Kelelahan Logam: Apa Itu Dan Bagaimana Anda Bisa Menolaknya

Daftar Isi:

Kelelahan Logam: Apa Itu Dan Bagaimana Anda Bisa Menolaknya
Kelelahan Logam: Apa Itu Dan Bagaimana Anda Bisa Menolaknya

Video: Kelelahan Logam: Apa Itu Dan Bagaimana Anda Bisa Menolaknya

Video: Kelelahan Logam: Apa Itu Dan Bagaimana Anda Bisa Menolaknya
Video: Percobaan kelelahan logam 2024, Maret
Anonim

Kelelahan logam adalah proses akumulasi bertahap kerusakan mikroskopis dalam struktur logam di bawah pengaruh faktor eksternal, yang selanjutnya berkembang menjadi lebih besar dan lebih besar. Ini adalah kejadian yang sering terjadi yang dapat menyebabkan hasil yang sangat buruk.

Fraktur kelelahan tipikal
Fraktur kelelahan tipikal

Deteksi dan deskripsi fenomena

Pelopor fenomena ini adalah insinyur pertambangan Jerman Wilhelm Albert, yang pada tahun 1829 menggambarkan keausan logam berdasarkan hasil eksperimennya menggunakan contoh tikungan berulang dari rantai rantai kerekan tambang pada mesin eksperimental yang ia kembangkan. Namun, istilah "kelelahan logam" baru diperkenalkan pada tahun 1839 oleh ilmuwan Prancis Jean-Victor Poncelet, yang menggambarkan penurunan kekuatan struktur baja di bawah pengaruh tekanan siklik.

Beberapa saat kemudian, insinyur Jerman August Wöller memberikan kontribusi pada teori kelelahan logam, serta desain struktur logam yang mengalami tekanan siklik, menerbitkan pada tahun 1858-1870 hasil eksperimen dengan besi dan baja dalam kondisi tegangan berulang. -kompresi. Hasil penelitiannya pada tahun 1874 disajikan secara grafis dalam bentuk tabel oleh arsitek Jerman Lewis Spangenberg. Sejak itu, representasi visual dari hubungan yang diperoleh antara amplitudo tegangan siklus dan jumlah siklus sebelum penghancuran struktur logam disebut diagram Völler.

Sejak itu, fenomena kelelahan logam telah menerima definisi yang jelas sebagai proses akumulasi dari waktu ke waktu kerusakan pada struktur logam di bawah aksi tegangan bolak-balik (biasanya siklik), yang menyebabkan perubahan sifat struktur, pembentukan retakan di dalamnya, perkembangan progresifnya dan penghancuran material selanjutnya.

Konsekuensi dari kelelahan logam

Kelelahan logam progresif dapat menyebabkan kerusakan struktur logam. Sebagai aturan, ini terjadi selama operasi mereka (ketika beban maksimum pada mekanisme dilakukan), yang dapat menyebabkan kecelakaan dan bencana, termasuk dengan korban manusia. Contoh beberapa insiden paling terkenal:

- bencana kereta api Versailles pada tahun 1842, yang mengakibatkan 55 orang meninggal (penyebabnya adalah fraktur kelelahan poros lokomotif).

- kecelakaan kereta listrik berkecepatan tinggi ICE di dekat komune Eschede di Jerman pada tahun 1998, yang mengakibatkan 101 orang meninggal dan 88 terluka (dengan kecepatan 200 km / jam ban roda pecah di kereta).

- kecelakaan di HPP Sayano-Shushenskaya pada tahun 2009 (penyebabnya adalah kerusakan kelelahan pada titik pemasangan unit pembangkit listrik tenaga air stasiun, termasuk penutup turbin).

Pencegahan kelelahan logam

Kelelahan logam biasanya dicegah dengan memodifikasi bagian dari struktur logam untuk menghindari pembebanan siklik, atau dengan mengganti bahan yang digunakan dalam struktur dengan bahan yang tidak mudah lelah. Juga, peningkatan nyata dalam daya tahan struktur disediakan oleh beberapa metode perlakuan kimia-termal logam (nitridasi, nitrokarburasi, dll.). Metode lain untuk mencegah kelelahan logam adalah penyemprotan termal, yang menciptakan tegangan tekan pada permukaan material, yang membantu melindungi bagian logam dari patah.

Direkomendasikan: