3. Mekanisme Deformasi

� Deformasi adalah

perubahan bentuk dan ukuran dari suatu zat/material

�Deformasi terbagi atas:

1. Deformasi Elastis

merupakan perubahan bentuk dari material yang kembali ke

ukuran atau bentuk semula setelah beban dihilangkan.

2. Deformasi Plastis2. Deformasi Plastis

merupakan perubahan bentuk dari material yang tetap

meskipun beban telah dihilangkan

� Proses Pembentukan logam adalah

proses yang mengusahakan deformasi plastis yang terkontrol

pada material hingga didapatkan bentuk logam yang

diinginkan.

Perlu adanya pemahaman dasar mengenai mekanisme

deformasiProses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Tegangan rata-rata , σ

Regangan hingga patah

Regangan uniform

Kekuatan

tarik Tegangan

Patah

Tegangan

Luluh

Metode

offset

C

OC // AA’ // BB’

Berhubungan dengan

modulus elastisitas, E

E=tegangan/regangan

= σ /εModulus

Elastisitas

E= σ /ε

Kurva tegangan-regangan teknikRegangan, ε

F=force=gaya

lo

∆l

Tegangan rata-rata,

σ = F dibagi A

A, luas penampang

Regangan,

ε = ∆l dibagi lo

∆l=panjang akhir-panjang awal

Pembebanan dan pelepasan beban

yang menunjukkan deformasi elastis

dan plastis.

Deformasi total=jumlah deformasi

elastis dan plastis

a dan c adalah deformasi plastis

setelah beban dilepas.

b dab d adalah deformasi elastis

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Ket.

ττττ = tegangan

ττττ ττττ

ττττττττ ττττ = 0

ττττττττ

Pergeseran atom-atom pada saat deformasi elastis

atom

Deformasi

kurang

dari 0.5%

Mengalami slip (pergeseran atom)

ττττ = tegangan

geser

Pergeseran atom-atom pada saat deformasi plastis

ττττ = 0

ττττττττ

ττττ ττττ

Besarnya b (vektor geser atom) dalam Amstrong=10-10

Deformasi

lebih

dari 0.5%

(pergeseran atom)

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Jenis Susunan Atom atau Kristal Atom

Unit sel umum dari suatu kristal atomUnit sel umum dari suatu kristal atom

Empat macam struktur kristal material

PC=primitive cubic (kubus primitif), BCC=body-centered cubic (kubus pemusatan badan)

FCC=face-centered cubic (kubus pemusatan sisi), HCP= hexagonal close-packed (heksagonal

tertutup padat)

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Contoh material logam untuk tiap struktur

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

HWP

Contoh arah slip dari tiap kristal

Beberapa bidang slip dan arah pergeseran/slip pada kristal BCC, FCC dan

HCP. Mempertimbangkan kesimetrian, terdapat tambahan kombinasi

bidang dan arah slip yang mirip dengan tiap bidang slip di atas.

Bidang slip adalah bidang yang memiliki atom terpadat

oleh sebab itu paling mudah slip/bergeser bila diberi gaya geser

dari luarProses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Dislokasiadalah cacat garis pada susunan atom-atom.

Dua macam dislokasi

(a) dislokasi sisi (edge dislocation)

(b) Dislokasi ulir (screw dislocation)

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Mekanisme deformasi plastis

• Deformasi plastis terjadi karena adanya pergeseran

atom atau dislokasi yang disebabkan tegangan geser.

Deformasi geser terjadi dalam pergerakan dislokasi

yang berurutan

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Mekanisme deformasi plastis tipe 1

Slip yang disebabkan oleh pergerakan dislokasi sisi

(edge dislocation)

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Mekanisme deformasi plastis tipe 2

Slip yang disebabkan oleh pergerakan dislokasi sekrup (screw

dislocation)

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Hubungan antara dislokasi dan kekuatan logam

yang dikerjakan dingin

Dislokasi

Sel struktur yang

terdeformasi 0.1

(10%)

Struktur mengecil

yang terdeformasi

hingga 0.5 (50%)

Dinding sel menebal

yang terdeformasi

hingga 2.0 (200%)

Dislokasi yang belum

terdeformasi

Akibat pengerjaan dingin Dislokasi makin bertambah

Pergerakan dislokasi makin sulitSaat diberi beban dari luar

material makin kuat

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

Sumber literatur untuk semua bahan di slide ini:

UcapanUcapanUcapanUcapan TerimaTerimaTerimaTerima kasihkasihkasihkasih kepadakepadakepadakepada Para Para Para Para PenulisPenulisPenulisPenulis sumbersumbersumbersumber

literaturliteraturliteraturliteratur untukuntukuntukuntuk slide slide slide slide iniiniiniini

Proses Manufaktur IIProses Manufaktur II�YudySuryaIrawan�YudySuryaIrawan

1. Siswosuwarno, Mardjono, “Teknik Pembentukan”, FTI. ITB.

2. ASM International, 2005, ”ASM Handbook Vol.14A:

Metalworking: Bulk Forming”, ASM International