Dokumen tersebut membahas tentang sifat mekanik bahan, termasuk kekerasan, keuletan dan ketangguhan. Ia menjelaskan konsep stress, strain, deformasi elastis dan plastis, serta cara mengukur sifat-sifat tersebut seperti modulus elastisitas, uji tarik, dan uji kekerasan.

1. Mechanical Properties, measurements,
hardness, toughness
1. Islahun Nihayah
2. Wening Ayomi
3. Fachri Husamuddin
4. David Yosafat
5. Haikal M. F.
Kelompok 6
TI-41-02
TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS REKAYASA INDUSTRI
TELKOM UNIVERSITY

2. PENDAHULUAN
• Material(bahan) dalam penggunaannya dikenakan gaya atau beban
• Karena itu perlu diketahui karakter material agar deformasi yg terjadi
tidak belebihan dan tidak terjadi kerusakan atau patah.
• Karakter material bergantung pada:
- komposisi kimia
- struktur mikro
- sifat material : sifat mekanik, sifat fisik dan sifat kimia
• Sifat mekanik bahan : hubungan antara respons atau deformasi bahan
terhadap beban yang bekerja.
• Sifat mekanik : kekuatan, kekerasan(hardness), keuletan(ductility),
Ketangguhan(toughness) dll
• Bahan dapat dibebani dengan 3 cara : tarik(tensile), tekan, geser
(shear).

3. A. Stress (tegangan)
• Tegangan menunjukkan kekuatan gaya yang menyebabkan
perubahan benda.
• Macam tegangan : tensile stress(tegangan Tarik) dan shear stress
(tegangan geser)

4. Tensile stress (tegangan tarik) dan Shear
stress (tegangan geser)
σ = tegangan (Pa)
F = gaya (N)
A0 = luas
penampang (m2)

5. B. Strain (regangan)
• Ukuran mengenai seberapa jauh benda berubah bentuk
• Macam – macam regangan : tensile strain (regangan Tarik), lateral
strain dan shear strain (regangan geser)
Regangan

6. Regangan geser dilambangkan γ merupakan tangen θ.

7. Uji tarik
• Adalah salah satu uji
stress-strain mekanik
yang bertujuan untuk
mengetahui kekuatan
bahan terhadap gaya
tarik. Dalam
pengujiannya, bahan
diuji ditarik sampai
putus.

8. C. Elastic deformation (deformasi elastis)
• Deformasi : transformasi sebuah benda dari kondisi semula ke
kondisi terkini
• Besarnya bahan mengalami deformasi atau regangan bergantung
kepada besarnya tegangan.
• Deformasi yg mempunyai hubungan tegangan dan regangan linier
(proporsional) disebut sebagai deformasi elastis

9. C. Elastic deformation (deformasi elastis)

10. C. Elastic deformation (deformasi elastis)

11. Modulus elastis
• modulus elastis atau modulus Young merupakan perbandingan antara
tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu benda.
• E : modulus Young (N/m2 atau Pascall)
• Selama gaya F yang bekerja pada benda elastis tidak melampaui batas
elastisitasnya, maka perbandingan antara tegangan (σ) dengan regangan
(ε) adalah konstan. Bilangan (konstanta) tersebut dinamakan modulus
elastis atau modulus Young (E).

12. Hubungan tegangan geser dengan regangan
geser

13. Semakin kecil modulus elastisitas benda, maka semakin mudah bahan untuk mengalami perpanjangan atau
perpendekan. begitu pula sebaliknya, Semakin besar modulus elastisitas sebuah benda, maka akan semakin
sulit bagi bahan untuk mengalami perpanjangan atau perpendekan

16. D. Plastic Deformation
• Pada kebanyakan logam, deformasi
elastis hanya terjadi sampai regangan
0.002. Jika bahan berdeformasi
melewati batas elastis, tegangan
tidak lagi proporsional terhadap
regangan. Daerah ini disebut daerah
plastis.
• Pada daerah plastis, bahan tidak bisa
kembali ke bentuk semula jika beban
dilepaskan.

17. E. Ductility (keuletan)
Kemampuan material untuk
menahan deformasi plastis
maksimum sampai material
itu patah.

18. E. Ductility (keuletan)
Bahan di sebut rapuh jika %EL sekitar 5%.

19. F. Toughness (ketangguhan)
Merupakan kemampuan material untuk menyerap sejumlah energi
sampai dengan patah.
• Satuan ketangguhan = satuan resilience
• bahan ulet  bahan tangguh
• bahan getas  bahan tidak tangguh
• Ketangguhan polymers < ceramics < metals

20. F. Toughness (ketangguhan)

21. G. Hardness (Kekerasan)
• Mengukur ketahanan material terhadap deformasi plastis yang
terlokalisasi (lengkungan kecil atau goresan).
• Macam- macam uji kekerasan :
• Uji kekerasan rockwell
• Uji kekerasan brinell
• Uji kekerasan vicker
• Uji kekerasan kwoop

22. G. Hardness (Kekerasan)
• Ketahanan itu untuk mengindentifikasi permukaan secara permanen.
• Kekerasan yg besar berarti:
- Resisten/tahan terhadap deformasi plastis atau retak pada
kompresi.

23. Referensi
• Buku ajar Material Teknik 1 Fakultas Teknik Universitas Wijaya Putra Surabaya
• Slide PPT Material Teknik week 3 “Mechanical Properties” 2015/2016 Telkom
University
• William, C. J., & Rethwisch, D. G. (2009). Material Science and Engineering: An
Introduction (8 ed.). John Wiley & Sons, Inc.
• http://hisham.id/2015/06/pengertian-tegangan-dan-regangan.html
• https://teknikmesin10.wordpress.com/2011/06/25/pengertian-material-
teknik/
• http://taufik-yoriwe.blogspot.co.id/2013/02/sifat-sifat-mekanik-material.html
• http://kampustekniksipil.blogspot.co.id/2012/07/berkenalan-dengan-tegangan-
regangan.html