Waktu:1x pertemuan @100 menit
Audio/Video
Soal-Tugas
Web
Pengujian Keausan Prinsip Pengujian Cara pengujian Data yang diperoleh Manfaat pengujian
Gambar
Mahasiswa dapat melakukan pengujian keausan untuk mengetahui sifat dan karakterisasi bahan teknik
Topik (pokok, sub pokok bahasan, alokasi waktu)
Presentasi
XIV
Tujuan Ajar/Keluaran/Indikator
Teks
Pertemuan ke
Media Ajar
√
√
√
√
√
√
Metode Ajar (STAR)
Metode Evaluasi dan Penilaian
a. Writing exam.skor:0100(PAN) b. Tugas : Jelaskan hubungan antara gaya puntir dengan deformasi bahan yang terjadi (skor:0-100)
TCL
Aktivitas Mahasiswa
1. Menerima materi sesuai kontrak pembelajaran 2. Baca bahan ajar sebelum kuliah
Aktivitas Dosen/Nama Pengajar
Menyampaikan materi sesuai bahan ajar. Pengajar: Lilik Dwi Setyana
Sumber Ajar
Akhmad. H.Y., 2009., Buku Panduan Praktikum Karakterisasi Material 1 Pengujian Merusak Surdia. T., Saito. S., 1997, Pengetahuan Bahan Teknik Djapri, S., 1987, Metalurgi Mekanik Video pengujian keausan, youtube.com
BAB XIII. PENGUJIAN KEAUSAN
PENDAHULUAN Deskripsi Singkat Pengujian keausan dapat dilakukan dengan berbagai macam metode dan teknik, yang semuanya bertujuan untuk mensimulasikan kondisi keausan aktual. Salah satunya adalah dengan metode Ogoshi dimana benda uji memperoleh beban gesek dari cincin yang berputar (revolving disc). Pembebanan gesek ini akan menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang-ulang yang pada akhirnya akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji.
Manfaat Mahasiswa akan diajarkan mengenai cara mengetahui sifat dan karakterisasi bahan teknik beserta melalui proses pengujian keausan. Selanjutnya mahasiswa akan diberikan tugas untuk menganalisa hasil pengujian keausan suatu bahan hingga dapat menjelaskan sifat mekaniknya.
Relevansi Dengan pemahaman mengenai pengujian keausan, mahasiswa diharapkan dapat menentukan sifat bahan hasil pengujian keausan dan bahan yang tepat pada aplikasi hasil produksi. Selain penentuan material, mahasiswa juga akan dapat menentukan analisa kegagalan suatu produk yang diakibatkan keausan bahan tersebut.
Learning Outcomes 1. Mahasiswa dapat melakukan pengujian sifat dan karakterisasi bahan teknik dan menganalisa hasil pengujian keausan. 2. Mahasiswa dapat menganalisa cacat pada bahan hasil produksi. 3. Mahasiswa dapat menentukan bahan yang sesuai untuk penggunaan tertentu.
PENYAJIAN Pembebanan gesek yang diterapkan pada bahan akan menghasilkan jejak di permukaan material. Besarnya jejak permukaan dari material tergesek itulah yang dijadikan dasar penentuan tingkat keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin tinggi volume material yang terlepas dari benda uji.
Laju keausan (V) dapat ditentukan sebagai perbandingan volume terabrasi (W) dengan jarak luncur x (setting pada mesin uji): V = W/x = B.b3/12r.x (5.2)
Material jenis apapun akan mengalami keausan dengan mekanisme yang beragam, yaitu: keausan adhesive, abrasi, lelah dan oksidasi. Di bawah ini diberikan penjelasan ringkas dari mekanisme-mekanisme tersebut: 1. Keausan adhesive: terjadi bila kontak permukaan dari dua material atau lebih mengakibatkan adanya perlekatan satu sama lain dan pada akhirnya terjadi pelepasan/pengoyakan salah satu material
Gambar 38. Iustrasi pengujian keausan adhesive
2. Keausan abrasif: terjadi bila suatu partikel keras (asperity) dari material tertentu meluncur pada permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau pemotongan material yang lebih lunak, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 39. Tingkat keausan pada mekanisme ini ditentukan oleh derajat kebebasan (degree of freedom) partikel keras atau sperity tersebut. Sebagai contoh partikel pasir silica akan menghasilkan keausan yang lebih tinggi ketika diikat pada suatu permukaan seperti pada kertas amplas, dibandingkan bila partikel tersebut berada di dalam sistem slury. Pada kasus pertama partikel tersebut kemungkinan akan tertarik sepanjang permukaan dan mengakibatkan pengoyakan sementara pada kasus terakhir partikel tersebut mungkin hanya berputar (rolling) tanpa efek abrasi.
Gambar 39. Ilustrasi pengujian keausan abrasive
3. Keausan lelah: merupakan mekanisme yang relatif berbeda dibandingkan dua mekanisme sebelumnya, yaitu dalam hal interaksi permukaan. Baik keausan adhesive maupun abrasif melibatkan hanya satu interaksi sementara pada keausan lelah dibutuhkan interaksi multi. Gambar 40. memberikan skematis mekanisme keausan lelah. Permukaan yang mengalami beban berulang akan mengarah pada pembentukan retak-retak mikro (t1). Retak-retak tersebut pada akhirnya menyatu (t 2) dan menghasilkan pengelupasan material (t3). Tingkat keausan sangat tergantung pada tingkat pembebanan.
Gambar 40. Ilustrasi skematis keausan lelah
4. Keausan oksidasi: seringkali disebut sebagai keausan korosif. Pada prinsipnya mekanisme ini dimulai dengan adanya perubahan kimiawi material di bagian permukaan oleh faktor lingkungan. Kontak dengan lingkungan ini akan menghasilkan pembentukan lapisan pada permukaan dengan sifat yang berbeda dengan material induk. Sebagai konsekuensinya, material pada lapisan permukaan akan mengalami keausan yang berbeda Hal ini selanjutnya mengarah kepada perpatahan interface antara lapisan permukaan dan material induk dan akhirnya seluruh lapisan permukaan itu akan tercabut. Gambar 37. memperlihatkan skematis mekanisme keausan oksidasi/korosi ini.
Gambar 41. Ilustrasi skematis keausan oksidasi
Contoh Penggunaan beberapa bagian mesin yang berhubungan dengan bagian lain, seperti : rantai dengan sprocket, cincin piston dengan ruang bakar dan masih banyak lagi, membutuhkan pengujian untuk menentukan seberapa besar volume bahan yang hilang akibat gesekan.
Aktivitas Mahasiswa menentukan metode pengujian keausan yang tepat untuk menentukan nilai keausan pada beberapa aplikasi bagian mesin.
Ilustrasi Mahasiswa dituntut untuk melihat proses pengujian keausan berbagai metode melalui browsing di youtube.com Dari video ilustrasi, mahasiswa dapat menjelaskan prinsip pengujian keausan dan menetukan metode yang tepat untuk melakukan pengujian keausan bahan.
Rangkuman Pembebanan gesek yang terjadi antara 2 bahan akan menghasilkan kontak antar permukaan yang berulang-ulang yang pada akhirnya akan mengambil sebagian material pada permukaan benda uji. Besarnya jejak permukaan dari material tergesek itulah yang dijadikan dasar penentuan tingkat keausan pada material. Semakin besar dan dalam jejak keausan maka semakin tinggi volume material yang terlepas dari benda uji.
Petunjuk Penilaian dan Umpan Balik Nilai maksimal penyelesaian tes formatif adalah 100, sehingga tiap soal memiliki bobot 100/n (n adalah jumlah soal). Dari nilai pengerjaan tes formatif, tingkat serapan materi ajar oleh mahasiswa dapat diukur. Hasil ukuran tersebut akan digunakan sebagai evaluasi pembelajaran materi berikutnya.
Tindak Lanjut Kompetensi mahasiswa diharapkan dapat diukur dari nilai pengerjaan tugas, latihan dan tes formatif. Bagi mahasiswa yang memiliki nilai dibawah 40, dianggap belum memenuhi kompetensi, dan diharuskan melakukan ujian ulang.
