Sifat-sifat Bahan Teknik

. .

Dalam penggunaan bahan-bahan teknik secara tepat dan efisien memerlukan pengetahuan yang luas tentang sifat-sifat mekanisnya. Antara lain yang penting adalah kekuatan, elastisitas, dan kekakuan.

Sifat lainnya adalah keliatan, kemamputempaan (malleability), kekerasan, daya lenting, keuletan, mulur dan kemampumesinan (machinability).

American Society for Testing and Materials (ASTM) telah menerbitkan standar mengenai cara melakukan pengujian dengan lengkap berserta batasannya yang telah disetujui oleh para insinyur, ilmuwan, dan para pembuat, sehingga hasil pangujian harus sesuai dengan setiap klasifikasi suatu bahan tertentu.

Kekuatan (Strenght) ialah kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa kerusakan. antaralain bahan seperti baja struktur, besi tempa, alluminium, dan tembaga, mempunyai kekuatan tarik dan tekan yang hampir sama, sementara kekuatan gesernya adalah kira-kira dua-pertiga kekuatan tariknya. Bahan lain seperti besi tempa abu-abu, bata, dan beton, kekuatan tarik dan geser hanya merupakan sebagian dari kekuatan dalam arah tekan. Ukuran kekuatan bahan adalah tegangan maksimumnya, atau gaya yang terbesar persatuan luas yang dapat ditahan bahan tanpa patah.

Kekenyalan (Elastisitas) adalah sifat kemampuan bahan untuk kembali ke ukuran dan bentuk asalnya, setelah gaya luar dilepas. Sifat ini penting pada semua struktur yang mengalami beban yang berubah-ubah.

Kekakuan (Stiffness) adalah sifat yang didasarkan pada sejauh mana bahan mampu menahan perubahan bentuk. Ukuran kekakuan suatu bahan adalah modulus elastisitasnya, yang diperoleh dengan membagi tegangan satuan dengan perubahan bentuk satuan-satuan yang disebabkan oleh tegangan tersebut.

Keliatan (Ductility) adalah sifat dari suatu bahan yang memungkinkannya bisa dibentuk secara permanen melalui perubahan bentuk yang besar tanpa kerusakan, Misalnya seperti tembaga yang dibentuk menjadi kawat. Tembaga, alluminium, dan besi tempa termasuk logam-logam yang ulet. Ukuran keliatan adalah presentase pertambahan panjang suatu spesium uji patah. Keliatan diperlukan pada batang atau bagian yang mungkin mengalami beban yang besar secara tiba-tiba, karena perubahan bentuk yang berlebihan akan memberikan tanda-tanda ancaman kerusakan.

Kemamputempaan (Malleability) adalah sifat suatu bahan yang bentuknya bisa diubah dengan memberikan tegangan-tegangan tekan kerusakan, seperti misalnya tembaga,alluminium, atau besi tempa yang dipukul menjadi berbagai bentuk atau baja yang dirol menjadi bentuk struktur atau lembaran.

Kekerasan (Hardness) adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan tekik atau kikisan. Kekerasan umumnya diukur dengan uji Brinell di mana suatu bola baja yang dikeraskan dengan diameter 10 mm ditekan pada permukaan datar suatu spesimen uji dengan gaya 29.420 N.

Daya lenting (Resilience) merupakan sifat bahan yang mampu menyerap energi yang terjadi akibat beban benturan atau pukulan secara tiba-tiba tanpa menyebabkan perubahan bentuk yang permanen. Sifat ini pada baja digunakan pada pegas, seperti pegas mobil, kereta api, jam dan sebagainya dimana energi harus cepat diserap tanpa menyebabkan perubahan bentuk permanen. Daya lenting kadang-kadang disebut sebagai “keuletan elastis”, mengingat energi harus diserap tanpa menegangkan bahan diluar batas elastisitasnya. Ukuran daya lenting adalah jumlah energi di mana volume satuan dari bahan telah menyerap tegangan sampai batas elastisnya.

Keuletan (Toughness) adalah sifat dari suatu bahan yang memungkinkan menyerap energi pada tegangan yang tinggi tanpa patah, yang biasanya di atas batas elastis. Karena di atas batas elastis, tegangan tersebut akan menyebabkan perubahan bentuk permanen. Besi tempa, misalnya, adalah ulet, oleh karena itu dapat dibengkokkan tanpa mengalami kerusakan. Ukuran keuletan adalah jumlah energi yang dapat diserap untuk setiap satuan volume bahan, setelah mengalami tegangan hingga titik patah.

Kemuluran (Creep) Adalah sifat yang menyebabkan beberapa bahan pada tegangan konstan mengalami perubahan bentuk dengan perlahan, tetapi makin lama bertambah dalam suatu selang waktu. Kemuluran terjadi akibat dari perubahan waktu.

Mampu mesin (Machinability) adalah kesiapan suatu bahan dibentuk tertentu dengan alat-alat pemotong.