Makalah

Pengetahuan Bahan Teknik

“Pengujian Sifat Mekanik Material Logam”

Kelompok : II

Nama Kelompok : Achmad Annuri

Okta Eka Saputra

Muhaimin Fikriaddin

Rian Kurniansyah

Kelas : 3 MB

Politeknik Negeri Sriwijaya

1

Kata Pengantar

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

berkat limpahan rahmat dan karunia Nya sehinga kami dapat menyusun makalah

ini dengan baik dan tepat pada waktunya.Dalam makalah ini kami membahas

mengenai Pengujian bahan mekanik material logam.

Makalah ini dibuat dengan berbagai macam bahan dan informasi dan

beberapa bantuan dari anggota kelompok yang membantu untuk menyelesaikan

permasalahan pada makalah ini. Oleh karena itu kami mengucapkan banyak

terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan makalah

ini. Dan kami mengucapkan terima kasih kepada bapak karmin selaku dosen

pembibing mta kuliah pengetahuan bahan teknik ini.

Kami menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar pada

makalah ini. Oleh karena itu kami mengundang para pembaca untuk memberikan

saran dan kritik yang bersifat membangun pada makalah kami untuk

penyempurnaan makalah kami pada masa selanjutnya.

Akhir kata semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Palembang,16 November 2014

Penulis

2

Daftar IsiHalaman Judul ………………………………………………………… 1

Kata Pengatar …………………………………………………………. 2

Daftar Isi …………………………………………………………. 3

Bab I Pendahuluan …………………………………………………. 4

1.1 Latar Belakang …………………………………………. 4

1.2 Batasan Masalah …………………………………………. 6

1.3 Tujuan …………………………………………. 7

1.4 Metode Penulisan …………………………………………. 7

Bab II Pembahasan …………………………………………………. 8

2.1 Pengertian sifat mekanik bahan logam ……………………. 8

2.2 sifat-sifat mekanik …………………………………. 8

2.3 Pengujian material logam …………………………………. 9

2.4 Berbagai Macam Sifat Logam …………………………. 13

Bab III Kesimpulan

3.1 Kesimpulan ………………………………………….. 15

Daftar Pustaka ………………………………………………….. 16

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pengujian bahan mekanik material logam ini dilakukan untuk mengetahui

sifat-sifat tertentu dari logam. Suatu logam mempunyai sifat-sifat tertentu

yang dibedakan atas sifat fisik, mekanik, thermal dan korosif. Salah satu

yang penting dari sifat tersebut adalah sifat mekanik. Sifat mekanik terdiri

dari keuletan, kekerasan, kekuatan dan ketanggguhan. Sifat mekanik

merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap

suatu material, contohnya untuk dibentuk dan dilakukan proses

permesinan. Untuk mengetahui sifat mekanik dari oogam tersebut maka

dilakukan pengujian bahan pada material tersebut.

Dalam pembuatan suatu konstruksi diperlukan material dengan spesifikasi

dan sifat-sifat yang khusus pada setiap bagiannya. Sebagai contoh dalam

pembuatan konstruksi jembatan maka diperlukan material yang kuat untuk

menerima beban diatasnya. Material yang diggunakan juga harus elastis

sehingga pada saat peneriaan beban standar atau yang lebh berat

konstruksi tidak patah. Salah satu contoh material yang sekarang banyak

digunakan pada konstruksi bangunan atau umum adalah logam.

Meskipun dalam proses pembuatannya telah diprediksikan sifat mekanik

dari logam tersebut, kita perlu benar-benar mengetahui nilai mutlak dan

akurat dari sifat mekanik logam tersebut. Oleh karena itu, sekarang ini

banyak dilakukan pengujian-pengujian terhadap sampel dari material.

Pengujian ini dimaksudkan agar kita dapat mengetahui besar sifat mekanik

dari material, sehingga dapat dlihat kelebihan dan kekurangannya.

Material yang mempunyai sifat mekanik lebih baik dapat memperbaiki

sifat mekanik dari material dengan sifat yang kurang baik dengan

cara alloying. Hal ini dilakukan sesuai kebutuhan konstruksi dan pesanan.

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan

suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu.

4

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.Salah satu cara untuk

mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat

mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam

tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi

rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi

spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat

dilihat dari kurva uji tarik.

Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis suatu

material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis yang dapat

diketahui dari hasil pengujian tarik adalah sebagai berikut:

1. Kekuatan tarik

2. Kuat luluh dari material

3. Keuletan dari material

4. Modulus elastic dari material

5. Ketangguhan.

Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan

dasar kekuatan 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. Pengujian

tarik ini merupakan salah satu pengujian yang penting untuk dilakukan,

karena dengan pengujian ini dapat memberikan berbagai informasi

mengenai sifat-sifat logam.

Dalam bidang industri diperlukan pengujian tarik ini untuk

mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang tercakup

dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk memenuhi proses

selanjutnya.

5

Oleh karena pentingnya pengujian tarik ini, kita sebagai mahasiswa

metalurgi hendaknya mengetahui mengenai pengujian ini. Dengan adanya

kurva 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.

Ada pun pengujian yang lain yaitu uji tekan ( hardness) dimana pengujian

ini dilakukan dengan pembebanan pada suatu benda kerja, kekerasan

adalah suatu sifat mekanik ( mechanical properties) dari suatu  material

yang dalam penggunaan nya akan mengalami pergesekan (frictional force)

dan nilai   dari ukuran  sifat mekanis material yang diperoleh

DEFORMASI .pengujian yang paling banyak digunakan untuk pengujian

kekerasan yaitu uji tekan dengan pembebanan yang di lakukan  pada

bagian  permukaan pada bagian  flux atas.  Pengujian ini mengunakan

mesin yang nilai kemampuan tekan nya bisa langsung terbaca.

1.2 Batasan Masalah

Pada proses pembuatan makalah ini yang berjudul pengujian mekanik

material bahan diharapkan kelompok ini mampu mengetahui teori dari

pengujian bahan tersebut seperti kekuatan, kekerasan, ketangguhan dan

keuletan bahan tersebut. Serta dapat mengetahui sifat dari material-

material bahan tersebut dan mengetahui macam-macam pengujian pada

baha tersebut.

6

1.3 Tujuan

Pada proses ini diharapkan mahasiswa mampu mengetahui uji

ketangguhan dari bahan tersebut dan memahami teori pengujian bahan

tersebut. Serta mahasiswa mampu mendalami proses perhitungan saat

pengujian belum berlangsung pada proses permesinan.

1.4 Metode Penulisan

Penulisan makalh ini memakai literature dan kepustakaan dalam penulisan

makalah ini. Referensi makalah ini bersumber tidak hanya dari buku

melainkan dari media lain seperti website dan media massa yang diambil

dari internet.

7

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian sifat mekanik bahan logam

Pengujian bahan atau lgam adalah suatu yang dilakukan yang bertujuan

untuk mendapatkan atau mengetahui beberapa sifat bahan logam dengan

menggunakan alat uji. Pada prinsipnya sifat bahan logam terbagi dalam dua

kelmpok sifat yaitu, sifat fisik dan sifat mekanik. Walaupun dalam

perkembangannya, selain dua sifat tersebut, masih ada sifat lain yang juga sangat

penting dalam aplikasinya yaitu sifat kimia dan teknologi.

2.2 sifat-sifat mekanik

1.        Kekuatan (Strength) [N/mm3, kg/mm2, lb/in2]

Merupakan kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan tanpa

menyebabkan bahan tersebut patah. Kekuatan ada beberapa macam tergantung

pada jenis beban yang bekerja. Contohnya: 

kekuatan tarik,tekan, geser, torsi, dan kekuatan lengkung.

2.        Kekerasan (Hardness) [BHN, VHN, HRc]

Kekerasan adalah kemampuan suatu material untuk menerima penetrasi benda

runcing, goresan, kikisan tanpa mengalami deformasi.

3.        Kekenyalan (Elasticity) [%]

Kekenyalan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan atau

beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi).

4.        Plastisitas (Plasticity) [%]

Merupakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi platis

(permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Mekanisme yang

mempunyai plastisitas yang tinggi dikatakan sebagai material yang ulet (ductile),

sedangkan material yang mempunyai plastisitas rendah dikatakan sebagai material

yang getas (brittle).

5.        Ketangguhan (Toughness) [kg/mm]

8

Merupakan kemampuan bahan untuk menyerap energi tanpa mengakibatkan

terjadinya kerusakan.

6.        Kekakuan (stiffness)

Kemampuan suatu bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa

mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.

7.        Kelelahan (Fatigue) [siklus]

Merupakan kecenderungan bahan untuk patah apabila menerima tegangan

berulang-ulang yang besarnya jauh dibawah batas kekakuan elastisitas. 

8.        Mulur (Creep) [siklus]

Menyatakan kecenderungan logam mengalami deformasi platis yang besarnya

merupakan fungsi waktu saat menerima beban yang besarnya tetap.

2.3 Pengujian material logam

Melalui pengujian kita dapat mengetahui sifat – sifat mekanik logam dan sifat

fisik lainnya.Seperti kekerasan,kekuatan,kekenyalan,kekakuan dan plastisitas

bahan.Adapun jenis pengujiannya antara lain:

Uji kekerasan

Kekerasan suatu bahan pada umumnya, menyatakan terhadap deformasi dan untuk

logam dengan sifat tersebut merupakan ukuran ketahanannya terhadap deformasi

plastik atau deformasi permanen. apabila yang menyatakan kekerasan sebagai

ukuran terhadap lekukan dan ada pula yang mengartikan kekerasan sebagai

ukuran kemudahan dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai

kekuatan dan perlakuan panas dari  suatu logam.

         Terdapat 3 jenis ukuran kekerasan secara umum, yang bergantung pada cara

pengujian ketiga jenis tersebut adalah:

Kekerasan goresan ( Stracht Hardness ), adalah kekerasan yang diukur dari hasil

goresan yang terdapat pada benda kerja. misalnya cara pengujian MOHS.

 Kekerasan Lekukan ( Identation Hardness ), adalah harga kekerasan yang

diukur dari hasil lekukan yang terdapat pada benda kerja.

Kekerasan Pantulan ( Rebound ) atau kekerasan dinamik ( Dinamic

9

Hardness ),adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil pantulan yang lakukan

pada saat pengujian.Misalnya cara penekanan : BRINELL,  MEYER, VICKERS,

ROCKWELL, dan lain-lain.

      Penentuan kekerasan untuk keperluan industri biasanya digunakan metode.

Pengukuran ketahanan penetrasi bola kecil, kerucut atau piramida. Pengujian

kekerasan adalah salah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai. Karena

dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai

spesifikasinya.

Pengukuran kekerasan digolongkan dalam kelompok pengujian tak merusak. dan

diterapkan untuk inspeksi sebagai suku cadang karena kekerasan dengan kekuatan

tarik sedang ketahanan aus berbanding terbalik dengan kekerasan.

Uji Tarik

Tujuan pengujian tarik adalah untuk mengetahui sifat mekanis dari suatu logam

terhadap tarikan dimana sifat mekanis tersebut antara lain meliputi batas lumer.

Kekuatan tarik, kekenyalan, pertambahan panjang dan pengecil luas penampang.

(a) Mesin uji tarik (b) Hasil uji tarik kawat logam

Uji Fracture Toughness

Fracture toughness merupakan indikasi untuk menentukan berapa harga stress

yang

diijinkan untuk meminimalisir perambatan cacat yang sudah ada

sebelumnya,cacat yang terjadi mungkin muncul sebagai retak, void, inklusi, cacat

las, desain diskontinuitas, semuanya.

10

Uji impac

Uji impac adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid

loading), sehingga menyebabkan materialnya menjadi getas dan mudah

patah.Pada uji impak terjadi proses penyerapan energi yang besar ketika beban

menumbuk spesimen.

Uji Creep

Definisi creep adalah aliran plastis yang dialami material pada tegangan tetap.

Meskipun sebagian besar pengujian dilakukan dengan kondisi beban tetap,

tersedia peralatan yang mampu mengurangi pembebanan selama pengujian

sebagai kompensasi terhadap pengurangan penampang benda uji. Pada temperatur

relatif tinggi, creep terhadi pada semua level tegangan, tetapi pada temperatur

tertentu laju creep bertambah dengan meningkatnya tegangan.

Uji Puntiran

Uji puntiran adalah suatu perlakuan yang diberikan torsi tegak lurus terhadap

diameter material tersebut pada kedua ujungnya secara berlawanan.fungsinya

untuk mengatahui kekuatan puntir suatu material.

11

Struktur Mikro

Pengujian tersebut bertujuan untuk mengetahui struktur mikro logam serta sifat –

sifatnya. Selain itu juga untuk mengetahui pengaruh Heat Treatment terhadap

perubahan struktur mikro dan perubahan sifat logam serta membandingkannya

dengan sifat mekanik yang diinginkannya. Sifat – sifat logam, terutama sifat

mekanik sangat dipengaruhi oleh struktur logam disamping komposisi kimianya.

Misalnya suatu logam atau paduan  (dengan komposisi kimia tertentu) akan

mempunyai sifat mekanik yang berubah – ubah, bila struktur mikronya diubah.

        Struktur mikro dapat diubah dengan jalan memberikan  proses perlakuan

panas atau Heat Treatment pada logam atau logam paduan, selain proses

perlakuan panas, proses deformasi juga dapat mengubah struktur mikro dari

logam atau logam paduan. Dalam pemeriksaan metalografi ini akan dilakukan

dahulu perlakua panas, kemudian dilakukan pemeriksaan struktur mikro pada

beberapa sample.Perubahan sruktur mikro berpengaruh terhadap sifat bahan.

Manfaat utama dalam metalografi untuk mengamati perubahan struktur mikro

akibat proses yang dilakukan terutama untuk kualiatas komponen dan mengalisis

perubahan struktur mikro, dimensi cacat, penjalaran retak, dan menghubungkan

dengan prediksi kerusakan komponen. Beberapa sifat mekanis yaitu:

Ferrit

Austenit

Sementit

Bainit

Martensit dan lain – lainnya.

2.4 Berbagai Macam Sifat Logam

12

Logam mempunyai beberapa sifat antara lain: sifat mekanis, sifat fisika, sifat

kimia dan sifat pengerjaan.

Sifat mekanis adalah kemampuan suatu logam untuk menahan beban yang

diberikan pada logam tersebut. Pembebanan yang diberikan dapat berupa

pembebanan statis (besar dan arahnya tetap), ataupun pembebanan dinamis (besar

dan arahnya berubah). Yang termasuk sifat mekanis pada logam, antara lain:

kekuatan bahan (strength), kekerasan elastisitas, kekakuan, plastisitas, kelelahan

bahan, sifat fisika, sifat kimia, dan sifat pengerjaan.

Kekuatan (Strength) adalah kemampuan material untuk menahan tegangan tanpa

kerusakan. Beberapa material seperti baja struktur, besi tempa, alumunium, dan

tembaga mempunyai kekuatan tarik dan tekan yang hampir sama. Sementara itu,

kekuatan gesermya kira-kira dua pertiga kekuatan tariknya. Ukuran kekuatan

bahan adalah tegangan maksimumnya, atau gaya terbesar persatuan luas yang

dapat ditahan bahan tanpa patah. Untuk mengetahui kekuatan suatu material dapat

dilakukan dengan pengujian tarik, tekan, atau geser.

Kekerasan (Hardness) adalah ketahanan suatu bahan untuk menahan pembebanan

yang dapat berupa goresan atau penekanan. Kekerasan merupakan kemampuan

suatu material untuk menahan takik atau kikisan. Untuk mengetahui kekerasan

suatu material digunakan uji Brinell.

Kekakuan adalah ukuran kemampuan suatu bahan untuk menahan perubahan

bentuk atau deformasi setelah diberi beban. 

 Kelelahan bahan adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima beban yang

berganti-ganti dengan tegangan maksimum diberikan pada setiap pembebanan.

Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk kembali ke bentuk semula

setelah menerima beban yang mengakibatkan perubahan bentuk. Elastisitas

merupakan kemampuan suatu material untuk kembali ke ukuran semula setelah

13

gaya dari luar dilepas. Elastisitas ini penting pada semua struktur yang mengalami

beban yang berubah-ubah terlebih pada alat-alat dan mesin-mesin presisi.

Plastisitas adalah kemampuan suatu bahan padat untuk mengalami perubahan

bentuk tetap tanpa ada kerusakan.

Sifat fisika adalah karakteristik suatu bahan ketika mengalami peristiwa fisika

seperti adanya pengaruh panas atau listrik. Yang termasuk sifat-sifat fisika adalah

sebagai berikut: Titik lebur, Kepadatan, Daya hantar panas, dan daya hantar

listrik.

Sifat kimia adalah kemampuan suatu logam dalam mengalami peristiwa korosi.

Korosi adalah terjadinya reaksi kimia antara suatu bahan dengan lingkungannya.

Secara garis besar ada dua macam korosi, yaitu korosi karena efek galvanis dan

reaksi kimia langsung.

Sifat pengerjaan adalah suatu sifat yang timbul setelah diadakannya proses pengolahan tertentu. Sifat pengerjaan ini harus diketahui terlebih dahulu sebelum pengolahan logam dila Kesimpulan

BAB III

KESIMPULAN

14

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari makalah kami yang bejudul pengujian mekanik material

bahan ini sendiri adalah suatu yang dilakukan yang bertujuan untuk mendapatkan

atau mengetahui beberapa sifat bahan logam dengan menggunakan alat uji. Pada

prinsipnya sifat bahan logam terbagi dalam dua kelmpok sifat yaitu, sifat fisik dan

sifat mekanik. Walaupun dalam perkembangannya, selain dua sifat tersebut, masih

ada sifat lain yang juga sangat penting dalam aplikasinya yaitu sifat kimia dan

teknologi.

Dari pengujian makalah ini kita mengetahui sifat-sifat mekanik dari bahan

tersebut seperti kekuatan, kekenyalan, kekerasan, plastisitas, ketangguhan,

kekakuan, kelelahan dan mulur dari banda tersebut. Dari sifat tersebut maka kita

dapat mengetahui ciri dari lgam itu sendiri.

Dari pengujian logam itu sendiri terdapat banyak penujian yang dilakukan seperti

seperti uji kekerasan meliuputi kekerasan gores, kekerasan lekukan, kekerasan

pantulan. Selain uji kekerasan terdapat pengujian lain seperti uji tarik, uji impact,

uji fracture thougness, ui creep, uji pantulan dan struktur mikro dari banda

tersebut.

Dari beberapa informasi tersebut maka itu hal yang kita dapat dalam pengujian

mekanik material logam dan mengetahui spesifikasi dari logam dan kualitas

logam yang kita lakukan pengujian.

Daftar Pustaka

15

1. http://sekolah007.blogspot.ca/2013/04/sifat-sifat-mekanik-logam.html

2. http://solverteknikmesinunimal.blogspot.com/

3. http://yusufaya.blogspot.com/2013/05/sifat-mekanik-logam-dan-faktor-

yang.html

4. https://sersasih.wordpress.com/2011/07/21/laporan-material-teknik-uji-

tarik/

5. http://pato21afat.blogspot.com/2010/05/impact-testing-uji-impak-uji-

impak.html

6. http://pato21afat.blogspot.com/2010/05/impact-testing-uji-impak-uji-

impak.html

16