Bahan Kejuruteraan dan Sifat Bahan
Domain ini menguji klasifikasi bahan, sifat mekanikal dan fizikal, serta pemilihan bahan berdasarkan fungsi komponen.
Klasifikasi Bahan
- Ferus: keluli karbon, keluli aloi dan besi tuang. Mengandungi besi; kuat tetapi boleh berkarat.
- Bukan ferus: aluminium, kuprum, zink dan timah; aloi seperti loyang (Cu-Zn) dan gangsa (Cu-Sn).
- Bukan logam: polimer termoplastik (PE, PVC, ABS) dan termoset (epoksi, Bakelite), seramik, komposit seperti gentian karbon.
Sifat Bahan
Kekuatan menahan beban; kekerasan menahan calar atau indentasi; keliatan menyerap tenaga tanpa patah; kemuluran boleh ditarik menjadi dawai; kebolehtempaan boleh ditempa menjadi kepingan; kekonduksian elektrik dan haba; rintangan kakisan. Ujian: tensil untuk kekuatan dan kemuluran, Brinell atau Rockwell untuk kekerasan, ujian hentaman Charpy untuk keliatan.
Contoh Pemilihan Bahan
Kepala tukul perlu keras dan tahan hentaman; panel badan kapal terbang perlu ringan dan kuat. Penyelesaian: kepala tukul menggunakan keluli karbon sederhana atau tinggi yang dikeraskan dan dirawat haba kerana kekerasan dan keliatan diperlukan. Panel badan kapal terbang menggunakan aloi aluminium seperti 2024 atau 7075 kerana nisbah kekuatan kepada berat tinggi dan tahan kakisan; komposit digunakan pada bahagian tertentu. Sebab: sifat mesti sepadan dengan beban, bukan semata-mata bahan paling kuat.
Perangkap Markah
- Keliru kemuluran dengan kebolehtempaan.
- Menganggap besi tuang mulur; ia rapuh dan lemah dalam tegangan.
- Menyatakan loyang ialah aloi Cu-Sn, sedangkan itu gangsa.
- Terlupa rawatan haba mengubah sifat tanpa mengubah komposisi.