PENGUJIAN MEKANIK
Sifat Material Teknik
SIFAT MEKANIK –
SIFAT FISIK –
Titik Cair, Koef. Muai, Berat Jenis
SIFAT KIMIAWI –
Kekuatan Tarik, Kekuatan Puntir, Kekakuan, Keuletan, Kekerasan, dst.
Ketahanan Korosi
SIFAT TEKNOLOGI –
Mampu Bentuk, Mampu Las, Mampu Mesin
Tujuan Pengujian MENGAPA MELAKUKAN PENGUJIAN ?
Mengetahui / menentukan sifat suatu material Apa tujuan anda ? •Pengembangan material baru •Verifikasi teori baru •Perbandingan dengan material lain •Prediksi sifat material dalam pemakaiannya (kondisi operasi !) •Masukan untuk perhitungan desain •Quality control and assurance
Tujuan Pengujian Tujuan pengujian akan menentukan: •Prosedur pengujian •Peralatan uji (jenis, kapasitas, ketelitian…) •Kondisi lingkungan pengujian •Spesimen (kualitas, ukuran) •Pengolahan data Hasil pengujian (pengukuran sifat material) lebih merupakan sifat spesimen dibandingkan dengan sifat material atau konstruksi material !
Karakterisasi Pengujian KARAKTERISASI PENGUJIAN YANG BAIK: • Daerah tegangan yang merata • Dimensi spesimen (skala ke-homogen-an) • Tidak terdapat cacat lokal pada material • Minimisasi end-effect (cara memegang spesimen, ukuran dan geometri spesimen) • Hasil pengujian yang berulang dan mewakili • Memenuhi standar pengujian umum (ASTM, JIS, DIN, ISO, Boeing, MIL-HDBK,….) Hasil Pengujian = Nilai rata-rata st. deviasi Standar deviasi dipengaruhi oleh: •Variasi dari sifat material •Variasi dari kondisi pengujian •Standar deviasi yang tinggi Diperlukan banyak pengujian
Perencanaan Pengujian PENGUJIAN MAHAL •Material dan penyiapan spesimen •Peralatan pengujian •Jumlah spesimen yang banyak •Kontrol pengujian • Analisa hasil pengujian Diperlukan perencanaan dan perancangan pengujian: •Sifat material yang dibutuhkan •Jenis pengujian yang dipilih •Jumlah pengujian (cukup untuk hasil yang akurat) •Jumlah pengujian (tidak terlalu banyak untuk memperkecil biaya)
Standar Pengujian Verifikasi, kalibrasi, pemakaian mesin dan alat pengukur •Klasifikasi jenis mesin dan verifikasinya : ASTM E 4-79 •Verifikasi alat pengukur beban (load cell) dan kalibrasinya: ASTM E 74-77 •Pemakaian alat pengukur perpanjangan (extensometer) dan kalibrasinya: ASTM E 83-80 •Pemakaian strain-gage: E 251-80
Metode pengujian •Metode pengujian mekanik: ASTM E 6-81 •Pengujian mekanik baja: ASTM A 370 (batang, pipa, bautmur, kawat)
Standar Pengujian
Organisasi-organisasi Propesional 1. AISI (American Iron and Steel Institute) 2. SAE (Society of Automotive Engineers) 3. ASTM (American Society for Testing and Materials) 4. UNS (Unified Numbering System) 5. NACE (National Association of Corrosion Engineers) 6. AWS (American Welding Society) 7. AA (Aluminum Association) 8. API (American Petroleum Institute) 9. ASME (American Society of Mechanical Engineers) Kesemuanya berada dibawah naungan ANSI (American National Standards Institute)
Jenis Pengujian
PENGUJIAN STATIK –
PENGUJIAN DINAMIK –
Uji Tarik (Tensile Test), Uji Tekan (Compression Test), Uji Kekerasan (Hardness Test), Uji Tekuk (Flexural-Bending Test)
Uji Lelah (Fatigue Test)
PENGUJIAN IMPAK / KEJUT –
Uji Impak (Impact Test) : Charpy, Izod, Drop weight, Ballistic
Uji Tarik (Tensile Test) Spectrum of strain rate Range of strain rate (s-1)
Condition or type test
10-8 to 10-5
Creep test at constant load or stress
10-5 to 101
"Static" tension test
10-1 to 102
Dynamic tension or compression test
102 to 104
High speed testing using impact bar
104 to 108
Hypervelocity impact using gas gun
"Static" Tension Test ASTM A 370, JIS Z 2201 & JIS Z 2241 Didapatkan banyak informasi sifat-sifat mekanik: Kekuatan, kekakuan, ketangguhan, keuletan, elastisitas, plastisitas
Uji Tarik (Tensile Test) MESIN UJI TARIK (universal testing machine) l l e c d a o L
e x t e n s o m e t e r
Uji Tarik (Tensile Test) SPESIMEN UJI TARIK
Uji Tarik (Tensile Test) KURVA HASIL UJI TARIK (Tegangan teknik - Regangan teknik) Sifat-sifat mekanik kekuatan luluh = yield strength ( sy) kekuatan tarik = tensile strength (su) (UTS : Ultimate TS) keuletan = elongation reduksi penampang = reduction of area kekakuan
= stiffness, (E) elastic modulus
modulus resilience = modulus of resilience (Ur) ketangguhan
= toughness (Ut)
Uji Tarik (Tensile Test) Stress
(Tegangan)
Strength
(Kekuatan)
Strain
(Regangan)
Ductility/Elongation
(Keuletan/Perpanjangan)
Uji Tarik (Tensile Test) Tegangan teknik
Regangan teknik
Uji Tarik (Tensile Test) Deformasi Elastis
SELESAI
