Kekuatan Tarik vs Kekuatan Luluh – Menganalisis Perbedaannya

Kekuatan tarik dan kekuatan luluh adalah dua istilah yang berbeda. Namun, mengetahui kapan harus menentukan setiap variabel dan mengapa itu penting sangatlah penting.

Itulah yang akan kita fokuskan dalam artikel ini.

Apa itu Kekuatan Tarik?

Kekuatan tarik adalah jumlah gaya yang dapat ditahan material sebelum mulai putus. Biasanya, kami menguji hal ini ketika Anda memberikan gaya peregangan pada material, dengan menggunakan alat uji kekuatan kawat logam .

Dengan kata lain, ini adalah titik pada kurva tegangan-regangan di mana material mencapai titik terjauh di mana ia dapat menahan tegangan.

Satuan pengukurannya adalah:

• Megapascal (MPa)
• Pound per inci persegi (Psi)

Satuan ini didasarkan pada kekuatan per area.

Yang lebih penting, sifat ini sangat penting dalam aplikasi di mana material mengalami gaya tarik atau tarikan.

Apa itu Yield Strength?

Pada kekuatan luluh, semua bahan berhenti menjadi elastis dan kemungkinan deformasi plastis dimulai.

Biasanya, satuan pengukurannya adalah:

• Megapascal (MPa)
• Pound per inci persegi (psi)

Ingat, kekuatan luluh membantu dalam merancang banyak komponen struktural. Dengan pengetahuan tentang kekuatan luluh, hal itu akan mencegah deformasi material yang signifikan di bawah beban.

Menjelajahi Perbedaan Kekuatan Tarik dan Kekuatan Luluh

Besaran dan Satuan Pengukuran

Keduanya diukur dalam megapascal (MPa). Atau, Anda dapat menggunakan pound per inci persegi (psi).

Ingat, satuan-satuan ini menunjukkan gaya yang diberikan per satuan luas. Meskipun ada kesamaan di atas, besaran kedua gaya ini berbeda secara signifikan.

Kekuatan tarik biasanya lebih tinggi dibandingkan dengan kekuatan luluh. Ambil contoh baja struktural:

Kekuatan tariknya mungkin sekitar 400-500 MPa, sedangkan kekuatan luluhnya biasanya lebih rendah, sekitar 250-300 MPa.

Perbedaan ini sangat signifikan karena menunjukkan kemampuan material untuk menahan tekanan yang lebih tinggi sebelum terjadi kegagalan. Artinya, melampaui titik deformasi permanen.

Titik Pengukuran

Untuk kekuatan luluh, Anda akan menentukan nilainya pada titik saat material berubah dari deformasi elastis. Yaitu, saat material dapat dibalikkan ke deformasi plastis. Pada saat yang sama, Anda tidak dapat mengembalikan material ke bentuk atau ukuran aslinya.

Deformasi elastis merupakan suatu tahapan yang terjadi Hukum Hooke di mana tegangan sebanding dengan regangan. Tahap ini dapat diprediksi. Namun yang lebih penting, kekuatan luluh membantu menunjukkan batas keamanan.

Penting bagi Anda untuk mengukur kekuatan tarik pada titik di mana material apa pun tidak dapat menahan tekanan apa pun. Anda harus ingat, gaya yang lebih tinggi dapat menyebabkan fraktur.

Retakan menyebabkan kemampuan material untuk menahan beban yang dapat berkurang secara signifikan setelah necking dimulai. Necking adalah kondisi ketika terjadi pengurangan lokal pada luas penampang yang memprediksi kegagalan yang akan terjadi.

Di sisi lain, kekuatan tarik menyoroti titik akhir kegagalan.

Memuat

Kekuatan luluh menggambarkan tingkat tegangan yang lebih tinggi. Biasanya, ini adalah titik pembebanan tepat sebelum deformasi permanen dimulai.

Dalam desain teknik, kekuatan luluh sangat penting karena membantu memastikan bahwa material dapat menahan beban tanpa mengalami deformasi yang tidak dapat diubah kembali.

Insinyur merancang struktur untuk beroperasi dalam wilayah elastis, yang berada di bawah kekuatan luluh untuk menghindari deformasi permanen. Di sisi lain, kekuatan tarik lebih berfokus pada beban maksimum. Yaitu, beban yang dapat ditangani material apa pun sebelum putus.

Kekuatan tarik sangat penting untuk memahami kapasitas menahan beban maksimal. Namun, hal ini lebih relevan ketika mempertimbangkan batas keamanan dan kondisi kegagalan daripada batasan operasional sehari-hari.

Perilaku Saat Stres

Jika beban dihilangkan, material dapat kembali ke bentuk aslinya. Hal ini karena material mengalami deformasi elastis pada awalnya, karena Anda akan memberikan tekanan yang semakin besar padanya.

Di luar kekuatan luluh, material tidak dapat kembali ke bentuk aslinya. Oleh karena itu, pada kekuatan luluh, elastisitas berakhir. Anda akan menyadari bahwa deformasi plastik permanen dimulai.

Saat Anda memberikan tekanan lebih pada material, material tersebut akan mencapai titik kekuatan tarik. Artinya, material tersebut akan hampir putus.

Perilaku ini diperlukan dalam memperkirakan bagaimana material tertentu akan bekerja di dunia nyata. Kekuatan tarik yang lebih tinggi menahan beban yang lebih besar dan lebih tahan terhadap deformasi permanen.

Kurva tegangan-regangan

Dalam kurva tegangan-regangan, titik luluh digambarkan sebagai tempat di mana kurva menyimpang dari garis lurus. Deviasinya sangat minimal dan memerlukan pengukuran yang akurat.

Namun yang lebih penting, puncak kurva menggambarkan kekuatan tarik. Di sisi lain, fraktur material digambarkan oleh titik tertinggi sebelum kurva mulai menurun.

Kurva tersebut memberikan representasi visual transisi suatu material dari saat elastis hingga saat rusak.

Sekarang, area di bawah kurva hingga titik luluh menunjukkan kemungkinan pemulihan energi elastis. Di sisi lain, area di luar titik luluh hingga kekuatan tarik menunjukkan fraktur akibat deformasi plastis.

Pentingnya dalam Aplikasi Teknik

Dalam desain teknik, kekuatan luluh merupakan faktor penting yang harus Anda pertimbangkan saat memilih material untuk komponen struktural.

Anda harus memastikan bahwa dalam kondisi normal, deformasi plastik tidak terjadi. Ini karena akan membahayakan integritas struktural komponen.

Dalam teknik sipil, kekuatan luluh material baja dan beton sangat penting untuk desain bangunan dan infrastruktur lainnya. Untuk memastikan tidak ada deformasi permanen yang dapat menyebabkan keruntuhan, balok dan kolom dirancang untuk beroperasi di bawah kekuatan luluhnya.

Insinyur memanfaatkan kekuatan luluh untuk memasukkan faktor keamanan ke dalam desain mereka. Hal ini dilakukan dengan memastikan tegangan operasional maksimum lebih rendah daripada kekuatan luluh material. Pendekatan ini mencatat ketidaksempurnaan material dan beban yang tidak diantisipasi.

Kekuatan luluh juga memengaruhi daya tahan dan masa pakai elemen. Dalam industri otomotif, menjaga kekuatan luluh memastikan komponen otomotif dapat menahan beban berulang tanpa mengalami deformasi.

Kekuatan tarik di sisi lain sangat penting saat menilai beban maksimum yang dapat ditahan material sebelum mengalami kegagalan total. Oleh karena itu, memahami kekuatan tarik membantu dalam memprediksi bagaimana dan kapan material dapat gagal karena kondisi kelebihan beban.

Ini akan membantu Anda merancang mekanisme pengaman untuk mencegah kegagalan material.

Kekuatan tarik merupakan kriteria utama saat memilih aplikasi berkinerja tinggi. Kekuatan tarik tinggi mampu menahan tekanan internal seperti saat mengangkut cairan bertekanan tinggi. Material dengan kekuatan tarik tinggi tetap utuh dan berfungsi dalam kondisi ekstrem.

Gaya Antar Molekul

Kekuatan luluh berkaitan erat dengan struktur internal suatu material. Kekuatan luluh secara khusus berkaitan dengan ketahanan molekul atau atomnya selama tahap awal deformasi plastis. Deformasi plastis adalah titik di mana bentuk material mulai berubah secara permanen.

Dalam hal ini, resistansi dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti kerapatan dislokasi. Artinya, semakin tinggi kerapatan dislokasi, semakin tinggi pula kekuatan luluh karena hal ini menghalangi pergerakan dislokasi.

Hal ini membuat material lebih sulit mengalami deformasi plastik.

Ukuran butiran merupakan faktor lain yang mempengaruhi resistansi. Butiran yang lebih kecil berarti batas butiran lebih besar, yang dapat menghambat kemungkinan pergerakan dan dislokasi. Fenomena ini disebut Efek Hall-Petch.

Sebaliknya, kekuatan tarik dipengaruhi oleh kemampuan gaya kohesif dalam suatu material untuk mempertahankan integritas strukturalnya saat mengalami tegangan. Gaya kohesif dikendalikan oleh atom-atom yang berikatan dalam material.

Akhirnya, pada kekuatan tarik, gaya kohesif terlampaui yang menyebabkan kegagalan material. Pada logam, kekuatan tarik dipengaruhi oleh gaya yang menyebabkan ikatan antar atom. Kekuatan ini perlu diputus agar material dapat retak.

Kesimpulan

Kekuatan tarik dan kekuatan luluh sangatlah berbeda. Namun yang lebih penting, menganalisis kedua variabel tersebut akan membantu Anda memilih material yang sesuai untuk aplikasi apa pun.

Apakah suatu material dapat menahan efek beban apa pun tergantung pada analisis cermat variabel-variabel ini.

Jika Anda memulai bengkel pemrosesan material, di TSINFA, kami akan membantu Anda mendapatkan mesin terbaik untuk Anda operasi permesinanUntuk pertanyaan apa pun, hubungi kami sekarang.