Dislokasi dan Deformasi Plastis pada Material

Tepi dan sekrup adalah dua jenis dislokasi mendasar. Dalam dislokasi tepi, terlokalisasi distorsi kisi ada di sepanjang ujung setengah bidang atom tambahan, yang juga mendefinisikan garis dislokasi. Dislokasi sekrup dapat dianggap sebagai akibat dari distorsi geser; garis dislokasi melewati pusat spiral pada bidang atom. Banyak dislokasi dalam bahan kristal memiliki dislokasi tepi dan sekrup. Ini adalah dislokasi campuran.

Deformasi plastis merujuk pada gerakan dislokasi yang besar. Dislokasi tepi bergerak sebagai respons terhadap tegangan geser yang diterapkan dalam arah tegak lurus ke garisnya; mekanika gerak dislokasi. Membiarkan setengah bidang atom tambahan awal menjadi bidang A. Ketika tegangan geser diterapkan, bidang A dipaksa ke kanan; ini pada gilirannya mendorong bagian atas dari pesawat B, C, D, dan seterusnya, dalam arah yang sama. Jika tegangan geser yang diterapkan cukup besarnya, ikatan interatomik bidang B terputus sepanjang bidang geser, dan setengah bagian atas bidang B menjadi setengah bidang tambahan sebagai bidang A terhubung dengan bawah setengah dari bidang B. Proses ini kemudian diulang untuk yang bidang lain, sedemikian rupa sehingga setengah bidang tambahan, dengan langkah-langkah diskrit, bergerak dari kiri ke kanan secara berurutan dan pemutusan berulang ikatan dan pergeseran dengan jarak interatomik atas setengah pesawat. Sebelum dan sesudah pergerakan dislokasi melalui suatu titik wilayah tertentu dari kristal, susunan atomnya teratur dan sempurna; itu hanya selama itu melewati setengah bidang ekstra yang struktur kisinya terganggu. Pada akhirnya, tambahan setengah bidang muncul dari permukaan kanan kristal, membentuk tepi yang lebarnya satu jarak atom.

Penataan ulang atom yang menyertai gerakan dislokasi tepi saat bergerak sebagai respons terhadap tegangan geser yang diterapkan. (a) Setengah bidang atom tambahan diberi label A. (b) Dislokasi bergerak sejauh satu jarak atom ke kanan saat A menghubungkan ke bagian bawah bidang B; dalam prosesnya, bagian atas B menjadi ekstra setengah bidang. (c) Sebuah langkah terbentuk di permukaan kristal saat setengah bidang ekstra keluar.

Proses terjadinya deformasi plastis akibat gerakan dislokasi adalah disebut slip; bidang kristalografi yang dilalui garis dislokasi adalah bidang slip. Deformasi plastik makroskopik hanya sesuai hingga deformasi permanen yang dihasilkan dari pergerakan dislokasi, atau slip, dalam menanggapi tegangan geser yang diterapkan.

Gerak dislokasi dianalogikan pada cara gerak ulat. Ulat membentuk punuk di dekat ujung posteriornya dengan menarik kaki ke dalam. Punuk didorong ke depan dengan mengangkat berulang kali dan pergeseran dari pasangan kaki. Ketika punuk mencapai ujung anterior, seluruh ulat telah bergerak maju dengan jarak pemisahan kaki. Punuk ulat dan gerakannya seirama pada setengah bidang atom ekstra dalam model dislokasi deformasi plastis.

Pembentukan langkah permukaan kristal dengan gerakan (a) dislokasi tepi dan (b) sekrup dislokasi. Perhatikan bahwa pada dislokasi tepi, garis dislokasi bergerak searah dari tegangan geser yang diterapkan ; untuk dislokasi sekrup, gerakan garis dislokasi tegak lurus terhadap arah tegangan.
Analogi antara gerak ulat dan dislokasi.

>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR MATERIAL TEKNIK LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Callister, William D. Jr, dan Rethwisch, David G. 2018. Materials Science and Engineering An Introduction (10th ed). Amerika Serikat: John Wiley & Sons, Inc.

Author: admin

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *