No abstract

The stress-corrosion susceptibility of several ultrahigh-strength ferrous alloys is described on the basis of fracture-mechanics parameters. Two general conditions were considered: First, the susceptibility of a material at various levels of tensile yield strength and fracture toughness; and second, the susceptibility as a function of applied subcritical stress-intensity levels. Experimentally, a notched and fatigue-cracked bendbar specimen configuration was used. Under a subcritical load, fracture of the specimen occurs upon sufficient environmentally influenced crack extension. The susceptibility criterion adopted in this investigation was the time period to catastrophic fracture of the specimen. The results are evaluated in terms of strength level and fracture toughness, and the usefulness of the data generated is examined in terms of material evaluation and application.

ABSTRAK Baja adalah material yang mudah diperoleh dan relatif murah harganya. Selama ini material tahan peluru yang digunakan untuk membuat kendaraan tempur (Tank) masih berasal dari negara lain. Baja yang digunakanpun kebanyakan adalah dari jenis baja armor atau baja khusus untuk menahan serangan peluru. Pada studi ini baja komersial yang terdapat di pasaran digunakan untuk diteliti kemampuannya dalam menahan peluru. Jenis baja tersebut adalah jenis baja high strength low alloy (HSLA) AISI 4140. Agar dapat menahan peluru, baja tersebut perlu ditingkatkan kekuatan dan kekerasannya melalui proses perlakuan panas. Disamping itu perlu dicari berapa ketebalan minimum dari baja jenis ini yang masih dapat menahan penetrasi peluru. Uji balistik dilakukan di lapangan tembak markas Brimob di Semarang. Uji tembak dilakukan oleh personil Brimob yang memiliki keahlian menembak dari jarak jauh (sniper) dengan menggunakan senjata AK 101 yang mampu melontarkan peluru dengan kecepatan 900 m/s. Peluru yang digunakan memiliki kaliber 5,6 mm dengan jarak tembak 25 m. Setelah uji tembak, dilakukan pengamatan terhadap jenis kerusakan yang terjadi pada pelat target. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa proses perlakuan panas hardening dapat meningkatkan ketahanan peluru baja AISI 4140, dimana ketebalan minimum pelat yang masih dapat menahan peluru adalah 7 mm. Kata kunci: Baja, AISI 4140, Ketahanan Balistik, Uji Tembak 1. PENDAHULUAN Baja adalah material yang mudah didapat dan harganya relatif murah bila dibandingkan dengan material lain yang digunakan untuk material tahan peluru. Untuk kendaraan tempur militer penggunaan baja masih relatif dominan penggunaannya namun upaya-upaya tetap terus dilakukan untuk memperoleh baja yang setipis mungkin tetapi masih memiliki ketahanan balistik yang baik sehingga kendaraan tempur dapat dibuat menjadi lebih ringan. Disamping itu kombinasi sifat baja seperti kekuatan yang tinggi yang dikombinasikan dengan ketangguhan yang baik serta harganya yang murah masih membuat baja menjadi pilihan utama material logam untuk material armor [1]. Komposisi kimia baja dan proses perlakuan panas dapat digunakan untuk memodifikasi baja karena akan mempengaruhi sifat mekanik dan performan balistik dari baja [1-10]. Disamping baja khusus untuk material armor, baja high strength low alloy (HSLA) juga banyak digunakan untuk material tahan peluru [8]. Hal ini karena baja jenis ini memiliki sifat mekanik yang superior, mampu mesin yang baik, performan yang tinggi dan harganya yang murah. Untuk itu pada studi kali ini material HSLA yang banyak dijual di pasaran, yaitu AISI 4140, digunakan untuk dilihat ketahanan balistiknya. Untuk meningkatkan kekerasannya proses perlakuan panas hardening diterapkan. Kemudian diteliti hingga setebal berapa baja tersebut masih mampu menahan penetrasi dari peluru. Hasil dari studi ini nantinya akan dijadikan sebagai dasar untuk mendesain dan membuat sendiri baja yang memiliki ketahanan balistik yang baik 2. METODOLOGI PENELITIAN Baja AISI 4140 yang banyak dijual di pasaran digunakan pada...

For the case of an elliptical notch in an infinite solid, a relationship between the stress concentration factor and the fracture toughness parameter was examined. Edge-notched specimens from three high-strength aluminum alloys were tensile loaded to failure. The resulting data were analyzed in the light of this relationship. It was indicated that a predicted proportionality between the fracture toughness parameter and the square root of the notch root radius exists. Further examination of the relationship based upon the proportionality showed that fracture occurs at a fixed state of strain within a plastic zone having a size proportional to the original root radius. However, a departure from the predicted behavior was evident with the introduction of plane strain components at the notch root. It was also demonstrated that the use of specimens with intermediate root radii for either the evaluation of a single material or as a basis of comparison between materials can lead to invalid conclusions. The reversion of fracture toughness data from blunt notch specimens to stress concentration factors is shown for one alloy. Due to a constancy in the ratio of the fracture parameter to the nominal stress, the resulting factor lacks sensitivity.

No abstract