uji tarik
DESCRIPTION
sddsTRANSCRIPT
-
UJI TARIK
Uji tarik merupakan salah satu pengujian yang dilakukan pada material untuk mengetahui
karakteristik dan sifat mekanik material terutama kekuatan dan ketahaanan terhadap beban tarik.
Dari pengujian ini, maka kita bisa menentukan apakah material seperti ini cocok tidak dengan
kebutuhan penggunaan dimana yang sering dialami oleh material tersebut beban tarik (mainly).
Standar pengujian yang digunakan dalam pengujian tarik :
ASTM E8 : Untuk logam
ASTM D-68 : Untuk polimer dan plastik
JIS dan DIN
Tujuan dari pengujian : melihat perilaku logam/ material apabila di beri beban tarik.
Peralatan untuk pengujian tarik:
1. mesin dilengkapi : 1. alat untuk mengukur gaya tarik yang tinggi seperti dinamo 2. alat untuk mengukur perpanjangan seperti : Strain gauge.
2. Spesimen. Dimensi dan bentuk dibuat berdasarkan standar yang digunakan.
Dipasaran biasanya material (logam) dapat berbentuk plat(sheet) dan profile, maka spesimen dibuat
berdasarkan bentuk dasarnya seperti :
1. Plat(sheet) 2. profile
Prinsip Pengujian
Spesimen diberi beban tarik hingga putus Selama proses penarikan berlangsung di amati kejadian-kejadian yang berlangsung pada benda tersebut
-
Asumsi :
selama proses penarikan tidak terjadi proses perubahan penampang. Agar kriteria statik muncul, maka laju penarikan harus di buat lambat
Uji tarik termasuk uji statik, tetapi pada dasarnya beban tetap naik secara kontinu, untuk mendapatkan sifat pengujian statik maka laju penarikan harus si buat sangat lambat atau uji tarik
ini dapat dianggap sebagai uji QUASI STATIK.
Dari mesin uji tarik akan didapat kurva gaya(F) terhadap pertambahan panjang (l), beberapa kurva hasil pengujian tarik dari beberapa jenis material
Gambar
Dari kurva F Vs l belum dapat ditentukan sifat mekanik dari material tersebut, karena ada pengaruh perbedaan luas penampang dan beda panjang untuk material yang sama maka diperlukan SLENDERNESS RATIO berkisar antara
5,10 dst.
INTERPRESTASI KURVA yang diperoleh dari mesin :
Gambar spesimen Uji tarik
Untuk mempermudah analisis dan interprestasi, maka di cari hubungan antara F Vs l dengan dan e yang dikenal dengan kurva tegangan regangan teknik, dengan hubungan sebagai berikut:
(kg/mm2) dimana : = tegangan , Ao = luas penampang awal (konstan)
-
(%) dimana: e = regangan dan lo= panjang uji awal (konstan)
dengan hubungan ini didapat kurva tegangan regangan teknik ( terhadap e),
Bentuk kurva antara kurva F Vs l dan kurva tegangan-regangan ( dan e) hampir sama karena untuk mendapatkan
dan e di bagi dengan penyebut yang konstan.
Dari kurva dan e dapat ditentukan sifat-sifat mekanis dari material.
Gambar kurva regangan tegangan teknik
MODULUS ELASTISITAS
-
Pengertian daerah linier portion :
Gambar daerah proposional
Modulus elastisitas (E) merupakan ukuran kekakuan dari suatu material (RIGIDITAS). Semakin besar E maka
material tesebut semakin kaku. Harga E bersifat insensitif yang artinya tidak dipengaruhi oleh :
pencampuran unsur paduan Perlakuan panas Perlakuan dingin
Contoh : harga E untuk semua baja sama
BATAS ELASTISITAS
Batas elastisitas di defenisikan dengan suatu titik y (yielding) pada kurva tegangan-regangan. Harga titik tersebut
sangat sulit ditentukan, maka di cari cara lain untuk menentukannya yaitu dengan metoda OFFSET , yaitu dengan
menarik garis sejajar dengan garis linier kurva dengan jarak 0.2% dari panjang awal.
-
KEKUATAN TARIK MAKSIMUM
Adalah sebagai batas maksimum dari beban yang dapat ditahan oleh material yang di tarik, apabila melebihi batas
tersebut maka material akan mengalami NECKING( pengecilan penampang)
Kekerasan pada daerah deformasi plastis lebih tinggi dari pada kekerasan pada daerah deformasi elastis, Jadi apabila
mendeformasi logam diatas batas mulurnya maka kekerasan dari logam tersebut akan meningkat hal ini disebut dengan
fenomena STRAIN HARDENING.
Fenomena STRAIN HARDENING terjadi akibat deformasi logam pada temperatur rendah yang mengakibatkan
terjadinya penumpukan dislokasi yang tinggi.
-
Jadi melihat perihal diatas dalam rekayasa atau disain, semua pembebanan dalam prakteknya harus lebih kecil dari
batas mulurnya y dan bukan dibawah u karena setelah melewati batas y akan terjadi deformasi yang permanen. Jadi secara praktek harus mengikuti :
dimana i = adalah tegangan yang diijinkan dan n = faktor keamanan
KEULETAN
keuletan logam dapat dilihat dari :
1. besar atau kecilnya regangan (e) 2. Pengecilan Penampang (reduction area)
KETANGGUHAN
Besarnya usaha yang diberikan untuk memutuskan benda kerja ,
-
Dalam menentukan harga tegangan diatas dipergunakan harga A0 (luas penampang mula-mula) dengan asumsi harga konstan, sedangkan dalam keadaan yang sebenarnya luas penampang berubah (tidak konstan). Luas Penampang (A)
akan mengecil selama proses penarikan berlangsung, jadi diagram uji tarik sebenarnya yang terjadi adalah:
BEBERAPA FENOMENA YANG TERJADI PADA UJI TARIK.
1. pada saat menguji tarik baja karbon rendah
-
2. Pada penarikan spesimen berbentuk plat dapat terlihat garis-garis seperti pada gambar, ini disebut dengan fenomena
LUDERs BAND
MAMFAAT UJI TARIK
1. Dapat menentukan sifat-sifat mekanik logam terhadap pembebanan tarik dan diperoleh data-data seperti :
Kekuatan, keuletan, batas elastis dan plastis, kekakuan, dan ketangguhan.
2. mengetahui besarnya pembebanan yang dapat ditahan oleh material tersebut 3. untuk melihat kekakuan dan keuletan dari material tersebut.
BEBERAPA PENGUJIAN YANG MIRIP DENGAN UJI TARIK
1. Uji Tekan
2. Uji TORSI (TORSION TEST)
1. Uji Bending
Untuk menetukan harga kekakuan E yang lebih cermat yaitu dengan malakukan uji bending (karena relatif kecil
dipengaruhi oleh elastisitas dari mesin uji),
-
Pemilihan bahan dalam perancangan suatu komponen atau produk adalah berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan tersebut yang sesuai dengan fungsi dan prinsip kerja dari komponen
yang dirancang. Jadi yang dimanfaatkan dari suatu material adalah SIFATNYA.
Sifat-sifat material
Secara umum sifat material dapat dibagi tiga:
1. SIFAT MEKANIK : adalah sifat yang menunjukan kelakuan material apabila material tersebut di beri beban
mekanik (statik atau dinamik)
Kekuatan tarik-tekan
keuletan-ketangguhan-lunak
keras-getas
strain hardening
dsb
-
2. SIFAT FISIK SIFAT KIMIA : adalah sifat yang berkaitan dengan karakteristik fisik atau kondisi dari
material
titik cair
konduktivitas panas dan listrik
massa jenis
warna
ketahanan korosi
3. SIFAT TEKNOLOGI : Sifat yang berhubungan dengan kemudahan material untuk diproses lanjut
Contoh :
Mampu mesin : kemampuan suatu material untuk di potong
Mampu cor : kemampuan suatu material untuk dicairkan dan di tuang ke dalam cetakan tampa
adanya cacat ( spt: patah, retak, porositas, segregasi)
Mampu las : kemampuan suatu material untuk disambung dengan menggunakan panas tanpa
adanya cacat (spt: fasa keras, retak, distorsi)
Mampu bentuk : kemampuan suatu material untuk dideformasi plastis dengan tidak terjadinya
necking. (necking adalah pengecilan penampang pada saat deformasi plastis berlangsung lihat
uji tarik Red)
Dalam pemanfaatan material harus mempertimbangkan ketiga sifat diatas untuk mendapatkan hasil yang optimum
dalam suatu perancangan.
Untuk mengetahui sifat-sifat material diatas harus dilakukan pengujian atau evaluasi.
Pengujian secara umum dapat dibagi menjadi dua bagian :
1. Pengujian merusak (Destructive Test): pengujian ini bersifat merusak benda kerja, sehingga dalam
pengujian ini dibutuhkan spesimen uji. (spesimen uji adalah duplikat dari benda kerja yang berasal dari
bahan yang sama)
-
2. Pengujian tidak Merusak (Non Destructive Test) : pengujian ini tidak merusak benda kerja, jadi tidak
di butuhkan spesimen uji dan dapat langsung di uji pada benda kerja.
Dalam pengujian material harus mengikuti prosedur yang telah disetujui oleh semua orang yang dikenal dengan nama
STANDAR UJI. Standar uji perlu di ikuti agar hasil pengujian dapat akui atau sama di setiap negara.
Dalam standar uji yang diatur adalah :
1. peralatan pengujian (alat uji) harus sesuai dengan standar
besar beban yang digunakan
kalibrasi alat uji yang distandarkan
dimensi alat uji
2. cara-cara pengujian atau prosedur pengujian
3. benda uji (spesimen):
ukuran (dimensi)
dan bentuk.
Beberapa standar uji yang digunakan dalam pengujian material seperti:
1. ASTM = (American Standar Testing Of Material)-Standar Amerika
2. JIS = ( Japan International Standart)-Standar Jepang
3. DIN = (Dutch Industrie Noermen)-Standar Eropa
PENGUJIAN MERUSAK
Pengujian merusak dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari material, dimana pengujiannya dengan
pemberian beban mekanik hingga spesimen mengalami perubahan bentuk atau deformasi plastis (merusak bentuk
spesimen dari bentuk awal).
Beberapa jenis pengujian mekanik:
-
1. Uji Tarik 2. Uji Impak 5. Uji Lelah
2. Uji Keras 4. Uji Mulur