MATERIAL TEK EKN NIK
PENG NGU UJ IA IAN N MAT MATERIA IAL L
PENG NGU UJ IA IAN N MAT MATERIA IAL L Tarik
Statik Tarik untuk Tekan, Bengkok dan Puntir Keuletan dan Patah Ulet Kekerasan Melar (Creep) Kelelahan Keausan Pengaruh Lingkungan Pengujian Tak Merusak
Pengujian Tarik Statik
Deformasi bahan disebabkan oleh beban statik adalah dasar dari pengujian dan studi mengenai kekuatan bahan, hal ini disebabkan beberapa alasan : Mudah dilakukan Menghasilkan tegangan merata pada penampang Kebanyakan bahan mempunyai kelemahan untuk menerima beban tegangan tarik merata pada penampang. Dalam pengujian bahan industri, kekuatan banyak ditentukan oleh penarikan statik
Pengujian Tarik Statik
Mulur
Tegangan mulur yaitu tegangan terendah dimana deformasi plastis terjadi Dua unsur mulur yang utama : Pergeseran (Slip) : terjadi dalam arah yang diduduki atom lebih banyak Kembaran (Twin) : dihasilkan kalau slip sukar terjadi
c c b
Mulur Tak Kontinyu
Terjadi pada baja sampai baja karbon medium, logam BCC yang mengandung ketakmurnian seperti C, N, dan berbagai paduan seperti Al-Mg, Al-Cu, Al-Li, Cu-Zn, dst Deformasi slip pada batang uji yang terjadi secara tak kontinyudisebut Deformasi Leuders
Mulur Kontinyu
Terjadi secara perlahan-lahan dan kontinyu Kekkuatan mulur didapat pada tegangan perpanjangan 0.2%
yang
menyebabkan
Pengujian Tekan Statik
Umumnya kekuatan tekan lebih tinggi dari kekuatan tarik sehingga pada perencanaan cukup menggunakan kekuatan tarik saja. Bagaimana jika komponen hanya menerima beban tekan saja ?
Pengujian Bengkok & Puntir Statik
Pengujian Bengkok Dapat dilakukan terhadap batang uji berbentuk sederhana dan tidak perlu menggunakan mesin uji biasa. Dapat dilakukan untuk bahan getas dan liat Pada bahan liat dimaksudkan untuk menentukan adanya cacat dan retakan pada permukaan Sering digunakan untuk menentukan mampu bentuk dari pelat tipis atau kekuatan sambungan las
Pengujian Puntir Pengujian ini penting karena merupakan permasalahan utama pada poros-poros. Patahan dari bahan getas terlihat pada arah kekuatan tarik, yaitu 45º terhadap sumber puntiran Patahan pada bahan liat terjadi pada sudut tegak lurus terhadap sumbu puntiran setelah gaya pada arah sumbu terjadi dengan deformasi yang besar.
Pengujian Keuletan & Patah Ulet
Kelakuan dinamik dari kekuatan logam menjadi penting karena adanya variasi sifat-sifat karena temperatur dan laju regangan Untuk eksplorasi di daerah ekstrim seperti kutub dan luar angkasa Contoh : Kekuatan baja 2-3 kali lipat jika dibandingkan dengan kekuatan pada pembebanan statis bila laju regangan dinaikkan atau temperatur diturunkan Bahan ter dan plastik dapat dideformasikan cukup besar dengan pembebanan cukup lama, tetapi bahan akan patah pada pembebanan cepat misal dipukul
Transisi Liat-Getas Beberapa bahan dapat tiba-tiba menjadi getas dan patah karena perubahan temperatur dan laju regangan, walaupun pada dasarnya logam tersebut liat. Terjadi pada logam bcc seperti Fe, W, Mo, Nb, Ta dan logam hcp seperti Zn serta paduanya Logam fcc tidak terjadi gejala ini
Pengujian Kekerasan
Banyak dipakai karena dapat dilakukan pada benda uji yang kecil yang tanpa kesukaran spesifikasinya Yang paling banyak dipakai ialah dengan menekankan penekan tertentu ke benda uji dengan beban tertentu dan mengukur ukuran bekas penekanan yang terbentuk Cara lain dengan menjatuhkan bola dengan ukuran tertentu dari ketinggian tertentu diatas benda uji dan diperoleh tinggi pantulanya
Pengujian Melar/Creep
Melar/creep : Deformasi yang tergantung pada waktu, secara kontinyu dan perlahan-lahan dalam kurun waktu yang lama apabila dibebani secara tetap. Dapat terjadi pada temperatur rendah, akan tetapi akan mencolok pada temperatur dekat pada titik cair Perencanaan komponen pada temperatur rendah didasarkan pada kekuatan lelah, sedangkan pada temperatur tinggi berdasarkan kekuatan melar, karena pengaruh waktu pembebanan besar
Pengujian Kelelahan
Patahan lelah disebabkan oleh tegangan berulang dan juga dijumpai pada tegangan kurang dari 1/3 kekuatan tarik statik pada bahan struktur tanpa konsentrasi tegangan Proses tahapan patah lelah : Terjadinya retakan lelah Perambatan retakan lelah Patahan statik terhadap luas penampang sisa Patahan lelah terjadi sejajar pita slip Untuk beban lentur dan puntir, permukaanya mempunyai tegangan maksimum, dan retakan terjadi pada permukaan Peningkatan kekuatan lelah dapat dilakukan dengan perlakuan permukaan seperti, pengarbonan, penitridan memberikan peningkatan kekuatan pada lapisan permukaan, dan terjadi tegangan sisa berupa tegangan tekan pada permukaan.
Pengujian Kelelahan
Keausan
Mesin yang mempunyai banyak komponen yang bekerja pada pergerakan dengan gesekan. Pada pergerakan relatif dengan tekanan selalu terjadi friksi pada bidang kontak. Maka abrasi akan berlanjut dan merusak ketelitian komponen yang selanjutnya berkembang terus menjadi lebih parah sampai pada satu saat komponen mesin kehilangan fungsinya dan patah.
Pengaruh lingkungan
Lingkungan yang bersifat korosi memberikan pengaruh besar pada patahnya dan mengurangi kekeuatan putus. Korosi merupakan proses yang lama, yang tidak begitu efektif pengaruhnya pada kekuatan dalam waktu singkat seperti pada kekuatan tarik, tetapi lebih berpengaruh pada kekuatan kelelahan dan kekuatan melar.
Cacat Bahan & Pengujian Tak Merusak
Pengujian Pewarnaan Cara ini dipakai untuk medeteksi cacat dengan penembusan zat pada celah cacat di permukaan. Cairan fluoresen atau cairan pewarna dipakai untuk maksud ini . Yang pertama diamati di bawah sinar UV dengan panjang gelombang 330-390 mm, dan yang terakhir diamati di bawah sinar tampak terang
Pengujian dengan Bubuk Magnet Kalau bahan yang dapat dimagnetkan, misalnya baja, berada dalam medan magnet, fluks magnet pada baja akan terputus oleh adanya retakan atau inklusi di sekitar permukaan jadi bubuk magnet akan diabsorb, kepekaan pengamatan sangat tinggi kalau konduksinya baik.
Pengujian dengan Arus Eddy Kalau batang uji ditempatkan dalam lilitan yang dialiri arus listrik frekuensi tinggi, maka arus Eddy yang mengalir pada batang uji berubah kalau ada cacat, yang akan memberikan induksi perubahan tegangan listrik oleh impedansi lilitan atau dalam lilitan sendiri, jadi dihasilkan sinyal listrik. Cara ini dipakai untuk menentukan bagian yang tidak pejal dilihat dari amplitude dan fasa dari sinyal tersebut
Cacat Bahan & Pengujian Tak Merusak
Pengujian Penyinaran Dengan mempergunakan sinar X, sinar gama dan sinar netron yang memiliki daya tembus besar melalui benda, memungkinkan untuk mengetahui adanya cacat dari bayangan pada film yang ditempatkan di belakang benda, yang menunjukkan variasi intensitas, karena perbedaan absorpsi sinar oleh rongga dan kepadatan di dalam benda.
Pengujian Ultrasonik Gelombang ultrasonik l-5 MHz merambat dalam bahan dan memantul di tempat cacat, dari diteksi gelombang pantulan dapat diketahui adanya cacat. Untuk memancarkan dan menerima gelombang ultrasonik dipergunakan kristal barium titanat atau lainnya yang mempunyai sifat efek piezoelektrik. Gelombang ultrasonik memantul 100% dari celah dan retakan, oleh karena itu, kepekaan pengamatan sangat tinggi dibandingkan dengan pengujian dengan penyinaran yang tidak dapat mengamati cacat kecuali jika benda ujinya mempunyai ketebalan l-2 inch. Akan tetapi yang terditeksi adalah puncak gelombang pantulan yang memerlukan pengalaman untuk menentukan keadaan cacat pada bahan.
Cacat Bahan & Pengujian Tak Merusak
Pengujian Pancaran Akustik Kalau deformasi plastis atau patahan terjadi gelombang suara dibangkitkan oleh pembebasan gelombang tekanan. Hal ini dinamakan pancaran akustik yang dipergunakan dalam pengujian tak merusak bentuk baru. Untuk mendeteksi gelombang suara, mempergunakan cara yang sama dengan pengujian pada ultrasonik dengan mempergunakan bahan piezoelektrik dan dengan menganalisa melalui amplifikasi gelombang yang diterima, jumlah kejadian, frekuensi dan energi suatu gejala yang dianggap menyebabkan bunyi. Kalau dipergunakan secara sempurna dapat dipakai untuk mendeteksi retak lelah atau retak korosi tegangan dalam komponen mesin
