24
Lampiran 1. Perhitungan
1. Untu Untuk k baha bahan n uji uji berb berben entu tuk k pela pelatt Diketahui : t/d = 0,25 mm P = 80 mm F y = 22,7 N Ff = 1693,1 1693,1 N Po = 60 60 mm mm L = 24,96 24,96 mm F m = 1859,4 N 1. Meng Menghi hitu tung ng Lua Luass Area Area (Ao (Ao)) mm2
Ao p xL =
60 x 24,96 1497,6
=
=
2. Menghitung yield strength (YS) N /mm2
YS
F y =
A0
22,7 =
1497,6
=
0,0152
3. Menghitung tensile strength (TS) N /mm2
TS
=
F m A0
1859,4 =
1497,6
=
1,2416
4. Menghi Menghitun tung g persent persentase ase elong elongasi asinya nya (% El) El) %e
P P o −
=
Po
x10 0 %
80 =
−
60
60
x10 0%
=
33,3 %
σy=22,714 σy=22,71497,6 97,6=0,01 =0,0152 52
σm=1859,9 σm=1859,91497 1497,6=1, ,6=1,2416 2416
σf=1693,11497,6=1,1305 εy=0,85760x100%=1,42 εy=0,85760x100%=1,42 % , εm=23,5960x100%=39,3% εm=23,5960x100%=39,3% , εf=23,6960x100%=39,4%
1. Untu Untuk k baha bahan n uji uji berb berben entu tuk k kawa kawatt Diketahui : t/d = 2,04 mm P = 240 mm F y = 36,6 N Ff = 1273,2 1273,2 N Po = 200 mm Fm = 1356,4 N Menghitung Luas Area (Ao) mm2 Ao
1 =
4
π
d 2
1 =
4
.3,14.1,02
2
=
3,27
1. Menghitung yield strength (YS)
25
N /mm2
YS
F y =
A0
36,6 =
3,27
=
11,193
2. Menghitung tensile strength (TS) N /mm2
TS
=
F m A0
1356,4 =
3, 27
=
41 4,80 1
3. Menghitung persentase elongasinya (% El)
%e
P P o −
=
Po
x100 %
24 0 200 −
=
20 0
x10 0%
=
20%
σy=36,63,27=11,193 , δm=1356,43,27=414,84 , δf=1273,23,27=389,358
24
Lampiran 2. Jawaban Pertanyaan
1. Buat grafik hasil uji tarik, hubungan antara kekuatan (σ) dengan regangan (ε) dari data hasil pengujian tarik untuk specimen berdiamerer 1,5 inch berikut :
Load (lb) 0 2000 4000 6000 8000 8500 8900 9000 9000 (max) 8600 ( fract )
Gage Length (in) 3,000 3,001 3,003 3,005 3,007 3,030 3,080 3,120 3,160 3,205
Jawab : lb /inch2 , P = load (lb)
Tegangan/ kekuatan (σ) =
P A0 inch2 Ao
1 =
4
π
d 2
1 =
4
.3,14.(1,5)
Regangan (ε) =
2
=
1,77
, P = panjang akhir (in), P O = panjang awal (in) P P o −
Po
Load (lb) 0 2000 4000
Gage Length (in) 3,000 3,001 3,003
Tegangan (σ) 0 1129,94 2259,89
Regangan (ε) 0 0,00033 0,00100
25
6000 8000 8500 8900 9000 9000 (max) 8600 ( fract )
3,005 3,007 3,030 3,080 3,120 3,160 3,205
3389,83 4519,77 4802,26 5028,25 5084,75 5084,75 4858,76
0,00170 0,00230 0,01000 0,02700 0,04000 0,05300 0,06800
Gambar 13. Kurva hasil pengujian tarik
2. Tentukan kuat luluh dan kuat tarik dari grafik soal no.1 ! Jawab : 1.
Kuat luluh Didapatkan dengan cara metode offset , yaitu pada tegangan sekitar
4519,77 lb/inch 2 dan pada regangan sekitar 0,0023. Kuat tarik (tensile strength )
2.
TS
3.
=
P max A0
=
9000 lb 1,77 in
2
=
5084,75 lb / in
2
Berdasarkan hal diatas berapakah beban yang diperlukan untuk menghasilkan tegangan 35000 psi pada spesimen berdiameter 2 inch dan 3 inch ?
Jawab:
1. Untuk yang berdiameter 2 inch
σ
=
P A0
25
35000 psi
=
P 1 4
35000 psi
d 2
π
P
=
3,14 inch
2
P 35000 x3,14 psi.inch2 =
p 109900 pound 54950kg =
=
2. Untuk yang berdiameter 3 inch
σ
P =
A0
35000 psi
=
P 1 4
35000 psi
=
d 2
π
P 2
7,065 inch
P 35000 x 7,065 psi.inch2 =
p
1.
=
247275 pound 123637,5kg =
Jelaskan manfaat hasil pengujian tarik dalam kehidupan sehari-sehari !
Jawab : Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Hasil 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 menghasilkan data kekuatan material. Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan
25
suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara perlahan. 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 selanjutnya.
2.
Gambarkan dan jelaskan bentuk kurva uji tarik dari material lunak dan material getas. Dan sebutkan contoh jenis materialnya! Apa perbedaan dari kedua bentuk kurva tersebut ?
Jawab :
Gambar 14. Bentuk kurva material lunak (kiri) dan material getas (kanan).
Dari kedua kurva tersebut dapat dijelaskan bahwa material lunak mempunyai elongasi yang lebih panjang dibandingkan material getas sampai terjadi perpatahan pada material tersebut. Untuk material getas mempunyai tegangan yang lebih besar untuk mendeformasi dan material lunak hanya membutuhkan tegangan yang kecil untuk terjadinya deformasi. Contoh material lunak adalah
Stainless steel dan material getas yaitu baja karbon.
24
3.
Apa yang dimaksud dengan UTS dalam kurva uji tarik, dan apa kegunaannya?
Jawab : UTS (Ultimate Tensile Strength) atau tegangan tarik maksimum merupakan besar tegangan maksimum atau tegangan tertinggi yang dapat ditahan oleh suatu logam sebelum mengalami perpatahan dan terlihat dalam kurva uji tarik yaitu garis kurva yang puncak. Kegunaan UTS ini yaitu untuk mengetahui beban maksimum yang dapat ditahan oleh suatu logam dalam pengaplikasiannya di dunia industri.
4.
Gambarkan secara lengkap ukuran spesimen uji yarik sesuai dengan standar API !
Jawab : 75 mm
Ǿ : 40
50 mm
50 mm
225 mm Gambar 15. Dimensi dan ukuran spesimen uji tarik
5.
Sebutkan dan jelaskan sifat–sifat mekanik yang bisa terbaca(ditentukan) dalam pengujian tarik!
Jawab : 1. Keuletan Keuletan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan beban pada daerah plastis tanpa terjadi perpatahan. 2. Ketangguhan Ketangguhan (Toughness) adalah kemampuan menyerap energi pada daerah plastik. Kemampuan untuk menahan beban yang kadang-kadang diatas tegangan luluh tanpa terjadi patah. Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas keseluruhan daerah di bawah kurva tegangan-regangan. Luas
25
ini menunjukan jumlah energi tiap satuan volume yang dapat dikenakan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah. 3. Getas Merupakan sifat material yang mengalami perpatahan tanpa terjadinya deformasi plastis terlebih dahulu.
Lampiran 3. Gambar Alat dan Bahan
24
Gambar 16. Mesin uji tarik
Gambar 17. Mikrometer skrup
Gambar 18. Jangka sorong
Gambar 19. Benda uji kawat dan pelat
25
Gambar 20. Meteran
