Uji Tarik 1copy.docx

2

2

Regangan (mm)

Tegangan (N/mm2)

Regangan (mm)

Tegangan (N/mm2)

LAPORAN PRAKTIKUM
MATERIAL TEKNIK

UJI TARIK

Disusun oleh :
Nama Praktikan : Vicky Arya
NPM : 3333170077
Kelompok : 19
Rekan : 1. Anisa Rahmawati
2. Lidya Alya Luthfiyah
3. Muhammad Giffari S. Y.
Tanggal Praktikum : 20 September 2018
Tanggal Pengumpulan Lap. : 24 September 2018
Asisten : Dinda Aulia Hapsari

LABORATORIUM METALURGI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA
CILEGON-BANTEN
2018
LEMBAR PENGESAHAN

Tanggal Masuk Laporan
Tanggal Revisi
Tanda Tangan
1.

2.

Disetujui untuk Laboratorium Metalurgi FT. UNTIRTA
Cilegon, September 2018

(Dinda Aulia Hapsari)

DAFTAR ISI

Halaman
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PENGESAHAN ii
DAFTAR ISI iii
DAFTAR TABEL v
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN viii
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang 1
Tujuan Percobaan 1
Batasan Masalah 1
Sistematika Penulisan 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pengertian Metode Uji Tarik 3
Hukum Hooke 7
BAB III METODE PERCOBAAN
Diagram Alir Percobaan 10
Alat dan Bahan 11
Prosedur Percobaan 12
BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN
Hasil Percobaan 13
Pembahasan 14
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 19
Saran 20
DAFTAR PUSTAKA 21
LAMPIRAN
LAMPIRAN A. CONTOH PERHITUNGAN 22
LAMPIRAN B. JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS 24
LAMPIRAN C. GAMBAR ALAT DAN BAHAN 37
LAMPIRAN D. BLANKO PERCOBAAN 39

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman
Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan 1 13

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman
Gambar 2.1 Ikatan Interplanar 3
Gambar 2.2 Mesin Uji Tarik 4
Gambar 2.3 Gambaran Singkat Uji Tarik dan Datanya 5
Gambar 2.4 Kerja Gaya Tarik Terhadap Batang Uji 6
Gambar 2.5 Kurva Tegangan dan Regangan 8
Gambar 2.6 Diameter Spesimen Uji Tarik (JIS Z2201) 9
Gambar 2.7 Ilustrasi Pengukur regangan pada spesimen 9
Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan Uji Tarik 11
Gambar 4.1 Grafik Tegangan dan Regangan pada Pelat 15
Gambar 4.2 Grafik Tegangan dan Regangan pada Kawat 16
Gambar 4.3 Perbandingan Kurva Tegangan dan Regangan Spesimen Pelat dan Kawat 17
Gambar B.1 Perbedaan (a) kurva non-ferrous (b) kurva ferrous 28
Gambar B.2 Deformasi Elastis dan Plastis pada Kurva Tegangan Regangan Hasil Uji Tarik 29
Gambar B.3 Kurva Engineering Stress-Engineering Strain dan True Stress-True Strain 30
Gambar B.4 Perbandingan Kurva Tegangan dan Regangan Spesimen Pelat dan Kawat 31
Gambar B.5 Bentuk Patahan Uji Tarik 28
Gambar B.6 Spesimen Standar ASTM 32
Gambar B.7 Diameter Spesimen Uji Tarik (JIS Z2201) 33
Gambar C.1 Spesimen Pelat dan Kawat 38
Gambar C.2 Jangka Sorong 38
Gambar C.3 Mesin Uji Tarik 38

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman
Lampiran A Contoh Perhitungan 22
Lampiran B Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus 26
Jawaban Pertanyaan 27
Tugas Khusus 34
Lampiran C Gambar Alat dan Bahan 37
Lampiran D Blanko Percobaan 39

BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Dalam dunia industri, sangat diperlukan tes pada suatu material untuk mengetahui tingkat kekuatan dari material tersebut. Ada beberapa tes untuk menguji tingkat ketahanan suatu bahan, salah satunya yaitu uji tarik. Uji tarik merupakan uji bahan dengan cara merusak dengan tujuan untuk mengetahui seberapa kuatkah material tersebut bertahan apabila dikenakan beban. Cara kerja pengujian ini cukup sederhana. Material yang akan di uji diletakkan pada mesin uji tarik dan material tersebut akan ditarik secara kontinu sampai pada akhirnya putus. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tarikan dan mengetahui sejauh mana material tersebut bertambah panjang[2].

Tujuan Percobaan
Tujuan praktikan melakukan praktikum pengujian tarik yaitu untuk mengetahui kekuatan dan bentuk patahan pada bahan melalui proses pengujian merusak, yaitu pengujian tarik.

Batasan Masalah
Pada praktikum uji tarik ini terdapat batasan masalah yang terdiri dari dua variabel, yaitu variabel bebas dan variabel terikat.
Variabel bebas: benda uji berupa pelat dan kawat.
Variabel terikat: beban uji tarik, mesin uji tarik, dan bentuk patahan.

Sistematika Penulisan
Untuk memahami lebih jelas laporan ini, maka materi-materi yang terdapat pada laporan ini dikelompokkan menjadi beberapa bab dengan sistematika penulisan. Sistematika penulisan pada laporan ini terdiri dari lima bab. BAB I pendahuluan menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah dan sistematika penulisan. BAB II tinjauan pustaka menjelaskan mengenai pengertian metode uji tarik dan hukum hooke, yang berisi teori-teori yang dapat mendukung percobaan yang telah dilakukan. BAB III metode percobaan menjelaskan mengenai metode percobaan yang berupa diagram alir percobaan, alat dan bahan, dan prosedur percobaan. BAB IV data dan pembahasan menjelaskan mengenai data-data percobaan yang telah dicatat saat melakukan praktikum beserta pembahasannya. BAB V kesimpulan dan saran memaparkan kesimpulan percobaan dan saran untuk praktikum selanjutnya. Di akhir laporan juga disertakan lampiran yang berisi contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas khusus, gambar alat dan bahan, dan blanko percobaan.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Metode Uji Tarik
Salah satu perkembangan sejarah dalam pemahaman kita tentang sifat mekanik bahan adalah pemahaman bahwa kekuatan spesimen dengan beban uniaksial terkait dengan besarnya luas penampang. Anggapan ini adalah wajar bila kita menganggap kekuatan itu muncul dari sejumlah ikatan kimia yang menghubungkan satu bagian penampang dengan yang berdekatan dengannya seperti diperlihatkan dalam gambar 2.1, dimana masing-masing ikatan digambarkan sebagai pegas dengan kekakuan dan kekuatan tertentu. Hal ini jelas, jumlah ikatan tersebut akan meningkat secara proporsional dengan luas penampang[2].

Gambar 2.1 Ikatan Interplanar
Uji tarik adalah salah satu uji stress-strain mekanik yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan bahan terhadap gaya tarik. Dalam pengujiannya, bahan uji ditarik sampai putus. Untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan, tentu kita harus mengadakan pengujian terhadap bahan tersebut. Ada empat jenis uji coba yang biasa dilakukan, yaitu uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi (torsion test), dan uji geser (shear test)[2].
Uji tarik mungkin adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff)[2].

Gambar 2.2 Mesin Uji Tarik[2]
Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan pada gambar 2.3. Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut[2].
Gaya tarikGaya tarikDaerah linearDaerah linearTitik putusTitik putusTitik luluhTitik luluhTegangan tarik maksimumTegangan tarik maksimumGaya tarikGaya tarikPertambahan panjangPertambahan panjangPutus (rupture/break)Putus (rupture/break)Deformasi lokalDeformasi lokalGaya tarikGaya tarikSpesimenSpesimen
Gaya tarik
Gaya tarik
Daerah linear
Daerah linear
Titik putus
Titik putus
Titik luluh
Titik luluh
Tegangan tarik maksimum
Tegangan tarik maksimum

Gaya tarik
Gaya tarik
Pertambahan panjang
Pertambahan panjang

Putus (rupture/break)
Putus (rupture/break)

Deformasi lokal
Deformasi lokal

Gaya tarik
Gaya tarik

Spesimen
Spesimen

Gambar 2.3 Gambaran Singkat Uji Tarik dan Datanya[2]
Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut ultimate tensile strength (UTS), dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tarik maksimum.[2]
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena menghasilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat[3].
Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Di mana spesimen uji yang telah di standarisasi, dilakukan pembebanan uniaksial sehingga spesimen uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah. Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat ter standarisasi dibanding pengujian lain. Hal – hal yang perlu diperhatikan agar pengujian menghasilkan nilai valid adalah bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grip, dan lain-lain[3].
Beban tarikan adalah apabila pada suatu benda bekerja beberapa gaya yang arah garis kerja gaya berlawanan (bertolak belakang). Besarnya gaya tarik yang dapat ditahan batang bahan uji dengan ukuran dan penampang tertentu, dapat ditentukan dengan cara membebani batang tersebut dengan tarikan yang semakin tinggi dan mengukur besarnya gaya maksimum yang dapat ditahan oleh batang sebelum putus dan patah[3].
PPPP
P
P
P
P
Gambar 2.4 Kerja Gaya Tarik Terhadap Batang Uji[3]
Proses pembentukan secara metalurgi merupakan proses deformasi plastis. Deformasi plastis artinya adalah apabila bahan mengalami pembebanan sewaktu terjadinya proses pembentukan di mana setelah beban dilepaskan maka diharapkan pelat tidak kembali ke keadaan semula. Bahan yang mengalami proses pembentukan ini mengalami peregangan atau penyusutan. Terbentuknya bahan inilah yang dikatakan sebagai deformasi plastis. Kondisi proses pembentukan dengan deformasi plastis ini mendekatkan teori pembentukan dengan teori plastisitas[3].
Teori plastisitas membahas perilaku bahan pada regangan di mana pada kondisi tersebut hukum hooke tidak berlaku lagi. Aspek-aspek deformasi plastis membuat formulasi matematis teori plastisitas lebih sulit dari pada perilaku benda pada elastis[3].
Pada hasil uji tarik sebuah benda uji menunjukkan grafik tegangan regangan yang terbentuk terdiri dari komponen elastis yang ditunjukkan pada garis linier dan kondisi plastis ditunjukkan pada garis parabola sampai mendekati putus[3].
Deformasi elastis tergantung dari keadaan awal dan akhir tegangan serta regangan-regangan plastis tergantung dari jalannya pembebanan yang menyebabkan tercapainya keadaan akhir. Gejala pengerasan regang (strain hardening) sewaktu pelat mengalami proses pembentukan sulit diteliti dengan pendekatan teori plastisitas ini[3].

2.2 Hukum Hooke
Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau linear zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut[2]:
"rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan"[2]
Stress (σ) adalah beban dibagi luas penampang bahan dan strain adalah pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan.[2]
σ = F/A (2.1)
Keterangan:
F = gaya tarikan A = luas penampang
ε = L/L (2.2)
Keterangan:
L = pertambahan panjang L = panjang awal
Hubungan antara stress dan strain dirumuskan[2].
E = σ / ε (2.3)
Untuk memudahkan pembahasan, gambar 2.3 kita modifikasi sedikit dari hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang menjadi hubungan antara tegangan dan regangan (stress vs strain). Selanjutnya kita dapatkan gambar 2.5, yang merupakan kurva standar ketika melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan (σ) dan regangan (ε) selalu tetap. E diberi nama "Modulus Elastisitas" atau "Young Modulus". Kurva yang menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurva SS (SS curve)[2].
Ultimate Tensile StrengthUltimate Tensile Strength
Ultimate Tensile Strength
Ultimate Tensile Strength
Tegangan atau stessTegangan atau stessRegangan maksimumRegangan maksimumRegangan atau strainRegangan atau strainModulus Elastisitas Modulus Elastisitas Titik putusTitik putusTitik luluhTitik luluhDaerah linierDaerah linier
Tegangan atau stess
Tegangan atau stess
Regangan maksimum
Regangan maksimum
Regangan atau strain
Regangan atau strain
Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas
Titik putus
Titik putus
Titik luluh
Titik luluh
Daerah linier
Daerah linier
Gambar 2.5 Kurva Tegangan dan Regangan[2]
Bentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya dibuat spesimen dengan dimensi seperti pada gambar 2.6 berikut[2].

Unit : mmUnit : mmDLPR145060>15DLPR145060>15
Unit : mm
Unit : mm
D
L
P
R
14
50
60
>15

D
L
P
R
14
50
60
>15

Gambar 2.6 Diameter Spesimen Uji Tarik (JIS Z2201)[2]
Pengukur regangan(strain gage)Pengukur regangan(strain gage)
Pengukur regangan
(strain gage)
Pengukur regangan
(strain gage)
Gambar 2.7 Ilustrasi Pengukur regangan pada spesimen[2]
Perubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada gambar 2.7. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan[2].

BAB III
MEDOTE PERCOBAAN

3.1 Diagram Alir Percobaan
Adapun diagram alir percobaan modul uji tarik akan ditampilkan pada gambar 3.1 sebagai berikut.
Disiapkan pelat dan kawatDisiapkan pelat dan kawat
Disiapkan pelat dan kawat
Disiapkan pelat dan kawat
Panjang awal P0 dan luas penampang A0 diukur menggunakan jangka sorong Panjang awal P0 dan luas penampang A0 diukur menggunakan jangka sorong
Panjang awal P0 dan luas penampang A0 diukur menggunakan jangka sorong

Panjang awal P0 dan luas penampang A0 diukur menggunakan jangka sorong

Kawat dipasang pada pegangan (grip) atas dan bawah mesin uji tarik Kawat dipasang pada pegangan (grip) atas dan bawah mesin uji tarikMesin uji tarik dioperasikan dengan cara mesin uji tarik diatur panjang awal serta luas spesimenMesin uji tarik dioperasikan dengan cara mesin uji tarik diatur panjang awal serta luas spesimen
Kawat dipasang pada pegangan (grip) atas dan bawah mesin uji tarik

Kawat dipasang pada pegangan (grip) atas dan bawah mesin uji tarik

Mesin uji tarik dioperasikan dengan cara mesin uji tarik diatur panjang awal serta luas spesimen
Mesin uji tarik dioperasikan dengan cara mesin uji tarik diatur panjang awal serta luas spesimen
Video recorder digunakan untuk melihat data pada display mesin uji tarik Video recorder digunakan untuk melihat data pada display mesin uji tarik
Video recorder digunakan untuk melihat data pada display mesin uji tarik

Video recorder digunakan untuk melihat data pada display mesin uji tarik

Pembebanan/penarikan dilakukan pada kawat hingga putus (break). Pembebanan/penarikan dilakukan pada kawat hingga putus (break).
Pembebanan/penarikan dilakukan pada kawat hingga putus (break).


Nilai Fy, Fm, dan Ff yang terdapat pada display mesin uji tarik ditentukan dengan dilihat dari rekaman video dan hasil yang diperoleh dicatat pada blanko percobaan. Nilai Fy, Fm, dan Ff yang terdapat pada display mesin uji tarik ditentukan dengan dilihat dari rekaman video dan hasil yang diperoleh dicatat pada blanko percobaan.
Nilai Fy, Fm, dan Ff yang terdapat pada display mesin uji tarik ditentukan dengan dilihat dari rekaman video dan hasil yang diperoleh dicatat pada blanko percobaan.


Kawat dilepaskan dari mesin uji tarik dan diamati bentuk patahan yang terjadi Kawat dilepaskan dari mesin uji tarik dan diamati bentuk patahan yang terjadi
Kawat dilepaskan dari mesin uji tarik dan diamati bentuk patahan yang terjadi

Kawat dilepaskan dari mesin uji tarik dan diamati bentuk patahan yang terjadi

Nilai tegangan dan regangan dihitung dari hasil uji tarik Nilai tegangan dan regangan dihitung dari hasil uji tarik
Nilai tegangan dan regangan dihitung dari hasil uji tarik

Nilai tegangan dan regangan dihitung dari hasil uji tarik

Percobaan dilakukan kembali dengan spesimen pelat Percobaan dilakukan kembali dengan spesimen pelat
Percobaan dilakukan kembali dengan spesimen pelat

Percobaan dilakukan kembali dengan spesimen pelat

Data PengamatanData Pengamatan
Data Pengamatan

Data Pengamatan

PembahasanPembahasan
Pembahasan
Pembahasan
KesimpulanKesimpulan LiteraturLiteratur
Kesimpulan
Kesimpulan
Literatur
Literatur
Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan Uji Tarik

3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat-alat yang Digunakan
Adapun alat-alat yang dibutuhkan untuk melakukan percobaan praktikum uji tarik adalah sebagai berikut:
Mesin uji tarik 3) Penggaris 5) Video Recorder
Jangla Sorong 4) Spidol

3.2.2 Bahan-bahan yang Digunakan
Adapun alat-alat yang dibutuhkan untuk melakukan percobaan praktikum uji tarik adalah sebagai berikut:
Spesimen pelat
Spesimen kawat

3.3 Prosedur Percobaan
Adapun prosedur percobaan praktikum modul uji tarik adalah sebagai berikut:
Disiapkan alat dan bahan uji berupa pelat dan kawat.
Panjang awal P0 dan luas penampang A0 kawat diukur menggunakan jangka sorong.
Kawat dipasang pada pegangan (grip) atas dan bawah mesin uji tarik.
Mesin uji tarik dioperasikan dengan cara mesin uji tarik diatur panjang awal serta luas spesimen.
Video recorder digunakan untuk melihat data pada display mesin uji tarik.
Kawat dilepaskan dari mesin uji tarik dan diamati bentuk patahan yang terjadi.
Nilai tegangan dan regangan dihitung dari hasil uji tarik.
Percobaan dilakukan kembali dengan spesimen pelat.

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Percobaan
Setelah melakukan praktikum uji tarik, didapatkan data hasil pengukuran serta panjang awal P0 dan luas penampang awal A0. Hasil percobaan akan ditampilkan pada tabel 4.1 sebagai berikut.
Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan 1
Benda Uji Standar
t/d (mm)
L (mm)
P0 (mm)
P (mm)
A0 (mm2)
Fy

Up
Low
Pelat
0,1
25
100
103
2,5
33,1 N
32,8 N

1,12156 mm2
1,1513 mm2
Kawat
1,2
-
100
115
1,1309
814,6 N
814,5 N

18,6672 mm2
18,6912 mm2
Benda Uji Standar
Fm
Ff (N)
YS

Up
Low
Pelat
4315
1765,4
13,24 N/mm2
13,12 N/mm2

5,472
5,91256
0,011215 mm
0,011513 mm
Kawat
853
431,5
720,311 N/mm2
720,223 N/mm2

39,8163
40,9146
0,186672 mm
0,186912 mm
Benda Uji Standar
TS
FS
%El
Pelat
1726N/mm2
706,16 N/mm2
3 %

0,05472
0,05913 mm

Kawat
754,267 N/mm2
381,555 N/mm2
15 %

0,398163 mm
0,409146 mm

Keterangan:
t/d : tebal/diameter sampel Fy : gaya pada saat yield
L : lebar sampel P0 : panjang awal sampel
P : panjang akhir sampel FS : failure strength (N/mm2)
Fm : gaya maksimum %El : % elongasi
Ff : gaya pada saat fracture YS : yield strength
TS : tensile strength A0 : luas penampang awal

4.2 Pembahasan
Berdasarkan percobaan uji tarik yang telah dilakukan oleh praktikan di laboratorium metalurgi fakultas teknik, didapatkan hasil seperti yang telah tercantum pada tabel 4.1, 4.2, dan 4.3. Pada praktikum kali ini, praktikan telah melakukan pengujian dengan dua spesimen, yaitu spesimen pelat dan spesimen kawat. Terlebih dahulu praktikan melakukan pengukuran terhadap kedua spesimen, lalu hasil pengukuran tadi dicatat pada blanko percobaan. Spesimen pertama yang akan diuji yaitu pelat yang sebelumnya sudah dibentuk sesuai standar spesimen praktikum. Setelah pelat diukur menggunakan jangka sorong, pelat dipasang pada mesin uji tarik. Proses pemasangan pelat ini harus dilakukan secara perlahan. Cara memasang pelat pada mesin uji tarik yaitu dengan meletakannya pada grip atas dan bawah pada mesin uji tarik. Pemasangan kawat harus tegak dan lurus, serta harus tepat di tegah pada grip mesin uji tarik, agar pada saat proses penarikan, pelat akan patah tepat di bagian tengah yang telah ditandai dengan spidol. Setelah kawat dipasang, alat uji tarik dioperasikan dengan mengatur display yang ada pada mesin uji tarik sesuai dengan ukuran yang telah diukur pada awal pelaksanaan praktikum. Lalu video recorder yang ada pada handphone dioperasikan pada display mesin uji tarik, agar dapat melihat angka yang dibutuhkan dengan slow motion. Mesin uji tarik dinyalakan yang membuat grip bergerak saling berlawanan arah yang menimbulkan beban tarik pada pelat, lalu tunggu spesimen pelat rusak/patah. Setelah pelat patah, angka pada display akan otomatis berhenti, pada saat itu juga video recorder dapat dilihat untuk menentukan nilai Fy, Fm, dan Ff. Setelah mendapatkan nilai Fy, Fm, dan Ff, spesimen pelat diamati bentuk patahannya. Setelah itu, kita dapat memanfaatkan nilai Fy, Fm, dan Ff untuk mencari nilai tegangan dan regangan pada spesimen.

Gambar 4.1 Grafik Tegangan dan Regangan pada Pelat
Dari data yang didapatkan pada spesimen pelat, dapat dilihat pada gambar 4.1 bahwa terjadinya proses perpatahan (fracture) pada pelat saat dilakukannya uji tarik. Tahap pertama yang dialami pelat yaitu terjadinya sifat elastis yang dimulai pada saat tegangan dan regangan sebesar 0 hingga tegangan pelat sebesar 13,12 N/mm2 dan regangan 0,011513 mm, dimana pada titik ini dimulai terjadinya perubahan sifat pelat dari elastis menuju plastis. Pada saat tegangan sebesar 13,24 N/mm2 dan regangan sebesar 0,011215 mm, pelat mengalami deformasi plastis. Pelat mencapai ultimate tensile strength (UTS) pada saat tegangan sebesar 1726 N/mm2 dan regangan sebesar 0,05472 mm, dan pada akhirnya pelat mengalami fracture pada saat tegangan sebesar 706,16 N/mm2 dan regangan sebesar 0,05913 mm.

Gambar 4.2 Grafik Tegangan dan Regangan pada Kawat
Dari data yang didapatkan pada spesimen kawat, dapat dilihat pada gambar 4.2 bahwa terjadinya proses perpatahan (fracture) pada pelat saat dilakukannya uji tarik. Tahap pertama yang dialami kawat yaitu terjadinya sifat elastis yang dimulai pada saat tegangan dan regangan sebesar 0 hingga tegangan kawat sebesar 720,223 N/mm2 dan regangan 0,186912 mm, dimana pada titik ini dimulai terjadinya perubahan sifat kawat dari elastis menuju plastis. Pada saat tegangan sebesar 720,311 N/mm2 dan regangan sebesar 0,186672 mm, kawat mengalami deformasi plastis. Kawat mencapai ultimate tensile strength (UTS) pada saat tegangan sebesar 754,267 N/mm2 dan regangan sebesar 0,398163 mm, dan pada akhirnya kawat mengalami fracture pada saat tegangan sebesar 706,16 N/mm2 dan regangan sebesar 0,05913 mm.

Gambar 4.3 Perbandingan Kurva Tegangan dan Regangan Spesimen Pelat dan Kawat
Pada gambar 4.3, terlihat perbedaan antara kurva tegangan dan regangan antara spesimen pelat dan spesimen kawat. Dapat dilihat pada grafik tersebut bahwa spesimen pelat memiliki nilai tegangan lebih besar dari pada spesimen kawat. Namun spesimen kawat memiliki nilai regangan lebih besar dari pada spesimen pelat. Maka dari itu, sifat yang dimiliki spesimen pelat yaitu tingkat kekerasannya tinggi dan getas, sedangkan sifat yang dimiliki spesimen kawat yaitu tingkat kekerasannya rendah dan ulet. Data tersebut sesuai dengan literatur sehingga semakin besar nilai tegangan pada suatu material, maka sifat material tersebut semakin getas. Sedangkan semakin besar nilai regangan pada suatu material, maka sifat material tersebut semakin ulet
Getas uletnya suatu material juga dapat ditentukan dari persen elongasi. Material yang memiliki persen elongasi di bawah 15% maka dapat dikatakan bahwa material tersebut memiliki sifat getas, sedangkan material yang memiliki persen elongasi di atas sama dengan 15% maka dapat dikatakan bahwa material tersebut memiliki sifat ulet. Menurut data praktikum, pelat memiliki persen elongasi sebesar 3% yang menjadikan bahan ini memiliki sifat getas, dan kawat memiliki persen elongasi sebesar 15% yang menjadikan bahan ini memiliki sifat ulet.

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan praktikum uji tarik, didapatkan data sebagai berikut:
Pelat: Ys (up) = 13,24 N/mm2 dan 0,011215 mm; Ya (low) = 13,2 N/mm2 dan 0,011513 mm; TS = 1726 N/mm2 dan 0,05472 mm; FS = 706,16 N/mm2 dan 0,05913 mm memiliki tingkat elongasi 3%.
Kawat: Ys (up) = 720,311 N/mm2 dan 0,186672 mm; Ya (low) = 720,233 N/mm2 dan 0,186912 mm; TS = 754,267 N/mm2 dan 0,398163 mm; FS = 381,555 N/mm2 dan 0,409146 mm memiliki tingkat elongasi 15%.
Maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
Semakin besar tegangan dan regangan pada yield strength yang dimiliki suatu bahan, maka sifat bahan tersebut semakin ulet.
Semakin besar tegangan pada tensile strength yang dimiliki suatu bahan, maka sifat bahan tersebut semakin getas. Tapi sebaliknya pada regangan.
Semakin besar tegangan pada failure strength yang dimiliki suatu bahan, maka sifat bahan tersebut semakin getas. Tapi sebaliknya pada regangan
Semakin besar persen elongasi yang dimiliki suatu bahan, maka sifat bahan tersebut semakin ulet.

5.2 Saran
Adapun saran dari praktikan agar percobaan selanjutnya berjalan lebih baik adalah sebagai berikut:
Praktikan harus lebih teliti pada saat pengamatan pada display mesin uji tarik agar data yang didapatkan lebih akurat.
Praktikan harus lebih teliti dalam meletakkan spesimen pada mesin uji tarik agar patah yang terjadi tepat di tengah spesimen yang telah diberi tanda.
Praktikan harus lebih berhati-hati dalam menggunakan alat uji tarik karena alat uji ini apabila digunakan secara tidak hati-hati, maka risiko kecelakaan akan semakin tinggi.
Praktikan harus lebih teliti dalam mengukur dan menghitung alat uji agar data yang diperoleh lebih akurat.
Praktikan harus lebih mendalami materi pada modul praktikum yang akan dilakukan agar dalam pelaksanaannya dapat berjalan dengan baik dan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Nasmi Herlina Sari. Material Teknik. Yogyakarta: Deepublish. 2018
[2] Purnomo. Material Teknik. Malang: CV. Seribu Bintang. 2017
[3] Tanpa nama. Tanpa tahun. Laporan Praktikum Uji Tarik. https://edoc.site/queue/30367203-laporanpraktikum-uji-tarik-pdf-free.html [22 September 2018]
[4] Tanpa nama. 2018. Alat Uji. Jenis Pengujian dengan Cara Merusak (Destructive Testing). https://www.alatuji.com/index.php?/article/detail/830/jenis-pengujian-dengan-cara-merusal-destructive-testing [22 September 2018]
[5] Tanpa nama. Tanpa tahun. Pengertian Deformasi Elastis dan Plastis. https://ardza.biz/sain-teknologi/metalurgi/pembentukan-logam-metal-forming/pengertian-deformasi-elastis-dan-plastis/ [23 September 2018]
[6] Haris Budiman. Jurnal J-Ensitec. Analisis Pengujian Tarik (Tensile Test) Pada Baja ST47 Dengan Alat Bantu Ukur Load Cell. 2016; Vol 03:No. 01

LAMPIRAN A
CONTOH PERHITUNGAN

Lampiran A. Contoh Perhitungan
b) YSlow = Fy(low)A0YSlow = 32,82,5YSlow = 13,12 N/mm2b) YSlow = Fy(low)A0YSlow = 32,82,5YSlow = 13,12 N/mm2Mencari nilai yield strength (YS) pada tegangan pelat. Setelah didapatkan gaya saat yield (Fy) dan luas penampang (A0), maka:
b) YSlow = Fy(low)A0
YSlow = 32,82,5
YSlow = 13,12 N/mm2
YSlow = 32,82,5
YSlow = 13,12 N/mm2
YSup = Fy(up)A0
YSup = 33,12,5
YSup = 13,24 N/mm2

b) YSlow = Fy(low)P0YSlow = 1,1513100YSlow = 0,011513 mmb) YSlow = Fy(low)P0YSlow = 1,1513100YSlow = 0,011513 mmMencari nilai yield strength (YS) pada regangan pelat. Setelah didapatkan gaya saat yield (Fy) dan panjang awal sampel (P0), maka:
b) YSlow = Fy(low)P0
YSlow = 1,1513100
YSlow = 0,011513 mm
YSlow = 1,1513100
YSlow = 0,011513 mm
YSup = Fy(up)P0
YSup = 1,12156100
YSup = 0,011215 mm

b) YSlow = Fy(low)A0YSlow = 814,51,1309YSlow = 720,223 N/mm2b) YSlow = Fy(low)A0YSlow = 814,51,1309YSlow = 720,223 N/mm2Mencari nilai yield strength (YS) pada tegangan pelat. Setelah didapatkan gaya saat yield (Fy) dan luas penampang (A0), maka:
YSlow = 814,51,1309
YSlow = 720,223 N/mm2
YSlow = 814,51,1309
YSlow = 720,223 N/mm2
YSup = Fy(up)A0
YSup = 814,61,1309
YSup = 720,311 N/mm2

b) YSlow = Fy(low)P0YSlow = 18,6912100YSlow = 0,186912 mmb) YSlow = Fy(low)P0YSlow = 18,6912100YSlow = 0,186912 mmMencari nilai yield strength (YS) pada regangan kawat. Setelah didapatkan gaya saat yield (Fy) dan panjang awal sampel (P0), maka:
YSlow = 18,6912100
YSlow = 0,186912 mm
YSlow = 18,6912100
YSlow = 0,186912 mm
YSup = Fy(up)P0
YSup = 18,6672100
YSup = 0,186672 mm

Mencari nilai tensile strength (TS) pada pelat. Setelah didapatkan gaya maksimum (Fm), luas penampang (A0), dan panjang awal (P0) , maka:
Tegangan b) Regangan
TS = FmA0 TS = FmA0
TS = 18,6672100 TS = 18,6672100
TS = 7126 N/mm2 TS = 0,05472 mm

Mencari nilai tensile strength (TS) pada kawat. Setelah didapatkan gaya maksimum (Fm), luas penampang (A0), dan panjang awal (P0) , maka:
TS = FmA0 TS = FmA0
TS = 18,6672100 TS = 18,6672100
TS = 754,267 N/mm2 TS = 0,398163 mm

Mencari nilai failure strength (FS) pada pelat. Setelah didapatkan gaya saat fracture (Ff) luas penampang (A0), dan panjang awal (P0) , maka:
FS = FfA0 FS = FmA0
FS = 18,6672100 FS = 18,6672100
FS = 706,16 N/mm2 FS = 0,05913 mm
Mencari nilai failure strength (FS) pada kawat. Setelah didapatkan gaya saat fracture (Ff) luas penampang (A0), dan panjang awal (P0) , maka:
TS = FfA0 TS = FmA0
TS = 18,6672100 TS = 18,6672100
TS = 381,555 N/mm2 TS = 0,409146 mm

Mencari nilai persen elongasi (%El). Setelah didapatkan panjang awal (P0) dan panjang akhir (P), maka:
Pelat b) Kawat
%El = P – P0P0 x 100% %El = P – P0P0 X 100%
%El = 103 – 100100 x 100% %El = 115 – 100100 x 100%
%El = 0,03 x 100% %El = 0,15 x 100%
%El = 3% %El = 15%

LAMPIRAN B
JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS

Lampiran B. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus
B.1 Jawaban Pertanyaan
1. Jelaskan manfaat dari pengujian merusak (Destructive Test) di dunia industri dan hubungannya dengan uji tarik!
Jawab:
Pengujian merusak (Destructive Test) di dunia industri khususnya pada industri manufaktur merupakan pengujian yang cukup penting dalam melakukan uji ketahanan suatu material. Pengujian ini sangat diperlukan dibidang industri sebab pengujian ini akan membantu mengetahui sifat dari material yang akan digunakan di industri. Tujuan dari destructive test adalah untuk memahami ketahanan suatu material dengan cara merusak agar dapat mengetahui apakah material kuat jika di tekan, tarik dilengkungkan, dan sebagainya sehingga menciptakan material yang berkualitas nantinya. Dengan uji merusak maka kelebihan dan kekurangan suatu material dapat diketahui. Hubungannya dengan uji tarik yaitu merupakan salah satu bagian dari destructive test. Uji tarik dilakukan pada material dengan cara menarik suatu material sampai putus/rusak. Jadi dengan uji tarik, kita dapat mengetahui seberapa kuat material jika ditarik[4].

2. Jelaskan perbedaan berikut:
a. Kurva tegangan-regangan untuk material ferrous dan kurva tegangan-regangan untuk material non-ferrous
Kurva tegangan-regangan untuk material ferrous dan kurva tegangan-regangan untuk material non-ferrous dapat dilihat pada gambar B.1.

(b)
Gambar B.1 Perbedaan (a) kurva non-ferrous (b) kurva ferrous
Dapat dilihat pada gambar B.1 perbedaan kurva tegangan-regangan pada npn-ferrous dan ferrous, yaitu pada kurva non-ferrous tidak mengalami titik luluh, uts, dan sebagainya, namun hanya mengalami fracture. Berbeda pada kurva ferrous dimana spesimen mengalami perubahan sifat elastis ke plastis, titik luluh, atau ultimate tensile strength (UTS).

b. Elastic deformation dan plastic deformation
Deformasi elastis (elastic deformation) adalah deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi pada suatu benda saat gaya atau beban itu bekerja, dan perubahan bentuk akan hilang ketika gaya atau bebannya ditiadakan. Artinya, bila beban ditiadakan, maka benda akan kembali ke bentuk dan ukuran semula. Deformasi plastis (plastic deformation) adalah deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi pada benda secara permanen, walaupun beban yang bekerja ditiadakan[5].
Regangan (%)Regangan (%)Tegangan (kg/mm2)Tegangan (kg/mm2)PlastisPlastisElastisElastis

Regangan (%)
Regangan (%)

Tegangan (kg/mm2)
Tegangan (kg/mm2)
Plastis
Plastis
Elastis
Elastis

Gambar B.2 Deformasi Elastis dan Plastis pada Kurva Tegangan Regangan Hasil Uji Tarik[5]
Secara skamatika, perbedaan deformasi elastis dan deformasi plastis yang ditunjukkan dalam suatu diagram tegangan-regangan dapat dilihat pada gambar B.2. bila suatu benda dikenai beban sampai daerah plastis, maka perubahan bentuk yang terjadi adalah gabungan antara deformasi elastis dan deformasi plastis. Penjumlahan dari kedua deformasi ini merupakan deformasi total. Bila beban yang bekerja ditiadakan, maka deformasi elastis akan hilang juga, sehingga yang tertinggal adalah deformasi plastis[5].

c. Kurva engineering strees-strain dan kurva true engineering stress-strain

Gambar B.3 Kurva Engineering Stress-Engineering Strain dan True Stress-True Strain
Jika pada enginnering setiap perhitungan menggunakan panjang awal spesimen sebagai data, namun untuk true menggunakan panjang ketika spesimen dikenakan beban maka dari itu pada kurva tampak berbeda

d. Ductile dan brittle
Ductile (Bahan ulet ):
Bahan ulet menunjukkan tegangan besar sebelum spesimen patah.
Baja dan aluminium biasanya termasuk dalam kelas Material ulet
Bahan ulet akan menahan regangan besar sebelum spesimen patah.
Bahan ulet memiliki modulus young dan tegangan akhir yang relatif kecil.
Brittle (Bahan Getas)
Bahan Getas gagal tiba-tiba dan tanpa banyak peringatan.
Bahan Getas retak pada turunan yang jauh lebih rendah.
Bahan Getas memiliki modulus young yang relatif besar
Kaca dan besi cor termasuk kelas Bahan Getas.

3. Buatlah grafik hasil dari data percobaan yang telah dilakukan kemudian berikan penjelasan secara singkat!

Gambar B.4 Perbandingan Kurva Tegangan dan Regangan Spesimen Pelat dan Kawat
Dari segi tegangan kawat lebih kuat dari pada pelat karena mampu mencapai titik UTS lebih besar dari pada titik UTS pada kawat.
4. Jelaskan mekanisme terjadinya perpatahan pelat dan kawat dari aspek metalurgi, kemudian gambarkan bentuk patahan hasil uji tarik yang telah dilakukan!

Gambar B.5 Bentuk Patahan Uji Tarik
Berdasarkan aspek metalurgi bentuk patahan terdapat dua yaitu getas dan ulet dimana pada dua spesimen yang diuji coba pada spesimen kawat bentuk patahan ulet dimana spesimen patah dan terjadi necking pada area yang patah sedangkan untuk spesimen pelat terjadi bentuk patahan getas dimana tidak terdapat area necking.

5. Gambarkan secara lengkap spesimen uji tarik dengan standar ASTM dan spesimen uji tarik dengan standar JIS.

Gambar B.6 Spesimen Standar ASTM
Unit : mmUnit : mmDLPR145060>15DLPR145060>15
Unit : mm
Unit : mm
D
L
P
R
14
50
60
>15

D
L
P
R
14
50
60
>15

Gambar B.7 Diameter Spesimen Uji Tarik (JIS Z2201)[2]

6. Jelaskan hubungan antara kekuatan dan sifat mekanik lainnya!
Kekuatan merupakan ketahanan suatu bahan terhadap deformasi tentu saja sifat ini tidak hanya sendiri namun memiliki keterkaitan dengan sifat yang lain khususnya sifat mekanik karena khususnya dalam sifat mekanik bahan di tekankan untuk mampu menahan beban baik secara dinamis, statis, dan impak, maka dari itu suatu bahan butuh hubungan dengan sifat mekanik lainya seperti ketangguhan keuletan dan ketahanan.

7. Jelaskan yang dimaksud dengan necking? Mengapa kondisi tersebut menyebabkan awal terjadinya perbedaan antara tegangan teknis dan tegangan sebenarnya?
Necking merupakan kejadian di mana pengecilan penampang setempat. Biasanya peristiwa ini terjadi pada spesimen yang memiliki sidat ulet tinggi di mana spesimen ingin mempertahankan bentuk aslinya namun beban yang besar atau tegangan memaksanya untuk deformasi dan hingga terjadi peristiwa patah.

LAMPIRAN C
GAMBAR ALAT DAN BAHAN

Lampiran C. Gambar Alat dan Bahan

Gambar C.1 Spesimen Pelat dan Kawat Gambar C.2 Jangka Sorong

Gambar C.3 Mesin Uji Tarik

LAMPIRAN D
BLANKO PERCOBAAN

Regangan (mm)

Tegangan (N/mm2)

Regangan (mm)

Tegangan (N/mm2)

Uji Tarik 1copy.docx

Recommend Documents