Kekuatan Yield vs Kekuatan Tarik: Metrik Kunci dalam Mekanika Material

Kekuatan Yield vs Kekuatan Tarik: Metrik Kunci dalam Mekanika Material

Memahami berbagai istilah yang digunakan untuk mendefinisikan logam sangat penting untuk mengimplementasikannya dengan benar di komponen Anda. Kekuatan luluh dan kekuatan tarik adalah dua sifat fisik yang paling penting, tetapi apa dua istilah ini dan apa perbedaan di antara mereka?

Kekuatan luluh mengacu pada titik di mana suatu bahan berhenti deformasi secara elastis (sementara) dan mulai berubah bentuk secara plastis (secara permanen) ketika mengalami stres.

Deformasi elastis adalah ketika suatu bahan ditekuk, diregangkan, dipelintir, atau dikompresi dan kemudian kembali ke bentuk aslinya setelah beban dihapus. Deformasi plastik adalah deformasi permanen, di mana komponen atau bahan berubah bentuk setelah gaya diterapkan.

Kekuatan luluh sering digunakan untuk mendefinisikan kekuatan suatu bahan karena, dalam kebanyakan kasus, begitu komponen dideformasi, itu tidak lagi berfungsi. Dalam hal sifat mekanik, kekuatan luluh adalah salah satu sifat terpenting ketika menentukan bahan untuk proyek atau komponen.

Apa kekuatan tarik?
Kekuatan tarik, seringkali disingkat sebagai UTS, adalah ukuran seberapa banyak tekanan yang dapat ditahan oleh suatu bahan sebelum pecah. Untuk baja, ini biasanya 130-140% dari kekuatan luluh.

Titik UTS bukanlah titik di mana materi pecah, melainkan titik di mana ketegangan dalam material berubah dari deformasi seragam global menjadi deformasi lokal, yang bermanifestasi sebagai peregangan dan penyempitan komponen (jika gagal dalam tegangan).

Apa perbedaan antara kekuatan luluh dan kekuatan tarik?
Kekuatan luluh adalah titik di mana suatu bahan mulai berubah bentuk secara plastis, artinya ia membungkuk atau membentang, sedangkan kekuatan tarik adalah tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh bahan.

Sementara kedua faktor itu penting, kekuatan luluh lebih umum digunakan ketika menentukan bahan untuk komponen. Ini karena sekali suatu bahan melebihi titik deformasi plastik, ia tidak dapat lagi digunakan. Komponen yang dirancang dengan baik biasanya hanya akan ditekankan hingga 50% dari kekuatan luluh dalam layanan, tergantung pada aplikasi dan faktor keamanannya.

Apakah kekuatan tarik lebih tinggi dari kekuatan luluh?
Dalam bahan seperti baja ringan, kekuatan luluh adalah tentang 30-40% lebih rendah dari kekuatan tarik, tetapi ini tidak berlaku untuk semua logam. Dalam bahan rapuh seperti baja karbon tinggi, kekuatan tarik hanya sedikit lebih tinggi dari kekuatan luluh karena bahan tidak memiliki daktilitas dan karenanya tidak cacat banyak sebelum pecah.

Bagaimana kekuatan luluh dan kekuatan tarik diukur?
Kekuatan tarik dan kekuatan luluh adalah tekanan rekayasa yang diukur sebagai gaya per satuan luas, biasanya dalam pound per inci persegi (PSI) di Amerika Utara dan dalam paskal atau megapascal dalam sistem internasional. Tes standar adalah umum, menggunakan spesimen uji datar atau bulat.

Penguji hidrolik atau tipe sekrup merentangkan spesimen sambil merekam tegangan dan regangan yang dialami. Sebagian besar logam homogen memiliki hubungan linier tegangan-regangan hingga titik kekuatan luluh.

Apa kekuatan luluh bahan umum?

Kekuatan suatu bahan sangat tergantung pada elemen paduan spesifik yang dikandungnya. Berikut adalah beberapa contoh hasil dan kekuatan tarik bahan teknik umum:

Seperti yang Anda lihat, bahan ulet seperti aluminium dan tembaga memiliki celah besar antara hasil dan kekuatan tariknya, sementara bahan rapuh seperti baja alat karbon tinggi memiliki sebaliknya.

Fakta tentang kekuatan tarik
Tungsten memiliki kekuatan tarik tertinggi dari semua logam, sekitar 980 MPa.

Beberapa logam yang sangat ulet, seperti emas, memiliki kekuatan luluh lebih tinggi dari kekuatan tarik mereka karena mereka leher pada tekanan yang lebih rendah tetapi dapat meregangkan secara signifikan lebih dari logam seperti baja.

Meskipun laba -laba sutra memiliki kekuatan tarik hanya 1,5 GPa, ia lima kali lebih kuat dari baja berdasarkan berat.