1

PENGUJIAN MEKANIK

2

SIFAT MEKANIK– Kekuatan Tarik, Kekuatan Puntir, Kekakuan,

Keuletan, Kekerasan, dst.

SIFAT FISIK– Titik Cair, Koef. Muai, Berat Jenis

SIFAT KIMIAWI– Ketahanan Korosi

SIFAT TEKNOLOGI– Mampu Bentuk, Mampu Las, Mampu Mesin

Sifat Material TeknikSifat Material Teknik

3

MENGAPA MELAKUKAN PENGUJIAN ?

Mengetahui / menentukan sifat suatu material

Apa tujuan anda ?

•Pengembangan material baru•Verifikasi teori baru•Perbandingan dengan material lain•Prediksi sifat material dalam pemakaiannya (kondisi operasi !)•Masukan untuk perhitungan desain•Quality control and assurance

Tujuan PengujianTujuan Pengujian

4

Tujuan pengujian akan menentukan:•Prosedur pengujian•Peralatan uji (jenis, kapasitas, ketelitian…)•Kondisi lingkungan pengujian•Spesimen (kualitas, ukuran)•Pengolahan data

Hasil pengujian (pengukuran sifat material) lebih merupakan sifat spesimen dibandingkan dengan

sifat material atau konstruksi material !

Tujuan PengujianTujuan Pengujian

5

KARAKTERISASI PENGUJIAN YANG BAIK:•Daerah tegangan yang merata•Dimensi spesimen (skala ke-homogen-an)•Tidak terdapat cacat lokal pada material•Minimisasi end-effect (cara memegang spesimen, ukuran dan geometri spesimen)

•Hasil pengujian yang berulang dan mewakili•Memenuhi standar pengujian umum (ASTM, JIS, DIN, ISO, Boeing, MIL-HDBK,….)

Hasil Pengujian = Nilai rata-rata st. deviasiStandar deviasi dipengaruhi oleh:

•Variasi dari sifat material•Variasi dari kondisi pengujian

•Standar deviasi yang tinggi Diperlukan banyak pengujian

Karakterisasi PengujianKarakterisasi Pengujian

6

PENGUJIAN MAHAL•Material dan penyiapan spesimen•Peralatan pengujian•Jumlah spesimen yang banyak•Kontrol pengujian•Analisa hasil pengujian

Diperlukan perencanaan dan perancangan pengujian:•Sifat material yang dibutuhkan•Jenis pengujian yang dipilih•Jumlah pengujian (cukup untuk hasil yang akurat)•Jumlah pengujian (tidak terlalu banyak untuk memperkecil

biaya)

Perencanaan PengujianPerencanaan Pengujian

7

Verifikasi, kalibrasi, pemakaian mesin dan alat pengukur•Klasifikasi jenis mesin dan verifikasinya : ASTM E 4-79•Verifikasi alat pengukur beban (load cell) dan kalibrasinya: ASTM E 74-77

•Pemakaian alat pengukur perpanjangan (extensometer) dan kalibrasinya: ASTM E 83-80

•Pemakaian strain-gage: E 251-80

Metode pengujian•Metode pengujian mekanik: ASTM E 6-81•Pengujian mekanik baja: ASTM A 370 (batang, pipa, baut-mur, kawat)

Standar Pengujian Standar Pengujian

8

Standar Standar PengujianPengujian

Organisasi-organisasi PropesionalOrganisasi-organisasi Propesional1. AISI (American Iron and Steel Institute)1. AISI (American Iron and Steel Institute)2. SAE (Society of Automotive Engineers)2. SAE (Society of Automotive Engineers)3. ASTM (American Society for Testing and Materials)3. ASTM (American Society for Testing and Materials)4. UNS (Unified Numbering System)4. UNS (Unified Numbering System)5. NACE (National Association of Corrosion Engineers)5. NACE (National Association of Corrosion Engineers)6. AWS (American Welding Society)6. AWS (American Welding Society)7. AA (Aluminum Association)7. AA (Aluminum Association)8. API (American Petroleum Institute)8. API (American Petroleum Institute)9. ASME (American Society of Mechanical Engineers)9. ASME (American Society of Mechanical Engineers)Kesemuanya berada dibawah naungan ANSI Kesemuanya berada dibawah naungan ANSI (American National Standards Institute)(American National Standards Institute)

9

PENGUJIAN STATIK– Uji Tarik (Tensile Test), Uji Tekan (Compression

Test), Uji Kekerasan (Hardness Test), Uji Tekuk (Flexural-Bending Test)

PENGUJIAN DINAMIK– Uji Lelah (Fatigue Test)

PENGUJIAN IMPAK / KEJUT– Uji Impak (Impact Test) : Charpy, Izod, Drop

weight, Ballistic

Jenis PengujianJenis Pengujian

10

10-8 to 10-5 Creep test at constant load or stress

10-5 to 101 "Static" tension test

10-1 to 102 Dynamic tension or compression test

102 to 104 High speed testing using impact bar

104 to 108 Hypervelocity impact using gas gun

Range of Condition or type teststrain rate (s-1)

Spectrum of strain rate

ASTM A 370, JIS Z 2201 & JIS Z 2241Didapatkan banyak informasi sifat-sifat mekanik:Kekuatan, kekakuan, ketangguhan, keuletan, elastisitas, plastisitas

"Static" Tension Test

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

11

MESIN UJI TARIK (universal testing machine)

exte

nsom

ete

rLoad

cell

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

12

SPESIMEN UJI TARIK

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

13

KURVA HASIL UJI TARIK (Tegangan teknik - Regangan teknik)

kekuatan luluh = yield strength (y)kekuatan tarik = tensile strength (u) (UTS : Ultimate TS)

keuletan = elongationreduksi penampang = reduction of area

kekakuan = stiffness, (E) elastic modulus

modulus resilience = modulus of

resilience (Ur)

ketangguhan = toughness (Ut)

Sifat-sifat mekanik

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

14

Stress

Strain

(Tegangan)

(Regangan)

Strength

Ductility/Elongation

(Kekuatan)

(Keuletan/Perpanjangan)

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

15

Tegangan teknik Regangan teknik

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

16

Deformasi Elastis

Uji Tarik (Tensile Test)Uji Tarik (Tensile Test)

17

SELESAI