Kekuatan baja merupakan atribut yang kompleks, yang mencakup beberapa sifat mekanis yang bersama-sama menentukan ketahanan material terhadap gaya dan tekanan eksternal. Untuk memahaminya, diperlukan evaluasi berbagai faktor, mulai dari kekuatan tarik/leleh/geser/tekan hingga kondisi lingkungan.
Apa itu Kekuatan Baja?
Kekuatan baja adalah frasa umum yang tidak dapat diukur secara tepat. Kekuatan baja didefinisikan sebagai berikut dan mencakup sejumlah fitur sifat mekanis baja yang berbeda:
Kekuatan Bajaadalah puncak semua perilaku mekanis yang menghasilkan ketahanan menyeluruh terhadap tegangan, tekanan, dan energi dari lingkungan sebelum terjadi kerusakan atau deformasi ireversibel.
Untuk informasi lebih lanjut tentang sifat mekanik, kunjungi Pengantar kamiSifat Mekanik Logam.
Jenis Kekuatan Baja Mekanik
Pada dasarnya, kekuatan baja dapat dibagi menjadi empat metrik berbeda, yang masing-masing merupakan titik putus baja di bawah gaya atau tekanan tertentu yang diberikan padanya. Untuk menciptakan pengamatan kolektif, masing-masing dari keempat bentuk kekuatan harus dilihat secara terpisah dan dalam hubungan satu sama lain.
Daya tarik: Kemampuan baja untuk menahan tarikan terpisah (juga dikenal sebagai kekuatan tarik pamungkas).
Tegangan Tarik:Menarik material ke arah yang berlawanan.
Kekuatan Hasil:Titik di mana perilaku elastis logam berubah menjadi deformasi plastis.
Elastisitas:Kemampuan suatu material untuk kembali ke bentuk aslinya setelah mengalami gaya deformasi.
Deformasi Plastik:Titik deformasi permanen (tetapi bukan kerusakan).
Kekuatan Geser:Kemampuan baja untuk menahan patah atau teriris sepanjang bidangnya.
Tegangan Geser:Gaya yang datang dari samping, tengah, atau arah berlawanan, yang bekerja pada bagian logam tertentu, sehingga dapat mengiris atau menghancurkannya.
Kekuatan Kompresi: Kemampuan baja untuk menahan tekanan, kompresi, atau pengecilan ukuran (tidak begitu relevan saat mengevaluasi pengencang baja).
Tekanan Kompresi:Gaya yang mendorong baja bersama-sama untuk memendekkannya dan menyebarkannya ke arah lateral.
Kekuatan-kekuatan ini semuanya akan saling memengaruhi. Kekuatan tarik memengaruhi kekuatan luluh dan geser, kekuatan tekan memengaruhi kekuatan luluh, dan seterusnya. Sangat penting untuk tidak menilai kekuatan tarik dan geser secara terpisah. Karena sebagian besar metrik lainnya berasal dari kekuatan tarik, maka akan lebih menguntungkan untuk memulai dari sana.
Sifat Mekanik Lain Yang Mempengaruhi Kekuatan
Logam dapat menjadi kuat tanpa menjadi sangat keras jika kekuatan tarik, luluh, geser, dan tekannya diperhitungkan. Di sinilah kekuatan baja dipengaruhi oleh kekerasan dan keuletannya.
Kekerasan
Hubungan antara kekerasan dan kekuatan itu rumit, terutama karena keduanya mengukur hal yang serupa:
Kekuatanmengukur ketahanan terhadap kekuatan dan tekanan luar.
Kekerasanmengukur kemampuan untuk menahan deformasi plastik.
Konsep yang sama sedang diuji dalam berbagai uji kekerasan: berapa banyak daya yang dibutuhkan untuk menekan objek ke dalam material dan meninggalkan lekukan yang bertahan lama? Tampaknya ketahanan logam terhadap gaya eksternal meningkat seiring dengan kekerasannya, yang menandakan kekuatannya. Kenyataannya, kekerasan yang lebih besar cenderung berkorelasi dengan kekuatan tarik dan luluh yang lebih tinggi.
Namun, baja harus mampu menahan gaya tambahan, seperti retak. Baja yang sangat keras dapat menjadi sangat getas sehingga mudah patah, yang menandai ambang batas di mana kekuatan tidak lagi menjadi keunggulan. Bahkan, kekerasan yang terlalu tinggi dapat melemahkan baja.
Kelenturan
Ini juga merupakan hubungan yang sulit untuk diukur, jadi kita akan mulai dengan definisi:
Kelenturan:Ukuran kemampuan logam untuk mengalami deformasi plastik tanpa pecah.
Keuletan diukur dengan dua pengujian:
Pemanjangan:Mengukur seberapa jauh bahan meregang sebelum putus. Uji ini menandai dua titik pada bahan sebelum diregangkan. Setelah diregangkan hingga mencapai titik putus, titik-titik tersebut diukur lagi dan perpanjangan dihitung berdasarkan kedua jarak tersebut.
Pengurangan Area:Mengukur seberapa banyak area berkurang dari titik awal hingga titik putusnya. Pengujian ini mengukur diameter material sebelum diregangkan dan setelah putus, lalu menghitung selisihnya.
Salah satu cara untuk melihat kekuatan tarik dan luluh baja ulet yang rendah adalah dengan melihat seberapa kecil ketahanannya terhadap deformasi plastik. Namun karena sulit untuk mematahkan sesuatu yang mudah bengkok, baja ini mungkin memiliki kekuatan geser yang lebih rendah. Namun, setelah melengkung, baja ini fleksibel dan tidak mudah terbelah.
Kemampuan Mesin
Kemudahan mesin adalah tingkat di mana suatu material dapat dipotong dengan sedikit atau tanpa terkelupas atau penurunan kualitas permukaan. Material dengan kemudahan mesin yang buruk akan membutuhkan lebih banyak tenaga dan kemungkinan besar akan mengakibatkan kerusakan, sedangkan material dengan kemudahan mesin yang tinggi dapat dipotong dengan mudah dan dengan sedikit hambatan.
Kekuatan tarik yang berkurang biasanya dikaitkan dengan kemudahan pengerjaan mesin yang baik; bandingkan kesulitan memotong dempul dengan tanah liat yang dibakar. Kaitannya dengan kekuatan geser adalah sama: suatu material mudah patah di sepanjang bidangnya jika dapat dikerjakan dengan mesin.
Kekerasan
Kekuatan tarik dan keuletan merupakan dua karakteristik yang secara bersama-sama membentuk ketangguhan. Suatu material dianggap tangguh jika memiliki kedua kualitas tersebut, yaitu jika material tersebut hanya dapat ditekuk saat dikenai gaya yang signifikan namun tetap tahan terhadap patah. Hal ini khususnya bermanfaat dalam kasus di mana logam mengalami kelelahan atau kerusakan, karena keuletan memperlambat laju retakan kecil yang pecah.
Kekuatan tarik tidak diragukan lagi berperan dalam ketangguhan. Baja yang kuat sering kali memiliki kekuatan luluh yang tinggi juga karena kekuatan tarik dan luluh sering kali bekerja sama. Tanda lain dari kekuatan geser yang tinggi adalah kemampuan untuk menahan patah akibat gaya.
Kekuatan baja merupakan atribut kompleks yang melibatkan berbagai sifat mekanis yang menentukan ketahanannya terhadap gaya dan tekanan eksternal. Penting untuk memahami cara kerjanya sehingga Anda dapat mengevaluasi potensi kinerjanya dalam aplikasi Anda;Tim Dukungan Teknik Wenqimembantu Anda mempertimbangkan berbagai faktor kekuatan sehingga Anda dapat memilih material yang tepat untuk kebutuhan Anda.
