Tujuan Pengujian Melalui pengujian ini diharapkan dapat mengetahui sifat – sifat logam seperti sifat mekanik, sifat sik dan lain sebagainya. Sifat mekanik adalah kemam emampu puan an suat suatu u baha bahan n untu untuk k mene meneri rima ma beba beban n atau atau gaya gaya tanp tanpa a menimbulk menimbulkan an kerusak kerusakan an pada benda benda tersebut. tersebut. Beberapa Beberapa sifat mekanik antara lain : ¬
KEKUATAN ( KEKUATAN ( ST!"#$T %
Meny Menyat atak akan an
kemam emampu puan an
baha bahan n
untu untuk k
mene meneri rima ma
tega tegang ngan an
tanp tanpa a
menyebabkan bahan menjadi patah, kekuatan ini terdiri dari : kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan geser, dan lain sebagainya. ¬
KEKERASAN ( KEKERASAN ( $&'"!SS %
Men Menyatak atakan an
kemam emamp puan
bah bahan
untu untuk k
tahan ahan
terha erhad dap
gor goresan esan,,
pengikisan ( abrasi %.Sifat ini berkaitan terhadap sifat tahan aus ( ear resistan)e %.
¬
KEKENYALAN ( KEKENYALAN ( !*&ST++T- %
Meny Menyat atak akan an
kemam emampu puan an
baha bahan n
untu untuk k
mene meneri rima ma
tega tegang ngan an
tanp tanpa a
mengakibat mengakibatkan kan terjadinya terjadinya perubahan perubahan bentuk bentuk yang permanen permanentt setelah setelah tegangan tegangan dihilangk dihilangkan. an. Tetapi apabila apabila tegangan tegangan melampaui melampaui batas batas maka maka perubahan bentuk akan terjadi alaupun beban dihilangkan. ¬
KEKAKUAN ( KEKAKUAN ( ST+"!SS %
&dalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk atau de/eksi. ¬
PLASTISITAS ( PLASTISITAS ( 0*&ST++T- %
Menyatak Menyatakan an kemampu kemampuan an bahan untuk mengalami mengalami sejumlah sejumlah deformasi deformasi plastis
( yang permanent % tanpa tanpa mengakibatkan mengakibatkan terjadinya kerusakan. kerusakan.
Sifat ini sering disebut sebagai keuletan ( du)tility %. ¬
KETANGGUHAN ( KETANGGUHAN ( T12#$"!SS %
Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa meng mengak akib ibat atka kan n
terj terjad adin inya ya
kerus erusak akan an
atau atau
bany banyak akny nya a
ener energi gi
yang yang
diperlukan untuk mematahkan suatu bahan. ¬
MERANGKAK ( ( !!0 %
Merupa Merupaka kan n ke)ende e)enderun rungan gan suatu suatu logam logam untuk untuk mengal mengalami ami defor deformas masii plasti plastis s yang yang besar besarnya nya merupa merupaka kan n fungsi fungsi aktu aktu pada pada saat saat meneri menerima ma beban yang besarnya relatif besar. ¬
KELELAHAN ( KELELAHAN ( &T+32! %
Meru Merupa paka kan n ke)en e)ende deru rung ngan an dari dari loga logam m untu untuk k pata patah h bila bila mene meneri rima ma tegang tegangan an berula berulang ng – ulang ulang yang yang besar besarnya nya masih masih jauh jauh dibaa dibaah h batas batas kekuatan elastisnya. PENGUJIAN BAHAN A. SIFA SIFAT MEKANIS ME KANIS BAHAN 1. Sifat mekanis lgam Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan kemampuan bahan untuk menahan beban4beban yang dikenakan kepadanya. 'imana beban4beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, bengkok, geser, puntir,atau beban kombinasi.beberapa kombinasi.beberapa sifat mekanis logam antara lain: Kekuatan (strenght) Menyatakan kemampuan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah. Kekerasan (hardness) 'apat didenisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi%, penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (ear resistan)e%. resistan)e%. Kekenyalan (elast!ty) Menyatakan kemampuan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa ¬
¬
¬
mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Kekakuan (st"ness) menyatakan kemampuan kemampuan bahan untuk menerima tegangan 5 beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi% atau de/eksi. Plaststas (#last!ty) Menyatakan kemampuan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis (yang permanen% tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, e6truding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (du)tility%. Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang )ukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan atau kekenyalan kekenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet atau kenyal kenyal (du)tile%. ¬
¬
B. PENGUJIAN BAHAN Melalui pengujian kita dapat mengetahui sifat – sifat mekanik logam dan sifat sik lainnya.Seperti kekerasan,kekuatan,kekenyalan,kekakuan dan plastisitas bahan.&dapun jenis pengujiannya antara lain: 1. Pengujian !est"uktif Sesuai Sesuai dengan dengan namanya namanya pengujian pengujian ini bersifta bersifta merusak merusak bahan yang diuji sehingga bahan yang diuji akan rusak atau )a)at. Bahan yang diuj diujii adal adalah ah bah bahan yang yang tela telah h meme memenu nuhi hi bent bentuk uk dan dan jeni jenis s se)a se)arra internasional . umumnya ada ada beberapa pengujian destruktif destruktif yaitu: 1.1 Pengujian Keke"asan Keke"asan
Salah satu sifat mekanik dahan yang penting adalah kekerasan. 2ntuk mengetahui nilai kekerasan dari suatu bahan, dilakukan pengujian kekerasan menurut suatu metode tertentu. 0engujian kekerasan ini bertujuan : 7. 2ntuk memperoleh harga kekerasan suatu logam. 8.
2ntuk mengetahui perubahan suatu sifat dan perubahan suatu
kekerasan dari logam setelah di Heat Treat$ent . 9.
2ntuk
mengetahui
kekerasan
baja
terhadap
ke)epatan
pendinginan. . 2ntuk mengetahui perbedaan kekerasan yang disebabkan oleh
media pendingin.
Penge"tian Keke"asan ;ekerasan suatu bahan pada umumnya, menyatakan terhadap deformasi dan untuk logam dengan sifat tersebut merupakan ukuran ketahanannya terhadap deformasi plastik atau deformasi permanen. apabila yang menyatakan kekerasan sebagai ukuran terhadap lekukan dan ada pula yang mengartikan kekerasan sebagai ukuran kemudahan dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas dari suatu logam. Terdapat 9 jenis ukuran kekerasan se)ara umum, yang bergantung pada )ara pengujian ketiga jenis tersebut adalah: 7. ;ekerasan goresan ( Stra!ht Hardness %, adalah kekerasan yang diukur dari hasil goresan yang terdapat pada benda kerja. misalnya )ara pengujian M1$S. 8. ;ekerasan *ekukan ( Identat%n Hardness %, adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil lekukan yang terdapat pada benda kerja.
9.
;ekerasan 0antulan ( Re&%und % atau kekerasan dinamik ( 'na$! Hardness %, adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil pantulan yang lakukan pada saat pengujian. Misalnya )ara penekanan : RINELL MEYER *I+KERS R,+K-ELL, dan lain4lain. 0enentuan kekerasan untuk keperluan industri biasanya digunakan metode. 0engukuran ketahanan penetrasi bola ke)il, keru)ut atau piramida. 0engujian kekerasan adalah salah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai. ;arena dapat dilaksanakan pada benda uji yang ke)il tanpa kesukaran mengenai spesikasinya. 0engukuran kekerasan digolongkan dalam kelompok pengujian tak merusak. dan diterapkan untuk inspeksi sebagai suku )adang karena kekerasan dengan kekuatan tarik sedang ketahanan aus berbanding terbalik dengan kekerasan. -
Penga"u# P"ses Pe"lakuan Panas Te"#a$a% Keke"asan Ma)am4masam proses perlakuan panas
./ Ther$al Treat$ents/ 0/ Ther$%!he$!al Treat$ent/ 1/ In%2at3 Sur3a!e Treat$ent/
0ada tiap perlakuan panas diatas mempunyai pengaruh yang berbeda – beda pada kekerasan misalnya ther$%!he$!al treat$ents, pengaruhnya terhadap kekerasan hanya pada kedalaman tertentu dari benda kerja, sesuai dengan yang diinginkan pada pengujian kekerasan yang dilakukan,
perlakuan
panas
yang digunakan adalah thermal
treatment yang meliputi : annealing ( 3ull annealng re!rystal4at%n annealng stress rele3 annealng ) normali
1. Ha"$ening &dalah proses pemanasan logam ( baja % diatas temperature kritis untuk beberapa aktu, lalu di)elupkan kedalam media pendingin, dengan )ara seperti ini tingkat kekerasan akan meningkat. $ardening juga dapat didenisikan sebagai suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang rendah. &. Tem%e"ing &dalah memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk menghilangkan tegangan dalam. 0ada proses tempering baja yang telah diheat treatments dipanasi kembali pada suhu 7=> o 4 ?=> o. '. Anealing &dalah proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan sampai men)apai temperature tertentu, dan ditahan pada temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan perlahan. Tujuan anealing adalah
untuk
menghilangkan
tegangan
dalam.
0ada
dilakukan pemanasan sampai diatas suhu kritis ( @?> setelah suhu rata didinginkan diudara.
o
peristia
ini
%, kemudian
(. N"mali)ing &dalah suatu proses heat treatments yang dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam. 0ada proses ini dilakukan pemanasan diatas suhu kritis A87
o
( @?>
o
%, kemudian
setelah merata didinginkan diudara. 0ada per)obaan kita menggunakan proses annealing yang bertujuan : ¬
Melunakkan regangan sisa
¬
Menghaluskan ukuran butir
¬
Memperbaiki sifat kelistrikan
¬
Melunakkan dan memperbaiki keuletan Se)ara khusus jenis annealng yang dipergunakan adalah full annealing. ull annealing digunakan untuk membuat baja yang lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat memperbaiki $a!hnea<y . Baja dalam proses pengerjaan mengalami pemanasan sampai temperatur yang tinggi. Biasanya butir kristalnya akan terlalu besar, sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Maka butiran kristal tersebut perlu dihaluskan dengan 3ull annealng. 0ada baja hypoutektoid dipanaskan dengan range temperatur 9> o
4 ?> o diatas &7 pada dapur pemanas, ditahan pada temperatur itu
dan didinginkan se)ara lambat ( dengan media udara %, sedangkan pada
baja hypotektoid perbedaannya hanya pada pemanasan pada range 9> o 4 ?> o diatas garis &7. * Ma+am , ma+am Pengujian Keke"asan -ang !ilakukan 0engujian yang paling banyak dipakai adalah penekanan4 penekanan tertentu pada benda kerja dengan bahan tertentu dengan mengukur ukuran penekanan yang berbentuk diatasnya : a. Metode Brinel b. Metode i)kers ). Metode o)kell 0engujian yang paling banyak dipakai adalah penekanan4 penekanan tertentu pada benda kerja dengan bahan tertentu dengan mengukur ukuran penekanan yang berbentuk diatasnya : a. Metode Brinel b. Metode i)kers ). Metode o)kell Metode yang dilakukan pada pengujian ini adalah Metode Brinell dan Metode i)kers. a Uji Keke"asan Rockwell 0engujian R%!k5ell merupakan suatu uji untuk mengetahui tingkat kekerasan. Tingkat kekerasan yang di uji adalah tingkat kekerasan logam baik logam 3err%us maupun logam n%n 3err%us dengan menggunakan alat R%!k5ell Hardness Tester/ 4
Uji Keke"asan Rockwell Berikut ini adalah 6%5!hart metodologi praktikum ini: Flowchart
Gam/a" '.1
Flowchart
pengambilan
data
untuk
Pengam/ilan !ata Uji Keke"asan 8C
Penjelasan Flowchart Metodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut: 7. Menentukan Material *ogam 3err%us (baja karbon% dan logam n%n 3err%us (alumunium dan tembaga%. 8. Memotong Memotong bahan yang akan diuji.
9. . =.
?.
A.
F.
Mengerinda 5 mengikir Menghaluskan permukaan bahan uji yang telah dipotong. Mengamplas Menghaluskan bahan uji dari amplas berukuran 7>> sampai dengan 7>>> sampai permukaan benda rata. 2ji ;ekerasan (r%!k5ell% Baja ;arbon, &lumunium, dan Tembaga Menguji bahan uji dengan alat R%!k5ell, yaitu untuk kelompok logam 3err%us menggunakan indentor keru)ut da$%nd 78>o dan untuk kelompok logam n%n 3err%us menggunakan indentor steel &all berukuran D 757?E. 0engambilan data Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan menetukan beban yang diberikan, dimana untuk baja menggunakan jenis $a dengan beban yang diberikan ?>;0, untuk logam 3err%us baja yang telah dilakukan kalibrasi menggunakan jenis $) dengan beban yang diberikan 7=>;0, logam n%n 3err%us alumunium dan tembaga menggunakan jenis $b dengan beban yang diberikan 7>>;0. &nalisa Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu membandingkan hasilnya untuk kelompok logam 3err%us dan logam n%n 3err%us untuk di)ari mana yang paling keras. ;esimpulan Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.
/ Met$e Pengujian B"inel 0engujian dengan metode ini dilakukan dengan memberikan penekanan kepermukaan suatu spe)iment uji. 0enekanan ini dilakukan dengan menggunakan suatu penekan (indentor% berbentuk bola. 0rosedur pengujian Brinell yaitu : 7.
Menentukan besar beban sesuai jenis dan ketebalan bahan.
8.
Memasang indentor pada dudukannya.
9. Spe)imen uji diletakkan pada landasan dengan posisi penampang tegak lurus terhadap indentor. .
Menaikkan landasan sampai spe)imen dan indentor bersinggungan.
=.
Melakukan penekanan sampai beban yang telah ditentukan.
?.
0emberian holding time selama :
A.
a%
7= detik untuk besi dan baja.
b%
9> detik untuk tembaga dan paduannya.
)%
Beberapa menit untuk timah timbel dan paduannya.
Menghilangkan beban dari spe)imen.
F.
Menghitung diameter bekas indentasi.
C.
Menghitung nilai kekerasan sesuai rumus
Setelah dapat nilai kekerasan Brinnell ( $B % penulisannya adalah sebagai berikut : $B G & $B 5 ' 5 ! 'imana H $B G
symbol nilai kekerasan Brinell.
& G
hasil perhitungan dari rumus.
G
besar pembebanan yang dikenakan .
' G
diameter indentor.
!
G holding time dalam detik.
Misal : 78> $B 7> 5 7>>> 5 =E mempunyai arti nilai kekerasan brinall diameter indentor
: 7>
besar beban
: 7>>>
: 78>
!ata Keke"asan B"inell. Bahan
: ST 9A
Media pendingin
: &ir
'imensi
: 4 panjang : 7= mm
Mesin penguji
: Mesin Brinell $ardness Tester
4 diameter : 7> mm
Ta/el &.1 Keke"asan B"inell
"
Suhu ( o
Bahan
Beban (% ( ;g %
' ( mm %
d ( mm %
7
A8=
ST 9A
7>>>
7>
9,
7>?,F?C
8
A=>
ST 9A
7>>>
7>
8,F
7=C,89=
9
ACF
ST 9A
7>>>
7>
8,F
7=C,89=
F>>
ST 9A
7>>>
7>
8.?
7A?,C8F
o
%
;ekerasan ( $B %
umus ;ekerasan brinell
$B G $B7 G G
7>?,F?C
$B8 G G
7=C,89=
$B9 G G
7=C,89=
$B G G
7A?,C8F
$B $B $B $B
+ Met$e Pengujian 0i+ke"s ;ekerasan ini diukur dengan mempergunakan alat penguji Ii)kers. 'alam pengujian ini dipakai piramid dimana dengan sudut bidang duanya 79?o sebagai penekan. $asil pengujian tidak tergantung pada besarnya beban 5 gaya tekan. &lat ini dapat mengukur kekerasan bahan mulai dari sangat lunak ( = $" % sampai yang sangat keras ( 7=>> $" %, tanpa perlu mengganti daya tekan dapat dipilih antara
7 – 78> ;g tergantung kekerasan atau
ketebalan bahan yang diuji. ;ekerasan Ii)kers pada prinsipnya sama dengan kekerasan brinell, yaitu beban dibagi luas tapak penekanan.
umus ;ekerasan i)kers :
$
G G
'imana :
: or)e
( ;gf %
'
: 'iagonal Tapak
( mm %
J
: Sudut pun)ak identor ( 79? K %
P"se$u" %engujian 0i+ke"s aitu 2 7%
Menentukan beban yang akan digunakan.
8%
Memasang indentor piramida intan.
9%
Meletakkan spe)imen pada landasan sehingga penampangnya tegak
lurus terhadap indentor. %
Menyetel ketinggian atau kenaikan spe)imen, agar seratnya terlihat
pada mi)ros)ope kemudian menggeser posisi sensor dengan indentor. =%
Melakukan penekanan dengan menekan tombol start.
?%
Menuggu spe)iment ditekan sampai lampu holding padam.
A%
Mengeser
posisi
indentor
dengan
sensor
kembali,
menghitung diagonal batas penekanan yang terjadi. F%
Menghitung nilai kekerasan yang sesuai dengan rumus.
!ata Keke"asan 0i+ke"s. Bahan
: ST 9A
$olding
: ? menit
Media pendingin
: &ir
'imensi
: 4 0anjang
4 diameter
: 7> mm
: 7= mm
kemudian
Mesin penguji
: Mesin i)kers $ardness Tester
Ta/el &.3 Keke"asan 0i+ke"s " o
Suhu (o%
Bahan
ST 9A
Beban ( % ( ;g % 9>
'iagonal ( d% ( mm % >,=C9=
7
A8=
8
A=>
ST 9A
9>
>,==7=
7F8,F?F
9
ACF
ST 9A
9>
>,=9F
7C8,=?
F>>
ST 9A
9>
>,=?
7F?,=A
umus ;ekerasan Ii)kers $ G 7,F= $7 G 7,F=
G
7C7,AC
$
$8 G 7,F=
G
7F8,F?F $
$9G 7,F=
G
7C8,=? $
$ G 7,F=
G
7F?,=A
1.&. Pengujian Ta"ik
$
;ekerasan ( $ % 7C7,AC
0engujian ini merupakan proses pengujian yang biasa dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan perilaku bahan selama proses pembebanan. 0ada uji tarik , benda uji diberi beban gaya tarik , yang bertambah se)ara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji. 2ntuk mengetahui sifat4sifat mekanik dari suatu material, maka yang harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut. 'alam dunia industri tentu akan menjadi sangat boros bila dilakukan pengujian dari setiap barang yang ingin diketahui sifat mekaniknya. *alu apa yang dilakukan oleh orang4orang di industriL Mereka melakukan pengujian terhadap spesimen dari barang yang ingin mereka ketahui sifat mekaniknya. &da beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat4sifat material, antara lainH uji tarik (tensile test%, uji tekan ()ompression test%, uji torsi5 puntir(torsion test%, uji fatigue, dll. 'ari sekian pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui sifat material, uji tarik menjadi pengujian yang paling disukai untuk dilakukan karena dari satu pengujian dapat diketahui lebih banyak sifat material dari satu pengujian tersebut. 'alam artikel kali ini, penulis akan sedikit membahas tentang pengujian tarik dan sifat4sifat material apa saja yang bisa diketahui dari uji tarik. 2ji tarik mungkin dapat dikatakan pengujian yang paling mendasar. 0engujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan telah mengalami standarisasi di seluruh dunia, baik dari metode pengujian, bentuk spesimen yang diuji dan metode perhitungan dari hasil pengujian tersebut. 'engan menarik suatu material se)ara perlahan4lahan, kita akan mengetahui reaksi dari material tersebut terhadap pembebanan yang diberikan dan seberapa panjang material tersebut bertahan sampai akhirnya putus.
#br 7.Skema pengujian tarik dari aal pembebanan 1. Menga%a melakukan Uji Ta"ik4
'ari uji tarik, banyak sifat4sifat yang bisa kita ketahui dibandingkan dengan pengujian lain. 'ari hasil penarikan material hingga material tersebut putus, kita dapat mengetahui data yaitu berupa tegangan tarik 2ersus pertambahan panjang dari material yang kita uji.
#br 8. #ambaran singkat uji tarik dan tegangan yang terjadi Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. ;emampuan ini umumnya disebut 7Ult$ate Tensle Strength8 disingkat dengan UTS5 dalam bahasa +ndonesia disebut tegangan ta"ik maksimum .
Hukum Hke (H%%ke9s La5% 2ntuk hampir semua logam, pada tahap sangat aal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. +ni disebut daerah linier atau lnear 4%ne. 'i daerah ini, kurIa pertambahan panjang Is beban mengikuti aturan $ooke sebagai berikut: ras% tegangan (stress) dan regangan (stran) adalah k%nstan Stress: G 5& : gaya tarikan, &: luas penampang Strain: N G O*5* O*: pertambahan panjang, *: panjang aal $ubungan antara stress dan strain dirumuskan:
!G5N Selanjutnya kita dapatkan #ambar, yang merupakan kurIa standar ketika melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurIa dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan (% dan regangan (N% selalu tetap. E diberi nama 7M%dulus Elaststas8 atau 7Y%ung M%dulus8 . ;urIa yang menyatakan hubungan antara stran dan stress seperti ini kerap disingkat kurIa SS (SS !ur2e%.
#br 9.;urIa tegangan4regangan Bentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya dibuat s#es$en dengan dimensi seperti pada gambar di baah ini.
#br . Standar spe)imen yang digunakan 0erubahan panjang dari spesimen dideteksi leat pengukur regangan (stran gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada gambar di atas. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang diba)a oleh detektor dan kemudian dikonIersi menjadi perubahan regangan.
#br =. +lustrasi pengukur regangan pada spesimen &. !etail %"6l uji ta"ik $an sifat mekanik lgam Sekarang akan kita bahas prol data dari tensile test se)ara lebih detail. 2ntuk keperluan kebanyakan analisa teknik, data yang didapatkan dari uji tarik dapat digeneralisasi seperti pada #br.?.
#br.? 0rol data hasil uji tarik ;ita akan membahas istilah mengenai sifat4sifat mekanik bahan dengan berpedoman pada hasil uji tarik seperti pada #br.?. &sumsikan baha kita melakukan uji tarik mulai dari titik 1 sampai ' sesuai dengan arah panah dalam gambar. !ef"masi %lastis ( #last! de3%r$at%n% -aitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. 0ada #br.? yaitu bila bahan ditarik sampai meleati batas proporsional dan men)apai daerah landng. Tegangan lulu# atas 7 uy (u##er yeld stress% Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase daerah landing peralihan deformasi elastis ke plastis. Tegangan lulu# /a8a# 7 ly (l%5er yeld stress% Tegangan rata4rata daerah landng sebelum benar4benar memasuki fase deformasi plastis. Bila hanya disebutkan tegangan luluh ( yeld stress%, maka yang dimaksud adalah tegangan ini. 9egangan lulu# : ( yeld stran% egangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis. 9egangan elastis : e (elast! stran% egangan yang diakibatkan perubahan elastis bahan. 0ada saat beban dilepaskan regangan ini akan kembali ke posisi semula. 9egangan %lastis : % ( #last! stran% egangan yang diakibatkan perubahan plastis. 0ada saat beban dilepaskan regangan ini tetap tinggal sebagai perubahan permanen bahan. 9egangan ttal (t%tal stran% Merupakan gabungan regangan plastis dan regangan elastis, N T G NePNp. 0erhatikan beban dengan arah 1&B!. 0ada titik B, regangan yang ada adalah regangan total. ;etika beban dilepaskan, posisi regangan ada pada titik ! dan besar regangan yang tinggal (1!% adalah regangan plastis. Tegangan ta"ik maksimum TTM (UTS ult$ate tensle strength) 0ada #br.? ditunjukkan dengan titik ( Q%, merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik. Kekuatan %ata# (3ra!ture strength) 0ada #br.? ditunjukkan dengan titik ', merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah.
Tegangan lulu# %a$a $ata tan%a /atas jelas anta"a %e"u/a#an elastis $an %lastis 2ntuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didenisikan sebagai tegangan yang menghasilkan regangan permanen sebesar >.8R, regangan ini disebut %"set:stran (#br.A%.
#br.A 0enentuan tegangan luluh (yield stress% untuk kurIa tanpa daerah linier 0erlu untuk diingat baha satuan S+ untuk tegangan (stress) adalah 0a (0as)al, "5m8% dan strain adalah besaran tanpa satuan. '. Istila# lain Selanjutnya akan kita bahas beberapa istilah lain yang penting seputar interpretasi hasil uji tarik. Kelentu"an (du!tlty % Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur (du!tle) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari =R, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (&rttle). !e"ajat kelentingan (reslen!e% 'erajat kelentingan didenisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus ;elentingan (M%dulus %3 Reslen!e), dengan satuan stran energy #er unt 2%lu$e (oule5m9 atau 0a%. 'alam #br.7, modulus kelentingan ditunjukkan oleh luas daerah yang diarsir. !e"ajat ketanggu#an (t%ughness) ;apasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus ;etangguhan (modulus of toughness%. 'alam #br.=, modulus ketangguhan sama dengan luas daerah dibaah kurIa 1&B'. Penge"asan "egang (stran hardenng) Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis. Tegangan sejati 5 "egangan sejati (true stress true stran) 'alam beberapa kasus denisi tegangan dan regangan seperti yang telah dibahas di atas tidak dapat dipakai. 2ntuk itu dipakai denisi tegangan dan regangan sejati, yaitu tegangan dan regangan berdasarkan luas
penampang bahan se)ara real t$e. 'etail denisi tegangan dan regangan sejati ini dapat dilihat pada #br.F.
#br.F Tegangan dan regangan berdasarkan panjang bahan sebenarnya eferensi: 1. Material Testing (airyou Shiken%. $ajime Shudo. 2)hidarokakuho,
7CF9. 2. Material S)ien)e and !ngineering: &n +ntrodu)tion. Uilliam '.
allister r. ohn UileyVSons, 8>>. 3. Strength of Materials. Uilliam "ash. S)haumWs 1utlines, 7CCF. 4. &rtikel bapak &
*angkah pengujian kekuatan tarik sebagai berikut : a. Menyiapkan kertas milimeter &l%!k dan letakkan kertas tersebut pada #l%tter/ b. Benda uji mulai mendapat beban tarik dengan menggunakan tenaga hidrolik diaali > kg hingga benda putus pada beban maksimum yang dapat ditahan benda tersebut. ). Benda uji yang sudah putus lalu diukur berapa besar penampang dan panjang benda uji setelah putus. d. #aya atau beban yang maksimum ditandai dengan putusnya benda uji terdapat pada layar digital dan di)atat sebagai data. e. $asil diagram terdapat pada kertas milimeter &l%!k yang ada pada meja #l%tter/
f.
$al
terakhir
yaitu
menghitung
kekuatan
tarik,
kekuatan
luluh,
perpanjangan, reduksi penampang dari data yang telah didapat dengan menggunakan persamaan yang ada.
#ambar 88. Mesin uji tarik. ;eterangan gambar : 7. Batang hidrolik 9. agum atas
=. 0emba)aan skala
8. 'udukan ragum . agum baah
?. Meja #l%tter
1.' Pengujian lengkung ;Ben$ing Test 0engujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang diletakkan terhadap spe)imen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan
pada
kontraksi
atau
komponen
yang
akan
menerima
pembebanan terhadap suatu bahan pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. 2ji lengkung ( bending test % merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material se)ara Iisual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di eld metal maupun $&. 'alam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa fa)tor yang harus diperhatikan, yaitu : 7. ;ekuatan tarik ( Tensile Strength %
8. ;omposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan . 9. Tegangan luluh ( yield %. Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 8 yaitu transIersal bending dan longitudinal bending. a. T"ans
9. Side Bend ( Bending pada sisi las %. 'ikatakan side bend jika bending dilakukan pada sisi las . 0engujian ini dilakukan jika ketebalan material yang di las lebih besar dari 95F in)hi. 0engamatan dilakukan pada sisi las tersebut, apakah timbul retak atau tidak. ika timbul retak dimanakah letaknya,apakah di Ueld metal, $& atau di fusion line (garis perbatasan UM dan $&%.
/. =ngitu$inal Ben$ing
0ada longitudinal bending ini, pengambilan spesimen searah dengan arah pengelasan berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian longitudinal bending dibagi menjadi dua : X a)e Bend (Bending pada permukaan las% 'ikatakan fa)e bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .0engamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. ika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Ueld metal, $& atau di fusion line (garis perbatasan UM dan $&%.
X oot Bend (Bending pada akar las% 'ikatakan root bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .0engamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. ika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Ueld metal, $& atau di fusion line (garis perbatasan UM dan $&%. K"ite"ia kelulusan uji /en$ing 2ntuk dapat lulus dari uji bending maka hasil pengujian harus memenuhi kriteria sebagai berikut : 7. ;eretakan maksimal 9 mm diukur dari segala arah pada permukaan. 8. ;eretakan maksimal 7> mm dari jumlah semua keretakan terbesar antara 7mm – 9 mm. 9. ;eretakan sudut maksimal ? mm. ke)uali keretakan berasal dari beberapa jenis retak maka keretakan maksimal 9mm. 1.(. Uji im%a+t
2ji impa)t dilakukan untuk menentukan kekuatan material sebagai sebuah metode uji imp)t digunakan dalam dunia industry khususnya uji impa)t )harpy dan uji impa)t i
dari pendulum beban yang mengayun dari suatu
ketinggian
tertentu
dan
menumbuk
material
uji
sehingga
terjadi
deformasi.
Sistem Pengujian Pukul Takik 7. 2ji harphy Benda uji diletakkan se)ara mendatar dan ditahan pada sisi kiri V
kanan. ;emudian benda dipukul pada bagian belakang takikan, letaknya persis di tengah.Takikan membelakangi pululan. 8. 2ji +
1.>. Uji st"uktu" 2ji struktur mempelajari struktur material logam untuk keperluan pengujian material logam dipotong4potong kemudian potongan diletakkan dibaah dan dikikisdengan material alat penggores yang sesuai. 2ntuk pemeriaksaan Gnya dilakuakan dengan alat pembesar ataupun mikroskop elektronik.
4
0engujian dengan larutan !TS&
Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memeperjelas batas butir yang ada pada suatu material karena larutan etsa akan memeberi arna tambahan pada batas butir. "amun larutan ini dapat merusak batas butir tersebut.,bertujuan juga untuk mengetahui struktur mikro logam serta sifat – sifatnya. Selain itu juga untuk mengetahui pengaruh $eat Treatment terhadap perubahan struktur mikro dan perubahan sifat logam serta membandingkannya dengan sifat mekanik yang diinginkannya. 1.>.1. Te"i !asa" Sifat – sifat logam, terutama sifat mekanik sangat dipengaruhi oleh struktur logam disamping komposisi kimianya. Misalnya suatu logam atau paduan (dengan komposisi kimia tertentu% akan mempunyai sifat mekanik yang berubah – ubah, bila struktur mikronya diubah. Struktur mikro dapat diubah dengan jalan memberikan proses perlakuan
panas atau $eat Treatment pada logam atau logam
paduan, selain proses perlakuan panas, proses deformasi juga dapat mengubah struktur mikro dari logam atau
logam paduan. 'alam
pemeriksaan metalogra ini akan dilakukan dahulu perlakuan
panas,
kemudian dilakukan pemeriksaan struktur mikro pada beberapa sample. 0ada
pengujian
ini
menggunakan ST49A
dengan )ara dilaku
panaskan dengan thermal treatment yang mana terdiri dari annealing ( full annealing, annealing%H normali
fasa
yang
terjadi
pada
saat
pemanasan
re)rystali
Baja dipanaskan tepat pada Temperatur kritis ( &7 %, belum tampak adanya perubahan struktur mikro.
baja dipanaskan tepat meleati temperatur kritis (A89 > % akan
∗
mengalami reaksi eutektoid, yaitu lamel4lamel ferrit dan sementit dari perlit akan bereaksi menjadi austenit. ∗
0erlit ( ferrit sementit % G austeneaksi ini berlangsung pada temperatur konstan temperatur tidak akan naik sampai seluruh ferrit dan sementit dalam perlit habis menjadi austenit.
∗
Setelah perlit habis maka mulai terjadi kenaikan temperatur, maka ferrit hypoeutektoid akan mengalami transformasi allotropik ( ferrit BB menjadi ferrit %, transformasi ini berlangsung pada temperatur konstan. Transfomasi allotropik berlangsung bersamaan dengan naiknya temperatur,
makin
tinggi
temperatur
makin
banyak
ferrit
yang
bertransformasi menjadi austenit. ∗
errit hypouetektoid telah berubah seluruhnya menjadi austenit ketika tempertur men)apai titik kritis &9. 0ada saat penahanan temperature dengan aktu tertentu akan terjadi difusi oleh atom4atom untuk menghomogenkan austenit yang terbentuk..
0ada
saat
perbandingan austenit
akan
bertransformasi
kembali, sehingga struktur mikro yang terbentuk sesuai dengan laju perbandingan, misalnya perlit kasar, perlit halus, bainit baah, bainit atas, martensit dsb. T"ansf"masi %en$inginan lam/at $engan me$ia u$a"a 2 ϖ
&ustenit akan mulai membentuk inti ferrit pada saat temperature kritis
&9 ( inti ferrit pada batas butir austenit % ϖ
Transformasi ini terjadi karena perubahan allotropi) dan besi gamma ke
besi alpha. ;arena ferrit hanya dapat melarutkan sangat sedikit sekali,
maka karbon pada austenit akan semakin banyak bila ferrit semakin banya terbentuk ( dengan turunnya temperatur %. ϖ
Besarnya kandungan karbon dalam austenit dengan menurunnya
temperature mengikuti garis temperature kritis &9, sehingga pada saat temperature men)apai temperatur kritis &9, komposisi sisa austenit sama dengan komposisi eute)toid. 0ada temperature ini austenit berubah menjadi perlit lamellar. ϖ
0rosesnya
perlakukan
dengan
sejumlah
tumbuhnya besar
sementit
karbon
dari
yang
kaya
karbon
di
austenit
akan
mengalami
kekurangan karbon dan berubah menjadi ferrit. 2ntuk berubahnya austenit menjadi ferrit ini dikeluarkan sejumlah karbon yang akan menjadi sementit. ϖ
'engan demikian akan membentuk struktur yang lamellar yang
dinamakan perlit. 0erpindahan atom itu berlangsung se)ara difusi, karenanya membutuhkan aktu yang panjang. ;arena itu perlit terjadi pada proses pendinginan yang berlangsung )ukup lambat. ϖ
Transformasi austenit menjadi perlit ( reaksi eute)toid % mengeluarkan
sejumlah panas, sehingga reaksi eute)toid berlangsung pada temperature konstan ( temperature akan turun bila reaksi sudah selesai %. ϖ
Saat berada pada temperature kritis transformasi hanya terjadi pada
austenit. errit yang terbentuk sebelumnya ( ferrit hypoeutektoid % tidak mengalami parubahan. ϖ
0ada temperatur yang lebih rendah lagi tidak terjadi transformasi fase. 0roses full annealing ini digunakan untuk membuat baja lebih lunak,
menghaluskan butir
dan
dalam
beberapa
hal
dapat
mamperbaiki
maehinability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami temperature pengerjaan yang tinggi dan dapat menghasilkan butiran4butiran kristal yang terlalu besar sehingga sifat mekaniknya kurang baik. 'engan proses full annealing inilah butiran kristal tersebutdihaluskan.
&.
Pengujian nn*$est"uktif 0engujian ini tidak merusak dan merupakan bagian dari pengujian bahan. Berainana dengan pengujian destruktif pengujian nendstruktif terdiri dari:
8.7 Penetrant testng -aitu pengujian yang digunakan untuk melihat keretakan dan perositas dari suatu bahan. 0engujian dengan penetrant terdiri dari tahap yaitu pembersihan aal, pemberian penetrant,
pembersihan
penetrant, dan pemberian deIeloper. 0engujian ini memiliki keuntungan yaitu murah dan )epat dilaksanakan. 8.8 Magnet! #art!le testng 0engujian yang juga biasa disebut dengan pengujian menggu4nakan partikel
magneti)
ini
digunakan
untuk
diskontinuitas
yang
ada
dipermukaan dan dekat permukaan. 0engujian ini dapat kita lakukan un4 tuk melihat keretakan permukaan pada semua logam induk maupun ion, laminasi fusi yang tidak sempurna, under!ut , dan su&sur3a!e !ra!k . ika dibandingkan dengan uji penetrant, pengujian ini dilakuakn untuk diskontinuitas yang lebih dalam. 8.9 Ultras%n! testng 0engujian ini menggunakan metode gelombang suara dengan frekuensi tinggi. ;euntungan dari pengujian ini yaitu dapat dilakukan pada semua bahan dan lebih dalam jika dibandingkan dengan uji magneti) dan uji penetrasi karena menggunakan pantulan gelombang. 8. Rad%gra#hy
-aitu pengujian dengan menggunakan 64ray untuk mendapatkan gambar dari material. 0rinsipnya sama denagn penggunaan pada tubuh material hanya saja menggunakan gelombang yang lebih pendek. 4eddy )urrentmemiliki prisnsip dasar yang hamper sama dengan teknik medan magnet tetapi disini medan listrik yang dipan)arkan adalah arus bolak4balik. 0risnsipnya hamper sama denggan impedensi
Diposkan oleh Septer Tera di 22.55 Reaksi: Kirimkan Ini lewat Emaillo!This"er#a!i ke Twitterer#a!i ke $a%e#ooka!ikan ke &interest 7 komentar:
1. Ahmad Santosso11 'kto#er 2(14 1).2* terimakasih kawan++ erkatm, a tin!!al en!ka/i ,lan!+ 0aporan inni+ hehehe # Ihsan an,wan!i alas
2. Agil Luthfi Wal'Afiah12 Desem#er 2(14 21.2) le#ih #a!,s la!i kalo ada %ontoh low%hartna #ro alas
3. Soghi Ratu25 $e#r,ari 2(1 (3.3) akasih materina an! :6 Salam Solidarit $ore7er :6 alas
4. Hendy Apriansyah) Septem#er 2(1 18.51 0e#ih #a!,s kalo ada s,m#er na om alas
5. irvan nur25 'kto#er 2(1 22.2* nam#ah materi manta7 alas
. sangat yakin14 9o7em#er 2(1 (.3( nahh mantap san!at #ermanaat alas
*. Unknown2* Desem#er 2(1 (*.21 ia om+ s,m#er na /,!a menam#ah kemantapan materi ini om :6 alas ,at an! lain... Link ke posting ini
