BAB IV

UJI TARIK (TENSILE TEST)

4.1 PENDAHULUAN

4.1.1 Latar Belakang

Pada era perkembangan teknologi yang sangat pesat saat ini banyak sekali

material yang dibuat untuk merancang suatu bentuk oleh engineer. Ditamabah pada saat

ini suhu pada mulai meningkat yang dikarenakan lapisan ozon yang mulai menipis yang

diakibatkan oleh pemanasan global yang terjadi. Dengan adanya factor yang telah

disebutkan tersebut, maka banyak yang menginginkan karakteristik material dan untuk

mendesain antar komponen agar tidak terjadi deformasi yang terlalu signfikan dan

menyebabkan kegagalan.

Maka sifat mekanis material dapatt dipastikan dengan melakukan eksperimen

yang mendekati hasil yang sebenarnya. Kita tahu bahwa ada beberapa factor yang

dipertimbangkan diantaranya adalah lamanya beban yang diberikan dan kedaan

lingkungan. Beban yang diberikan dapat berupa tarik, tekan, dan geser, serta bebannya

konstan terhadap waktu dan perimbangan suhu juga dapat menjadi factor yang cukup

mempengaruhi dan signifikan.

Pengujian tarik umumnya lebih disukai untuk pengujian lentur, sebagai

pengujian lentur menghasilkan tekanan maksimum hanya di daerah kecil pada

permukaan benda uji, yang dapat menyebabkan efek lokal. Selain ini, beberapa

mekanisme kegagalan dapat dilihat di pengujian lentur, tarik, geser dan kompresi. Data

yang dihasilkan dari pengujian tarik lebih mapan mengenai desain dan pemodelan

struktur. Uji tarik menghasilkan data yang cepat dan biaya yang tidak teralu besar.

Maka dari itu dilakukan uji tarik untuk mendapatkan hasil data yang tepat untuk

desain dan pemodelan. Uji tarik ini tidak memakan waktu lama untuk melihat hasil data

yang diinginkan dan biaya yang terbilang rendah dan itu dibutuhkan unuk mendapatkan

hasil yang cepat untuk desain dan pemodelan yang tepat untuk saat ini. Maka uji tarik

merupakan ekperimen yang tepat untuk mendapatkan hasil diatas[10].

4.1.2 Tujuan Praktikum

Praktikum uji tarik dilakukan bertujuan untuk:

1. Melakukan percobaan tarik pada “Universal testing machine”

2. Mengetahui besarnya kekuatan maksimum (σu) dan regangan maksimum (%EL)

3. Membuat grafik tegangan regangan

4. Mengetahui besarnya kontraksi (%AR)[1].

4.2 DASAR TEORI

Uji material adalah salah satu cara untuk mengetahui kondisi suatu bahan,

seperti seberapa besar kemampuan tarik, seberapa keras material, seberapa kuat

terhadap panas, bagaimana susunannya dan lain – lain. Uji tarik dilakukan untuk

melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data

pendukung bagi spesifikasi bahan. Pada uji tarik benda uji diberi beban gaya tarik

sesumbu yang bertambah besar secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan

pengamatan mengenai perpanjangan yang dialami benda uji.

4.2.1 Uji Tarik

Uji tarik adalah cara pengyjian yang paling mendasar. Pengujian ini saangat

sederhana tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi dia seluruh dunia, Misalnya di

Amerika dengan ASTEMED dan Jepang dengan JIS 2241. Pengujian tarik ini adlah

salah satu pengujian mekanik yang paling terkenal dan  banyak di butuhkan untuk data-

data material terutama sifat mekanik untuk keperluan engginering (rekayasa).

Pada prinsip pengujian tarik adalah batang specimen harus di sesuaikan dengan

standar seperti (ASTM, JIS, DIN, SNI). Batang uji ada yang berbentuk silindris dan

berbentuk  plat yang di tarik dengan beban statik sampai putus. Dalam pengujiaan ini di

dapat suatu kurva hubungan beban tarik(F), terhadap perpanjangan specimen(∆L).

Kurva ini yang kemudian akan di konversikan menjadi kurva tegangan vs regangan

(T-e) dan digunakan untuk mendapatkan sifat mekanik logam yang akan di uji.

Diagram kurva tegangan – regangan sangat di butuhkan dalam pengujian tarik,

karena untuk menganalisis suatu material yang di uji tarik[4].

Gambar 4.1 Proses teknis uji tarik[8].

4.2.2 Tegangan ()

Tegangan adalah reaksi yang timbul diseluruh bagian spesimen dalam rangka

menahan beban yang diberikan. Nilai tegangan ini merupakan perbandingan antara

beban (F) yang diberikan terhadap luas penampang (A), atau dapat dirumuskan sebagai

berikut[5]:

Keterangan : = tegangan (pascal, N/m2)

F = beban yang diberikan (Newton, dyne)

A = luas penampang (mm2)

4.2.2.1 Tegangan Luluh (Yield Strength)

Yield Strength ( Kekuatan Luluh ) adalah kekuatan suatu material untuk

mengalami deformasi plastis. Pada keadaan ini ditandai dengan garis diagram tegangan-

regangan yang tidak linier lagi. Nilai besaran ini adalah besar gaya pada saat luluh

dibagi luas penampang[5].

Keterangan : = tegangan (pascal, N/m2)

F = beban yang diberikan (Newton, dyne)

Ao = luas penampang (mm2)

4.2.2.2 Tegangan Maksimum (Ultimate Strength)

Tegangan maksimum adalah tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh

batang uji sebelum patah. Tegangan maksimum merupakan suatu perbandingan antara

beban maksimum (Fm ) yang dicapai selama percobaaan tarik dan penampang batang

mula-mula (Ao)]. Tegangan tarik dirumuskan[6] :

Keterangan : u = tegangan tarik maksimal (pascal, N/m2)

Fm = beban maksimum (N)

Ao = penampang batang mula–mula (mm2)

4.2.2.3 Tegangan Saat Patah (Rupture Strength)

Rupture strength adalah kekuatan saat spesimen patah pada kurva tegangan-

regangan rekayasa. Pada tegangan yang rendah, terjadi deformasi elastis dan berlaku

hukum Hooke dimana tegangan berbanding linier dengan regangan. Konstanta

perbandingan antara regangan dan tegangan disebut dengan modulus elastis[6].

4.2.3 Regangan

Benda yang diberi beban tarik akan mengalami pertambahan panjang baik sesaat

maupun permanen. Dalam pemasangan spesimen ada bagian yang dijepit sehingga

diperlukan pengukuran panjang batang uji. Pertambahan panjang (∆L) dibagi dengan

panjang batang mula-mula (Lo) ini yang disebut dengan regangan. Rumus dari

regangan yaitu :

Keterangan: e = regangan

Li = panjang benda setelah mengalami pengujian (m, mm)

Lo = panjang benda saat keadaan awal (m, mm)

4.2.4 Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan () dan regangan

elastis (e). Rumus dari modulus elastisitas :

Keterangan : E = modulus elastisitas

= tegangan (pascal, N/m2)

e = regangan

Modulus elastisitas adalah sebuah ukuran yang digunakan untuk

merepresentasikan kekakuan suatu bahan. Makin besar nilai modulus elastisitas, maka

makin kecil regangan yang dapat dihasilkan dari pemberi tegangan. Modulus ini

ditentukan oleh gaya ikat antar atom.

4.2.5 Elastisitas (Elasticity)

Jika batang ditarik dan mengalami regangan tetapi bila beban tarik dihilangkan

batang kembali semula maka hal ini dikatakan elastis. Elastisitas ini berada di daerah

elastis, sebelum titik luluh (yield point). Selama batang uji masih berada di daerah

elastis, jika beban dihilangkan batang uji akan kembali ke bentuk semula. Bila suatu

benda mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Bila tegangan yang

bekerja besarnya tidak melewati suatu batas tertentu (batas elastis) maka akan terjadi

perubahan bentuk yang bersifat sementara. Perubahan bentuk akan hilang bersama

dengan hilangnya tegangan. Deformasi elastis adalah deformasi atau perubahan bentuk

pada benda secara sementara apabila dikenai beban dan akan kembali ke bentuk semula

apabila beban dihilangkan[11].

Contoh soal:

Sebuah tegangan tarik diterapkan pada sepanjang sumbu silinder batang

kuningan yang memiliki diameter 10 mm (0.4 in). tentukan besar beban yang harus

diberikan sehingga menghasilkan 2.5 x 10-3 mm (104 in). Ubah dalam diameter jika

deformasi seluruhnya adalah 6egativ.

Penyelesaian :

Keadaan deformasi dapat digambarkan sebagai berikut

Jika gaya F diberikan, perubahan panjang specimen terjdi di garis z dan pada

waktu yang sama titik a tereduksipada diameter d dari 2,5 x 103 mm pada jarak x. Untuk

regangan pada jarak x.

Nilanya negative, karena diameter tereduksi. Langkah selanjutnya diperlukan

perhitungan regangan pada garis z menggunakan persamaan 6.8. nilai dari rasio poisson

untuk kuningan adalah 0.34 (Tabel 6.1), sehingga

Tegangan yang diberikan bias dihitung dengan persamaan 6.5 dan modulus

elastisitas, pada table 6.1 yaitu 97 Gpa (14 106psi), sehingga

Langkah terakhir, dari persamaan 6.1, sehingga gaya yang diberikan

4.2.6 Batas Proporsional dan Batas Elastisitas

4.2.6.1 Batas Proporsional

Gambar 4.2 Profil data dan hasil uji tarik[3].

Batas proporsional merupakan batas dimana besarnya regangan yang timbul

sebagai akibat tegangan yang diberikan berbanding lurus dengan besarnya tegangan

yang bekerja. Oleh karena itu, grafiknya menunjukkan garis lurus. Jika pengujian tarik

dilakukan dengan penambahan beban secara perlahan mula-mula akan terjadi

pertambahan panjang yang sebanding dengan penambahan gaya yang bekerja.

Kesebandingan ini berlangsung terus sampai beban mencapai batas proporsional,

setelah itu pertambahan panjang yang terjadi sebagai akibat penambahan beban tidak

lagi berbanding lurus[6].

4.6.2.2 Batas Elastis

Batas elastis adalah tegangan terbesar yang masih dapat ditahan oleh bahan

tanpa terjadi tegangan sisa permanen yang terukur pada saat beban ditiadakan. Sebagai

catatan bahwa secara praktis bisa dianggap batas proporsionalitas dan batas elastis tidak

berbeda. Dalam setiap perhitungan desain selalu dilandaskan pada tegangan regangan di

daerah elastis (proporsional) dan menghindari terjadinya deformasi plastis. Regangan

akan terus naik seiring dengan naiknya tegangan sampai terjadinya deformasi tetap

(plastis). Dimana deformasi tetap (plastis) terjadi ketika telah melewati titik luluh (yield

point). Regangan elastik mampu balik, sedangkan regangan plastik tidak[5].

4.2.7 Plastisitas (Plasticity)

Plastisitas adalah perubahan bentuk yang permanent tanpa mengakibatkan

terjadinya kerusakan. Sifat ini sering disebut keuletan (ductile). Bahan yang mampu

mengalami deformasi plastis adalah bahan yang mempunyai keuletan tinggi dan

sebaliknya bahan yang tidak deformasi plastis berarti mempunyai keuletan rendah atau

getas. Deformasi plastis adalah deformasi atau perubahan bentuk yang terjadi pada

benda secara permanen walaupun beban yang bekerja ditiadakan[11].

4.2.8 Persentasi Kontraksi (Necking)

Kontraksi adalah pengerutan atau pengecilan penampang pada batas penampang.

Hal ini dinyatakan dalam presentase.

Keterangan: %AR= kontraksi

Ao = penampang mula–mula (mm2)

Au = penampang sesudah patah (mm2)

Deformasi plastis pada umumnya terlokalisir pada daerah susut. Jadi persentase

perpanjangan tergantung pada panjang ukur. Begitu juga dengan keuletan. Penyusutan

penampang pada titik patah merupakan ukuran dari keuletan. Bahan yang ulet

mempunyai penyusutan penampang yang besar sebelum patah. Perpanjangan

merupakan ukuran penyusutan plastik. Para ahli teknik umumnya lebih suka

menggunakan penyusutan penampang karena tidak diperlukan panjang ukur, dan

besaran ini juga dapat digunakan untuk menghitung regangan sebenarnya pada titik

patah. Seseorang tidak akan mungkin menetapkan hubungan yang pasti antara

perpanjangan dan susut penampang, karena deformasi plastik biasanya terpusat. Tentu

saja suatu bahan yang sangat ulet akan memiliki nilai yang tinggi untuk kedua besaran

tadi dan untuk bahan yang tidak ulet nilainya rendah.

4.2.9 Patah (Rupture)

Percobaan tegangan-regangan diakhiri dengan perpatahan. Perpatahan ini dapat

didahului oleh deformasi plastis. Bila ada deformasi plastis, maka kita sebut perpatahan

ulet (ductile fracture); bila tidak diiringi deformasi plastis, disebut perpatahan rapuh

(brittel fracture).

4.2.9.1 Patah Ulet

Patah ulet terjadi dengan penyobekan perlahan-lahan logam dengan pengeluaran

energi yang besar. Patah liat akibat beban tarik biasanya didahului oleh penurunan

diameter spesimen uji yang dinamakan penyempitan (necking).

Gambar 4.3 Patah ulet[7].

4.2.9.2 Patah Getas

Patahan yang terjadi pada material yang getas yaitu tanpa mengalami pengecilan

diameter (necking).

Gambar 4.4 Patah getas[7].

4.2.10 Aplikasi Uji Tarik

Perkembangan Suhu Tinggi Pengujian Tarik Rig untuk Komposit Laminasi

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan uji tarik suhu tinggi mampu

komposit pengujian serat diperkuat sampai 1000 C , untuk memahami perilaku

komposit tertentu pada suhu ini dan menghasilkan data yang sesuai dalam desain

struktur suhu tinggi . Desain uji dinilai menggunakan analisis elemen terbatas sebelum

memvalidasi pada suhu kamar terhadap alat uji tarik konvensional . Desain yang dipilih

mencapai hasil tarik handal dan pengujian suhu tinggi kemudian berhasil dilakukan ,

menggunakan bahan polysialate komposit , membangun suhu tinggi Data mekanik yang

sebelumnya tidak diketahui . Set-up tes dan data dicapai dalam penelitian ini sangat

penting dalam desain berikutnya generasi struktur suhu tinggi .

Baru-baru ini dikembangkan penelitian material suhu tinggi struktur untuk

memaksimalkan ruang desain dan kinerja dalam kedirgantaraan dan aplikasi motorsport,

telah menyebabkan kebutuhan untuk pemahaman yang lebih besar material komposit

suhu tinggi. Serat diperkuat material komposit biasanya diperlukan untuk berat body

mereka rendah dan kinerja mekanik yang tinggi, sifat yang diperlukan untuk aplikasi

struktural. Selain itu, suhu sampai 1000 C dapat ditemui, dan karena itu, komposit

matriks keramik sering dicari [9]. Namun, kesesuaian bahan untuk tampil di lingkungan

ini adalah sulit untuk memastikan karena kurangnya sebuah data desain suhu tinggi.

Data properti mekanik diperlukan untuk memahami perilaku dan keterbatasan

bahan komposit pada suhu tinggi, serta memungkinkan pemodelan akurat untuk

mengambil tempat. Beberapa mekanik tes yang tersedia untuk menilai sifat mekanik

dari material, yang tarik dan pengujian lentur adalah yang paling umum. Uji tarik

umumnya lebih disukai untuk pengujian lentur, sebagai pengujian lentur menghasilkan

tekanan maksimum hanya di daerah kecil pada permukaan benda uji, yang dapat

menyebabkan efek lokal. Selain ini, beberapa mekanisme kegagalan dapat dilihat di

pengujian; tarik, kompresi dan geser, yang dapat memungkinkan lebih banyak dari satu

mekanisme untuk mendominasi hasil. Namun, Uji tarik menghasilkan tekanan

maksimum seluruh benda uji secara utuh, dan data yang dicapai lebih mapan dan tepat

mengenai desain dan pemodelan struktur. Ada beberapa komponen dan aspek pengujian

tarik; itu tes lapisan, grip dan pengukuran regangan semua diperlukan [10].

Hasil penelitian menunjukkan prosedur uji mampu memberikan hasil handal

dalam pengujian suhu tinggi dari lapisan komposit tipis. Desain pegangan dan emitter

IR disediakan seragam tarik pemuatan dan pemanasan cepat dari masing-masing

lapisan, dengan uji coba dan gilirannya sekitar sekali signifikan lebih cepat daripada

metode suhu tinggi konvensional. Hasil sangat menyarankan bahwa suhu tinggi akurat

pengujian tarik dapat dilakukan dengan desain pegangan ini dan set-up tes, dengan data

yang akurat dicapai dan menawarkan representasi yang baik bagaimana material

komposit berperilaku di bawah beban tarik pada suhu yang tinggi. Suhu 760 C dicapai

selama pengujian tapi ini bisa dengan mudah ditingkatkan dengan

penyesuaian dalam ukuran lapisan.

Desain rig uji pemanasan sangat cocok untuk keramik dan polimer komposit

matriks, dan dimungkinkan untuk beradaptasi untuk kompresi dan uji kelenturan.

Dimasukkannya mekanisme kontrol untuk kontrol suhu akan menjadi tambahan yang

berguna untuk menguji masa depan perubahan dan untuk memastikan suhu yang akurat

dan direproduksi serta tingkat pemanasan. Pemanasan cepat dan pendinginan dicapai

dengan desain ini, rig uji memungkinkan untuk digunakan secara efisien menyelidiki

sifat rekayasa penting, seperti dampak dari termal bersepeda dan thermal shock bawah

beban.

A

4.3 METODE PENELITIAN

4.3.1 Diagram Alir Penelitian

Dibawah ini merupakan diagram alir pengujian tarik:

YES

START

Ukur diameter batang uji (d0, l0)

sebanyak 3x, dan cacat hasilnya

Pasang specimen pada upper

damping head mesin uji tarik

Pastikan batang uji tercekam

dengan baik pada upper dan

lower damping head

paappppppada upper dan lower

damping

Setting nol mesin uji tarik dari komputer

NO

Atur posisi menggunakan komputer

sampai mendekati lower damping

head

A

Gambar 4.5 Diagram alir penelitian[1].

Klik tombol start pada tampilan layar

komputer

Amati dan baca besranya gaya tarik pada komputer

dan pertambahan panjang yang terjadi pada

specimen hingga specimen patah

Amati dan catat besarnya gaya tarik yang muncul

pada layar komputer (σy, σu, σr)

Lepaskan specimen dari mesin uji tarik

Ukur diameter dan panjang benda uji setelah patah

(du, lu) sebanyak 3x dan catat hasil pengukuran

FINISH

Hitung pertambahan panjang specimen yang terjadi

dari data panjang specimen setelah uji tarik

4.3.2 Langkah Pengujian

1 Ukur diameter batang uji (do , lo).

2 Hidupkan mesin uji Tarik dengan menekan push button on.

3 Pasang spesimen pada upper damping head mesin uji tarik.

4 Atur posisi spesimen menggunakan komputer pengoperasi mesin uji Tarik

sampai mendekati lower damping head.

5 Batang uji harus tercekam dengan baik pada upper dan lower damping head.

6 Setting nol pada komputer pengoperasi mesin uji Tarik.

7 Klik Start untuk memulai pengujian.

8 Amati dan baca besarnya gaya tarik pada layar monitor (saat maks dan patah)

dan perpanjangan (L ) yang dialami benda uji akibat gaya tarik (maksimum

dan patah).

9 Lepaskan spesimen dari alat uji Tarik.

10 Ukur diameter dan panjang benda uji setelah patah (du dan lu)[1].

4.3.3 ALAT DAN BAHAN PENGUJIAN

1 Alat

a. Universal Testing Machine GD – 1100-100

Gambar 4.6 Universal testing machine GD – 1100-100[12].

Keterangan :

1. Penguat atau pengunci atas.

2. Pencekam atas specimen.

3. Pencekam specimen bawah.

4. Penguat atau pengunci bawah.

5. Mesin penggerak penyetinggan nol.

1 2

3

5

4

b. Vernier Caliper

Vernier caliper digunakan untuk mengukur diameter dan panjang batang

uji dalam praktikum struktur sifat material dengan ketelitian 0.05 mm.

Gambar 4.7 Vernier Caliper[12].

c. Spidol

Alat yang digunakan untuk menandai batang uji.

Gambar 4.8 Spidol[12].

d. Program Pro Test UTM GD 1100-100

Gambar 4.9 Program pro test UTM GD 1100-100 [12].

Gambar 4.9 menerangkan tentang bagian-bagian pengamatan yang dilakukan pada

pengujian tarik pada layar computer. Berikut adalah keterangan dari gambar program

pro test UTM GD 1100-100 pada pengujian tarik:

1. Force-elong : bagian ini untuk melihat hasil diagram force-elong pada

pengujian tarik yang telah dilakukan.

2. Force-Time : bagian ini untuk melihat hasil diagram force-time pada

pengujian tarik yang telah dilakukan.

3. Elong-Time : bagian ini untuk melihat hasil diagram elong-time pada

pengujian tarik yang telah dilakukan

4. Stress-Strain : bagian ini untuk melihat hasil diagram stress-strain pada

pengujian tarik yang telah dilakukan.

13

1 2 3 4 5 6

7

8

9

10

11

12

14

5. Multigraph : bagian ini berfungsi untuk menampilkan beberapa diagram

secara bersamaan.

6. Test result : bagian ini berfungsi untuk menampilkan data hasil pengujian

dari uji tarik pada layar computer.

7. Tombol ini berfungsi untuk menaikkan lower damping head pada alat pengujian

tarik.

8. Tombol ini berfungsi untuk menghentikan lower damping head pada alat

pengujian tarik.

9. Tombol ini berfungsi untuk menurunkan lower damping head pada alat

pengujian tarik.

10. Zero All : tomol ini berfungsi untuk menggerakkan mesin penggersk

setting nol pada alat pengujian ( gambar 4.6 ).

11. Speed bar : tombol ini berfungsi untuk mengatur kecepatan naik turunnya

lower damping head pada alat pengujian tarik.

12. Start : tombol ini berfungsi untuk memulai pengujian uji tarik.

13. Clear Record : bagian ini berfungsi untuk menghapus record data yang sudah

dibuat.

14. Open Record : bagian ini berfungsi untuk membuka data yang pernah dibuat.

2 Bahan

Bahan menggunakan standard American Society for Testing and Materials

(ASTM) E8-04. Test piece (batang uji) atau biasa disebut dengan “dog bone” yang

digunakan yaitu Baja ST 40 dan Baja ST 60.

Gambar 4.10 Drawing technic[7].

a. Baja ST 40

Specimen yang akan digunakan utuk melakukan uji tarik baja ST 40

sesuai standar bentuk cylinder. Baja ST 40 tergolong baja karbon sedang.

Gambar 4.11 Baja ST 40[12].

b. Baja ST 60

Specimen yang akan digunakan utuk melakukan uji tarik baja ST 60

sesuai standar bentuk cylinder. Baja ST 60 tergolong baja karbon sedang.

Gambar 4.12 Baja ST 60[12].

4.4 PEMBAHASAN

4.4.1 Data dan Hasil Pengujian

4.4.1.1 Baja ST 40

Tabel. 4.1 Baja ST 40

No Do

(mm)

Lo

(mm)

Du

(mm)

Lu

(mm)

Fmaks (KN) Fpatah (KN)

1 9,6 64.65 5.20 73,8

42,019 30,3132 9,65 64.10 5.50 72,9

3 10,5 64.05 5.30 74

9,9 64.20 5.20 73,56 ∆D =4,7 mm ∆L =9,36 mm

a. Luas Penampang

1. Luas mula – mula

A0 = (π / 4) (D0)2 = (3,14 / 4) (9,6) 2 = 72,34mm2

2. Luas Akhir

Au = (π / 4) (Du)2= (3,14 / 4) (5,2)2 = 21,22mm2

3. Persentase kontraksi

=

= 70,66%

b. Tegangan

1. Kekuatan tarik maksimal

= 580MPa

2. Tegangan patah

= 419 MPa

c. Tegangan sebenarnya

1. Kekuatan tarik maksimal

= 1980 MPa

2. Tegangan patah

= 1428 Mpa

d. Regangan

e. Regangan saat yield

Keterangan:

y Baja ST-40 = 305 Mpa

Modulus elastisitas (E) Baja ST-40 = 210 GPa

f. Ralat Pengukuran

Pengukuran diameter awal

= 0.091

Pengukuran diameter akhir

= 0.26

Pengukuran panjang awal

= 0.17

Pengukuran panjang akhir

= 0.05

Berdasarkan grafik stress-strain hasil pengujian yang ditunjukkan gambar

4.10, didapat beberapa nilai mekanis dari hasil uji tarik dengan bahan menggunakan

baja ST 40.

Gambar 4.13 Grafik Stress-Strain baja ST 40 [12]

Dari hasil grafik didapat bahwa ultimate tensile strength yang ditunjukkan oleh

nomor 1 sebesar 495 N/mm2. Sedangkan nilai rupture strength yang ditunjukkan oleh

nomor 2 sebesar 355 N/mm2. Berdasarkan test result.

Foto hasil pengujian dapat dilihat pada gambar 4.14:

1 2

Gambar 4.14 Hasil uji tarik baja ST 40[12].

Analisa hasil uji tarik penyebab patahan yang terjadi pada baja ST 40 tidak

berada ditengah yaitu dipengaruhi oleh proses permesinan pada saat pembuatannya.

Pada gambar 4.14 juga dapat dilihat pada awal grafik tidak langsung naik keatas tetapi

malah cenderung linear, hal tersebut terjadi karena slip pada Universal Tensile Machine.

Faktor penyebab slip dimungkinkan karena pada saat pemasangan benda uji pada lower

damping tidak teralu kuat.

4.4.1.2 Baja ST 60

Tabel 4.2 Baja ST 60

No Do

(mm)

Lo

(mm)

Du (mm) Lu

(mm)

Fmaks (KN) Fpatah (KN)

1 10,6 62,6 7,6 80,165,174

51,7702 10,6 62,6 7,5 79,6

3 10,6 62,6 7,7 79,8

10,6 62,6 7,6 79,85 ∆D = 3 mm ∆L = 17,25 mm

a. Luas Penampang

1. Luas mula – mula

A0 = (π / 4) (D0)2 = (3,14 / 4) (10,6mm) 2 = 88,20 mm2

2. Luas Akhir

Au = (π / 4) (Du)2= (3,14 / 4) (7,6mm)2 = 45,34mm2

3. Persentase kontraksi

Kontraksi (AR )

=

= 42,86%

b. Tegangan

1. Kekuatan tarik maksimal

= 738MPa

2. Tegangan patah

= 580MPa

c. Tegangan sebenarnya

1. Kekuatan tarik maksimal

= 1437MPa

2. Tegangan patah

= 1142Mpa

d. Regangan

e. Regangan saat yield

Keterangan:

y Baja ST-60 = 426 Mpa

Modulus elastisitas (E) Baja ST-60 = 206 GPa

f. Ralat Pengukuran

Pengukuran diameter awal

= 0

Pengukuran diameter akhir

= 0

Pengukuran panjang awal

= 0

Pengukuran panjang akhir

= 0,09

Berdasarkan grafik stress-strain hasil pengujian yang ditunjukkan pada gambar

4.12, didapat beberapa nilai mekanis dari hasil uji tarik dengan bahan menggunakan

baja ST 60.

Gambar 4.15 Grafik Stress-Strain baja ST 60[12].

Dari hasil grafik didapat bahwa ultimate tensile strength yang ditunjukkan oleh

nomor 1 sebesar 720 N/mm2. Sedangkan nilai rupture strength yang ditunjukkan

oleh nomor 2 sebesar 520 N/mm2. Foto hasil pengujian dapat dilihat pada gambar

Foto hasil pengujian dapat dilihat pada gambar 4.16:

1 2

Gambar 4.16 Grafik Stress-Strain baja ST 60[12].

Analisa hasil uji tarik penyebab patahan yang terjadi pada baja ST 60 tidak

berada ditengah seperti pada gambar 4.16, yaitu dipengaruhi oleh proses permesinan

pada saat pembuatannya. Pada gambar 4.15 juga dapat dilihat pada awal grafik tidak

langsung naik keatas tetapi malah cenderung linear, hal tersebut terjadi karena slip pada

Universal Tensile Machine. Faktor penyebab slip dimungkinkan karena pada saat

pemasangan benda uji pada lower damping tidak teralu kuat.

4.5 PENUTUP

4.5.1 Kesimpulan

Dari hasil percobaan pengujian tarik yang telah dilakukan, maka didapatkan

beberapa kesimpulan, antara lain :

1 Proses uji tarik merupakan salah satu proses untuk menentukan sifat mekanik

suatu material yaitu contohnya menentukan kekuatan suatu material dalam hal ini

menentukan tegangan regangan material.

2 Jenis material yang berbeda, dengan perlakuan yang didapatkannya berbeda dan

komposisinya yang berbeda akan menyebabkan nilai kekuatannya berbeda pula dan

kurva hasil uji tariknya juga berbeda.

3 Kekuatan tarik, tegangan maksimal baja ST 60 lebih besar dari pada baja ST 40,

hal ini dikarenakan kadar karbon baja ST 60 lebih besar dari pada baja ST 40. dan

baja ST 60 mrmiliki struktur materialnya lebih keras disbanding ST 40, sehingga ST

60 lebih ulet.

4 Dari pengujian ini diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 4.3 Hasil Pengujian

Keterangan Nilai Baja ST –

40

Nilai Baja ST –

60Jenis Jenis Data

Luas Penampang Luas mula-mula 72,34 mm 88,20 mm

Luas akhir 21,22 mm 45,34 mm

Presentase kontraksi 70,66% 42,86%

Tegangan Kekuatan tarik maks 580MPa 738MPa

Tegangan patah 419MPa 580MPa

Tegangan

sebenarnya

Tegangan tarik maks 1980MPa 1437MPa

Tegangan patah 1428MPa 1142Mpa

Regangan Presentase regangan 14,15% 27,45%

Regangan saat yield 1.4x10-3 2.1x10-3

4.5.1 Saran

Saran untuk percobaan uj Tarik yang telah dilakukan adalah :

1. Penguncian spesimen agar lebih kuat sehingga grafik bisa lebih akurat.

2. Pembacaan dengan menggunakan Vernier caliper lebih teliti lagi untuk

mengurangi error atau kesalahan dari pembacaan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Jobsheet Praktikum Struktur dan Sifat Material Laboratorium Metalurgi Fisik

2. https://www.academia.edu/8838260/PRAKTIKUM_UJI_TARIK

3. https://www.academia.edu/11124564/LAPORAN_PRAKTIKUM_UJI_TARIK

4. http://jejakklinisku.blogspot.co.id/2013/06/uji-tarik.html

5. http://terasepter.blogspot.co.id/2013/11/pengujian-bahan.html

6. https://www.scribd.com/doc/135735595/laporan-praktikum-metalurgi

7. https://www.google.com/search?

q=gaya+static+pada+alat+pengujian+uji+tarik&source=lnms&tbm=isch&sa=X

&ved=0ahUKEwi00Omr36fJAhXCCY4KHfJqDh0Q_AUIBygB&biw=1366&bi

h=696#tbm=isch&q=patah+getas&imgrc=e71vI4FMTZLZQM%3A

8. https://www.google.com/search?

q=gaya+static+pada+alat+pengujian+uji+tarik&source=lnms&tbm=isch&sa=X

&ved=0ahUKEwi00Omr36fJAhXCCY4KHfJqDh0Q_AUIBygB&biw=1366&bi

h=696#imgrc=P73TYrgG2fyMJM%3A

9. Ohnabe H, Masaki S, Onozuka M, Miyahara K, Sasa T. Potential application of

ceramic matrix composites to aero-engine components. Compos Part A: Appl

Sci Manuf 1999;30(4):489–96.

10. Gyekenyesi JZ, Hemann JH. High temperature tensile testing of ceramic

composites. Tech Rep Contractor Report-180888; NASA; 1988.

11. Material Science And Engineering.

12. Laboratorium Metalurgi Fisik Teknik Mesin Universitas Diponegoro