kuliah ke 2-faktor kegagalan
TRANSCRIPT
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 11
Faktor-faktor kegagalan
Faktor-faktor kegagalan
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 22
Faktor-faktor kegagalanFaktor-faktor kegagalan
Faktor penyebab kegagalan secara umum:Faktor penyebab kegagalan secara umum:
1. Disain.2. Pemilihan material.3. Proses manufaktur.4. Perakitan.5. Perlakuan panas.6. Kontrol kualitas.7. Lingkungan.8. Penggunaan.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 33
Penyebab kegagalan dapat
dikatagorikan sebagai berikut:
Penyebab kegagalan dapat
dikatagorikan sebagai berikut:
1. Misuse
2. Assembling errors
3. Improper maintenance
4. Design errors (size, shape, materials,
and properties)
5. Improper materials selection
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 44
Penyebab %
Improper material selection 38
Fabrication defects 15
Faulty heat treatments 15
Mechanical design fault 11
Unforeseen operating conditions 8
Inadequate environment control 6
Improper or lack of inspection and quality control
5
Material mix-up 2
Persentase penyebab-penyebab kegagalan hasil investigasi pada beberapa industri
Persentase penyebab-penyebab kegagalan hasil investigasi pada beberapa industri
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 55
Penyebab %
Improper maintenance 44
Fabrication defects 17
Design deficiencies 16
Abnormal service damage 10
Defective material 7
Undetermined cause 6
Persentase frekuensi penyebab-penyebab kegagalan pada komponen pesawat terbang (data laboratorium)
Persentase frekuensi penyebab-penyebab kegagalan pada komponen pesawat terbang (data laboratorium)
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 66
6. Faulty design considerations 6. Faulty design considerations
• Ductile fracture• Brittle fracture• Fatigue failure• Creep• Hydrogen embrittlement• Stress increased• Deficiency stress analysis• Design mistake
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 77
7. Faulty processing:7. Faulty processing:
• Cacat-cacat yang berkaitan dengan
komposisi (inklusi, penggetasan
karena pengotor, kesalahan
material).
• Cacat-cacat yang berasal dari
pembuatan ingot atau pengecoran
(segregrasi, porositas, inklusi
nonmetalik).
• Cacat-cacat akibat pengerjaan
(deformasi plastis lokal
berlebihan, delaminasi, pelipatan).
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 88
• Ketidakteraturan dan kesalahan
akibat dengan pemesinan,
penggerindaan, pembentukan
(terbakar, sobek, retak).
• Cacat-cacat akibat pengelasan
(porositas, undercut, retakan,
tegangan sisa, penetrasi dangkal,
HAZ).
• Ketidaknormalan akibat perlakuan
panas (overheating, quench crack,
pertumbuhan butir, austenit sisa
berlebihan, dekarburisasi, presipitat).
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 99
• Cacat akibat pengerasan permukaan
(karbida dibatas butir, inti lunak,
kesalahan siklus pemanasan).
• Perakitan tidak hati-hati (komponen
tidak terpasang dengan baik, adanya
kotoran, tegangan sisa).
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1010
8. Deterioration in services:
8. Deterioration in services:• Beban berlebihan atau kondisi
beban yang tidak terkontrol.
• Aus (erosi, kavitasi, pengelupasan).
• Korosi (korosi tegangan, serangan kimia, korosi lelah, dezinsifikasi).
• Kurangnya perawatan atau perbaikan yang salah (pengelasan, penggerindaan, pelurusan dingin).
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1111
• Disintegrasi akibat serangan kimia
atau serangan oleh logam cair atau
pelapisan pada temperatur tinggi).
• Rusak akibat radiasi.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1212
Penyebab %
Corrosion 29
Fatigue 25
Brittle fracture 16
Overload 11
High temperature corrosion 7
Stress corrosion/corrosion fatigue/hydrogen embrittlement
6
Creep 3
Wear, abrasion and erosion 3
Persentase frekuensi penyebab kegagalan pada industri Persentase frekuensi penyebab kegagalan pada industri
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1313
Penyebab %
Fatigue 61
Overload 18
Stress corrosion 8
Excessive wear 7
Corrosion 3
High temperature oxidation 2
Stress rupture 1
Persentase frekuensi penyebab kegagalan pada komponen pesawat Persentase frekuensi penyebab kegagalan pada komponen pesawat
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1414
Analisis kegagalan memerlukan
pemahaman tentang berbagai aspek;
fungsi komponen sebagai bagian dari
suatu sistem peralatan, kondisi
operasi dan gejala yang teramati
menjelang terjadinya kegagalan. Bila
mungkin data material komponen
serta proses pengerjaannya akan
banyak membantu.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1515
Analisis kegagalan memerlukan
pengamatan yang menyeluruh, tetapi
juga tajam dan kritis. Sampel yang
diambil sedapat mungkin mampu
memberikan gambaran mengenai
peristiwa kegagalan. Oleh karenanya
lokasi pengambilan harus tepat, serta
keadaannya harus sesegarsesegar mungkin.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1616
Teknik pemeriksaan yang akan
dipakai harus dipilih dengan cermat,
yaitu yang diharapkan dapat
memberikan petunjuk data yang
bermakna. Pengamatan pada daerah
yang gagal, misalnya permukaan
patahan, retakan, korosi memerlukan
pemahaman tentang ciri-ciri
kerusakan.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1717
Dalam mempelajari setiap kegagalan,
analis harus mempertimbangkan
kemungkinan-kemungkinan atau
alasan-alasan atas suatu kejadian.
Mungkin saja sejumlah faktor
berhubungan satu dengan yang
lainnya harus dimengerti untuk
menentukan penyebab utama
kegagalan.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1818
Analis berperan seperti Sherlock Sherlock
HolmesHolmes dalam memecahkan suatu masalah, harus hati-hati dalam menganalisis dan mengevaluasi semua bukti yang ada, kemudian membuat hipotesa atau flow-chart kejadian.Jika suatu kegagalan dapat disimulasikan sesuai dengan kondisi kerja di laboratorium, akan dapat dipelajari bagaimana kegagalan tersebut dapat terjadi.
kusharjanto,metalurgi-unjanikusharjanto,metalurgi-unjani 1919
METALLURGICAL FAILURE ANALYSIS
PSYCHOLOGY REPORT COMMON SENSE
MECHANICAL METALLURGY
PHYSICAL METALLURGY
CHEMICAL METALLURGY
MECHANICS(STATICS, DYNAMICS,
STRENGTH OF MATERIALS)
CHEMISTRYPHYSICS
HEAT TRANSFERFLUID FLOW
CHEMISTRYFLUID FLOW
THERMODYNAMICS
Kaitan disiplin ilmuKaitan disiplin ilmu