struktur dan sifat kristal

Print
Category: Tek.Peng.Logam
Last Updated on Tuesday, 29 April 2014 Published Date Written by Drs.Suwardi

STRUKTUR DAN SIFAT KRISTAL

(Drs. Suwardi, M.Pd. Widyaiswara PPPPTK BOE Malang)

 

Pengikatan unsur-unsur logam dalam ikatan Kristal adalah penyebab bagi sifat-sifat tertentu dari logam, seperti sebagai contoh daya hantar listrik yang baik, kekuatan yang tinggi, mampu berubah bentuk secara elastic maupun plastis, penguatan melalui perubahan bentuk plastis dan jalinan Kristal.

Dayahantar  Listrik 

Logam dalam tataran atom terdiri dari ion metal bermuatan positif yang dikelilingi oleh elektron bermuatan negative yang bergerak bebas(Gb.1). Elektron-elektron ini melingkupi dan menembus ikatan-ikatan ion logam bagaikan gas.

 

                                      Gb.1 Struktur atom besi


Apabila pada bahan logam pada suatu titik ditambahkan electron yang berarti aliran dimulai, maka bergeserlah electron-elektron logam dan pada ujung yang lain mengalir keluar sejumlah electron yang sama dengan electron yang dimasukkan kedalam bahan. Elekton-elektron yang dapat mudah tergeser ini akibat dari daya hantar yang baik dari logam

 

Kekuatan

Diantara elekton-elektron gas yang bermuatan negative dan ion logam yang bermuatan positif terjadi gaya tarik menarik elektrostatik yang kuat. Gaya tarik menarik elektrostatik yang kuat ini yang mempertahankan ikatan unsure-unsur logam dan mengakibatkan secara makroskopik kekuatan yang tinggi pada logam. Cacat susunan kisi memperkuat kekuatan dengan tegangan.

Perubahan bentuk elastic dan plastis

Dengan pengaruh gaya luar pada suatu bahan logam timbul tegangan geser pada kisi kristal. Tegangan-tegangan ini menimbulkan perubahan bentuk geser pada permukaan kisi yang mampu digeserkan(Gb.2).

 

 

Gb.2 Proses secara atom pada perubahan bentuk batang yang terkena gaya bengkok.

Apabila pengaruh gaya rendah, ion-ion metal hanya bergeser sedikit saja dari posisi kisinya dan dan kembali ke posisi semula bila gaya dihilangkan. Bahan mengalami perubahan bentuk elastic dan terjadi pemegasan kembali.

Pada pengaruh gaya yang lebih besar posisi ion metal dapat bergeser sedemikian jauh. Posisi stabil yang baru ini tetap ada bila gaya dihilangkan. Bahan logam telah mengalami perubahan bentuk secara plastis. Pergeseran berlangsung lebih lanjut hingga mencapai permukaan bahan.

Melalui perubahan bentuk secara plastis terjadilah penguatan pada bahan logam. Penyebabnya adalah pencapaian unsure-unsur yang stabil melalui pergeseran juga selalu timbul transfer baru akibat gaya geser yang bekerja. Perpindahan  menegangkan kisi Kristal menjadi lebih tinggi dan akibatnya menambah kekuatan.

Perubahan bentuk dapat terus terjadi dengan pengaruh gaya yang terus menerus, hingga semua unsure-unsur logam terdorong pada posisinya yang optimal dan terjadi banyak perpindahan hingga tidak ada tempat lagi. Baru kemudian pembebanan selanjutnya menyebabkan patah.

 

Struktur dan sifat-sifatnya

Yang dimaksud truktur susunan dari logam yang terdiri dari butiran-butiran.  Struktur dikenali dengan besarnya butiran dan bentuknya. Struktur dapat dibuat tampak melalui gambar asah metalografi.Tanpa pembesaran lapisan seng sudah tampak.

Biasanya ukuran dari butiran antara beberapa µm(butiran halus) sampai dengan mm(butiran kasar). Struktur butiran halus artinya sifat mekanis yang lebih baik dibanding butiran kasar. Melalui proses perlakuan panas atau perubahan bentuk tertentu ukuran butiran dari bahan dapat diatur.

Bentuk butiran yang sering muncul adalah bentuk bola (gb .1), bentuk segi banyak (gb.2)demikian juga kristalit berbentuk jarum dan lapisan. Masing-masing logam atau bahan pembangun struktur membangun berturut-turut bentuk Kristal tertentu.

Bentuk Kristal mengalami perubahan tekstur melalui pengerolan. Disini butiran-butiran akan dibentangkan menurut arah pengerolan dan dengan demikian kekuatan dalam arah ini meningkat.

Sumber:

Beumer.2005.ILMU BAHAN LOGAM. Jakarta. Bhatara Karya Aksara

Ignatowitz Eckhard. 2001. Werkstofftechnik fuer Metallbauberufe.Haan-Gruiten. VERLAG EUROPA LEHRMITTEL

Diehl, Rickmann. 2003 . Vorberaitung Auf den Beruf. Hamburg. HANWERK UND TECHNIK

 

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG