ulet dan tangguh. Dia menjadi logam tertua di dunia unggul dari kuningan dan perunggu dalam sifat tahan korosi. Ini digunakan patung, adalah gambar dari



untuk membuat baling-baling, fitting pompa, tabung kondensor, turbin uap Firaun Mesir Pepi I. Ini pisau, bagian yang terkena air laut, tangki dan penanganan bahan kimia dan makanan tua tanaman.



kerajaan



firaun



memerintah dari 2289 hingga 2244 SM.



50



Buku Teks Desain Mesin 2. Inkonel. Ini terdiri dari 80% nikel, 14% kromium, dan 6% besi. Berat jenisnya adalah 8,55



dan titik leleh 1395 °C. Paduan ini memiliki sifat mekanik yang sangat baik pada suhu biasa dan tinggi. Itu bisa dicor, digulung dan ditarik dingin. Hal ini digunakan untuk membuat mata air yang harus menahan suhu tinggi dan terkena tindakan korosif. Ini juga digunakan untuk manifold buang mesin pesawat. 3. Nikrom. Ini terdiri dari 65% nikel, 15% kromium dan 20% besi. Ini memiliki panas tinggi dan ketahanan oksidasi. Ini digunakan dalam pembuatan kawat hambatan listrik untuk tungku listrik dan elemen pemanas. 4. Nimonik. Ini terdiri dari 80% nikel dan 20% kromium. Ini memiliki kekuatan dan kemampuan tinggi untuk beroperasi di bawah pemanasan intermiten dan kondisi pendinginan. Ini banyak digunakan dalam mesin turbin gas.



2.37 Bahan Non-logam Bahan non-logam digunakan dalam praktek rekayasa karena kepadatan rendah, biaya rendah, fleksibilitas, tahan terhadap panas dan listrik. Meskipun ada banyak bahan non-logam, namun yang berikut ini penting dari sudut pandang subjek.



1. plastik. Plastik adalah bahan sintetis yang dibentuk menjadi bentuk di bawah tekanan dengan atau tanpa penerapan panas. Ini juga dapat dicor, digulung, diekstrusi, dilaminasi dan dikerjakan. Berikut ini adalah dua jenis plastik:



( A) Plastik termoset, dan ( B) Termoplastik. NS plastik termoset adalah mereka yang dibentuk menjadi bentuk di bawah panas dan tekanan dan menghasilkan produk yang keras secara permanen. Panas pertama-tama melunakkan bahan, tetapi ketika panas dan tekanan tambahan diterapkan, bahan itu menjadi keras oleh perubahan kimia yang dikenal sebagai fenolformaldehida (Bakelite), fenol-furfural (Durite), ureaformaldehida (Plaskon), dll.



NS termoplastik bahan tidak menjadi keras dengan Plastik yang diperkuat dengan fiberglass penerapan panas dan tekanan dan tidak ada perubahan kimia membuat bahan tahan tinggi tekan dan juga tegangan tarik. terjadi. Mereka tetap lunak pada suhu tinggi sampai mereka dikeraskan dengan pendinginan. Ini dapat dicairkan berulang kali dengan aplikasi panas yang berurutan. Beberapa termoplastik yang umum adalah selulosa nitrat (Seluloid), polietilen, polivinil asetat, polivinil klorida (PVC), dll. Plastik sangat tahan terhadap korosi dan memiliki stabilitas dimensi yang tinggi. Mereka sebagian besar digunakan dalam pembuatan pesawat terbang dan suku cadang mobil. Mereka juga digunakan untuk membuat kacamata pengaman, roda gigi yang dilaminasi, katrol, bantalan pelumas sendiri, dll. karena ketahanan dan kekuatannya.



2. Karet. Ini adalah salah satu plastik alami yang paling penting. Ini tahan abrasi, panas, kuat basa dan asam yang cukup kuat. Karet lunak digunakan untuk isolasi listrik. Ini juga digunakan untuk sabuk transmisi daya, diterapkan pada kapas tenunan atau kabel kapas sebagai alas. Karet keras digunakan untuk pemipaan dan sebagai lapisan untuk tangki pengawetan. 3. Kulit. Ini sangat fleksibel dan dapat menahan keausan yang cukup besar dalam kondisi yang sesuai. Dia secara luas digunakan untuk belting transmisi daya dan sebagai pengepakan atau sebagai mesin cuci. 4. Ferrodo. Ini adalah nama dagang yang diberikan untuk asbes yang dilapisi dengan timbal oksida. Hal ini umumnya digunakan sebagai



lapisan gesekan untuk kopling dan rem.



Bahan Teknik dan Sifatnya



51



KEPADA Q U PERTANYAAN ON PADA NS S TIIIIIO UE ESNS 1. Bagaimana Anda mengklasifikasikan bahan untuk penggunaan teknik? 2. Apa faktor yang harus dipertimbangkan untuk pemilihan bahan untuk desain elemen mesin? 3.



Membahas. Sebutkan bahan teknik yang paling umum digunakan dan nyatakan setidaknya satu properti penting dan satu aplikasi masing-masing.



4. Mengapa logam dalam bentuk murni tidak cocok untuk penggunaan industri? 5. Mendefinisikan 'properti mekanik' dari bahan rekayasa. Nyatakan enam sifat mekanik, berikan definisinya dan satu contoh bahan yang memiliki sifat tersebut.



6. Tentukan sifat-sifat bahan berikut: ( Saya) keuletan, ( ii) 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.



Ketangguhan, ( aku aku aku) Kekerasan, dan



( iv) Orang aneh.



Bedakan dengan jelas antara besi tuang, besi tempa, dan baja dalam hal konstituen dan sifat-sifatnya. Bagaimana besi cor diperoleh? Sebutkan dan jelaskan macam macam besi cor Bagaimana besi cor kelabu ditetapkan dalam standar India?



Diskusikan pengaruh silikon, mangan, belerang dan fosfor pada besi tuang. Definisi baja karbon polos. Bagaimana itu ditunjuk menurut standar India? Definisi baja paduan. Diskusikan efek nikel, kromium dan mangan pada baja.



Apa bahan yang umum digunakan dalam Desain Teknik Mesin? Bagaimana sifat baja dapat ditingkatkan? Nyatakan elemen paduan yang ditambahkan ke baja untuk mendapatkan baja paduan dan efek yang dihasilkannya. Berikan setidaknya satu contoh untuk masing-masing.



15. Berikan komposisi baja 35 Mn 2 Mo 45. Daftar kegunaan utamanya. Tulis 16. catatan singkat tentang baja potong bebas, dan baja tahan karat. 17. Pilih bahan yang cocok untuk kasus berikut, tunjukkan alasannya; 1. Sebuah poros mengalami beban puntir dan lentur variabel; 2. Pegas yang digunakan pada katup pengaman yang dimuati pegas; 3. Nut dari dongkrak sekrup tugas berat; dan 4. Kopling poros saluran kecepatan rendah.



18.



Pilih bahan yang sesuai untuk bagian berikut yang menyatakan sifat khusus yang membuatnya paling cocok untuk digunakan dalam pembuatan: 1. Bilah turbin, 2. Bantalan semak, 3. Dies, 4. Bodi karburator, 5. Kunci (digunakan untuk mengencangkan), 6. Cams,



19.



7. Tempat tidur alat mesin tugas berat, 8. Bantalan bola, 9. Blok silinder mobil, 10. Pegas heliks. Sarankan bahan yang cocok untuk bagian berikut yang menyatakan sifat khusus yang membuatnya lebih cocok untuk digunakan dalam pembuatan:



1. poros engkol mesin diesel; 2. Ban mobil; 3. Bantalan rol; 4. Pipa uap bertekanan tinggi; 5. Tetap bar boiler; 6. Cacing dan gigi cacing; 7. Meninggal; 8. Poros trem; 9. Pengikut kamera;



20.



10. Piston rem hidrolik.



Tulis catatan singkat tentang baja perkakas kecepatan tinggi dan baja pegas.



21. Jelaskan proses perlakuan panas berikut ini: 1. Normalisasi; 2. Pengerasan; dan 3. Tempering.



22.



Tuliskan catatan singkat tentang jenis logam bantalan.



23. Diskusikan bahan konstruksi non-logam penting yang digunakan dalam praktik teknik.



TYkamu kamu OB ECT QUEST ON persamaan QU k UE amu ESS NT TS IIIIIO HAI PADA n NS VTYPE E TT YP P pE e HAI B BJJJJJE ECC TT TVE IIIIIV 1. Manakah dari bahan berikut yang memiliki keuletan maksimum? ( A) Baja ringan ( B) Tembaga ( C) Seng ( D) Aluminium 2. Menurut spesifikasi standar India, besi cor abu-abu yang ditandai dengan 'FG 200' berarti bahwa ( A) kandungan karbon adalah 2% ( B) kuat tekan maksimum adalah 200 N/mm 2 ( C) kekuatan tarik minimum adalah 200 N/mm 2 ( D) kekuatan geser maksimum adalah 200 N/mm 2



52



Buku Teks Desain Mesin 3.



Baja yang mengandung karbon hingga 0,15% dikenal



( B) baja ringan mati ( D)



sebagai ( A) baja ringan



4.



( C) baja karbon sedang



baja karbon tinggi



Menurut spesifikasi standar India, baja karbon polos yang ditandai dengan 40C8 berarti bahwa ( A) kandungan karbon 0,04 persen dan mangan 0,08 persen ( B) kandungan karbon adalah 0,4 persen dan mangan adalah 0,8 persen ( C) kandungan karbon adalah 0,35 hingga 0,45 persen dan mangan 0,60 hingga 0,90 persen ( D) kandungan karbon adalah 0,60 hingga 0,80 persen dan mangan 0,8 hingga 1,2



5.



persen Bahan yang biasa digunakan untuk badan perkakas mesin adalah



( B) aluminium ( D) besi cor



( A) baja ringan



6.



( C) kuningan



Bahan yang biasa digunakan untuk kait derek



( B) besi tempa ( D) aluminium



adalah ( A) besi cor



7.



( C) baja ringan Ketahanan goncangan baja ditingkatkan dengan



( B) kromium ( D) belerang, timbal dan fosfor



menambahkan ( A) nikel



8.



( C) nikel dan kromium Baja yang banyak digunakan untuk poros engkol mobil adalah ( A) baja nikel ( C) baja nikel-krom



9.



Sebuah baja dengan 0,8 persen karbon dikenal



( B) baja hipereutektoid ( D) tidak satupun



sebagai ( A) baja eutektoid ( C) baja hypoeutectoid



10.



( B) baja krom ( D) baja silikon



18/8 baja mengandung:



( A) 18 persen nikel dan 8 persen kromium ( B) 18 persen kromium dan 8 persen nikel ( C) 18 persen nikel dan 8 persen vanadium ( D) 18 persen vanadium dan 8 persen bantalan bola 11. nikel biasanya terbuat dari:



12.



( A) baja karbon rendah ( C)



( B) baja karbon tinggi ( D)



baja karbon sedang



baja kecepatan tinggi



Proses yang meningkatkan kemampuan mesin baja, tetapi menurunkan kekerasan dan kekuatan tarik adalah



( B) anil penuh ( ( C) proses anil D) spheroidizing 13. Logam yang cocok untuk bantalan yang menerima beban berat adalah ( A) perunggu silikon ( B) logam putih ( C) logam monel ( D) perunggu fosfor ( A) normalisasi



14.



Logam yang cocok untuk bantalan yang menerima beban ringan adalah:



( A) perunggu silikon ( C) logam monel



15. Bahan termoplastik adalah bahan yang



( B) logam putih ( D) perunggu fosfor



( A) dibentuk menjadi bentuk di bawah panas dan tekanan dan menghasilkan produk yang keras secara permanen (



B) tidak menjadi keras dengan penerapan panas dan tekanan dan tidak ada perubahan kimia yang terjadi ( C) fleksibel dan dapat menahan keausan yang cukup besar dalam kondisi yang sesuai ( D) digunakan sebagai lapisan gesekan untuk kopling dan rem



Nn S SW JAWABAN RSS A N KAMI ER 1. ( A)



2. ( C)



3. ( B)



4. ( C)



5. ( D)



6. ( B)



7. ( C)



8. ( B)



9. ( A)



10. ( B)



11. ( C)



12. ( D)



13. ( B)



14. ( D)



15. ( B)