Ringkasan dokumen tersebut adalah:
1) Dokumen tersebut membahas tentang cacat kristal dan dislokasi pada logam.
2) Terdapat berbagai jenis cacat kristal seperti cacat titik, cacat bidang, dan cacat ruang.
3) Dislokasi adalah pergeseran atom-atom di dalam kristal logam akibat tegangan mekanik yang dapat menyebabkan deformasi plastis.
Teks ini membahas tentang cacat kristal dan dislokasi pada bahan padat. Dijelaskan berbagai jenis cacat kristal seperti cacat titik, cacat bidang, dan cacat ruang. Dislokasi didefinisikan sebagai pergeseran atom-atom akibat tegangan mekanik yang dapat menyebabkan deformasi plastis pada logam."
Dokumen tersebut merangkum tentang definisi paduan, klasifikasi paduan berdasarkan struktur dan diagram fase, serta jenis-jenis fase yang dapat terbentuk pada paduan, yaitu logam murni, senyawa, dan larutan padat. Larutan padat dibedakan menjadi larutan padat substitusional dan interstisial.
1. Mekanisme penguatan pada logam meliputi pengerasan regangan, penguatan larutan padat, dan penguatan presipitasi.
2. Pengerasan presipitasi melibatkan pembentukan partikel endapan halus melalui tahapan solusi, pendinginan cepat, dan penuaan untuk meningkatkan kekuatan logam.
3. Contohnya adalah paduan aluminium seri 2xxx yang diperkuat oleh endapan CuAl2 yang dihasilkan melalui proses pen
Bab 3 membahas struktur kristal logam dan ketidaksempurnaan pada kristal sejati. Terdapat tiga struktur kristal utama pada logam yaitu BCC, FCC, dan HCP. Kristal sejati tidak pernah sempurna karena getaran atom, adanya unsur paduan, dan keberadaan cacat seperti dislokasi yang mempengaruhi sifat mekaniknya.
Dokumen tersebut membahas tentang creep, yaitu deformasi plastik yang terjadi akibat lingkungan bertemperatur tinggi dan tegangan statis dalam waktu lama. Terdapat tiga daerah pada kurva creep yaitu awal, stabil, dan akhir; serta pengaruh tegangan dan temperatur terhadap laju creep. Metode ekstrapolasi seperti Larson-Miller digunakan untuk memprediksi waktu kerusakan.
Teks ini membahas tentang cacat kristal dan dislokasi pada bahan padat. Dijelaskan berbagai jenis cacat kristal seperti cacat titik, cacat bidang, dan cacat ruang. Dislokasi didefinisikan sebagai pergeseran atom-atom akibat tegangan mekanik yang dapat menyebabkan deformasi plastis pada logam."
Dokumen tersebut merangkum tentang definisi paduan, klasifikasi paduan berdasarkan struktur dan diagram fase, serta jenis-jenis fase yang dapat terbentuk pada paduan, yaitu logam murni, senyawa, dan larutan padat. Larutan padat dibedakan menjadi larutan padat substitusional dan interstisial.
1. Mekanisme penguatan pada logam meliputi pengerasan regangan, penguatan larutan padat, dan penguatan presipitasi.
2. Pengerasan presipitasi melibatkan pembentukan partikel endapan halus melalui tahapan solusi, pendinginan cepat, dan penuaan untuk meningkatkan kekuatan logam.
3. Contohnya adalah paduan aluminium seri 2xxx yang diperkuat oleh endapan CuAl2 yang dihasilkan melalui proses pen
Bab 3 membahas struktur kristal logam dan ketidaksempurnaan pada kristal sejati. Terdapat tiga struktur kristal utama pada logam yaitu BCC, FCC, dan HCP. Kristal sejati tidak pernah sempurna karena getaran atom, adanya unsur paduan, dan keberadaan cacat seperti dislokasi yang mempengaruhi sifat mekaniknya.
Dokumen tersebut membahas tentang creep, yaitu deformasi plastik yang terjadi akibat lingkungan bertemperatur tinggi dan tegangan statis dalam waktu lama. Terdapat tiga daerah pada kurva creep yaitu awal, stabil, dan akhir; serta pengaruh tegangan dan temperatur terhadap laju creep. Metode ekstrapolasi seperti Larson-Miller digunakan untuk memprediksi waktu kerusakan.
Dokumen tersebut memberikan ringkasan tentang tiga topik utama: (1) packing efisiensi untuk simple cubic, body centered cubic, dan face centered cubic; (2) penjelasan indeks Miller untuk menentukan orientasi bidang kristal; (3) rumus untuk menghitung jarak antar bidang kristal untuk berbagai sistem kristal.
Perbedaan Ikatan Ionik, Ikatan Kovalen, dan Ikatan LogamAbdul Ghofur
Memahami ikatan kimia merupakan salah satu hal dasar yang harus dikuasai dalam memahami ilmu logam, ilmu kimia dan juga ilmu metalurgi. Terdapat tiga jenis ikatan yang umum untuk diketahui yakni ikatan ionik, ikatan kovalen dan ikatan logam. Ketiga perbedaan tersebut dijelaskan secara ringkas dalam slide berikut ini.
Dislokasi adalah pergeseran atom akibat tegangan mekanik yang menyebabkan deformasi plastik pada logam. Ada tiga jenis dislokasi yaitu sisi, ulir, dan campuran. Kerapatan dislokasi dapat meningkat akibat deformasi plastik. Gerakan dislokasi tergantung pada sistem slip yang terdiri dari bidang dan arah preferensial. Slip cenderung terjadi pada bidang terpadat sesuai dengan struktur kristalnya.
Diagram fasa menunjukkan hubungan antara komposisi, temperatur, dan fasa yang terbentuk pada suatu paduan logam. Diagram ini berguna untuk memprediksi sifat dan perubahan fasa pada suatu paduan dengan variasi komposisi dan temperatur. Terdapat beberapa jenis diagram fasa berdasarkan kelarutan logam dalam keadaan cair dan padat.
Untuk studi berbagai jenis korosi, antara lain : Korosi merata (Uniform Corrosion), Korosi Galvani (Galvanic Corrosion), Korosi Celah (Crevice Corrosion),
Korosi Retak Tegang (Stress Corrosion Cracking),Korosi Intergranular (Intergranular Corrosion), Korosi Erosi (Erossion Corrosion), Korosi Sumuran (Pitting Corrosion) dan Selective Leaching. Dan juga upaya
pencegahan korosi antara lain : coating, proteksi katodik dan Corrosion Inhibitor
Diagram TTT menggambarkan hubungan antara waktu, temperatur, dan hasil akhir transformasi austenite akibat pendinginan. Diagram ini menunjukkan daerah stabil dan tidak stabilnya austenite, serta besar presentase transformasinya pada temperatur tertentu. Kecepatan pendinginan yang berbeda akan menghasilkan struktur kristal yang berbeda seperti pearlite, bainite, atau martensite.
Transformasi fasa adalah perubahan struktur kristal dan komposisi suatu bahan akibat perubahan suhu atau tekanan. Terdapat tiga jenis transformasi fasa pada logam yaitu bergantung difusi, tidak bergantung difusi, dan bergantung difusi dengan perubahan komposisi. Kinetika transformasi fasa terdiri dari nukleasi dan pertumbuhan fasa baru. Mikrostruktur yang terbentuk bergantung pada laju pendinginan seperti yang ditunjukkan pada
1. Dokumen membahas tentang korosi logam dan penggunaan inhibitor korosi untuk mencegah korosi. Jenis-jenis inhibitor korosi dijelaskan berdasarkan bahan dasar, reaksi yang dihambat, dan mekanisme kerjanya.
2. Beberapa jenis inhibitor adalah inhibitor organik, anorganik, katodik, anodik, dan campuran. Mekanisme kerjanya meliputi pasivasi, presipitasi, dan adsorpsi.
3. Pemilihan inhibitor harus
Termodinamika membahas entropi, energi bebas, dan arah reaksi. Entropi adalah ukuran ketidakteraturan suatu sistem, dimana sistem yang lebih tidak teratur memiliki entropi lebih tinggi. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa proses spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta. Energi bebas Gibbs menggabungkan entalpi dan entropi untuk menentukan spontanitas suatu proses.
Dokumen tersebut membahas struktur kristal logam, termasuk tiga struktur utama yaitu FCC, BCC, dan HCP. FCC memiliki atom pada sudut dan tengah muka kubus dengan bilangan koordinasi 12. BCC memiliki atom pada sudut dan tengah kubus dengan bilangan koordinasi 8. HCP terdiri dari lapisan atom di atas dan bawah ditambah lapisan tengah.
Dokumen tersebut merupakan ringkasan dari mata kuliah Fisika Inti yang mencakup: (1) susunan dan sifat inti atom termasuk hipotesa penyusun inti, jari-jari dan kerapatan inti, (2) energi ikat inti dan model-model inti, serta (3) cara mengukur massa inti menggunakan spektrometer massa.
Struktur kristal ionik terdiri dari kation dan anion yang teratur dalam susunan tiga dimensi, dengan ion berlawanan muatan berselingan untuk mencapai interaksi elektrostatik maksimal. Struktur dipengaruhi oleh muatan dan ukuran ion, serta kestabilan dicapai melalui koordinasi antar ion. Beberapa struktur umum meliputi kemasan rapat kubus, heksagonal, dan variasi lainnya.
Dokumen tersebut membahas tentang termodinamika kimia, yang mencakup 3 hukum termodinamika, konsep-konsep seperti entalpi, entropi, energi bebas Gibbs, serta contoh soal terkait."
Praktikum ini menguji lendutan pada batang logam yang diujikan dengan beban di ujungnya. Mahasiswa mengukur lendutan batang dengan menggunakan metode diagram momen dan integrasi, serta membandingkan hasil uji coba pada bahan yang berbeda.
Dokumen tersebut membahas tentang pendahuluan materi teknik yang mencakup jenis-jenis material seperti logam, keramik, polimer, dan komposit serta struktur dan ikatan atom yang membentuk material. Dibahas pula sifat-sifat mekanik material seperti kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan yang ditentukan oleh komposisi, struktur mikro, serta hasil uji tarik dan lainnya. Diagram fasa juga dibahas sebagai
Dokumen tersebut memberikan ringkasan tentang tiga topik utama: (1) packing efisiensi untuk simple cubic, body centered cubic, dan face centered cubic; (2) penjelasan indeks Miller untuk menentukan orientasi bidang kristal; (3) rumus untuk menghitung jarak antar bidang kristal untuk berbagai sistem kristal.
Perbedaan Ikatan Ionik, Ikatan Kovalen, dan Ikatan LogamAbdul Ghofur
Memahami ikatan kimia merupakan salah satu hal dasar yang harus dikuasai dalam memahami ilmu logam, ilmu kimia dan juga ilmu metalurgi. Terdapat tiga jenis ikatan yang umum untuk diketahui yakni ikatan ionik, ikatan kovalen dan ikatan logam. Ketiga perbedaan tersebut dijelaskan secara ringkas dalam slide berikut ini.
Dislokasi adalah pergeseran atom akibat tegangan mekanik yang menyebabkan deformasi plastik pada logam. Ada tiga jenis dislokasi yaitu sisi, ulir, dan campuran. Kerapatan dislokasi dapat meningkat akibat deformasi plastik. Gerakan dislokasi tergantung pada sistem slip yang terdiri dari bidang dan arah preferensial. Slip cenderung terjadi pada bidang terpadat sesuai dengan struktur kristalnya.
Diagram fasa menunjukkan hubungan antara komposisi, temperatur, dan fasa yang terbentuk pada suatu paduan logam. Diagram ini berguna untuk memprediksi sifat dan perubahan fasa pada suatu paduan dengan variasi komposisi dan temperatur. Terdapat beberapa jenis diagram fasa berdasarkan kelarutan logam dalam keadaan cair dan padat.
Untuk studi berbagai jenis korosi, antara lain : Korosi merata (Uniform Corrosion), Korosi Galvani (Galvanic Corrosion), Korosi Celah (Crevice Corrosion),
Korosi Retak Tegang (Stress Corrosion Cracking),Korosi Intergranular (Intergranular Corrosion), Korosi Erosi (Erossion Corrosion), Korosi Sumuran (Pitting Corrosion) dan Selective Leaching. Dan juga upaya
pencegahan korosi antara lain : coating, proteksi katodik dan Corrosion Inhibitor
Diagram TTT menggambarkan hubungan antara waktu, temperatur, dan hasil akhir transformasi austenite akibat pendinginan. Diagram ini menunjukkan daerah stabil dan tidak stabilnya austenite, serta besar presentase transformasinya pada temperatur tertentu. Kecepatan pendinginan yang berbeda akan menghasilkan struktur kristal yang berbeda seperti pearlite, bainite, atau martensite.
Transformasi fasa adalah perubahan struktur kristal dan komposisi suatu bahan akibat perubahan suhu atau tekanan. Terdapat tiga jenis transformasi fasa pada logam yaitu bergantung difusi, tidak bergantung difusi, dan bergantung difusi dengan perubahan komposisi. Kinetika transformasi fasa terdiri dari nukleasi dan pertumbuhan fasa baru. Mikrostruktur yang terbentuk bergantung pada laju pendinginan seperti yang ditunjukkan pada
1. Dokumen membahas tentang korosi logam dan penggunaan inhibitor korosi untuk mencegah korosi. Jenis-jenis inhibitor korosi dijelaskan berdasarkan bahan dasar, reaksi yang dihambat, dan mekanisme kerjanya.
2. Beberapa jenis inhibitor adalah inhibitor organik, anorganik, katodik, anodik, dan campuran. Mekanisme kerjanya meliputi pasivasi, presipitasi, dan adsorpsi.
3. Pemilihan inhibitor harus
Termodinamika membahas entropi, energi bebas, dan arah reaksi. Entropi adalah ukuran ketidakteraturan suatu sistem, dimana sistem yang lebih tidak teratur memiliki entropi lebih tinggi. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa proses spontan akan meningkatkan entropi total alam semesta. Energi bebas Gibbs menggabungkan entalpi dan entropi untuk menentukan spontanitas suatu proses.
Dokumen tersebut membahas struktur kristal logam, termasuk tiga struktur utama yaitu FCC, BCC, dan HCP. FCC memiliki atom pada sudut dan tengah muka kubus dengan bilangan koordinasi 12. BCC memiliki atom pada sudut dan tengah kubus dengan bilangan koordinasi 8. HCP terdiri dari lapisan atom di atas dan bawah ditambah lapisan tengah.
Dokumen tersebut merupakan ringkasan dari mata kuliah Fisika Inti yang mencakup: (1) susunan dan sifat inti atom termasuk hipotesa penyusun inti, jari-jari dan kerapatan inti, (2) energi ikat inti dan model-model inti, serta (3) cara mengukur massa inti menggunakan spektrometer massa.
Struktur kristal ionik terdiri dari kation dan anion yang teratur dalam susunan tiga dimensi, dengan ion berlawanan muatan berselingan untuk mencapai interaksi elektrostatik maksimal. Struktur dipengaruhi oleh muatan dan ukuran ion, serta kestabilan dicapai melalui koordinasi antar ion. Beberapa struktur umum meliputi kemasan rapat kubus, heksagonal, dan variasi lainnya.
Dokumen tersebut membahas tentang termodinamika kimia, yang mencakup 3 hukum termodinamika, konsep-konsep seperti entalpi, entropi, energi bebas Gibbs, serta contoh soal terkait."
Praktikum ini menguji lendutan pada batang logam yang diujikan dengan beban di ujungnya. Mahasiswa mengukur lendutan batang dengan menggunakan metode diagram momen dan integrasi, serta membandingkan hasil uji coba pada bahan yang berbeda.
Dokumen tersebut membahas tentang pendahuluan materi teknik yang mencakup jenis-jenis material seperti logam, keramik, polimer, dan komposit serta struktur dan ikatan atom yang membentuk material. Dibahas pula sifat-sifat mekanik material seperti kekuatan, kekerasan, dan ketangguhan yang ditentukan oleh komposisi, struktur mikro, serta hasil uji tarik dan lainnya. Diagram fasa juga dibahas sebagai
This document discusses mechanical testing methods for materials, including tensile testing, torsion testing, bend testing, hardness testing, fatigue testing, and impact testing. It provides details on how to conduct these tests and calculate properties like tensile strength, shear strength, modulus of elasticity, hardness values. Numerous figures show stress-strain curves, how properties are affected by temperature and strain rate, different failure modes, and micrographs of fracture surfaces. The goal is to characterize the mechanical behavior and properties of engineering materials.
1. Dokumen membahas proses pembuatan polimer dari minyak bumi, termasuk proses perengkahan, pengubahan, alkilasi, dan polimerisasi.
2. Hasil proses-proses tersebut digunakan sebagai bahan baku industri untuk memproduksi berbagai produk seperti plastik, cat, tekstil, dan PVC.
3. Plastik polietilena (PE) dijelaskan sebagai contoh plastik yang dibuat dari hasil proses tersebut dan
Dokumen tersebut membahas tentang beberapa jenis material teknik seperti komposit, kaca laminasi, polyamides, dan neoprene. Kaca laminasi terdiri dari dua lembar kaca dan film plastik di tengah yang dipres menyatu untuk meningkatkan keamanan dan ketahanan terhadap gempa. Polyamides memiliki kekuatan tarik yang baik dan sering digunakan untuk pakaian dan perabotan. Neoprene adalah karet sintetis tahan aus yang um
The document discusses the microstructure of ferrous alloys such as steel. It begins by explaining how steel specimens need to be properly prepared for microscopic examination, including sectioning, mounting, grinding, and etching steps. It then discusses common microstructures seen in steel like ferrite, cementite, pearlite, bainite, and martensite. Specific preparation methods are provided for revealing these microstructures clearly. The document aims to describe the terminology and microstructures of ferrous alloys.
Dokumen ini membahas tentang Indeks Miller, yaitu sistem notasi (h,k,l) untuk menunjukkan bidang dan arah kristal. Indeks Miller diperkenalkan pada tahun 1839 oleh William Hallowes Miller dan digunakan untuk mendata bidang sel satuan dan mengetahui posisi atom. Cara menentukan indeks Miller adalah dengan menghitung titik potong bidang dengan sumbu kristal, bilangan resiprok, dan membuatnya menjadi bilangan bulat terke
Rockwell hardness testing involves indenting a material with either a diamond or steel ball indenter under a minor preload and then a major load. The difference in indentation depth is used to determine the Rockwell hardness number on various scales. There are 30 Rockwell scales that use different indenters and loads. Factors like material type, thickness, and location must be considered to select the appropriate scale. Rockwell hardness testing can detect variations in case hardness and decarburization of case hardened parts. Testing can also be done at elevated temperatures using specialized testers.
The document discusses two common hardness tests: the Brinell hardness test and the Rockwell hardness test. The Brinell hardness test uses a spherical indenter that is pressed into the material under a load. The size of the indentation is then measured and correlated to a Brinell hardness number. The Rockwell hardness test uses different indenters and loads depending on the scale being used. It measures the increase in depth of an indentation to determine the Rockwell hardness number. Both tests provide a measure of a material's resistance to plastic deformation and can indicate its wear properties.
The document discusses various properties of engineering materials that are important for mechanical design. It describes six main families of materials - metals, ceramics, glasses, polymers, elastomers, and hybrid materials. Within each family, materials share common properties, such as ceramics being hard, brittle, and corrosion resistant, while metals are ductile, tough, and good conductors. The document outlines key mechanical, thermal, electrical, optical, environmental resistance, and eco-friendly properties of materials. It emphasizes that successful design requires matching the right material with the required properties for the application.
Hardness is a material's resistance to plastic deformation from abrasion or localized pressure. Hardness can be measured using various tests such as Brinell hardness testing, Rockwell hardness testing, and Shore hardness testing. Brinell hardness testing involves pressing a hard ball into a material under a specified load and measuring the indentation diameter. Rockwell hardness testing uses different indenters under standardized loads to measure penetration depth. Shore hardness testing uses a durometer to measure indentation of plastics and rubbers on the Shore A and D scales. Hardness values provide a relative measure of indentation resistance but do not correlate directly to other material properties.
The document provides information about different hardness tests for materials, including Brinell hardness test, Rockwell hardness test, and Vickers hardness test. It explains how each test is conducted, the equipment used, factors that influence the measurements, advantages and disadvantages of the tests. Correlations between hardness values and properties like tensile strength are also discussed. Various hardness scales are compared. Microhardness testing and applications are outlined as well.
Teks tersebut merangkum konsep-konsep dasar struktur kristal dan teknik difraksi sinar-X, neutron, dan elektron untuk menganalisis struktur kristal. Secara khusus, teks tersebut menjelaskan tentang struktur kisi kristal, sel satuan, simetri kristal, struktur kristal sederhana, difraksi sinar-X, hukum Bragg, teknik eksperimen difraksi, dan aplikasi lainnya seperti untuk menentukan
1) Cacat pada kristal dapat berupa cacat titik, garis, permukaan, dan volume yang disebabkan oleh ketidaksempurnaan susunan atom.
2) Jenis cacat antara lain cacat titik, cacat stoikiometri seperti Frenkel dan Schottky, serta cacat non-stoikiometri seperti kelebihan atau kekurangan logam.
3) Cacat permukaan meliputi cacat permukaan luar dan dalam seperti batas butir dan kembar.
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.
Cacat titik pada kristal dapat berupa kekosongan, subtitusi, interstisi, dan schottky. Kekosongan terjadi ketika atom hilang dari tempatnya, subtitusi ketika atom asing menggantikan atom asli, dan interstisi ketika atom kecil menempati ruang antarmolekul. Cacat-cacat ini dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimia bahan seperti konduktivitas dan kekuatan.
1. Ikatan kovalen terbentuk dari pemakaian bersama elektron oleh atom-atom nonlogam, membentuk molekul unsur atau senyawa. 2. Ikatan kovalen dapat berupa tunggal, rangkap dua, atau rangkap tiga. 3. Sifat senyawa kovalen dipengaruhi oleh ukuran molekulnya, dengan senyawa kovalen raksasa memiliki titik didih dan leleh yang tinggi.
Dokumen tersebut membahas struktur dan sifat inti atom, mulai dari penemuan inti atom oleh Rutherford hingga perkembangan berbagai model inti seperti model gas Fermi, model kulit, model tetes cairan, model rotasional, vibrasional, dan Nilsson yang mempertimbangkan sifat independen atau kolektif nukleon dalam inti.
Dokumen tersebut membahas berbagai model struktur inti atom, mulai dari model independen seperti model gas Fermi, model kulit, dan model alfa, hingga model kolektif seperti model tetes cairan, model rotasional, model vibrasional, dan model gabungan seperti model Nilsson. Dokumen juga menjelaskan penemuan neutron, proton, dan perkembangan pemahaman struktur inti atom secara historis.
Dokumen tersebut membahas tentang susunan atom dalam benda padat. Terdapat dua jenis susunan atom yaitu kristal dan amorf. Kristal memiliki susunan atom yang teratur secara berulang sedangkan amorf tidak. Jenis ikatan antara atom yang umum terdapat pada benda padat dijelaskan. Dokumen juga menjelaskan tentang ketidaksempurnaan yang dapat terjadi pada benda padat seperti cacat titik, dislokasi, dan cacat ant
1. TUGAS IV
CACAT KRISTAL DAN DISLOKASI
DI SUSUN OLEH:
SYAMSUL HUDA/ 421103980
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SURABAYA
2013
1
2. BAB I
CACAT KRISTAL
1.1
Pengertian kristal
Kristal adalah suatu padatan yang atom, molekul, atau ion penyusunnya terkemas
secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi. Secara umum, zat cair
membentuk kristal ketika mengalami proses pemadatan. Pada kondisi ideal, hasilnya bisa
berupa kristal tunggal, yang semua atom-atom dalam padatannya "terpasang" pada kisi atau
struktur kristal yang sama, tapi secara umum kebanyakan kristal terbentuk secara simultan
sehingga menghasilkan padatan polikristalin. Misalnya, kebanyakan logam yang kita temui
sehari-hari merupakan polikristal. Struktur kristal mana yang akan terbentuk dari suatu cairan
tergantung pada kimia cairannya sendiri, kondisi ketika terjadi pemadatan, dan tekanan
ambien. Kristal terbentuk karena proses kristalisasi. Pengertian kristalisasi sendiri yaitu proses
pembentukan kristal yang terjadi pada saat pembekuan, perubahan dari fasa cair ke fasa padat.
Jika ditinjau dari mekanismenya, kristalisasi terjadi melalui 2 tahap:
1. Tahapan Nucleation (pembentukan inti)
2. Tahapan Crystal Growth (Pertumbuhan Kristal)
Gambar 1.1 Kristal Insulin
Secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut :
Dalam keadaaan cair, atom-atom tidak memiliki susunan yang teratur (selalu mudah
bergerak) dan mempunyai temperature yang relatip tinggi serta atom-atomnya memiliki
energi yang cukup banyak sehingga mudah bergerak dan tidak ada pengaturan letak atom
relatip terhadap atom lainnya. Dengan semakin turunnya temperature maka energy atom akan
semakin rendah dan semakin sulit bergerak sehingga atom-atom ini mulai mencari atau
mengatur kedudukan relatip terhadap atom lainnya dan mulai membentuk lattice. Proses ini
2
3. terjadi pada temperature yang relatip lebih dingin dimana sekelompok atom menyusun diri
membentuk inti Kristal. Inti-inti ini akan menjadi pusat dari proses kristalisasi selanjutnya.
Dengan semakin turunnya temperature maka akan semakin banyak atom-atom yang
ikut bergabung dengan inti yang sudah ada ataupun membentuk inti baru. Setiap inti akan
tumbuh dengan menarik atom-atom lainnya dari cairan ataupun dari inti yang tidak sempat
tumbuh, untuk mengisi tempat kosong pada lattice yang akan dibentuk. Pertumbuhan ini
berlangsung dari tempat yang bersuhu dingin ke tempat yang bersuhu panas. Pertumbuhan ini
tidak bergerak lurus saja tetapi mulai membentuk cabang-cabang dan ranting-ranting. Struktur
ini disebut dengan struktur dendritik. Dendrit ini akan terus tumbuh ke segala arah sehingga
cabang-cabang (ranting-ranting) dendrit ini hampir bersentuhan satu dengan lainnya sehingga
sisa cairang yang terakhir akan membeku disela-sela dendrit ini.
Pertemuan antara satu dendrit kristal dengan lainnya dinamakan grain boundary (butirbutir kristal) yang merupakan bidang yang membatasi antara 2 kristal. Pada grain boundary
ini akan terkandun unsur-unsur ikutan (impurity) yang lebih banyak dan pada grain boundary
ini juga terdapat ketidakteraturan susunan atom (mismatch).
Istilah "kristal" memiliki makna yang sudah ditentukan dalam ilmu material dan fisika
zat padat, dalam kehidupan sehari-hari "kristal" merujuk pada benda padat yang menunjukkan
bentuk geometri tertentu, dan kerap kali sedap di mata. Berbagai bentuk kristal tersebut dapat
ditemukan di alam. Bentuk-bentuk kristal ini bergantung pada jenis ikatan molekuler antara
atom-atom untuk menentukan strukturnya, dan juga keadaan terciptanya kristal tersebut.
Bunga salju, intan, dan garam dapur adalah contoh-contoh kristal.
Susunan yang sempurna ada di keseluruhan material kristal pada skala atom tidaklah
ada. Semua bahan padat mengandung sejumlah besar cacat atau ketaksempurnaan. Beberapa
material kristalin mungkin menunjukkan sifat-sifat elektrik khas, seperti efek feroelektrik atau
efek piezoelektrik. Kebanyakan material kristalin memiliki berbagai jenis cacat kristalografis.
Jenis dan struktur cacat-cacat tersebut dapat berefek besar pada sifat-sifat material tersebut.
3
4. 1.2
Pembentukan Kristal
Adapun cara terbentuknya kristal secara sederhana bahwa dalam keadaaan cair, atom-
atom tidak memiliki susunan yang teratur (selalu mudah bergerak) dan mempunyai
temperature yang relatip tinggi serta atom-atomnya memiliki energi yang cukup banyak
sehingga mudah bergerak dan tidak ada pengaturan letak atom relatif terhadap atom lainnya.
Dengan semakin turunnya temperature maka energy atom akan semakin rendah dan semakin
sulit bergerak sehingga atom-atom ini mulai mencari atau mengatur kedudukan relatip
terhadap atom lainnya dan mulai membentuk lattice. Proses ini terjadi pada temperature yang
relatip lebih dingin dimana sekelompok atom menyusun diri membentuk inti Kristal. Inti-inti
ini akan menjadi pusat dari proses kristalisasi selanjutnya.
Ciri kristal yang sempurna (perfect crystal ) adalah terdapat pengulangan posisi
setimbang atom-atom penyusun kristal. Terdapat berbagai cacat sebagai penyimpangan dari
kristal sempurna, tapi yang akan dibahas hanyalah cacat titik.
1.3
Cacat Kristal
Cacat dapat terjadi karena adanya solidifikasi (pendinginan) ataupun akibat dari luar.
Cacat paling sederhana adalah kehilangan atom pada posisi tertentu dalam kristal (vacancy)
yang sering disebut cacat Schottky. Cacat kristal yang terjadi dalam suatu bahan padat dapat
mempengaruhi sifat fisis tertentu seperti sifat mekanik atau sifat listrik. Cara memodelkan
cacat ini adalah dengan menganggap terjadi perpindahan suatu atom (atau molekul) dari suatu
titik dalam kristal ke permukaan.
Perubahan ini adalah endoterm (tidak disukai) tetap diimbangi oleh penaikan entropi
akibat peningkatan ketakteraturan kristal. Kita gunakan anggapan (1) energi yang diperlukan
untuk memindahkan atom dari kisi ke permukaan adalah “v dan (2) kekosongan yang ada
amatlah jarang sehingga proses ini dianggap “independen”. Dengan asumsi ini, dapat
dituliskan :
4
5. Dengan n adalah jumlah kekosongan, dan faktor kombinatorial adalah jumlah cara
mendistribusikan kekosongan dalam kristal. Keadaan setimbang adalah keadaan dengan nilai
A(n) minimum, yaitu :
Dimana kita mengabaikan nilai n dibandingkan dengan N. Cacat yang lain yang
dikenal adalah acat Frenkel, dimana kekosongan diimbangi dengan interstisi di tempat lain.
Anggap energi yang dibutuhkan untuk memindahkan atom dari kisi ke interstisi adalah “I , N
adalah jumlah titik dalam kisi dan N0 adalah jumlah titik yang mungkin disisipi.
Dengan cara yang sama (meminimalkan A), kita peroleh:
Secara umum, entropi dapat dituliskan sebagai S = k ln (N; V;E), dengan adalah jumlah
susunan yang mungkin dari suatu sistem.
Angka kesetimbangan vakansi, N untuk material tertentu tergantung atas kenaikan temperatur
v
sesuai dengan persamaan:
dimana N = jumlah total sisi
Q = energi yang diperlukan untuk membentuk vakansi
v
T = 5emperature mutlak, K
-23
k = konstanta Boltzmqan = 1,38 x 10
-5
J/atom-K = 8,62 x 10 eV/atom-
K
5
6. Gambar 1.3 Cacat Kekosongan (Vacancy) dan Cacat Interstisi
Selain cacat vacancy (kekosongan), salah satu macam cacat titik adalah cacat interstisi
yaitu sebuah atom dari bahan kristal yang berdesakan ke dalam sisi interstisi, yaitu ruang
kosong kecil dimana dalam kondisi normal tidak diisi atom. Pada logam, interstisi diri
mengakibatkan distorsi yang relatif besar di sekitar kisi karena atom interstisi lebih besar dari
ruang interstisi. Karena itu pembentukan cacat ini kemungkinannya kecil, dan juga
konsentrasinya kecil, dimana konsentrasinya jauh lebih kecil dari cacat vakansi.
Cacat tersebut dapat berupa :
1.3.1 Cacat Titik dan Jenis Cacat
1.
Cacat kekosongan (Vacancy) yang terjadi karena tidak terisinya suatu posisi atom
pada lattice atau kekosongan sisi kisi, yaitu sisi yang seharusnya ditempati atom,
kehilangan atomnya. Vakansi terbentuk selama proses pembekuan, dan juga
karena getaran atom yang mengakibatkan perpindahan atom dari sisi kisi
normalnya.
2.
Interstitial (sisipan) adalah “salah tempat”, posisi yang seharusnya kosong justru
ditempati atom. Interstitial diffusion secara umum lebih cepat daripada vacancy
diffusion karena ikatan dari interstiti terhadap atom-atom sekelilingnya lebih kuat
dan terdapat beberapa posisi interstiti dibandingkan posisi kekosongan dalam hal
berdifusi.
3.
Impurity (ketidakmurnian), adanya atom “asing” yang menggantikan tempat yang
seharusnya diisi oleh atom. Impuritas adalah atom asing yang hadir pada material.
Logam murni yang hanya terdiri dari satu jenis atom adalah tidak mungkin.
Impuritas bisa menyebabkan cacat titik pada kristal. Ada paduan dimana atom
impuritas sengaja ditambahkan untuk mendapatkan karakteristik tertentu pada
material seperti untuk meningkatkan kekuatan mekanik atau ketahanan korosi.
6
7. 4.
Cacat Schottky dan Frenkel banyak dijumpai pada kristal ionik. Cacat Schottky
adalah berupa kekosongan pada suatu titik kisi bersama-sama dengan cacat
sisipan di permukaan. Sedangkan bila kekosongan berpasangan dengan sisipan di
dalam kristal membentuk cacat Frenkel.
1.3.2 Cacat Bidang
Pada bahan polikristal, zat padat tersusun oleh kristal-kristal kecil yang disebut butir
(grain). Setiap butir dapat berukuran mulai dari nanometer hingga mikrometer. Pada setiap
butir atom-atom tersusun pada arah tertentu, dan arah keteraturan atom ini bervariasi dari satu
butir ke butir lain. Batasan antara 2 buah dimensi dan umumnya memisahkan daerah dari
material yang mempunyai struktur kristal berbeda dan atau arah kristalnya berbeda, misalnya :
Batas Butir (karena bagian batas butir inilah yang membeku paling akhir dan mempunyai
orientasi serta arah atom yang tidak sama. Semakin banyak batas butir maka akan semakin
besar peluang menghentikan dislokasi. Kemudian contoh yang berikutnya adalah Twin (Batas
butir tapi special, maksudnya, antara butiran satu dengan butiran lainnya merupakan
cerminan) dan ini menimbulkan cacat pada daerah batas butir, sehingga disebut cacat batas
butir.
1.3.3 Cacat Ruang
Perubahan bentuk secara permanen disebut dengan Deformasi Plastis, deformasi
plastis terjadi dengan mekanisme :
a. Slip, yaitu : Perubahan dari metallic material oleh pergerakan dari luar sepanjang
Kristal. Bidang slip dan arah slip terjadi pada bidang grafik dan arah atom yang paling
padat karena dia butuh energi yang paling ringan atau kecil. Lihat gambar 1.4
Gambar 1.4. Perubahan dari metallic material oleh pergerakan
7
8. b. Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya sedemikian rupa
sehingga susunan atom di bagian tersebut akan membentuk simetri dengan bagian
kristal yang lain yang tidak mengalami twinning. Lihat gambar 1.5
Gambar 1.5 Twinning terjadi bila satu bagian dari butir berubah orientasinya.
8
9. BAB II
DISLOKASI
2.1
Pengertian Dislokasi
Dislokasi adalah suatu pergeseran atau pegerakan atom-atom di dalam sistem kristal
logam akibat tegangan mekanik yang dapat menciptakan deformasi plastis (perubahan
dimensi secara permanen). Pada saat terjadinya deformasi plastis maka melibatkan pergerakan
sejumlah besar dislokasi, sebuah dislokasi sisi bergerak sebagai respons terhadap tegangan
geser yang diterapkan hingga akhirnya menimbulkan deformasi plastis seperti ditunjukan
pada gambaar 1. Dimana sebuah dislokasi berada dibidang A, dan pada saat tegangan geser
diberikan dilokasi pada bidang A dipaksa kekanan kearah bidang B dan seterusnya hingga
akirnya membentuk Kristal yang sempurna. .
Proses dimana deformasi plastis dihasilkan oleh gerakan dislokasi disebut Slip;
bidang kristalografi sepanjang yang melintasi dislokasi garis adalah bidang slip, seperti
ditunjukkan pada Gambar 2.1. Dislokasi bisa mudah bergerak dan juga bisa sulit bergerak.
Misalya pada proses pengerjaan dingin (cold work) terjadi peningkatan dislokasi di dalam
kristal logam sehingga kekuatan logam meningkat, namun keuletan menurun. Pada dasarnya
dislokasi itu ada dua, yaitu dislokasi sisi dan dislokasi ulir namun ada juga dislokasi
campuran yaitu kombinasi antara dislokasi sisi dan dislokasi ulir.
Dalam ilmu material, dislokasi adalah kristalografi cacat, atau ketidakteraturan, dalam
struktur kristal. Teori ini awalnya dikembangkan oleh Vito Volterra pada tahun 1905.
Beberapa jenis dislokasi dapat digambarkan sebagai disebabkan oleh penghentian pesawat
dari atom di tengah-tengah sebuah kristal. Dalam kasus seperti itu, di sekitar pesawat tidak
lurus, tapi tekuk di sekitar tepi menghentikan pesawat sehingga struktur kristal yang tertata
dengan sempurna di kedua sisi. Analogi dengan tumpukan kertas sangat tepat, jika setengah
secarik kertas dimasukkan ke dalam tumpukan kertas, cacat dalam tumpukan hanya terlihat di
pinggir setengah lembar. Ada dua tipe utama: dislokasi tepi dan dislokasi ulir. Mixed
dislokasi penengah antara ini.
9
10. Gambar 2.1 Ujung Dislokasi ulir dan sisi
Secara matematis, dislokasi adalah jenis topologi cacat, kadang-kadang disebut soliton. Dua
dislokasi berlawanan orientasi, ketika dibawa bersama-sama, dapat membatalkan satu sama
lain (ini adalah proses penghancuran), tetapi satu dislokasi biasanya tidak dapat menghilang
dengan sendirinya.
2.2 Karakteristik Dislokasi dan Macam-Macam Dislokasi
Beberapa karakteristik dislokasi berpengaruh kepada sifat mekanik material . Termasuk
medan regangan yang berada disekitar dislokasi yang akan menentukan mobilitas dislokasi
dan kemampuan untuk bertambahnya dislokasi. Jika logam mengalami deformasi , 5% energi
deformasi tetap berada pada material , sisanya menjadi panas. Sebagian besar energi yang
disimpan tersebut berupa energi regangan dan berada disekitar dislokasi . Energi regangan
berupa: tekan , tarik dan geser. Jenis dislokasi ditentukan oleh orientasi garis dislokasi dan
Vektor Burgers :
–
Saling tegak lurus maka dislokasi tepi
–
Sejajar maka dislokasi sekrup
Arah Vektor Burgers pada logam = arah kristalografi terpadat.
Besar Vektor Burgers = jarak antar atom
10
11. 2.2.1 Dislokasi Geometri
Gambar 2.3 Crystal Kisi-Kisi Menunjukkan Atom dan Pesawat
Dua jenis utama dislokasi adalah tepi dan sekrup. Dislokasi ditemukan dalam
bahan nyata biasanya dicampur, yang berarti bahwa mereka memiliki
karakteristik dari keduanya. Sebuah bahan kristal terdiri dari atom array biasa,
disusun dalam bidang kisi.
Gambar 2.4 Skema Diagram (kisi pesawat) menunjukkan dislokasi sisi. Vektor
Burgers hitam, garis dislokasi dengan warna biru.
2.2.2 Dislokasi Sisi
Sebuah dislokasi sisi merupakan suatu cacat di mana setengah ekstra
bidang atom diperkenalkan pertengahan jalan melalui kristal, distorsi pesawat
dekat atom. Bila kekuatan yang cukup diberikan dari satu sisi struktur kristal,
pesawat tambahan ini melewati atom pesawat pecah dan bergabung dengan ikatan
bersama mereka sampai mencapai batas butir. Sebuah diagram skematik
sederhana seperti pesawat atom dapat digunakan untuk menggambarkan cacat kisi
seperti dislokasi. Dislokasi memiliki dua sifat, garis arah, yang merupakan arah
berjalan sepanjang dasar setengah ekstra pesawat, dan vektor Burgers yang
11
12. menggambarkan besar dan arah distorsi ke kisi. Dalam sebuah dislokasi tepi,
Burgers vektor tegak lurus terhadap arah garis.
Tekanan yang disebabkan oleh dislokasi sisi sangat kompleks karena asimetri
yang terkandung di dalamnya. Tegangan tersebut dijelaskan oleh tiga persamaan:
di mana:
μ = modulus geser dari bahan
b = adalah vektor Burgers
ν = adalah rasio Poisson
x dan y = koordinat
Persamaan ini menyarankan halter berorientasi vertikal tegangan yang
mengelilingi dislokasi, dengan kompresi yang dialami oleh atom dekat ekstra
pesawat, dan ketegangan yang dialami oleh orang-atom dekat hilang pesawat.
2.2.3 Dislokasi Ulir
Gambar 2.5 Kanan Bawah Menunjukkan Dislokasi Ulir
12
13. Gambar 2.6 Skema Diagram (kisi pesawat) menunjukkan Dislokasi Ulir
Sebuah dislokasi ulir jauh lebih sulit untuk memvisualisasikan. Bayangkan
memotong kristal sepanjang pesawat dan tergelincir satu setengah melintasi kisi
lain dengan sebuah vektor, yang setengah-setengah akan cocok kembali bersamasama tanpa meninggalkan cacat. Jika hanya pergi bagian memotong jalan melalui
kristal, dan kemudian tergelincir, batas dari memotong adalah dislokasi ulir. Ini
terdiri dari sebuah struktur di mana heliks dilacak di sekitar jalan adalah cacat
linear (garis dislokasi) oleh pesawat atom dalam kisi kristal (Gambar 2.6).
Mungkin analogi yang paling dekat adalah spiraliris ham. Dislokasi ulir murni,
vektor Burgers sejajar dengan garis arah.
Meskipun kesulitan dalam visualisasi, tekanan yang disebabkan oleh dislokasi ulir
kurang kompleks daripada sebuah dislokasi sisi. Tegangan tersebut hanya perlu
satu persamaan, seperti simetri memungkinkan hanya satu koordinat radial untuk
digunakan:
di mana:
μ = modulus geser dari bahan
b = adalah vektor Burgers
r = koordinat
Persamaan ini menunjukkan silinder panjang stres yang memancar keluar
dari silinder dan menurun dengan jarak. Model sederhana ini menghasilkan nilai
yang tak terhingga untuk inti dislokasi pada r = 0 dan sehingga hanya berlaku
untuk menekankan di luar inti dislokasi.
13
14. 2.2.4 Dislokasi Campuran
Dalam banyak bahan, dislokasi dapat ditemukan di mana garis arah dan
Burgers vektor yang tidak tegak lurus atau paralel dan dislokasi ini disebut
dislokasi campuran, yang terdiri dari karakter ulir dan karakter tepi.
Gambar 2.7 Skema Diagram menunjukkan Dislokasi campuran
: arah tegangan geser tegak lurus garis dislokasi maka gerak dislokasi
sejajar tegangan geser
:tegangan geser searah garis dislokasi maka gerak dislokasi tegak lurus
tegangan geser
Dislokasi campuran : arah gerak garis dislokasi tidak // ataupun tegak lurus arah
tegangan geser
2.3
Sumber Dislokasi
Kerapatan dislokasi dalam suatu material dapat ditingkatkan oleh deformasi plastik
oleh hubungan berikut:
Karena kerapatan dislokasi meningkat dengan deformasi plastik, sebuah mekanisme
untuk menciptakan dislokasi harus diaktifkan dalam materi. Tiga mekanisme untuk
pembentukan dislokasi dibentuk oleh homogen nukleasi, inisiasi batas butir, dan interface kisi
dan permukaan, presipitat, tersebar fase, atau memperkuat serat.
Penciptaan dislokasi oleh nukleasi homogen adalah hasil dari pecahnya ikatan atom sepanjang
garis dalam kisi. Sebuah pesawat dalam kisi dicukur, sehingga dihadapi setengah pesawat
atau dislokasi. Dislokasi ini menjauh antara yang satu dan lainnya melalui kisi. Dalam
homogen nukleasi bentuk kristal dislokasi dari sempurna dan melewati simultan dari banyak
ikatan, energi yang diperlukan untuk nukleasi homogen tinggi. Misalnya stres diperlukan
untuk homogen nukleasi tembaga
14
15. ,
Di mana:
G = modulus geser tembaga (46 GPa)
= stres 3,4 Gpa
Oleh karena itu, dalam deformasi konvensional homogen nukleasi memerlukan
terkonsentrasi stres, dan sangat tidak mungkin. Batas butir inisiasi dan antarmuka interaksi
yang lebih umum sumber dislokasi.
Langkah-langkah dan tepian di batas butir merupakan sumber penting dislokasi pada
tahap awal deformasi plastik, permukaan kristal dapat menghasilkan dislokasi di dalam
kristal. Karena langkah-langkah kecil di permukaan kristal, stres di daerah tertentu di
permukaan jauh lebih besar daripada rata-rata stres dalam kisi. Dislokasi kemudian
disebarkan ke kisi dengan cara yang sama seperti dalam batas butir inisiasi. Dalam
monocrystals, mayoritas dislokasi terbentuk di permukaan. Kerapatan dislokasi 200
mikrometer ke permukaan material, telah terbukti menjadi enam kali lebih tinggi daripada
kepadatan dalam massal. Namun, dalam bahan polikristalin sumber permukaan tidak dapat
memiliki pengaruh yang besar karena sebagian besar butir tidak berhubungan dengan
permukaan.
Batas antara logam dan oksida dapat sangat meningkatkan jumlah dislokasi yang
terjadi. Lapisan oksida menempatkan permukaan logam dalam ketegangan karena memeras
atom oksigen ke dalam kisi, dan atom oksigen di bawah kompresi. Hal ini sangat
meningkatkan tekanan pada permukaan logam dan akibatnya jumlah dislokasi terbentuk pada
permukaan. Tekanan yang dihasilkan oleh sumber dislokasi dapat divisualisasikan dengan
photoelasticity dalam Lif iradiasi gamma-kristal tunggal. Tegangan tarik sepanjang bidang
luncur merah. Stres kompresi hijau gelap.
2.4
Dislokasi Terpeleset dan Plastisitas
Salah satu tantangan dalam ilmu material adalah untuk menjelaskan plastisitas dalam
istilah mikroskopis. Sebuah usaha untuk menghitung tegangan geser pada bidang yang atom
tetangga dapat melewati satu sama lain dalam kristal yang sempurna menunjukkan bahwa,
untuk bahan dengan modulus geser G, kekuatan geser τ m diberikan kira-kira oleh:
15
16. Modulus geser = 20.000-150.000 MPa,
Tegangan geser = 0,5-10 Mpa
Pada tahun 1934, Egon Orowan, Michael Polanyi dan GI Taylor, secara simultan
menyadari bahwa deformasi plastis dapat dijelaskan dalam kerangka teori dislokasi. Dislokasi
dapat bergerak jika atom dari salah satu pesawat sekitar melanggar obligasi dan rebond
dengan atom di tepi terminating. Akibatnya, pesawat setengah atom bergerak dalam
menanggapi tegangan geser dengan melanggar dan mereformasi garis obligasi, pada satu
waktu.
Energi yang dibutuhkan untuk memecahkan ikatan tunggal kurang dari yang
dibutuhkan untuk memutuskan semua ikatan pada seluruh bidang atom sekaligus. Bahkan
model sederhana ini gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan dislokasi plastisitas
menunjukkan bahwa mungkin pada tegangan jauh lebih rendah dibandingkan dengan kristal
yang sempurna. Dalam banyak bahan, terutama bahan ulet, dislokasi adalah pembawa
deformasi plastik, dan energi yang dibutuhkan untuk memindahkan kurang dari energi yang
dibutuhkan untuk patah tulang material. Dislokasi menimbulkan sifat lunak karakteristik
logam.
Ketika logam menjadi sasaran untuk bekerja dingin (deformasi pada suhu yang relatif
rendah dibandingkan dengan bahan temperatur leleh absolut, T
0,3 T
m)
m,
yaitu biasanya kurang dari
meningkatkan kerapatan dislokasi akibat pembentukan dislokasi baru dan dislokasi
perkalian. Akibatnya meningkatkan ketegangan tumpang tindih antara bidang dislokasi yang
berdekatan secara bertahap meningkatkan ketahanan terhadap gerakan dislokasi lebih lanjut.
Ini menyebabkan pengerasan logam sebagai deformasi kemajuan. Efek ini dikenal sebagai
pengerasan regangan. Kusut dislokasi ditemukan pada tahap awal deformasi dan muncul
sebagai non batas-batas yang terdefinisi dengan baik. Proses dinamis pemulihan pada
akhirnya mengarah pada pembentukan struktur selular yang berisi batas-batas dengan salah
orientasi lebih rendah dari 15°. Selain itu, menjepit menambahkan poin yang menghambat
gerak dislokasi, seperti elemen paduan, dapat memperkenalkan bidang stres yang pada
akhirnya memperkuat materi dengan mengharuskan tegangan yang lebih tinggi untuk
mengatasi stres dan terus menjepit pergerakan dislokasi.
16
17. Efek pengerasan regangan oleh akumulasi dislokasi dan struktur gandum terbentuk
pada tekanan tinggi dapat dihilangkan dengan perlakuan panas yang tepat (anil) yang
mendorong pemulihan dan selanjutnya recrystallisation material.
Gabungan teknik pemrosesan pekerjaan pengerasan dan anil memungkinkan untuk
mengontrol kerapatan dislokasi, dislokasi derajat keterlibatan, dan akhirnya kekuatan luluh
material.
2.5
Dislokasi Memanjat
Dislokasi dapat menyelinap dalam bidang yang mengandung dislokasi dan Burgers
Vector. Untuk dislokasi ulir, dislokasi dan vektor Burgers sejajar, sehingga dislokasi mungkin
akan terpeleset di setiap bidang yang mengandung dislokasi. Untuk dislokasi sisi, dislokasi
dan vektor Burgers tegak lurus, sehingga hanya ada satu pesawat di mana dislokasi dapat
tergelincir.
Ada mekanisme alternatif gerakan dislokasi, yang secara fundamental berbeda dari
slip, yang memungkinkan sebuah dislokasi tepi untuk bergerak keluar dari slip, yang dikenal
sebagai memanjat dislokasi. Memanjat memungkinkan dislokasi dislokasi sisi untuk bergerak
tegak lurus pada bidang slip. Kekuatan pendorong untuk mendaki dislokasi adalah gerakan
kekosongan melalui kisi-kisi kristal. Jika kekosongan bergerak di samping batas bidang
tambahan setengah atom yang membentuk dislokasi sisi, atom dalam pesawat setengah
terdekat dengan kekosongan dapat melompat dan mengisi kekosongan. Pergeseran atom ini
bergerak kekosongan sesuai dengan bidang setengah atom, menyebabkan pergeseran, atau
mendaki positif dari dislokasi. Proses kekosongan terserap di batas setengah bidang atom,
bukan diciptakan, dikenal sebagai memanjat negatif. Sejak dislokasi memanjat hasil dari
masing-masing atom melompat ke kekosongan, memanjat terjadi pada diameter atom tunggal
bertahap.
Selama memanjat positif, kristal menyusut dalam arah tegak lurus terhadap bidang
tambahan setengah atom atom karena dikeluarkan dari setengah pesawat. Sejak negatif
memanjat melibatkan penambahan atom untuk setengah pesawat, kristal tumbuh dalam arah
tegak lurus terhadap pesawat setengah. Oleh karena itu, kompresi stres dalam arah tegak lurus
terhadap pesawat setengah mempromosikan memanjat positif, sedangkan tegangan tarik
mempromosikan memanjat negatif. Ini adalah salah satu perbedaan utama antara slip dan
memanjat, karena slip hanya disebabkan oleh tegangan geser.
17
18. Salah satu perbedaan tambahan antara dislokasi slip dan memanjat adalah temperatur
ketergantungan. Memanjat terjadi jauh lebih cepat pada temperatur tinggi daripada suhu
rendah akibat kenaikan kekosongan gerak. Slip, di sisi lain, hanya memiliki sedikit
ketergantungan pada suhu
18