PENGARUH BESAR BUTIR TERHADAPKEKUATAN FATIK EKSPERIMEN, PERHITUNGAN DAN SIMULASI.

Abstract

PENGARUH BESAR BUTIR TERHADAPKEKUATAN FATIK EKSPERIMEN, PERHITUNGAN DAN SIMULASI. Dari penelitian terakhir diketahui bahwa indikasi retak pada tahap awal sangat dipengaruhi oleh struktur mikro bahan, seperti fasa dan besar butir. Pada penelitian ini dilakukan pemeriksaan kekerasan dan perhitungan kekuatan fatik dari baja karbon yang memiliki diameter butir yang berbeda. Sebuah program simulasi perambatan retak dibuat dengan berdasarkan kepada model yang memperhitungkan: kondisi tegangan setempat, keadaan random dari sistem bidang geser serta batas butir. Tujuan dilakukannya simulasi tersebut adalah untuk lebih memahami pengaruh struktur mikro terhadap proses kerusakan akibat beban fatik. Perhatian khusus diberikan terhadap perambatan retak pada berbagai macam besar butir yang dibebani dengan beban tarik tekan dengan memperhitungkan pengaruh pembebanan tersebut terhadap umur fatik bahan. Hasil simulasi digunakan untuk perbandingan secara kualitatif dengan kekuatan fatik hasil perhitungan yang diolah dari nilai pengujian kekerasan. Model tersebut dapat menunjukkan bahwa ukuran butir sangat berpengaruh terhadap perambatan retak bahan. Hasil perhitungan dan simulasi menunjukkan bahwa peningkatan diameter butir mengakibatkan penurunan kekuatan fatik bahan.

ABSTRACT

THE EFFECT OFGRAIN SIZES ON FATIQUE TENSILE EXPERIMENT, CALCULATIONAND SIMULATION. The present research results recognize that the growth of microcracks is significantly influenced by the microstructure of the material. This paper describes the mechanical testing and calculation of fatigue life of carbon steel with different grain sizes. In order to take into account the influences of the microstructure on
the damage process a simulation model is suggested in this paper that considers the local stress state in addition to the random nature of the material structure in the form of grain boundaries and slip systems. Special emphasis is given to the micro crack behaviors for different grain sizes, which is loaded by an axial tension compression loading with regard to their influence on the micro crack growth and the simulated lifetime. It can be shown, that grain size causes a significant changing in the crack growth behaviors. The results generated by
means of the simulation model are compared with those of the calculation that based on the hardness testing results. It is showed that increasing the size of grains has lead to the decrease of fatigue life.