uji fatigue
TRANSCRIPT
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 1/6
RANGKUMAN PRAKTIKUM
Tujuan pengujian bending, yaitu:
1. Menentukan kekuatan material. Informasi kekuatan material diperlukan
untuk memperkirakan beban maksimum yang diperbolehkan agar tidak
patah/gagal.
2. Menentukan modulus elastisitas. Sebenarnya, modulus elastisitas dapat
ditentukan melalui uji tarik. amun, untuk menentukan modulus elastisitas
material getas seperti keramik, lebih baik dengan uji bending. !ada uji
tarik material getas, elongasinya sangat ke"il dan langsung patah.
Sedangkan pada uji bending, defleksinya masih dapat dihitung sehingga
akurasi perhitungan modulus elastisitas material getas lebih baik.
#ekuatan lentur $ flexural strength% adalah kekuatan suatu material untuk
dapat menahan beban bending sampai sesaat sebelum patah.
Suatu komponen $mesin, jembatan, turbin% yang mengalami beban
dinamik dapat mengalami gagal/patah se"ara tiba&tiba. 'ntuk memperkirakan
kapan material tersebut gagal, dilakukan pengujian lelah $fatigue%. 'ji lelah juga
dapat mengetahui mekanisme perpatahan, yaitu:
1. (ra"k Initiation, yaitu mun"ulnya retak yang dapat disebabkan oleh proses
pembuatan, "a"at, maupun porositas. (ra"k ini dapat mun"ul karena
pembebanan terus&menerus.
2. (ra"k !ropagation, yaitu penjalaran retakan yang disebabkan karena
material mengalami pembebanan. !ada fenomena "ra"k propagation
terdapat istilah beachmarks dan striation. Beachmarks dapat diamati
se"ara makro dan mun"ul saat komponen sedang dihidupkan $mengalami
tegangan% dan akan tidak ada ketika komponen dimatikan. Striation harus
diamati se"ara mikro dan akan selalu ada )alaupun komponen tidak
beroperasi.
*. +inal +ailure, yaitu material mengalami patah dan sudah tidak ada
bea"hmark dan striation.
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 2/6
+atigue limit adalah batas dimana suatu material tidak akan gagal jika
mengalami tegangan diba)ah batasnya.
!erbedaan *&point bending dan &point bending adalah pada bentuk grafik
momen dan grafik gaya gesernya.
'ntuk *&point bending, momen maksimum hanya terpusat di satu titik,
yaitu di tengah&tengah antara 2 tumpuan. Ini tidak baik karena jika salah
sedikit saja menerapkan beban maksimum atau tidak tepat di tengah, suatu
material dapat gagal.
'ntuk &point bending, momen maksimum tidak terpusat di satu titik
tetapi terdistribusi merata dari -/* sampai 2-/* $untuk pembagian jarak
tiga sama rata%. Ini lebih baik daripada * point bending karena kesalahan
peletakkan beban maksimum dapat diminimalisir karena momen
maksimum terdistribusi di beberapa daerah.
+enomena yang terjadi pada uji bending adalah:
1. efleksi, yaitu keadaan ketika a)alnya lurus menjadi melengkung.
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 3/6
2. Strain hardening . !eningkatan kekerasan disebabkan karena adanya
dislokasi. islokasi adalah pergerakan atom&atom di dalam sistem kristal
akibat tegangan mekanik. islokasi akan bergerak ketika mulai deformasi
plastis. ika material terus mengalami tegangan, dislokasi akan bergerak ke
energi yang lebih tinggi $batas butir% dan saling bertemu terjadi
multiplikasi dan akhirnya memadat. 0kibatnya dislokasi semakin sulit
bergerak. Inilah yang meyebabkan terjadinya peningkatan kekerasan pada
daerah yang mengalami deformasi plastis.
*. !eningkatan temperatur pada daerah yang mengalami deformasi. !ada
dasarnya, atom tidak pernah diam, tetapi selalu bergetar. #etika suatu
material diterapkan beban sampai mengalami deformasi plastis, atom&atom
akan bergerak dan saling bertabrakan se"ara massal sehingga
menimbulkan friksi dan panas.
#egagalan fatigue disebabkan oleh tegangan yang berfluktuasi. !ersamaan
mengenai tegangan fluktuasi $cyclic stress% sebagai berikut.
Mean stress, σ m=σ max+σ min
2
ange stress,σ
r=σ
maks−σ
min
0lternating stress, σ a=
σ r
2
0mplitudo, A=
σ a
σ m
atio, R=
σ maks
σ min
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 4/6
Sumber: ieter, Mechanical Metallurgy.
0pabila nilai mean stress nya negatif, maka material mengalami tegangan
tekan lebih dominan dan sebaliknya.
Sumber: (allister, Materials S"ien"e and ngineering: 0n Introdu"tion 3th
dition
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 5/6
ST*4 I&1525 adalah standar yang dibuat oleh erman. 0rtinya baja
$ steel % yang memiliki kekuatan tarik sebesar *46 M!a. ST*4 tergolong baja
karbon rendah $mild steel %. 7atas lelahnya pada siklus sekitar 165.
!enggolongan baja berdasarkan komposisi karbonnya:
1. 7aja karbon rendah dengan komposisi karbon kurang dari 6,289.
2. 7aja karbon sedang dengan komposisi karbon 6,289&6,569.
*. 7aja karbon tinggi dengan komposisi karbon 6,569&1,9.
!enambahan karbon pada baja termasuk metode interstitial solid&solution
strengthening. 0tom karbon yang lebih ke"il akan menempati ruang
kosong dan memberikan efek tarikan kepada atom&atom besi sehingga
semakin merapat. Ini menyebabkan kekuatan dan kekerasan material
meningkat. Semakin banyak komposisi karbon, kekuatan dan kekerasan
baja meningkat.
Sumber: (allister, Materials S"ien"e and ngineering: 0n Introdu"tion 3th
dition
iagram S& hanya dapat digunakan untuk rasio &1. 'ntuk rasio selain itu,
dapat digunakan iagram oodman.
7/24/2019 Uji Fatigue
http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 6/6
Sumber: ieter, Mechanical Metallurgy