Dokumen tersebut membahas tentang cacat material dan deformasi pada material. Secara ringkas, dokumen menjelaskan empat jenis cacat material berdasarkan dimensi geometrisnya, yaitu cacat titik, garis, bidang, dan volume. Jenis cacat utama yang dijelaskan lebih lanjut adalah dislokasi yang dapat menyebabkan deformasi plastis pada material. Dokumen juga membedakan antara deformasi plastik dan elastik pada material.

1. Cacat Material
disusun
1.Ridho afriad [220120091]
2 .Nurfadli [ 220120146]
3.Pikiran sesuai buulolo [220120039]
4. Muhammad setia agung prakasa [220120115]

2. 1.CACAT DALAM MATERIAL
Cacat pada material merupakan ketidaksempurnaan pada material.
Berdasarkan geometrinya, cacat/defect pada material dapat dibagi
dalam 4 (empat) katagori , yaitu:
a.Cacat titik (cacat 0 dimensi-dimensi Point Defect)
b.Cacat garis (cacat 1 dimensi-dimensi Line Defect / Diclocation)
c.Cacat Bidang (cacat 2 dimensi-dimensi Planar/ Surface Defect)
d. Cacat Volume (cacat 3 dimensi Volume Defect (VOID)

3. a.Cacat titik
Cacat titik adalah cacat berupa titik pada material. Cacat titik terbagi atas :
1) Vacancy (kekosongan), yaitu cacat yang terjadi akibat adanya kekosongan
atom dalam susunan atom.
2) Subtitusi/pergantian, yaitu cacat yang terjadi akibat adanya pergantian atom
pada susunan atom.
3) Intertisi adalah cacat yang terjadi akibat adanya atom lain yang menyusup
dalam susunan atom. Intertisi terbagi atas:
• Self 'ntertisi, yaitu cacat akibat adanya atom yang menyisip pada susunan
atom yang berasal dari atom itu sendiri.
• Impurity, yaitu adanya atom asing yang menyusup pada susunan atom
yang bersifat mengganggu.

4. b. Cacat Garis/Dislokasi
Cacat garis adalah ketidaksempurnaan pada material akibat kekosongan
pada sebaris atom. Dislokasi terbagi atas dislokasi sisi dan dislokasi ulir.
1) Dislokasi sisi, adalah cacat garis yang arah pergerakan atomnya tegak
lurus terhadap garis dislokasi. (Dislocation line)
2) Dislokasi Ulir, yaitu cacat gais yang arah pergerakan atomnya sejajar
terhadap arah garis dislokasi (Dislocation line).
c. Cacat Bidang
Cacat bidang yaitu ketidak sempurnaan material pada sebidang struktur
atom.
Contohnya;
1.Twinning
2.Batas butir

5. d.Cacat Ruang
Cacat ruang adalah ketidaksempurnaan kristal pada seruang atom yaitu
timbulnya rongga antara batas butir karena orientasi butir dan dapat dilihat
secara langsung.
Contohnya :
•Porositas
•Retak
•Ronngga

6. Berikut ini akan saya sedikit menjelaskan mengenai bentuk-bentuk cacat diatas :
a.CACAT TITIK
Cacat titik yang paling sederhana adalah kekosongan (Vacancy) disini ada atom yang
hilang dalam kristal. Cacat titik ini merupakan hasil dari penumpukan yang salah
sewaktu kristalisasi atau juga dapat terjadi pada suhu yang tinggi oleh karena energi
thermal meningkat. Bila energi thermal tinggi, ada kemungkinan bagi atom-atom untuk
melompat meninggalkan tempatnya (dimana energi terendah akan ikut naik pula).Maka
akan terdapat kekosongan tunggal saat kristalisasi. Dan bila terdapat kekosongan ada 2
(dua) maka dapat disebut sebagai Kekosongan ganda. Perhatikan gambar dibawah ini

7. Bila ketidak-sempurnaan seperti kekosongan jumlahnya meliputi 1 (satu) atau beberapa
atom maka ketidak sempurnaan tersebut biasa-nya disebut dengan nama cacat titik atau
POINT.
Point defect dapat berupa :
a. Vacancy (kekosongan) akan :
1. atom pada tempatnya
2. pasangan ion (schottky)
b. Subsitusi oleh atom asing.
c. Intertisi oleh atom asing dengan ukuran relatif kecil.
Self intertisial pada umumnya biasa dikenal sebagai Frenkel-defect dan Vacancy
akan pasangan ion dikenal sebagai Schootky -Defect. Kekosongan pasangan ion (disebut
juga cacat schottky) terdapat pada senyawa yang harus mempunyai keseimbangan
muatan.
Cacat ini mencakup kekosongan pasangan ion berlawanan, kekosongan pasangan ion
dan
Kekosongan tunaggal mempereepat diffusifitas atom

8. Cacat titik (point defect) menyebabkan
distorsi lokal dalam kristal.Misalnya :
Vacancy dapat menyebabkan
KOMPRESSIVE-STRESS. Subsitusi oleh atom-
atom yang lebih kecil atau besar selalu
dapat menyebabkan kompressive dan
0ensile Stress.
Intertisi menyebabkan strain di sekitar
tempat yang diduduki dengan kata lain,
cacat titik menyebabkan meningkatnya
energi dalam material secara
thermodinamik.
(Cacat tidak akan menyebabkan
peningkatan besaran ENTHALPY (H)
Material).

9. b.CACAT GARIS / LINE DEFECT (DISLOCATION)
Line defect yang paling banyak dijumpai adalah dislokasi. Secara geometris,
dislokasi dapat digambarkan seperti di bapah ini :

10.  Dislokasi ini dapat digambarkan sebagai sisipan satu bidang atom
tambahan dalam struktur kristal. Garis dislokasi dalam gambar tersebut
adalah garis tegak lurus.Lurus pada bidanggambar. Di daerah garis sekitar
dislokasi terjadi distorsi kisi yang besifat lokal. Daerah-daerah yang jauh
dari garis dislokasi, derajat distorsi lokalnya menurun dan susunanatomnya
kembali normal.
 Distorsi kisi tersebut dapat berupa tekanan dan tegangan sehingga terdapat
energi tambahan sepanjang dislokasi tersebut. Jarak geser atom di sekitar
dislokasi disebut vektor geser b* (burger vectors) yang mana tegak lurus
pad garis dislokasi.

11. Ada 2 jenis dislokasi, yaitu :
-EDGE-DISLOCATION (dislokasi sisi) dan –SCREW -DISLOCATION (dislokasi
ulir)
 Di dalam material biasanya ditemukan gabungan antara edge
dislocation dan screw diclocation yang biasa disebut dislokasi
campuran. $islokasi dapat berpindah-pindah ataupun bergerak. Proses
dimana deformasi plastis di-karenakan gerakan gerakan dislokasi yang
berpindah-pindah tersebut biasanya dinamakan dengan SLIP
 Bidang, dimana garis dislokasi melintang disebut BIDANG SLIP,
sedangkan arah gerakan dislokasi disebut ARAH SLIP . Bila ditinjau
secara khusus , ternyata gerakan dislokasi pada berbagai bidangn
kritis adalah tidak sama sehingga dengan perkataan lain dapat
dikatakan bahwa terdapat arah dan bidang kristal yang meudahkan
dislokasi terssebut bergerak yang disebut dengan nama PREFFERED-
PLANE.
 Bidang-bidang dan arah bidang yang memudahkan dislokasi tersebut
bergerak pada umumnya adalah bidang-bidang kristal yang memiliki
planar density yang tinggi. Sedangkan arah gerakan dislokasi pada
bidang kristal dengan planar density yang tinggi merupakan arah slip.
 Dengan perkataan lain aran slip yang diinginkan adalah arah dengnn
Linier density yang tinggi.

12. c.SURFACE DEFECTS (PLANAR DEFECTS)
Planar defect (dapat berupa cacat pada permukaan-permukaan luar, twin
boundary, batas- batas fasa, batas butir) pada material (dimana) akan
memisahkan material tersebut atas beberapa bagian yang mana tiap-tiap
bagian akan memiliki struktur kristal yang sama tetapi berbeda arah kristalnya.
Permukaan Material
Ketidak-sempurnaan kristal dalam dua dimensi merupakan suatu batas, dimana
batas yang nyata adalah permukaan luar. Permukaan dapat diilustrasikan
sebagai batas struktur kristal sehingga kita dapat melihat bahwa koordinasi
atom pada permukaan tidak sama dengan koordinasi atom dalam kristal.
Dengan kata lain : Atom permukaan hanya mempunyai tetangga pada satu sisi
saja, sehingga memiliki energi yang lebih tinggi dimana ikatannya menjadi
kurang kuat. Karena atom-atom ini tidak seluruhnya dikekelingi oleh atom
lainnya, maka energinya jadi lebih banyak dibandingkan dengan atom di
dalamnya.

13. Contoh idealnya:
Tetesan cairan yang berbentuk bulat maka luas permukaannya per satuan
volume tetesanharus minimal (sehingga E permukaannya minimmal).
Penyerapan permukaan merupakanadanya perbedaan energi pada permukaan
tersebut.

14. Batas Butir
Bentuk butir dalam solid material biasanya diatur oleh adanya butir-butir lain di
sekitarnyadimana dalam setiap butir, semua selnya teratur dalam satu arah dan
satu pola yang tertentu.Pada grain boundary (batas butir), antara dua butir yang
berdekatan terdapat daerah transisiyang tidak searah dengan pola dalam kedua
butir tersebut.

15. d.VOLUME DEFECTS
Volume defects pada material dapat berupa : crack (retak)/pori-pori,
inklusi, presipitat, fasa kedua dan lain sebagainya. Kehadiran volume defect di
dalam materiaal biasanya memberikan suatu implikasi (misalnya terhadap sifat
material) yang akan menyebabkan perubahan densitas material (terutama
dengan adanya pori-pori ataupun fasa kedua pada material). Secara illustratif
akan ditinjau efek dari kehadiran cacat volume tersebut (seperti retak) terhadap
kekuatan material, dimana ingin dilihat perban-dingan (kekuatan tarik retakan)
dengan th(kekuatan tarik teoritis) suatu material yang sama.

17. 2. Pengertian Dislokasi Dan Deformasia.
a.Dislokasi
Dislokasi adalah suatu pergeseran atau pegerakan atom-atom di dalam
sistem kristallogam akibat tegangan mekanik yang dapat menciptakan
deformasi plastis (perubahandimensi secara permanen). Kekuatan ( strength )
dan keuletan (ductility) atom di dalammelalui tingkat kesulitan atau kemudahan
gerakan dislokasi di dalam sistem kristal logam.Misalya pada proses pengerjaan
dingin (cold work) terjadi peningkatan dislokasi di dalamkristal logam sehingga
kekuatan logam meningkat, namun keuletan menurun.
Pada dasarnya dislokasi ada 2 yaitu edge dislocation and screw
dislocation.Dislokasiulir menyerupai spiral dengan garis cacat sepanjang sumbu
ulir. Vektor gesernya sejajar dengan garis cacat. Atom-atom disekitar dislokasi
ulir mengalami gaya geser, oleh karena ituterdapat energi tambahan di sekitar
dislokasi tersebut.

18. Kedua jenis dislokasi garis terjadi karena adanya ketimpangan dalam
orientasi bagian-bagian yang berdekatan dalam kristal yang tumbuh sehingga
ada suatu deretan atomtambahan ataupun deretan yang kurang.
Semua cacat diatas dapat digeser dalam suatu lattice, baik karena
pengaruhthermodinamik maupun gaya mekanik.
Gerakan dari edge dislocation dimulai dari tepi kristal dengan
terbentuknyadislocation line, sebagai akibat dari gaya geser (shear force). Garis
dislokasi ini berupa garislurus sepanjang kristal dan tegak lurus sepanjang kristal
dan tegak lurus terhadap arah gayageser. Gaya geser seterusnya akan
mendorong garis dislokasi ini dari satu baris atom ke barisatom berikutnya. Baris
atom yang telah tergeser ini dikatakan telah mengalami slip dan bidang tempat
terjadinya pergeseran ini dinamakan bidang slip ( slip plane). Slip plane
selalumerupakan bidang yang padat atom. Dari gambar juga tampak bahwa
baris atom yang telah bergeser akan kembali memiliki ikatan antar atom seperti
semula, hanya saja ikatan inisekarang terjadi dengan baris atom yang berbeda.

19. Pengertian mengenai dislokasi ini akan bermanfaat untuk menjelaskan
berbagai sifatlogam antara lain deformasinya, penguatan dan lain lain.
Cacat bidang yang selalu terdapat pada kristal logam adalah grain boundary
(batasbutir).Pada batas butir selalu terdapat distorsi baik karena pengaruh
tegangan permukaanmaupun akibat dari interaksi dengan atom-atom kristal
tetangganya. Karena setiap butir kristal mempunyai orientasi yanga berbeda
satu sama lain, maka pada batas antara satu butir dengan butir lain akan terjadi
ketidakaturan susunan atom.
b.DEFORMASI
Deformasi ada 2 yaitu :
- deformasi plastik
- deformasi elastik

20. 1) Deformasi plastik pada kristal
Bila suatu kristal mengalami tegangan maka susunan atom pada kristal itu
akanmengalami perubahan posisi, perubahan ini bersiFat sementara bila
tegangan yang bekerjatidak cukup besar dan akan bersifat permanen bila
tegangan sudah melampaui yield. Bila tegangan telah melampaui yield maka
garis dislokasi sudah bergeser dan mungkin telahmencapai batas butir, sehingga
butir kristal mengalami perubahan bentuk yang permanen.Perubahan bentuk
pada butir kristal akibat terjadinya hal ini akan menyebabkan
terjadinya perubahan bentuk pada bentuk luar benda. Defrmasi (perubahan
bentuk) dapat terjadidengan terjadinya slip atau t inning atau kombinasi
keduanya

21. 2) Deformasi Elastik
Deformasi elastik terjadi bila sepotong logam atau bahan padat dibebani
gaya. Bila beban gaya berupa tarik, benda akan bertambah panjang. Setelah
gaya ditiadakan, benda akankembali ke bentuk semula. Sebaliknya,beban
berupa gaya tekan akan mengakibatkan bandamenjadi pendek sedikit.
Regangan elastik adalah hasil dari perpanjangan sel satuan dalamarah tegangan
tarik, atau kontraksi dari sel satuan dalam arah tekanan.

22. SEKIAN DAN TERIMA KASIH