penjelasan PATAH ULET , PATAH GETAS, PATAH LELAH
PATAH ULET (Ductile Fracture)
Patah ulet merupakan patah yang diakibatkan oleh
beban statis yang diberikan pada material, jika beban dihilangkan maka
penjalaran retak akan berhenti. Patah ulet ini ditandai dengan penyerapan
energi disertai adanya deformasi plastis yang cukup besar di sekitar patahan,
sehingga permukaan patahan nampak kasar, berserabut (fibrous), dan berwarna
kelabu.
Selain itu komposisi material juga mempengaruhi jenis patahan yang
dihasilkan, jadi bukan karena pengaruh beban saja. Biasanya patah ulet terjadi
pada material berstruktur bainit yang merupakan baja dengan kandungan karbon
rendah.
Gambar Bainite Structure
Bainit adalah mikrostruktur mirip pelat yang terbentuk pada baja pada suhu 125–550 ° C (tergantung pada kandungan paduan). Pertama kali dijelaskan oleh ES Davenport dan Edgar Bain, ini adalah salah satu produk yang dapat terbentuk ketika austenit (struktur kristal kubik besi yang berpusat pada muka) didinginkan melewati suhu di mana ia tidak lagi stabil secara termodinamika sehubungan dengan ferit , sementit, atau ferit dan sementit. Davenport dan Bain awalnya menggambarkan mikrostruktur tersebut mirip dengan martensit temper.
Ciri-ciri patah ulet:
- Ada
reduksi luas penampang patahan, akibat tegangan uniaksial
- Tempo
terjadinya patah lebih lama.
- Pertumbuhan
retak lambat, tergantung pada beban
- Permukaan
patahannya terdapat garis-garis benang
serabut (fibrosa), berserat, menyerap cahaya,
pempilannya buram
Gambar Spesimen Patah Ulet
PATAH GETAS (Brittle Fracture)
Merupakan fenomena patah pada material yang
diawali terjadinya retakan secara cepat dibandingkan patah ulet tanpa deformasi
plastis terlebih dahulu dan dalam waktu yang singkat. Dalam kehidupan nyata,
peristiwa patah getas dinilai lebih berbahaya daripada patah ulet, karena
terjadi tanpa disadari begitu saja.
Biasanya patah getas terjadi pada material
berstruktur martensit, atau material yang memiliki komposisi karbon yang sangat
tinggi sehingga sangat kuat namun rapuh.
Gambar Martensite Structure
Martensit adalah bentuk struktur kristal baja yang sangat keras. Ini dinamai ahli metalurgi Jerman Adolf Martens. Dengan analogi istilah ini juga dapat merujuk pada struktur kristal apa pun yang dibentuk oleh transformasi tanpa difusi
- Permukaannya
terlihat berbentuk granular, berkilat dan
memantulkan cahaya.
- Terjadi
secara tiba-tiba tanpa ada deformasi plastis terlebih dahulu sehingga
tidak tampak gejala-gejala material tersebut akan patah.
- Tempo
terjadinya patah lebih cepat
- Bidang
patahan relatif tegak lurus terhadap tegangan tarik.
- Tidak
ada reduksi luas penampang patahan, akibat adanya tegangan multiaksial.
Gambar Spesimen Patah Getas
PATAH LELAH
Patah lelah (fatique) merupakan salah satu penyebab utama kegagalan
bahan / material konstruksi. Kelelahan material adalah proses perubahan dinamis
(tegangan-regangan) sehingga terjadi retak (crack) ataupun patah. Mekanisme patah lelah di awali timbulnya inti retak
akibat pergerakan dislokasi siklik,dilanjutkan dengan pertumbuhan menjadi micro
crack, kemudian tumbuh menjadi macro crack, selanjutnya berkembang (propagasi) hingga
terjadi patah lelah. Umur lelah dapat ditingkatkan
dengan cara normalizing /
pengarbonan ulang, selanjutnya terhadap specimen ini dilakukan normalizing
ulang & dilanjutkan material yang tidak dinormalizing awal sehinggat tidak diperoleh
perbedaan yang signifikan
Gambar Spesimen Patah Lelah
Pertanyaan
1.
Jelaskan ciri-ciri patah
ulet, patah getas dan patah
lelah ?
2.
Cari satu contoh gambar penampang patah lelah, tentukan
beban yang bekerja ?
3.
buatlah skematis penampang patahan dari gambar berikut
dan tunjukan posisi awal retak, arah perambatan retakan dan patah akhir. ?
