pengujian karakteristik logam

5/10/2018 PENGUJIAN KARAKTERISTIK LOGAM - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/pengujian-karakteristik-logam 1/8

UJI TARIK1. TUJUAN PERCOBAANa. Menentukan sifat-sifat mekanis suatu material yang meliputi tegangan luluh, kekuatan tarik, regangan, kontraksi, wujud dan jenis patah.b. Menentukan modulus elastisitas.c. Menentukan besar ketangguhan dan ketelitian logam

2. BAHAN : Aluminium dan baja.3. LANGKAH PERCOBAANa. Catat jenis bahan merek mesin yang digunakan.b. Catat ukuran-ukuran benda uji sampai ketelitian 0,1 mm.c. Pasang benda uji pada grip (penjepit) atas dan bawah pada mesin uji.d. Menaikkan atau menurunkan grip bawah dengan (50 mm/menit) sehingga penjepit benda uji dalam posisi yang tepat. Usahakan agar posisi kedudukan benda ujibetul-betul vertikal. Kencangkan kedua penjepit secukupnya saja.e. Menghidupkan power pada printer.f. Melakukan pengamatan pada panel berikut :1. Pada “Operation control system” Kecepatan uji diatur pada harga 5 mm/menit2. Pada “Load Indicator” Sebelum power dihidupkan aturlah switch-switch (berjej

er disebelah kiri bawah) satuan dan besaran yakni :• Satuan gaya (Kg)• Satuan luas (cm2)• Angka tampilan pada data display (Force)• Kondisi pengujian (Break)Hidupkan power dan kemudian :Tekan tombol anak panah ↓ berkali-kali sampai lampu MAX LOAD menyala.Tekan tombol ZERO lalu masukkan harga gaya tarik maksimum yang digunakan (900kg) dengan cara mengetikkan tombol-tombol angka berturut-turut 9-0-0Tekan kembali tombol ( ↓ ) hingga lampu DATE menyala dan tekan tombol ZERO.Masukkan tanggal dilaksanakan pengujian dengan mengetikkan tombol-tombol angkaberturut-turut dari BULAN,TANGGAL, TAHUN (masing-masing dua digit)Tekan kembali tombol ( ↓ ) sampai lampu area menyala dan tekan tombol ZERO

Masukkan besarnya luas penampang mula-mula benda uji sesuai dengan satuan yangdigunakan (dua angka dibelakang koma).3. Periksa kembali data-data yang dimasukkan dengan menekan tombol ( ↓ ) atau( ↑ ) hingga lampu item yang akan diperiksa menyala dan perhatikan tampilan padadata display, perbaiki bila ada kesalahan.4. Tekan timbol AREA START dua kali hingga lampu START menyala.5. Lakukan pembagian tugas :• Satu orang bertugas sebagai memberi aba-aba baik aba-aba mulai dan pemberi aba-aba waktu.• Dua orang bertugas sebagai pencatat angka yang ditampilkan pada data display• Satu orang bertugas sebagai pencatat pertambahan panjang, pemberi aba-aba pencatatn dilakukan setiap 5 detik.

• Tugas diatas dilakukan secara bergantian.6. Bila sudah siap mulailah pengetesan.Yang akan bertugas sebagai pemberi aba-aba mulai dengan menekan tombol (DOWN) yang terdapat pada “ Operation control system” dan tombol STOP WATCH secara bersamaan.7. Selesai pengujianTekan tombol PRINT dan catat harga-harga yang dituliskan oleh printer. Gambarkanbenda uji setelah pengujian dan catat ukuran-ukurannya. Gambarkan sket permukaan penampang Lintang patah dan nyatakan jenis patahnya.

4. GAMBAR ALAT UJI TARIK

5. LANDASAN TEORI

Baja dan aluminium sama-sama mengandung unsur Fe. Aluminium terdapat unsur Al yang bisa mencegah karbondioksida agar tidak bersatu dengan Fe. Namun, baja yang mempunyai kadar karbon dari 0,03 – 1,7 juga sulit terkena korosi dibanding besi yan



g mempunyai kadar karbon lebih dari 1,7%.

6. PEMBAHASANMesin uji tarik merupakan mesin uji mekanik yang paling banyak atau favorit digunakan diantara mesin-mesin uji material yang lain. Alat ini umumnya digunakan untuk mengetahui kuat tarik (Ultimate Tensile Strength) dan elongation ( regangan) suatu material, yang merupakan besaran karakteristik mekanik yang diperlukan d

alam pembuatan desain konstruksi. Mesin uji tarik memiliki kemampuan kurang lebih sampai 5 ton dan dilengkapi dengan alat perekam digital, sehingga dengan mudahdiketahui hasil pengujiannya.Dalam hal ini uji tarik menggunakan 3 bahan yaitu, silinder aluminium, plat aluminium dan silinder baja. Dimana luas penampang tiap-tiap bahan berbeda. Sehinggabentuk potongan dan diagram tegangan-regangan tiap-tiap bahan juga berbeda. Pertama kita melakukan pengujian tarik pada baja karbon. Pengujian kita lakukan sesuai dengan prosedur yang telah diberikan. Dan didampingi oleh pembimbing. Setelah mendapat data pada pengujian tarik pada baja karbon, selanjutnya dilanjutkan dengan pengujian pada alumunium silinder dan alumunium plat.

Pada pengujian tarik baja karbon mengalami sifat deformasi plastis, didapat grafik yang sesuai dengan teori uji tarik pada baja karbon.

UJI IMPAK1. TUJUAN PENGUJIANa. Mempelajari sifat-sifat mekanik suatu material terutama yang berhubungandengan sifat getas (britle) dan liat (ductile).b. Mempelajari harga keuletan suatu material terhadap beban kejut / dinamik.c. Mempelajari pengaruh tarikan terhadap ketegaran bahan.d. Mempelajari jenis patahan logam yang dikenai beban dinamik.2. DASAR TEORIEnergi dikenakan pada suatu bahan dapat dianalogikan dengan keuletan (toughness)dari bahan tersebut. Pengukuran impak yang dilakukan di laboratorium biasanya menggunakan Uji Charpy. Prinsip dasar pengujian ini adalah ayunan beban yang dike

nakan pada benda uji (spesimen). Energi yang diperlukan mematahkan spesimen dihitung langsung dari perbedaan energi potensial pendulum pada awal (dijatuhkan) dan akhir (setelah menabrak spesimen). Untuk memastikan bagian spesmen yang patah,perlu dibuat tarikan pada spesimen tersebut.Persamaan yang digunakan adalah ;

Tenaga patah = G. R. (cosβ-cos α ) jouleTen g p t hH rg keulet n = Lu s pen mp ng p t h n joule/mm2Keter ng n :G =

¡

er t pendulum / m ss dik lik n percep t n gr vit si (N).R = r dius pendulum (m).α = sudut yun w l/sudut y ng di

¡

entuk pendulum t np ¡

e¡

n (¡

end uji).

β = sudut

khir/sudut y

ng di

¡

entuk pendulum setel

h mem

t

hk

n

¡

end

uji.3. ALATMesin Uji Imp ct Ch rpy, Vernier C liper, mist r4. BAHANB j Quench d n Aluminium5. PROSEDUR PENGUJIAN1. Se

¡

elum mel kuk n penguji n ukur¡

end uji d n sketl h¡

end uji terse¡

ut.2. N ikk n leng n pendulum sesu i deng n sudut y ng tel h ditentuk n, kuncid n m ti.3. Posisik n j rum penunjuk sudut didep n di l leng n yun.4. Lep sk n pengunci pendulum sehingg

¡

e¡

n¡

er yun t np dit h n¡

end uji.

5. Am

ti d

n c

t

t j

rum y

ng terdorong oleh

yun

n pem¡

er

t (sudut α )6. P s ngl h

¡

end uji p d nvil (duduk n) deng n¡

en r (senter)7. N ikk n pendulum s mp i p d sudut y ng tel h ditentuk n seperti p d l



ngk h 2.8. Lep sk n pengunci, pendulum

¡

er yun mem t hk n¡

end uji9. Hentik n ger k yun n pendulum, m ti d n c t t sudut p d di l y ng ditunjukk n oleh j rum penunjuk (sudut β )10. Sket p t h n m sing-m sing

¡

end uji d n l tny .11. Hitung h rg keulet n

¡

h n y ng nd uji12. Isi lem

¡

r peng m t n

6.GAMBAR ALAT UJI IMPAK

7. PEMBAHASANUji imp k dil kuk n deng n tuju n menget hui k r kteristik fr cture toughness (cr ck growth resist nce) su tu m teri l. Uji imp k

¡

ny k dil kuk n d l m k it nny deng n Surveill nce Test Progr m, y itu penguji n-penguji n terh d p m teri luntuk menget hui der j t pengget s n (em

¡

rittlement).D l m uji imp k ini kecep t n pem

¡

er t s ng t cep t sehingg kit h rus h ti-h t

i terh

d

p ger

k

n pem

¡

er

t ini. K

ren

fungsi pem

¡

er

t ini

d

l

h untuk mem

t

hk n¡

h n y ng k n di uji. D n¡

il ¡

h n tel h terken pem¡

er t m k kit ¡

is

menget hui h rg keulet n su tu m teri l d ri sudut y ng di¡

entuk n setel h dil kuk n penguji n. Sel in itu kit jug

¡

is menget hui¡

er p peng ruh t rik n terh d p keteg r n

¡

h n d n jenis p t h n log m y ng diken i¡

e¡

n din mis. Mis

l¡

j quench, setel h terken tum¡

uk n d l m p nguji n ini meng l mi p t h. L inh lny deng n luminium, y ng meskipun p t h t pi m sih ters m

¡

ung meski tipis.,H l ini menunjukk n

¡

hw luminium memiliki nil i keulet n y ng le¡

ih tinggi di

¡

nding¡

j k r¡

on,itu k ren ¡

j terse¡

ut¡

ersif t get s.D ri pr ktikum sudut α did p t 147º dik ren k n d ny gesek n deng n ud r , nil i sudut β did p t d rih sil sudut y ng di

¡

u t¡

end uji setel h uji imp k.Deng n demiki n h rg keulet n did p t deng n mem

¡

gi ten g p t h (G. R. (cosβ-cos α ) joule) deng n lu s pen mp ng p t h n.

UJI KELELAHAN1. TUJUAN

. Mempel j ri sif t perp t h n log m y ng diken i teg ng n¡

erfluktu si.¡

. Menc ri h rg teg ng n lel h su tu log m.2. DASAR TEORIP d penguji n t rik, pem

¡

e¡

n n¡

ert m¡

h se¡

g i ki¡

t pert m¡

h n p nj ng y

ng konst n. Oleh se¡

¡

itu uji t rik digolongk n uji st tik. P d keny t n di l

p

ng

n, h

mpir tid

k

d

komponen mesin y

ng h

ny

menderit

¡

e¡

n st

tis. Jenis pem

¡

e¡

n n y ng di l mi komponen mesin¡

i s ny pem¡

e¡

n n g

¡

ung n nt r ¡

e¡

n st tis d n din mis. Komponen mesin y ng meng l mi teg ng n din mis k n le¡

ih



cep t rus k di¡

ndingk n y ng meng l mi teg ng n st tis. Bes r teg ng n p t h

ki¡

t¡

e¡

n din mis/¡

erfluktu si j uh le¡

ih rend h di¡

nding¡

e¡

n st tis p d siklus (juml h pem

¡

e¡

n n¡

erul ng) tertentu. Kondisi ini dise¡

ut deng n p t h lel h t u f tigue. J di p d ke d n f tigue, komponen mesin meng l mi keg g l n¡

uk n k ren tid k m mpu men h n¡

e¡

n, mel ink n k ren lel h setel h meng l misejuml h siklus pem

¡

e¡

n n tertentu.Peny ji n d t kelel h n rek y s d l h menggun k n kurv S-N, y itu pemet n t

eg

ng

n (S) terh

d

p juml

h siklus s

mp

i terj

di keg

g

l

n (N). Untuk sk

l

siklus N, h mpir sel lu menggun k n sk l log. H mpir semu c r -c r penentu n sif

t-sif t lel h su tu¡

h n diperoleh deng n c r lentur n¡

l ik lengk p, dim n

teg ng n r t -r t ny ¡

ernil i nol. S d l h teg ng n lentur m ksimum/minimum y ng terj di ki

¡

t¡

end uji di¡

eri¡

e¡

n lentur murni (pure¡

ending).G m

¡

r di¡

w h menunjukk n kurv S-N y ng diperoleh d ri uji lentur put r log m

¡

esi d n¡

uk n¡

esi (Dieter, 1988).Untuk

¡

e¡

er p ¡

h n teknik y ng penting seperti¡

j , kurv S-N untuk d er h teg ng n

¡

t s tertentu¡

eru¡

h menj di d t r. Di¡

w h teg ng n¡

t s y ng din m

k n¡

t s lel h (f tigue limit) t np terj di keg g l n. M teri l log m non feroseperti Al, Mg d n p du n Cu memiliki kurv S-N, deng n gr dient y ng sen nti s

turun, sej l n deng n¡

ert m¡

hny juml h siklus. B h n-¡

h n demiki n tid k m

empuny

i

¡

t

s lel

h sej

ti, k

ren

kurv

S-N tid

k pern

h menj

di horizont

l.Peril ku f tigue s ng t pek terh d p kondisi oper si, fluktu si teg ng n sec r

c k, konsentr si teg ng n (term suk peru¡

h n pen mp ng), kek s r n pemuk n,teg ng n sis d n d ny lingkung n y ng

¡

ersif t korosif d p t mempeng ruhi¡

t s ket h n n lel h.3. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN

. Al t : Rot ry Bending F tigue Testing M chines¡

. B h n : B j lun k4. PROSEDUR PENGUJIAN1. B h n d ri

¡

j di¡

entuk spesimen uji st nd r untuk uji kelel h n2. Spesimen dip s ng p d mesin uji3. Kenc ngk n cuck deng n kunci y ng tersedi

4. Aturl h posisi kontrol put r n p d ngk 1.000.000 (¡

il ¡

h n¡

elum p

t

h mesin

k

n¡

eroper

si s

mp

i p

d

s

tu jut

put

r

n)5. Berik n pem

¡

e¡

n n y ng mengh silk n teg ng n lentur m ksimum/minimum kir -kir 75% keku t n t rik

¡

h n6. Hidupk n mesin c t t w ktu s t menghidupk n mesin7. Am ti peril ku spesimen y ng

¡

erput r tunggu s mp i p t h8. C t t

¡

er p juml h siklus (put r n) y ng diperluk n s mp i spesimen p t h9. Ul ngi l ngk h 1-8 s mp i deng n

¡

e¡

er p spesimen, deng n mengur ngi¡

e¡

n p d l ngk h 5.10. Bu tl h di gr m S-N deng n d t terse

¡

ut.C t t n :Pers m n untuk menentuk n

¡

es r teg ng n lentur d l h :

W/2Lσ =πd3/32dengan:W = beban yang diberikan (kg)L = jarak antara beban dan tum¢ uan (bantalan) = 200 mmd = diameter benda uji (mm)

Contoh:Benda uji dari baja dengan kekuatan tarik 60 kg/mm2, diameter benda uji 8 mm, maka ¢ enentuan ¢ embebanan £ ebagai berikut:a. Pembebanan 1 : 75% dari 60 = 45 kg/mm2; Sub

£

titu£

ikan σ = 45 kg/mm2 ¢ ada ¢

er£

amaan diata£

maka ketemu W

b. Untuk¢

embebanan kedua dan £ eteru £ nya, kurangkan W £ edikit demi £ edikit(mi £ alnya 1-1,5 kg £ etia¢ ¢ ergantian benda uji)



8. PEMBAHASANDalam ¢ engujian kelelahan kami tidak melakukan ¢ engujian terhada¢ bahan uji. Karena ¢ engujian ini membutuhkan waktu cuku¢ lama. Sehingga telah di

£

ediakan data untuk dihitung dan diteliti oleh a

£

i£

ten. Yang nantinya dari data ter£

ebut dicariharga tegangan lelah

£

uatu logam.

LEMBAR PENGAMATANBAHAN : BAJALUAS PANAMPANG : 14,514 mm2no Waktu(detik) Beban(kg) Tegangan Panjang awal PanjangAkhir ¢ ertambahan ¢ anjang regangan

1 5 136 9.370 45,3 45,3 0 02 10 356 24.528 45,3 47,5 2,265 0.053 15 416 28.661 45,3 97,3 52,095 1.1504 20 423 29.144 45,3 120 74,745 1.6505 25 425 29.282 45,3 135,9 90,6 2.000

6 30 473 32.589 45,3 158,5 113,25 2.1507 35 497 34.242 45,3 178,9 133,635 2.9508 40 517 35.620 45,3 199,3 154,02 3.8509 45 532 36.654 45,3 219,7 174,405 4.30010 50 545 37.549 45,3 240 194,79 4.80011 55 555 38.238 45,3 262,7 217,44 5.25012 60 562 38.721 45,3 283,1 237,825 5.75013 65 569 39.203 45,3 305,7 260,475 6.35014 70 575 39.616 45,3 332,9 287,655 6.75015 75 581 40.030 45,3 351 305,775 7.30016 80 584 40.237 45,3 375,9 330,69 7.70017 85 585 40.305 45,3 394,1 348,81 8.30018 90 585,3 40.326 45,3 421,2 375,99 8.750

19 95 584,2 40.250 45,3 441,6 396,375 9.30020 100 580,2 39.975 45,3 466,5 421,29 9.85021 105 572 39.410 45,3 491,5 446,205 9.85022 110 532 36.654 45,3 518,6 473,385 10.45023 115 473 32.589 45,3 545,8 500,565 11.05024 120 312 21.496 45,3 549,2 503,962 11.125

Kelom¢ ok B21. Vin

£

en£

iu£

rio P 0952140092. Ag. Dwi ¢ riantoro 0952140103. Petru £ agu £ Dwi R. 095214012

4. Hout£

ma. Simon T. 095214015Yogyakarta, 3 Maret 2010Do £ en/A £ i £ ten,

........................................................

LEMBAR PENGAMATANBAHAN : ALUMINIUMLUAS PANAMPANG : 41,83 mm2no Waktu(detik) Beban(kg) Tegangan Panjang awal PanjangAkhir ¢ ertambahan ¢ anjang regangan

1 5 145 3.466 40 44 4 0.102 10 222 5.633 40 56 16 0.403 15 269 6.430 40 68 28 0.70



4 20 305 7.291 40 80 40 1.005 25 329 7.865 40 92 52 1.306 30 349 8.343 40 106 66 1.697 35 367 8.773 40 118 78 1.958 40 371 8.869 40 134 94 2.359 45 396 9.466 40 152 112 2.8010 50 403 9.634 40 168 128 3.20

11 55 414 9.897 40 190 150 3.7512 60 419 10.016 40 202 162 4.0513 65 425 10.160 40 224 184 4.6014 70 429 10.255 40 244 204 5.1015 75 431 10.303 40 264 224 5.6016 80 433 10.351 40 288 248 6.2017 85 436,6 10.437 40 312 272 6.8018 90 437,2 10.451 40 336 296 7.4019 95 440 10.518 40 364 324 8.1020 100 438,6 10.485 40 388 348 8.7021 105 437,2 10.451 40 414 374 9.3522 110 435 10.399 40 440 400 10.00

23 115 426 10.184 40 468 428 10.7024 120 418 9.992 40 494 454 11.3525 125 382 9.123 40 522 482 12.0526 130 345 8.247 40 552 512 12.8027 135 221 5.283 40 568 528 13.20 Kelom¢ ok B21. Vin

£

en£

iu£

rio P 0952140092. Ag. Dwi ¢ riantoro 0952140103. Petru

£

agu£

Dwi R. 0952140124. Hout

£

ma. Simon T. 095214015Yogyakarta, 3 Maret 2010Do

£

en/A£

i£

ten,

LEMBAR PENGAMATANBAHAN : ALUMINIUM PIPIHLUAS PANAMPANG : 25.9 mm2no Waktu(detik) Beban(kg) Tegangan Panjang awal PanjangAkhir ¢ ertambahan ¢ anjang regangan

1 5 0,5 0.019 47.4 2,37 2,37 0.052 10 87,9 3.393 47.4 4,74 4,74 0.10

3 15 145 5.598 47.4 28,44 28,44 0.604 20 193 7.451 47.4 52,14 52,14 1.105 25 223 8.610 47.4 75,84 75,84 1.606 30 245,9 9.494 47.4 94,8 94,8 2.007 35 263,7 10.181 47.4 120,87 120,87 2.558 40 279 10.772 47.4 146,94 146,96 3.109 45 290 11.169 47.4 170,64 170,64 3.6010 50 300 11.583 47.4 201,45 201,45 4.2511 55 309,3 11.942 47.4 229,89 229,89 4.8512 60 315 12.162 47.4 260,7 260,7 5.5013 65 320 12.386 47.4 284,4 284,4 6.0014 70 324,5 12.528 47.4 317,58 317,58 6.7015 75 328 12.664 47.4 348,39 348,39 7.35

16 80 330 12.741 47.4 376,83 376,83 7.9517 85 334 12.895 47.4 412,38 412,38 8.7018 90 335 12.934 47.4 436,08 436,08 9.20



19 95 338 13.050 47.4 471,63 471,63 9.9520 100 339,5 13.108 47.4 509,55 509,55 10.7521 105 340,5 13.146 47.4 542,73 542,73 11.4522 110 341,9 13.200 47.4 575,91 575,91 12.1523 115 342,2 13.212 47.4 609,09 609,09 12.8524 120 341,3 13.177 47.4 642,27 642,27 13.5525 125 347,1 13.168 47.4 677,82 677,82 14.30

26 130 332 12.818 47.4 711 711 16.8527 135 209 8.069 47.4 798,69 798,69 17.3528 140 7,8 0.301 47.4 822,39 822,39 17.35Kelom¢ ok B2• Vin

£

en£

iu£

rio P 095214009• Ag. Dwi ¢ riantoro 095214010• Petru

£

agu£

Dwi R. 095214012• Hout

£


£

en/A£

i£

ten,

GRAFIK UJI TARIK BAJA

Kelom¢ ok B2• Vin

£

en£

iu£

rio P 095214009• Ag. Dwi ¢ riantoro 095214010• Petru

£

agu£

Dwi R. 095214012• Hout

£

ma. Simon T. 095214015

Yogyakarta, 3 Maret 2010Do

£

en/A£

i£

ten,

........................................................

GRAFIK UJI TARIK ALUMINIUM

Kelom¢ ok B2• Vin

£

en£

iu£

rio P 095214009• Ag. Dwi ¢ riantoro 095214010

• Petru £ agu £ Dwi R. 095214012• Hout £ ma. Simon T. 095214015



Yogyakarta, 3 Maret 2010Do

£

en/A£

i£

ten,

........................................................

GRAFIK UJI TARIK ALUMINIUM PIPIH

Kelom¢ ok B21. Vin

£

en£

iu£

rio P 0952140092. Ag. Dwi ¢ riantoro 0952140103. Petru

£

agu£

Dwi R. 0952140124. Hout

£


£

en/A£

i£

ten,

pengujian karakteristik logam

Documents