LAPORAN

PENGUJIAN TARIK

Disusun oleh:

Nama : Dimas Adiputra

Ersa Tian Prayoga

Mohamad Hilman

Pandji Wisnu Murti

Raden Suwarto

Ricco Ferdianto

Sudirman

Jurusan : Teknik Mesin

Program Studi : Teknik Mesin

Pembimbing : Vika Rizkia, MT

KERJASAMA POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

DENGAN BALAI BESAR PENGEMBANGAN LATIHAN

KERJA LUAR NEGERI CEVEST BEKASI

KATA PENGANTAR

Assalammualaikum Wr. Wb.

Puji syukur kahadirat Allah SWT yang telah memberikan anugerah dan

hidayah-Nya sehingga penulis bisa menyelasaikan laporan ini. Salawat serta

salam semoga tetap dicurah limpahkan kepada Nabi besar Muhammad SAW.

Adapun judul laporan ini adalah Pengujian Tarik yang merupakan salah

satu tugas praktikum yang dilakukan di laboratorium Teknik Mesin Politeknik

Negeri Jakarta. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada

Bapak Vika Rizkia, MT. sebagai dosen pembimbing dalam menyelesaikan

praktikum ini.

Saya menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,.oleh karena

itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi

penyempurnaan laporan ini di masa yang akan datang. Akhir kata penulis

mengucapkan terima kasih dan semoga laporan ini bermanfaat bagi pihak yang

membutuhkan.

Wasalammualaikum Wr. Wb.

BAB I PENDAHULUAN

A. Dasar Teori

Uji tarik adalah kegiatan pengujian bersifat destruktif, terhadap suatu bahan

dengan cara memberikan beban tarikan secara terus menerus. Bertambah beban

sampai akhirnya putus. Kemampuan tarik suatu bahan diperlihatkan dalam

suatu perbandingan antara besar beban tarik terhadap luas bidang bahan yang

mengalami tarikan.

1. Prinsip Pengujian Tarik

Sampel bentuk ukuran dan bentuk tertentu (dalam standart SII atau JIS

atau ASTM ) diberikan beban tarik yang continue sampai bahan atau logam

tersebut mengalami perpatahan. Perpatahan beban tarik ini akan

menimbulkan perubahan regangan. Hubungan antara penambahan beban

dengan perubahan regangan dapat digambarkan dalam suatu kurva yang

dikenal dengan kurva stress strain.

2. Ruang Lingkup Pengujian Tarik

Pengujian ini memakai benda uji atau sampel dari bahan logam baik itu

ferrous atau non ferro. Ukuran sampel telah disesuaikan dengan standar SII

(dalam percobaan ini ), atau JIS atau ASTM. Variable variable yang

mempengaruhi adalah besarnya beban tarik dan diameter awal dari sampel.

Sifat sifat mekanis yang diharapkan didapat dari percobaan ini adalah

kekuatan luluh, tegangan maksimum, tegangan patah dan harga modulus

young.

3. Teori literatur Pengujian Tarik

Setelah memahami tujuan yang telah diuraikan oleh pengujian tarik, ada

beberapa sifat yang dapat diketahui dari percobaan ini yaitu,

a. Batas proporsionalitas (Proportionality Limit)

Merupakan daerah batas dimana tegangan dan regangan mem-

punyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap pe-

nambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara

proporsional dalam hubungan linier = E (bandingkan dengan hubungan

y = mx; Dimana y mewakili tegangan x me-wakili regangan dan m

mewakili slope kemiringan dari (modulus kekakuan).

Gambar 1

Titik P pada di atas ini menunjukkan batas proporsionalitas dari

kurva tegangan-regangan.

b. Batas elastis (elastic limit)

Daerah elastis adalah daerah dimana bahan akan kembali kepada

panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah proporsionalitas

merupakan bahagian dari batas elastik ini. Selanjutnya bila bahan terus

diberikan tegangan (deformasi dari luar) maka batas elastis akan

terlampaui pada akhirnya sehingga bahan tidak akan kembali kepada

ukuran semula. Dengan kata lain dapat didefinisikan bahwa batas elastis

merupakan suatu titik dimana tegangan yang diberikan akan

menyebabkan terjadinya deformasi permanen (plastis) pertama kalinya.

Kebanyakan material teknik memiliki batas elastis yang hampir

berimpitan dengan batas proporsionalitasnya.

c. Titik luluh (yield point) dan kekuatan luluh (yield strength)

Titik ini merupakan suatu batas dimana material akan terus

mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan

(stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini

disebut tegangan luluh (yield stress). Titik luluh ditunjukkan oleh titik Y

pada Gambar 1 di atas. Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh

logam-logam ulet dengan struktur Kristal BCC dan FCC yang

membentuk interstitial solid solution dari atom- atom carbon, boron,

hidrogen dan oksigen. Interaksi antara dislokasi dan atom-atom tersebut

menyebabkan baja ulet eperti mild steel menunjukkan titik luluh bawah

(lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point).

Baja berkekuatan tinggi dan besi tuang yang getas umumnya

tidak memperlihatkan batas luluh yang jelas. Untuk menentukan

kekuatan luluh material seperti ini maka digunakan suatu metode yang

dikenal sebagai Metode Offset. Dengan metode ini kekuatan luluh (yield

strength) ditentukan sebagai tegangan dimana bahan memperlihatkan

batas penyimpangan/deviasi tertentu dari proporsionalitas tegangan dan

regangan . Pada Gambar 1.2 di bawah ini garis offset OX ditarik paralel

dengan OP, sehingga perpotongan XW dan kurva tegangan-regangan

memberikan titik Y sebagai kekuatan luluh. Umumnya garis offset OX

diambil 0.1 0.2% dari regangan total dimulai dari titik O.

Gambar 2

Kurva diatas merupakan kurva tegangan-regangan dari sebuah

benda uji terbuat dari bahan getas.

Dapat dikatakan bahwa titik luluh adalah suatu tingkat tegangan

yang tidak boleh dilewati dalam penggunaan structural, Harus dilewati

dalam proses manufaktur logam.

d. Kekuatan tarik maksimum (ultimate tensile strength)

Merupakan tegangan maksiumum yang dapat ditanggung oleh

material sebelum terjadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan tarik

maksimum uts ditentukan dari beban maksium F maks dibagi luas

penampang awal Ao. Pada bahan ulet tegangan maksimum ini

ditunjukkan oleh titik M (Gambar 1) dan selanjutnya bahan akan terus

berdeformasi hingga titik B. Bahan yang bersifat getas memberikan

perilaku yang berbeda dimana tegangan maksimum sekaligus tegangan

perpatahan (titik B pada Gambar 2). Dalam kaitannya dengan

penggunaan structural maupun dalam proses forming bahan, kekuatan

maksimum adalah batas tegangan yang sama sekali tidak boleh dilewati.

e. Kekuatan Putus (breaking strength)

Kekuatan putus ditentukan dengan membagi beban pada saat

benda uji putus (F breaking) dengan luas penampang awal Ao. Untuk

bahan yang bersifat ulet pada saat beban maksimum M terlampaui dan

bahan terus terdeformasi hingga titik putus B maka terjadi mekanisme

penciutan (necking) sebagai akibat adanya suatu deformasi yang

terlokalisasi. Pada bahan ulet kekuatan putus adalah lebih kecil daripada

kekuatan maksimum sementara pada bahan getas kekuatan putus adalah

sama dengan kekuatan maksimumnya.

f. Keuletan (ductility)

Keuletan merupakan suatu sifat yang menggambarkan

kemampuan logam menahan deformasi hingga terjadinya perpatahan.

Sifat ini, dalam beberapa tingkatan, harus dimiliki oleh bahan bila ingin

dibentuk (forming) melalui prosesrolling,bending,stretching, drawing,

hammering, cutting dan sebagainya. Pengujian tarik memberikan dua

metode pengukuran keuletan bahan yaitu:

Persentase perpanjangan(elongation)

Diukur sebagai penambahan panjang ukur setelah perpatahan terhadap

panjang awalnya.

Elongasi, (%) = (Lf-Lo)/Lo x 100%

dimana Lf adalah panjang akhir dan Lopanjang awal dari benda uji.

UTS = F maks/Ao

Persentase pengurangan/reduksi penampang (Area Reduction)

Diukur sebagai pengurangan luas penampang (cross-section) setelah

perpatahan terhadap luas penampang awalnya. Reduksi penampang,R

(%) = [(Ao-Af)/Ao] x 100% dimana Af adalah luas penampang akhir

dan Ao luas penampang awal.

g. Modulus elastisitas (E)

Modulus elastisitas atau modulus Young merupakan ukuran

kekakuan suatu material. Semakin besar harga modulus ini maka

semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu tingkat

pembebanan tertentu, atau dapat dikatakan material tersebut semakin

kaku (stiff). Pada grafik tegangan-regangan (Gambar 1 dan 2), modulus

kekakuan tersebut dapat dihitung dari slope kemiringan garis elastis yang

linier, diberikan oleh:

E = / atau E = tan

dimana adalah sudut yang dibentuk oleh daerah elastis kurva tegangan-

regangan. Modulus elastisitas suatu material ditentukan oleh energi ikat

antar atom-atom, sehingga besarnya nilai modulus ini tidak dapat dirubah

oleh suatu proses tanpa merubah struktur bahan. Sebagai contoh

diberikan oleh Gambar 3 di bawah ini yang menunjukkan grafik

tegangan-regangan beberapa jenis baja.

Gambar 3

Grafik tegangan- regangan beberapa baja yang memperlihatkan ke-

samaan modulus kekakuan.

B. Tujuan

Untuk mengetahui sifat sifat mekanik suatu bahan atau logam terhadap

pembebanan tarik. Sehingga Mahasiswa dapat melakukan percobaan ini

karena mengetahui karakteristik benda.

C. Sasaran Praktikum

1. Memahami kurva tegangan-regangan hasil uji tarik dari beberapa jenis

logam (besi tuang, baja, tembaga dan alumunium)

2. Mendeskripsikan titik-titik penting (batas proporsionalitas, batas

elastis, titik luluh, daerah necking dan sebagainya) dalam kurva

tegangan-regangan yang menjelaskan perilaku mekanis logam-logam

tersebut.

3. Menerapkan beberapa formulasi dasar dan menganalisis kurva beban-

perpanjangan untuk memperoleh nilai-nilai kekuatan tarik, titik luluh,

persentase elongasi, modulus elastisitas, modulus ketangguhan untuk

beberapa jenis logam.

4. Menjelaskan perbedaan antara kurva tegangan-regangan rekayasa dan

kurva tegangan regangan sesungguhnya.

5. Menerapkan dasar pengamatan kerusakan untuk menganalisis bentuk

perpatahan (fraktografi) hasil uji tarik beberapa jenis logam serta

mengkaitkannya dengan kurva tegangan-regangan yang telah dicapai.

BAB II PROSEDUR PENGUJIAN

A. Alat dan Bahan

1. Alat percobaan

a. Jangka sorong

b. Mesin uji tarik Tarno Crocki

2. Bahan percobaan

a. 2 batang baja

b. 2 batang aluminium

c. 2 batang tembaga

B. Prosedur Pengujian Tarik

1. Sampel uji yang dibentuk sudah standar dilakukan pengukuran

diameter awal (D0 ), panjang ukur awal ( L0 ), panjang proporsional

(Pd).

2. Kemudian batang uji diletakkan pada alat uji tarik.

3. Pengaturan beban: untuk batang baja, beban maksimum yang

diletakkan sebesar 100.000 N.

4. sedangkan untuk alumunium dan tembaga, beban maksimum yang

digunakan sebesar 40.000N.

5. Jarum skala di nolkan terlebih dahulu.

6. Pada waktu dilakukan penarikan diadakan pembacaan:

a. Setiap 100 N untuk baja

b. Setiap 500 N untuk setiap Al dan tembaga

7. Dilakukan penarikan samapai benda uji putus dan pertambahan

panjang dibaca pada jangka sorong sebagai pengganti extensiometer.

8. Dari data dibuat grafik stress strain.

9. Setelah putus batas uji disambung kembali intuk pengukuran panjang

dan diameter akhir.

BAB III DATA PENGUJIAN

A. Tembaga 1

L0 = 157 mm A0 = 78,5 mm2

L1 = 164 mm A1 = 28,26 mm2

D0 = 10 mm D1 = 6 mm

No F (newton) L (mm) 1 2 1 2

1 1000 1 12.74 12.82 0.006 0.006

2 1500 2 19.11 19.35 0.013 0.013

3 2700 3 34.395 35.052 0.019 0.019

4 5800 4 73.885 75.768 0.025 0.025

5 7500 5 95.541 98.584 0.032 0.031

6 12000 6 152.866 158.708 0.038 0.038

7 19000 7 242.038 252.830 0.045 0.044

8 24500 8 312.102 328.005 0.051 0.050

9 26000 9 331.210 350.197 0.057 0.056

10 26100 10 332.484 353.661 0.064 0.062

11 26100 11 332.484 355.779 0.070 0.068

12 26000 12 331.210 356.526 0.076 0.074

13 24500 13 312.102 337.945 0.083 0.080

14 24000 14 305.732 332.995 0.089 0.085

15 22500 15 286.624 314.009 0.096 0.091

16 19400 16 247.134 272.319 0.102 0.097

17 18000 17 229.299 254.128 0.108 0.103

0

50

100

150

200

250

300

350

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

Tembaga

Tembaga

B. Tembaga 2

L0 = 150 mm A0 = 73,86 mm

L1 = 158 mm

D0 = 9,6 mm

No F (newton) L (mm) 1 2 1 2

1 900 1 12.19 12.27 0.007 0.007

2 1300 2 17.60 17.84 0.013 0.013

3 2300 3 31.14 31.76 0.020 0.020

4 6100 4 82.59 84.79 0.027 0.026

5 12300 5 166.53 172.08 0.033 0.033

6 19000 6 257.24 267.53 0.040 0.039

7 23500 7 318.17 333.02 0.047 0.046

8 24500 8 331.71 349.40 0.053 0.052

9 24600 9 333.06 353.05 0.060 0.058

10 24600 10 333.06 355.27 0.067 0.065

11 24600 11 333.06 357.49 0.073 0.071

12 24500 12 331.71 358.25 0.080 0.077

13 22500 13 304.63 331.03 0.087 0.083

14 19500 14 264.01 288.65 0.093 0.089

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

Tembaga

Tembaga

C. Aluminium 1

D0 = 11 mm A0 = 94,98 mm2

L0 = 100 mm

No F (newton) L (mm) 1 2 1 2

1 150 1 1.58 1.60 0.010 0.010

2 300 2 3.16 3.22 0.020 0.020

3 760 3 8.00 8.24 0.030 0.030

4 930 4 9.79 10.18 0.040 0.039

5 1810 5 19.06 20.01 0.050 0.049

6 3200 6 33.69 35.71 0.060 0.058

7 5000 7 52.64 56.33 0.070 0.068

8 8500 8 89.49 96.65 0.080 0.077

9 12390 9 130.45 142.19 0.090 0.086

10 15840 10 166.77 183.45 0.100 0.095

11 16850 11 177.41 196.92 0.110 0.104

12 17850 12 187.93 210.49 0.120 0.113

13 18140 13 190.99 215.82 0.130 0.122

14 18700 14 196.88 224.45 0.140 0.131

15 18980 15 199.83 229.81 0.150 0.140

16 19100 16 201.09 233.27 0.160 0.148

17 19140 17 201.52 235.77 0.170 0.157

18 19270 18 202.88 239.40 0.180 0.166

19 19450 19 204.78 243.69 0.190 0.174

20 19680 20 207.20 248.64 0.200 0.182

21 19720 21 207.62 251.22 0.210 0.191

22 19780 22 208.25 254.07 0.220 0.199

23 19610 23 206.46 253.95 0.230 0.207

0

50

100

150

200

250

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Aluminium

Aluminium

D. Aluminium 2

L0 = 90 A0 = 88,2 mm2

D0 = 10,6 mm

No F (newton)

L (mm) 1 2 1 2

1 135 1 1.53 1.55 0.011 0.011

2 295 2 3.34 3.42 0.022 0.022

3 385 3 4.37 4.51 0.033 0.033

4 590 4 6.69 6.99 0.044 0.043

5 880 5 9.98 10.53 0.056 0.054

6 1185 6 13.44 14.33 0.067 0.065

7 1625 7 18.42 19.86 0.078 0.075

8 2925 8 33.16 36.11 0.089 0.085

9 5675 9 64.34 70.78 0.100 0.095

10 8925 10 101.19 112.43 0.111 0.105

11 13525 11 153.34 172.09 0.122 0.115

12 15025 12 170.35 193.07 0.133 0.125

13 16375 13 185.66 212.47 0.144 0.135

14 16875 14 191.33 221.09 0.156 0.145

15 17375 15 197.00 229.83 0.167 0.154

16 17875 16 202.66 238.69 0.178 0.164

17 18270 17 207.14 246.27 0.189 0.173

18 18320 18 207.71 249.25 0.200 0.182

19 18470 19 209.41 253.62 0.211 0.192

20 18570 20 210.54 257.33 0.222 0.201

21 18470 21 209.41 258.27 0.233 0.210

22 18380 22 208.39 259.33 0.244 0.219

23 18275 23 207.20 260.15 0.256 0.228

24 18120 24 205.44 260.23 0.267 0.236

25 17820 25 202.04 258.16 0.278 0.245

0

50

100

150

200

250

0 0.1 0.2 0.3

Aluminium

Aluminium

E. Baja 1

D0 = 10 mm A0 = 78,5 mm2

L0 = 90 mm

No F (newton)

L (mm) 1 2 1 2

1 135 1 1.72 1.74 0.011 0.011

2 295 2 3.76 3.84 0.022 0.022

3 590 3 7.52 7.77 0.033 0.033

4 880 4 11.21 11.71 0.044 0.043

5 1620 5 20.64 21.78 0.056 0.054

6 2800 6 35.67 38.05 0.067 0.065

7 5620 7 71.59 77.16 0.078 0.075

8 8920 8 113.63 123.73 0.089 0.085

9 13500 9 171.97 189.17 0.100 0.095

10 14500 10 184.71 205.24 0.111 0.105

11 15025 11 191.40 214.79 0.122 0.115

12 16075 12 204.78 232.08 0.133 0.125

13 16375 13 208.60 238.73 0.144 0.135

14 16380 14 208.66 241.12 0.156 0.145

15 16400 15 208.92 243.74 0.167 0.154

16 16400 16 208.92 246.06 0.178 0.164

17 16325 17 207.96 247.24 0.189 0.173

18 16225 18 206.69 248.03 0.200 0.182

0

50

100

150

200

250

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Baja

Baja

F. Baja 2

L0 = 100 mm A0 = 78,5 mm2

D0 = 10 mm

No F (newton)

L (mm) 1 2 1 2

1 135 1 1.72 1.74 0.010 0.010

2 295 2 3.76 3.83 0.020 0.020

3 590 3 7.52 7.74 0.030 0.030

4 880 4 11.21 11.66 0.040 0.039

5 1620 5 20.64 21.67 0.050 0.049

6 2800 6 35.67 37.81 0.060 0.058

7 5620 7 71.59 76.60 0.070 0.068

8 8920 8 113.63 122.72 0.080 0.077

9 12500 9 159.24 173.57 0.090 0.086

10 13500 10 171.97 189.17 0.100 0.095

11 14025 11 178.66 198.32 0.110 0.104

12 15075 12 192.04 215.08 0.120 0.113

13 15375 13 195.86 221.32 0.130 0.122

14 15580 14 198.47 226.26 0.140 0.131

15 15890 15 202.42 232.78 0.150 0.140

16 16170 16 205.99 238.95 0.160 0.148

17 16205 17 206.43 241.53 0.170 0.157

18 16205 18 206.43 243.59 0.180 0.166

19 16180 19 206.11 245.28 0.190 0.174

20 15970 20 203.44 244.13 0.200 0.182

21 15880 21 202.29 244.77 0.210 0.191

0

50

100

150

200

250

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Baja

Baja

BAB IV PENUTUP

Dengan mengucapkan syukur alhamdulillah atas kehadirat Allah SWT

yang telah melimpahkan rahmat-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan metalografi ini dengan baik.

Demikianlah laporan ini penulis susun berdasarkan data-data dan

informasi yang penulis dapatkan baik dari dalam maupun dari luar. Penulis

menyadari sebagai manusia yang memiliki keterbatasantentu hasil karya kami

tidak luput dari kesalahan masih jauh dari kesempurnaan yang diharapkan. Hal ini

disebabkan karena keterbatasan kemampuan penulis dalam menyusun Laporan.

Oleh sebab itu penulis ingin meminta maaf apabila terdapat kekurangan-

kekurangan dan kesalahan. Akhir kata penulis ucapkan terima kasih dan semoga

buku laporan ini bermanfaat.

A. Kesimpulan

Dari praktikum ini dapat diambi Aumunium bersifat liat daripada baja

dan tembaga karena memiliki kemampuan ulur tinggi sedang kemampuan

tegangan rendah. Gaya maksimum yang dihasilkan dari alumunium mencapai

16275 N. Alumunium memiliki tegangan sesungguhnya sebesar 259.07

N/mm2 dan regangan sesungguhnya sebesar 0.2231 mm2.

Tembaga bersifat ulet karena tembaga memiliki mampu ulur dan

mampu tegangan tinggi. Gaya maksimum yang dihasilkan dari alumunium

mencapai 23900 N, tegangan sesungguhnya sebesar 353.90 N/mm2 dan

regangan sesungguhnya sebesar 0.17 mm2.

Baja bersifat getas karena baja memiliki kemampuan ulurnya rendah

dan mampu tegangan tinggi.

B. Saran

1. Setiap praktek yang dilakukan harus lebih teliti dalam melihat ukuran.

2. Tidak bercanda saat melakukan percobaan.

3. Lakukan praktek sesuai prosedur praktek.