BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Suatu logam mempunyai sifat-sifat tertentu yang dibedakan atas sifat fisik, mekanik, thermal , dan korosif. Salah satu yang penting dari sifat tersebut adalah sifat mekanik. Sifat mekanik terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat mekanik merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material, contohnya untuk dibentuk dan dilakukan proses permesinan. Untuk mengetahui s ifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian pengujian terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik.
Dalam pembuatan suatu konstruksi diperlukan material dengan spesifikasi dan sifat-sifat yang khusus pada setiap bagiannya. Sebagai contoh dalam pembuatan konstruksi sebuah jembatan. Diperlukan material yang kuat untuk menerima menerima beban diatasnya. Material juga harus elastis agar pada saat terjadi pembebanan standar atau berlebih tidak patah. Salah satu contoh material yang sekarang banyak digunakan pada konstruksi bangunan atau umum adalah logam. Meskipun dalam proses pembuatannya telah diprediksikan sifat mekanik dari logam tersebut, kita perlu benar-benar mengetahui nilai mutlak dan akurat dari sifat mekanik logam tersebut. Oleh karena itu, sekarang ini banyak dilakukan pengujian-pengujian terhadap sampel dari material. Pengujian ini dimaksudkan agar kita dapat mengetahui besar sifat mekanik dari material, sehingga dapat dlihat kelebihan dan kekurangannya. Material yang mempunyai sifat mekanik lebih baik dapat memperbaiki sifat mekanik dari material dengan sifat yang kurang baik dengan cara alloying . al ini dilakukan sesuai kebutuhan konstruksi dan pesanan. Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan!material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. asil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. "ilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kur#a uji tarik. Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis suatu material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis yang dapat diketahui dari hasil pengujian tarik adalah sebagai berikut$ %. &ekuatan tarik '. &uat luluh dari material (.
&euletan dari material
).
Modulus elastic dari elastic dari material
*.
&etangguhan.
Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. &arena dengan pengujian tarik dapat diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara perlahan. Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang yang penting untuk dilakukan, dilakukan, 1
karena dengan pengujian ini dapat memberikan berbagai informasi mengenai sifat-sifat logam. Dalam bidang industri diperlukan pengujian tarik ini untuk mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses selanjutnya. Oleh karena pentingnya pengujian tarik ini, kita sebagai mahasis+a metalurgi hendaknya mengetahui mengenai pengujian ini. Dengan adanya kur#a tegangan regangan kita dapat mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, ketangguhan, dan lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui mengetahui dampak pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu logam. Dengan mengetahui parameter-parameter tersebut maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam. da pun pengujian yang lain yaitu uji tekan hardness dimana pengujian ini dilakukan dengan pembebanan pada suatu benda kerja, kekerasan adalah suatu sifat mekanik mechanical properties dari suatu material yang dalam penggunaan penggunaan nya akan mengalami mengalami pergesekan frictional force dan nilai dari ukuran sifat mekanis material yang diperoleh D/0O1MS2 .pengujian yang paling banyak digunakan untuk pengujian kekerasan yaitu uji tekan dengan dengan pembebanan pembebanan yang yang di lakukan pada bagian permukaan pada bagian flu3 atas. Pengujian ini mengunakan mesin yang nilai kemampuan tekan nya bisa langsung terbaca.
1.2 Batasan masalah 4atasan masalah dalam percobaan ini yaitu melakukan pengujian pada sampel yang berbentuk Silinder besi ,silinder aluminium dan plat besi sampai sampel tersebut putus. Dari hasil pengujian yang diperoleh, mencari berapa besar yield strength, tensile strength dan persentase elongasinya. Serata untuk mengetahui kekerasan ataupun kekuatan pada benda kerja dengan menggunakan sistem tekan hardness. 1.3 Tujuan 5ujuan dari percobaan ini adalah mahasis+a mahasis+a mampu mengetahui kekuatan bahan logam melalui pemahaman pemahaman dan pendalaman analisis hasil uji tarik,uji tekan . 1.4 Manaat Prakt!kum Mahasis+a bisa langsung tau cara pengoperasian mesin uji tarik dan hardness. bisa mengetahui kemampuan masing 6 masing spesimen benda benda kerja tersebut. 4isa mengetahui batas ma3simum dari masing- masing spesimen . Serta bisa membedakan bendakerja satu dengan yang laen.
2
BAB II LANDA"AN TE#$I 2.1 Uj! Uj ! Tar!k Tar!k Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan!material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu 7skeland, %89*:. asil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat. ;ambar %. Mesin uji tarik dilengkapi spesimen ukuran standar. Seperti pada gambar % benda yang di uji tarik diberi pembebanan pada kedua arah sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbuny s umbunyaa diberi beban yang sama besarnya. Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga sehingga spesimen uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah. Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat terstandarisasi dibanding pengujian lain. al-hal yang perlu diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang #alid adalah< bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-lain. %. 4entuk 4entuk dan Dimens Dimensii Spesim Spesimen en uji
Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari S5M /9 atau D=(9. 4entuk dari spesimen penting karena kita harus menghindari terjadinya patah atau retak pada daerah grip atau yang lainnya. >adi standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length. 2. Grip Grip and and Fac Facee Sel Selec ecti tion on Face dan Face dan grip grip adalah adalah faktor penting. Dengan pemilihan setting pemilihan setting yang yang tidak tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah grip daerah grip jaw jaw break . . 2ni akan menghasilkan hasil yang tidak #alid. Face #alid. Face harus harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip dengan grip.. gar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face dengan face.. 4eban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan est?ndar baku pengujian. ;ambar '. Dimensi dan ukuran spesimen untuk uji tarik Sifat 6 sifat bahan teknik perlu diketahui secara baik karena bahan tersebut dipergunakan untuk berbagai macam keperluan dalam berbagai keadaan. Sifat bahan yang diinginkan sangat banyak, antara lain $ sifat mekanik ,sifat termal,sifat kimia , sifat fisik , sifat listrik, sifat teknologi, dan masih banyak lagi. Pada tinjauan kekakuan bahan . Deformasi bahan yang disebabkan oleh benda tarik adalah dasar pengujian dan kajian mengenai kekakuan bahahan.hal ini disebabkan oleh beberapa alasan $ %. Mudah dilakukan '. Menghasilkan tegangan merata pada penampang (. &ebanyakan bahan lebih mudah dilakukan uji tarik dari pad uji tekan ,. Misalnya, sehingga dalam pengujian bahan teknik ,kekuatan paling sering dinyakatan dengan uji tarik. uji tarik dilakukan di laboratorium menggunakan beberapa mesin dari mesin uji. 4enda di baca dari jarum penunjuk dan layar dijital. 4eberapa mesin uji dapat membaca dan 3
mencatat data secara otomatis dan menggambarnya dalam kertas plot,tengangan yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas penampang a+al spesimen.
D!agram Tegangan% regangan
5egangan 5egangan yang digunakan pada kur#a adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik. 5egangan 5egangan teknik tersebut diperoleh dengan cara membagi beban yang yang diberikan dibagi dengan luas a+al penampang benda uji. Dituliskan seperti dalam persamaan berikut$
s& P'A( )eterangan * s $ besarnya tegangan kg!mm' P $ beban yang diberikan kg @ $ Auas penampang a+al benda uji mm '
1egangan yang digunakan untuk kur#a tegangan-regangan teknik adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan cara membagi perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang a+al. 2.2 "!at +"!at Mekan!s Bahan Sebagaimana yang dinyatakan sebelumnya nilai tegangan di peroleh dari uji tarik adalah seperti yang diterangkan di atas. "ilai 6 nilai ini mendefinisiakan sifat mekanis yang sangat berguna dalam penerapan kekeuatan bahan. da beberapa sifat mekanis bahan lain yang dapat menjelaskan bagaimana bahan merespon benda yang bekerja dalam deformasi yang terjadi$ %. &ekeakuan &ekeakuan stiffness stiffness adalah adalah sifat bahan mampu mampu meregang meregang pada pada tegangan tegangan tinggi tinggi tanpa diikuti regangan yang besar. '. &ekuatan &ekuatan strength strength sifat bahan bahan yang yang ditentukan ditentukan oleh oleh tegangan tegangan paling paling besar material material mampu regang sebelum rusak. (. /lastisitas /lastisitas elasticity elasticity sifat material material yang yang dapat kembali kembali kebentu kebentuk k semula semula setelah beban dihilangkan. ). &euletan &euletan ductility ductility adalah sifat sifat bahan yang yang mampu mampu deformasi deformasi terhadap terhadap beban beban tarik sebelum benar-benar patah. *. &egetasan &egetasan brittlene brittleness ss menunjukan menunjukan tidak adany adanyaa deformasiplasti deformasiplastiss sebelum rusak.
4
=. &elunakan &elunakan malleabi malleability lity sifat sifat bahan yang yang mengalam mengalamii deformasi deformasi plastis plastis terhadap terhadap beban tekan yang bekerja sebelum benar-benar patah. patah. B. &etangguhan &etangguhan toug toughness hness s ifat ifat material material yang mampu mampu menahan menahan beban beban impak impak tinggi tinggi atau beban kejutan. 9. &elenturan &elenturan resilienc resilience e sifat material material yang yang mampu mampu menerima menerima beban impak impak tinggi tinggi tanpa menimbulkan tegangan lebih pada batas elastis. 2.1 ,en!s Bahan pada bagian ini kita akan pelajari beberapa dari logam yang umum digunakan digunakan dalam permesinan dan struktural. ntara ntara lain$ 1. Besi 2. Non besi
4esi dibedakan menjadi beberapa yaitu besi cor, besi tempa, baja. Sedangkan non besi dibedakan beberapa yaitu semen cor ,kayu, plastik. Semua yang dijelaskan diatas adalah bahan atau jenis yang biasa digunakan dalam area industri.
5
BAB III PEMBAHA"AN 3.1 Langkah + langkah Aangkah pengujian tarik, Aangkah yang pertama sebelum melakukan melakukan praktek $ %. pastik pastikan an mesin mesin dalam dalam kond kondisi isi baik. baik. '. Pastikan Pastikan posisi posisi mesin mesin tersambu tersambung ng datany datanyaa dengan dengan komput komputer. er. (. Siapkan Siapkan benda benda kerja kerja atau spesimen spesimen yang yang akan di uji sesuai kebutu kebutuhan. han. ). 4uka cekam pada mesin dengan dengan jarak yang telah ditentukan ditentukan jepit dengan dengan kencang kencang janan sampai bergeser karena bisa mengakibatkan hasil yang tidak falid. Sehinga harus diperhatikan cekamannya.baru mesin dinyalakan untuk pengujian tarik. Sampai dengan benda kerja tersebut patah atau mengalami deformasi.
Sedangkan langkah pengujian hardness mengunakan mesin yang bersifat menekan ban ada ) pengujian dan masing 6masing pengujian cara nya nya sama tinggal alat bantunya saja yang berbeda.jadi pasang benda kerja pada ragum mesin kemudian pasang mata pada ujung ragum mesin tersebut dan lakukan penekanan. Maka nilai nya akan muncul pada jarum penunjuk. 3.2 Ta-el Penguj!an 1 Ao Af D% D'
Bes! *=.* mm ='.BB mm %@ mm =*,Bmm
Alum!n!um *=,* mm *=,* mm %@mm %@mm
3.3 Anal!s!s erh!tungan
Perhitungan AUM2"2UM Maka en/lesa!ann/a Mencari luas penampang C mak
A & 145 &112mm
4esar tegangan$ & & 16047 )g' 4esar regangan$ & 4esar modulus elastisitas$ /C 3.4 "PE"II)A"I TE)NI" $#8)9ELL
Motor Dri#er ardness 5ester Model 1-%*@ Pembebanan a+al $ %@ &gf 89,@B " • 5otal 5otal pembebanan $ =@ &gf *99,) " • %@@ &gf 89@.@B " 5inggi maksimal spesimen $ %*@ mm • Po+er supply $ ''@!%@ E , *@!=@ F • Dimensi $ *@* 3 ')@ 3 B@@ mm • 4erat bersih $ B@ &g • (.* P/";OP/1S2" A5 U>2 5/&" %. Persiapan sebelum pengujian 5ebal 5ebal spesimen antara %@@-%*@ mm dan permukaan spesimen harus halus dan • terbebas dari karat atau garis!oli. Pilih dudukan spesimen lange flat, small flat atau #notch an#ill • Pilih penetrator! indentor sesuai tabel dan bahan spesimen. • '. Pengujian idupkan alat dengan cara menekan tombol On dan lampu indikator menyala. • Putar dudukan spesimen sampai spesimen mendekati indentor • 5entukan 5entukan +aktu pengujian tC...dtk • Aanjutkan memutar spindel dudukan spesimen sampai main pointer dan sub pointer • menunjukkan angka nol @ 5ekan 5ekan starting plate. • atat hasil pengujian. •
7
"O
"PE"IMEN
T
N!la! tekan rata%rata
1
Al!mum!n!um
a %@ dtk
99,* 1
b %* dtk
9B,=B 1
c '@ dtk
9),* 1
a %@ dtk
)',(( 1
b %* dtk
)),9( 1
c '@ dtk
)=,* 1
a %@ dtk
%B 1
b %* dtk
%*.%B 1
c '@ dtk
%*,(( 1
2
3
Bes!
E:/
keterangan
pakah +aktu percobaan t mempengaruhi hasil nilai uji tekan suatu material G pada tabel percobaan diatas dapat disimpulkan kita dapat mengetahui bah+a pada aluminium dan epo3y semakin lama +aktu percobaan maka semakin rendah nilai tekanan yang di hasilkan, dan pada besi semakin lama +aktu maka semakin besar nilai tekanan yang dihasilkan.
8
BAB 1; PENUTUP 4.1 )es!mulan 4ah+a besi memiliki banyak karakteristik atau sifat mekanis diantaranya ulet, getas dan lain. ini sudah dibuktikan pada pengujian tarik yang dilakukan. Hang Hang pertama pertama pada pengujian besi kita tahu bah+a besi tersebut bersifat ulet sehingga tidak mudah patah sedangkan pada aluminium bersifat getas atau mudah patah dan tidak terlalu banyak perubahan deformasi yang signifikan ,serta pada plat bersifat liat dan mempunyai nilai ma3cimal load tang tinggi jadi dari ketiga spesimen yang telah di coba plat merupakan yang terbaik. Dan +aktu pengujian tekan berpengaruh pada nilai tekan. 4.1 "aran &etika melakukan pengujian diharapkan mahasis+a bisa mengecek dan mengukur benda kerja yang akan diuji tersebut agar bisa menghasilkan pengujian yang falid. Sehingga pengujian tersabut tidak sia sia. Dan mengenai penulisan laporan ini kami minta minta maaf apa bila dalam penulisan kurang sempurna.
9
BAB ; DATA$ PU"TA)A
Iaenuri ,muhib ahmad .S5,'@@9, .S5,'@@9, kekuatan bahan., bangkalan bangkalan madura.indonesia +++.scieceJho+stuff+orks.com
10
