Contoh Laporan Material Teknik Uji Tarik
I.PENDAHULUAN A.Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari pemakaian logam biasanya berdasarkan sifat yang dimiliki logam tersebut contoh pada pembuatan konstruksi untuk jembatan dibutuhkan logam yang kuat dan tangguh berbeda dengan pemakaian logam untuk pagar rumah yang tidak terlalu memperhatikan sifat mekaniknya. Contoh-contoh sifat mekanik adalah kekuatan tarik, kekerasan, keuletan dan ketangguhan. Pengujian sifat-sifat mekanik ini dapat dilakukan dengan pengujian mekanik. Salah satu pengujian yang digunakan untuk mengetahui sifat mekanis logam adalah uji tarik (tensile test test). ). ji ji tari tarikk adal adalah ah suat suatuu me meto tode de yang ang digu diguna naka kann untu untukk me meng nguj ujii keku kekuat atan an suat suatuu bahan!material bahan!material dengan cara memberikan memberikan beban gaya yang berla"anan berla"anan arah. #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.Sifat mekanis logam yang dapat diketahui
setelah
proses
pengujian
ini
seperti
kekuatan
tarik,
keuletan
dan
ketangguhan.Pengujian tarik sangat dibutuhkan untuk menentukan desain suatu produk karena menghasi menghasilka lkann data kekuata kekuatann material material.. Pengujia Pengujiann tarik tarik banyak banyak dilakuk dilakukan an untuk untuk melengka melengkapi pi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. $arena dengan dengan pengujian pengujian tarik dapat dapat diukur ketahanan ketahanan suatu material material terhadap gaya gaya statis yang
diberikan
secara
perlahan.
Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang penting untuk dilakukan, karena dengan pengujian pengujian ini dapat memberikan berbagai berbagai informasi mengenai sifat-sifat logam. Dalam bidang industri juga diperlukan pengujian tarik ini untuk mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses selanjut selanjutnya nya.. %leh karena karena pentingny pentingnyaa pengujia pengujiann tarik tarik ini, kita kita sebagai sebagai mahasis"a mahasis"a metalur metalurgi gi hendaknya mengetahui mengenai pengujian ini. Dengan adanya kur&a tegangan regangan kita dapat mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, ketangguhan, dan lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui dampak pengujian terhadap sifat
mekanis dan fisik suatu logam. Dengan mengetahui parameter-parameter tersebut maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam. B.Tujuan Percobaan
ntuk mengetahui kekuatan material terhadap gaya tarik.
II.A!IAN PU"TAA
'.ji arik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang.
B. Huku# Hooke ( Hooke's Law)
Pada tahap a"al, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut yang disebut daerah linier atau linear one.
Stress adalah beban dibagi luas penampang bahan” “ strain adalah pertambahan panjang dibagi panjang awal bahan”
Diru#u$kan%
•
"tre$$ &Tegangan Mekani$' * ( ) *+A % * ) ga,a tarikan% A ) lua$ pena#pang
•
"train &-egangan' * ) /L+L % /L ) Perta#bahan panjang% L ) Panjang a0al
+aka, hubungan antara stress dan strain dirumuskan* E ) (+
ntuk memudahkan pembahasahan, gambar tadi kita
modifikasi dari hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang menjadi hubungan
antara tegangan mekanis dan regangan ( stress &s strain), sehingga kita mendapatkan kur&a yang menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini sering disingkat dengan kur&a SS ( SS curve), seperti di ba"ah ini .
(anon im , ). C.
Peristi"a yang dialami oleh benda uji adalah perubahan bentuk, dalam arah aliran memanjang yang berbanding lurus dengan pertambahan gaya. Deformasi pada tingkat ini disebut deformasi elastic. /ika dilepaskan ( P0 ton), maka panjang benda uji akan kembali ke ukuran semula seperti sebelum mengalami pembebanan yaitu 1o, dan berlaku hukum #ooke, yaitu * 2 0 3!4 0 konstanta, sedangkan 3 0 P!'o
403!1o 0 (1o 5 1i)!1o
dimana* 2
0 +odulus 2lastisitas
3
0 egangan arik
4
0 6egangan
'o
0 1uas penampang a"al sebelum ada pembebanan
P
0 7eban yang diberikan pada benda uji
1o
0 Panjang mula-mula
1i
0 Panjang setelah pembebanan
7enda dianggap tidak berubah selama pengujian. 8amun tidak demikian karena butiran logam tidak tersusun secara uniform, sehingga sifat mekanisnya tidak sama dari berbagai arah. 7atang percobaan akan mengalami perubahan secara deformasi sehingga luas penampang semula ('o) akan bertambah kecil dan akhirnya putus. 1uas penampang semula ( 'o ) tetap, sedangkan dalam keadaan real('o) makin mengecil dengan bertambahnya beban P. 1. M2DULU" ELA"TI"ITA"
+odulus elastisitas adalah ukuran kekuatan suatu bahan. +akin besar modulus elastisitas, kecil tegangan elastic yang dihasilkan akibat pemberian tegangan. 3. ELENTIN4AN
$elentingan adalah kemampuan bahan untuk menyerap energy pada "aktu berdeformasi elastic dan kembali ke bentuk a"al apabila apabila bendanya dihilangkan 5. ETAN44UHAN
$etangguhan suatu bahan adalah kemampuan menyerap energy pada daerah plastis. erdapat beberapa cara pendekatan matematika untuk menentukan luas daerah diba"ah kur&a tegangan regangan * 1ogam liat
è
t 0 9.4 f
1ogam :elas è t0 !;..f (anonim,). D.
ji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan!material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Percobaan ini untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.
.
:ambar . +esin uji tarik dilengkapi spesimen ukuran standar Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen uji mengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya patah. .a. 7entuk dan Dimensi Spesimen uji Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari 'S+ 2< atau D=;<. Standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length. 1.b. Grip and Face Selection Face dan grip adalah
faktor penting. Dengan pemilihan setting yang tidak tepat, spesimen uji
akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah grip ( jaw break ). 7eban 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
$ur&a
tegangan-regangan
teknik
dibuat
dari
hasil
pengujian
:ambar ;. Contoh kur&a uji tarik
yang
didapatkan.
egangan yang digunakan pada kur&a adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik. egangan teknik tersebut diperoleh dengan cara membagi beban yang diberikan dibagi dengan luas a"al penampang benda uji.
s0 P!' Dituliskan seperti dalam persamaan berikut*
$eterangan ?
s * besarnya tegangan (kg!mm )
P * beban yang diberikan (kg) ' * 1uas penampang a"al benda uji (mm ) 6egangan yang digunakan untuk kur&a tegangan-regangan teknik adalah regangan linier ratarata, yang diperoleh dengan cara membagi perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang a"al. Dituliskan seperti dalam persamaan . berikut.
$eterangan ? e * 7esar regangan 1 * Panjang benda uji setelah pengujian (mm) 1o * Panjang a"al benda uji (mm) 7entuk dan besaran pada kur&a tegangan-regangan suatu logam tergantung pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastik, laju regangan, temperatur dan keadaan tegangan yang menentukan selama pengujian. Parameter pertama adalah parameter kekuatan, sedangkan dua yang terakhir menyatakan keuletan bahan. 7entuk kur&a tegangan-regangan pada daerah elastis
tegangan berbanding lurus terhadap regangan. Daerah remangan yang tidak menimbulkan deformasi apabila beban dihilangkan disebut daerah elastis. egangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi plastis akan bertambah besar dengan bertambahnya regangan plastik (anonim, ). E.
Pengujian tarik adalah suatu pengukuran terhadap bahan untuk mengetahui keuletan suatu bahan terhadap tegangan tertentu serta pertambahan panjang yang dialami oleh bahan tersebut. 7eban yang diperlukan untuk mengasilkan regangan, ditentukan dari difleksi suatu balok atau pro&ing ring, yang diukur dengan menggunakan metode hidrolik, optik atau elektro mekanik. ji tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan ini bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang.
*. Prilaku pla$ti$ 6an prilaku ela$ti$
Pengalaman memperlihatkan bah"a semua bahan padat dapat diubah bentuk apabila mengalami pembebanan luar. ntuk sebagian besar bahan selama beban tidak melampaui natsa elastik.deformasi sepadan dengan beban. #ubungan ini dikenal dengan hokum hooke. #okum hooke mensyaratkan bah"a hubungan beban deformasi itu linear. Deformasi elastik dalam bahan cukup kecil dan memerlukan instrumen yang sangat peka untuk mengukurnya. . ntuk desain rekayasa hokum hooke tetap merupakan suatu hubungan yang benar-benar berlaku( @uite &alid).
:. Tegangan rata7rata
7esar tegangan rata-rata pada suatu bidang dapat didefinisikan sebagai intensitas gaya yang bekerja pada bidang tersebut. H. -egangan rata7rata
e0
d! 1o 0 D1! 1o0 ( 1 - 1o ) ! 1o
6egangan yang didapatkan adalah regangan linear rata-rata, yang diperoleh dengan cara membagi perpanjangan (gage length) benda uji (d atau D1), dengan panjang a"al.
I. De8or#a$i tarik loga# ulet
Data dasar tentang sifat mekanik logam ulet(ductile metal) diperoleh dari percobaan uji tarik, di mana sebuah benda uji dengan desain tertentu mengalami beban aksial yang semakin besar samapi benda uji patah. !. Meto6e 288$et
+etode %ffset adalah metode yang digunakan untuk menentukan titik yielding pada material yang tidak diketahui titik yieldingnya. Contoh penentuannya * Dimana * P
0 jarak antara titik proporsional dengan break point?
'o
0 regangan 7aik untuk plat maupun silinder,
nilai regangan (') dapat dihitung dengan rumus* +isal * 1b 0 Amm P 0 ; 1o 0 mm (anonim,).
BBB. +2%D%1%:B P2821BB'8 '. 'lat dan 7ahan 'dapun alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu * a. 'lat uji tarik dan panel kontrol
b. Spesimen
7. Prosedur Percobaan 'dapun langkah 5 langkah yang dikerjakan dalam percobaan ini yaitu * . +enyiapkan spesimen dan alat uji tarik yang akan digunakan . +engalibrasi alat uji tarik yang akan digunakan ;. +enempatkan spesimen pada tempat yang telah disediakan pada alat uji tarik
A. +engontrol alat agar spesimen yang telah ditempatkan tercengkram dengan sempurna pada alat uji tarik . +emutar pengontrol kecepatan pada control panel =. +engamati hasil pengukuran pada monitor control panel
B. #'SB1 D'8 P2+7'#'S'8
'. Data Percobaan abel.() #asil Percobaan $ondisi Sebelum
Panjang 1 (mm)
D
d (mm) D; (mm)
(mm)
D rata-rata
(mm) ,E
;,A
F,<
F,F
(mm) F,F
;,
A;,<
E,<
<,F
,
E,A
Pengujia n Sesudah Pengujia n #asil percobaan juga dapat dilihat pada grafik A. 7. Pembahasan Percobaan yang dilakukan adalah pengujian tarik pada suatu material, untuk dapat mengetahui fenomena pada saat pengujian tarik dan dapat mengetahui bagaimana cara untuk mengukur keelastisan suatu material yang di beri gaya tarik. Spesimen yang digunakan sebaiknya yang memiliki grip pada kedua sisinya, agar tidak terjadi slip atau tergelincir ketika ditarik. Spesimen
ini berbentuk penampang lingkaran. Pertama-tama, alat uji tarik dikalibrasikan terlebih dahulu. $emudian, spesimen ditempatkan pada penjepit yang ada di bagian atas dan bagian ba"ah alat uji. 8amun alat yang digunakan untuk memberikan gaya tarik pada spesimen, pemutar pengendali kecepatan pada control panel sedang rusak, jadi kami hanya bisa menyaksikan bagaimana spesimen tersebut ditarik dan putus tanpa mengetahui bagaimana grafik uji tarik tersebut terpampang di monitor. :rafik tegangan-regangan pada uji tarik sangat mempengaruhi sifat material spesimen uji tarik. Semakin panjang garis grafik dengan besar tegangan yang kecil maka benda dapat digolongkan ke dalam material yang memiliki elastisitas yang tinggi. Sedangkan bila semakin pendek garis grafiknya maka dapat digolongkan dalam material yang getas. iga titik penting dalam grafik, yaitu * yield point, ultimate strength, dan titik potong. Gield point adalah titik persimpangan ! perbatasan antara area elastisitas dan area plastis. ltimate strength adalah titik tegangan maksimum yang bekerja pada alat uji tarik. Sedangkan titik potong adalah titik di mana material tersebut putus. egangan yang terjadi pada spesimen semakin lama semakin besar seiring dengan bertambahnya perpanjangannnya. Bni mengakibatkan gaya tarik H yang bekerja pada spesimen tersebut semakin lama semakin besar. $arena adanya persamaan 3 0 H!' di mana, 3 adalah besarnya tegangan, H adalah besarnya gaya yang bekerja, dan ' adalah luas penampang spesimen uji coba. /enis material dan suhu suatu material sangat mempengaruhi ketahanan uji tarik material. 7ila suatu material memiliki kegetasan yang nilainya besar, material tersebut akan mudah untuk terputus. $arena, material tersebut tidak sempat memanjang pada saat gaya tarik berlangsung, melainkan langsung putus dan menghasilkan bentuk patahan yang tidak mengerucut. Suhu material juga mempengaruhi hasil pengamatan. Semakin dingin suatu material, maka semakin
getas material tersebut yang menyebabkan material menjadi tidak elastis dan mudah putus pada saat ditarik. $arena, pada saat dingin susunan atom material menjadi sangat rapat dan sulit untuk terpisah. mumnya pengujian tarik digunakan untuk mengetahui sifat mekanis dari suatu material terhadap tarikan. Sifat 5 sifat mekanis tersebut antara lain adalah keelastisitas material. Sifat keelastisitas material sangat penting dalam hal merancang suatu komponen atau alat, karena apabila terjadi kesalahan dalam perancangan suatu alat, maka dapat berakibat fatal, dan memahayakan. +aka dari itu pengujian tarik sangat diperlukan. Dari hasil tabel , didapatkan panjang diameter berubah seiring dengan bertambah panjangnya spesimen. D rata 5 rata sebelum pengujian sebesar F,F mm dan D rata 5 rata pada sesudah pengujian panjang berubah manjadi E,A mm. Data H yang dihasilkan dari grafik tegangan regangan pada tiga titik berbeda bergantung pada besarnya tegangan dan luas permukaan penampang spesimen. Pada titik yield point, H yang didapat dari hasil perhitungan adalah AF,A< 8. :aya H pada titik yield point ini bergantung pada perhitungan penentuan posisi yield point tersebut. Pada titik ultimate strength, gaya H yang telah didapat adalah ;, 8. Bni adalah gaya maksimum yang didapat oleh spesimen dari alat uji ukur. H pada titik potong juga berbeda dari dua titik sebelumnya, yaitu
. SB+P1'8 D'8 S'6'8
'. $esimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bah"a * . . ;. A.
Semakin elastis suatu material, maka tidak akan mudah putus ketika dilakukan penarikan. Semakin panjang garis tegangan pada grafik, maka benda tersebut semakin elastis Sebaliknya, semakin pendek garis tegangan pada grafik, maka benda tersebut semakin getas Semakin rendah suhu, material semakin getas, dan sebaliknya. 7. Saran Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disarankan * Sebaiknya sebelum dilakukan pengujian, alat-alat yang digunakan dilakukan pengecekan terlebih dahulu, agar apabila ada alat yang rusak dapat segeradapat diperbaiki, dan pengujian dapat dilakukan lebih maksimal.
DA*TA- PU"TAA
Diakses pada tanggal < /anuari ; pukul *; melalui "eb * http9++000.alatuji.co#+article+6etail+3+uji7tarik
Diakses pada tanggal < /anuari ; pukul *;< melalui "eb * http*!!teknikmanajemenindustri."ordpress.com!!;!E!pengujian-tarik-pengetahuan-bahan! Diakses pada tanggal < /anuari ; pukul *A= melalui "eb * http*!!sersasih."ordpress.com!!E!!laporan-material-teknik-uji-tarik! Diakses pada tanggal < /anuari ; pukul *; melalui "eb * http*!!fhianunikoe.blogspot.com!!!tensile-test.html
