Teknik MesinMakalah Teknik Mesin

JUMAT, 01 NOVEMBER 2013Pengujian Bahan

Pengujian bahan

DI SUSUN OLEHImaniahM.ED.Dienulhasanal HaqMuslimRoli GunadiSepteraJURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA2013/ 2014BAB IPENDAHULUANA. LATAR BELAKANG Ilmu logam adalah ilmu mengenai bahan-bahan logam dimana ilmu ini berkembang bukan berdasarkan teori saja melainkan atas dasar pengamatan, pengukuran dan pengujian. Pengujian bahan logam saat ini semakin meluas baik dalam konstruksi, permesinan, bangunan, maupun bidang lainnya. Hal ini disebabkan karena sifat logam yang bisa diubah, sehingga pengetahuan tentang metalurgi terus berkembang. Untuk mengetahui kualitas suatu logam, pengujian sangat erat kaitannya dengan pemilihan bahan yang akan dipergunakan dalam konstruksi suatu alat, selain itu juga bisa untuk membuktikan suatu teori yamg sudah ada ataupun penemuan baru dibidang metalurgi. Dalam proses perencanaan, dapat juga ditentukan jenis bahan maupun dimensinya, sehingga apabila tidak sesuai dapat dicari penggantinya yang lebih tepat. Disamping tidak mengabaikan faktor biaya produksi dan kualitasnya. Adapun pengujian yang akan kita lakukan adalah:(Uji Kekerasan(Uji Jomini(Uji Struktur Mikro(Uji Impak(Uji TarikB. MAKSUD DAN TUJUAN1. Maksud Pengujian Melalui praktikum ini, mahasiswa diharapkan dapat :a)Mengenal alat pengujian, mengetahui bagaimana cara menggunakan, kemampuan dan sifat-sifatnya.b)Untuk mengetahui parameter - parameter pengujianc)Untuk mengetahui perhitungan suatu pengujian material yang dikaitkan dengan penggunaanya didalam praktek.d)Mengetahui sifat sifat karakteristik dan spesifik dari material logam.e)Mempratekkan teori teori yang diperoleh dalam mata kuliah ilmu logam kedalam praktikum pengujian materialf)Melengkapi syarat mata kuliah dan syarat mengikuti Praktek Kerja Nyata.g)Menambah pengetahuan dan kemampuan menyusun suatu laporan.2.Tujuan Pengujian Melalui pengujian ini diharapkan dapat mengetahui sifat sifat logam seperti sifat mekanik, sifat fisik dan lain sebagainya. Sifat mekanik adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima beban atau gaya tanpa menimbulkan kerusakan pada benda tersebut. Beberapa sifat mekanik antara lain :(KEKUATAN( STRENGHT )Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah, kekuatan ini terdiri dari : kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan geser, dan lain sebagainya.(KEKERASAN( HARDNESS )Menyatakan kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan( abrasi ).Sifat ini berkaitan terhadap sifat tahan aus ( wear resistance ).(KEKENYALAN( ELASTICITY )Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanent setelah tegangan dihilangkan. Tetapi apabila tegangan melampaui batas maka perubahan bentuk akan terjadi walaupun beban dihilangkan.(KEKAKUAN( STIFNESS )Adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk atau defleksi.(PLASTISITAS( PLASTICITY )Menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis ( yang permanent ) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sering disebut sebagai keuletan ( ductility ).(KETANGGUHAN( TOUGHNESS )Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan atau banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan.(MERANGKAK( CREEP )Merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastis yang besarnya merupakan fungsi waktu pada saat menerima beban yang besarnya relatif besar.(KELELAHAN( FATIQUE )Merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang ulang yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisnya.BAB IIPENGUJIAN BAHANA.SIFAT MEKANIS BAHAN

1. Sifat mekanis logam Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir,atau beban kombinasi.beberapa sifat mekanis logam antara lain:Kekuatan (strenght)Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah. Kekerasan (hardness)Dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance).Kekenyalan (elasticity)Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.Kekakuan (stiffness)menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan / beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.Plastisitas (plasticity)Menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis (yang permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan atau kekenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet atau kenyal (ductile).

B. PENGUJIAN BAHAN

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:

1.PengujianDestruktif Sesuai dengan namanya pengujian ini bersifta merusak bahan yang diuji sehingga bahan yang diuji akan rusak atau cacat. Bahan yang diuji adalah bahan yang telah memenuhi bentuk dan jenis secara internasional .umumnya ada beberapa pengujian destruktif yaitu:1.1PengujianKekerasan

Salah satu sifat mekanik dahan yang penting adalah kekerasan. Untuk mengetahui nilai kekerasan dari suatu bahan, dilakukan pengujian kekerasan menurut suatu metode tertentu. Pengujian kekerasan ini bertujuan : 1. Untuk memperoleh harga kekerasan suatu logam. 2. Untuk mengetahui perubahan suatu sifat dan perubahan suatu kekerasan dari logam setelah diHeat Treatment. 3. Untuk mengetahui kekerasan baja terhadap kecepatan pendinginan. 4. Untuk mengetahui perbedaan kekerasan yang disebabkan oleh media pendingin.Pengertian 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:1.Kekerasan goresan (Stracht Hardness), adalah kekerasan yang diukur dari hasil goresan yang terdapat pada benda kerja. misalnya cara pengujian MOHS.2.Kekerasan Lekukan (Identation Hardness), adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil lekukan yang terdapat pada benda kerja.3.Kekerasan Pantulan (Rebound) atau kekerasan dinamik (Dinamic 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.-Pengaruh Proses Perlakuan Panas Terhadap Kekerasan Macam-masam proses perlakuan panas1.Thermal Treatments.2.Thermochemical Treatment.3.Inovatif Surface Treatment. Pada tiap perlakuan panas diatas mempunyai pengaruh yang berbeda beda pada kekerasan misalnyathermochemical treatments, pengaruhnya terhadap kekerasan hanya pada kedalaman tertentu dari benda kerja, sesuai dengan yang diinginkan pada pengujian kekerasan yang dilakukan, perlakuan panas yang digunakan adalah thermal treatment yang meliputi : annealing (full annealing, recrystalization annealing, stressrelief annealing ),normalizing, hardening, tempering. Tiap-tiap perlakuan panas memberikan efek yang berbeda pada bahan yang dikenai, sedangkan pada thermal treatment prosesnya meliputi:1. Hardening Adalah proses pemanasan logam ( baja ) diatas temperature kritis untuk beberapa waktu, lalu dicelupkan kedalam media pendingin, dengan cara seperti ini tingkat kekerasan akan meningkat. Hardening juga dapat didefinisikan sebagai suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang rendah.2. Tempering Adalah memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada proses tempering baja yang telah diheat treatments dipanasi kembali pada suhu 150oC - 650oC.3. Anealing Adalah proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan sampai mencapai temperature tertentu, dan ditahan pada temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan perlahan. Tujuan anealing adalah untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada peristiwa ini dilakukan pemanasan sampai diatas suhu kritis ( 60oC ), kemudian setelah suhu rata didinginkan diudara.4. Normalizing Adalah suatu proses heat treatments yang dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam. Pada proses ini dilakukan pemanasan diatas suhu kritis 721oC ( 60oC ), kemudian setelah merata didinginkan diudara. Pada percobaan kita menggunakan proses annealing yang bertujuan :(Melunakkan regangan sisa(Menghaluskan ukuran butir(Memperbaiki sifat kelistrikan(Melunakkan dan memperbaiki keuletan Secara khusus jenisannealingyang dipergunakan adalah full annealing. Full annealing digunakan untuk membuat baja yang lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat memperbaikimachineability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami pemanasan sampai temperatur yang tinggi. Biasanya butir kristalnya akan terlalu besar, sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Maka butiran kristal tersebut perlu dihaluskan denganfull annealing. Pada baja hypoutektoid dipanaskan dengan range temperatur 30oC - 60oC diatas A1 pada dapur pemanas, ditahan pada temperatur itu dan didinginkan secara lambat ( dengan media udara ), sedangkan pada baja hypotektoid perbedaannya hanya pada pemanasan pada range 30oC - 60oC diatas garis A1.-Macam macam Pengujian Kekerasan Yang Dilakukan Pengujian yang paling banyak dipakai adalah penekanan-penekanan tertentu pada benda kerja dengan bahan tertentu dengan mengukur ukuran penekanan yang berbentuk diatasnya :a. Metode Brinelb. Metode Vickersc. Metode RockwellPengujian yang paling banyak dipakai adalah penekanan-penekanan tertentu pada benda kerja dengan bahan tertentu dengan mengukur ukuran penekanan yang berbentuk diatasnya :a. Metode Brinelb. Metode Vickersc. Metode RockwellMetode yang dilakukan pada pengujian ini adalah Metode Brinell dan Metode Vickers.a)Uji KekerasanRockwell PengujianRockwellmerupakan suatu uji untuk mengetahui tingkat kekerasan. Tingkat kekerasan yang di uji adalah tingkat kekerasan logam baik logamferrousmaupun logamnon ferrousdengan menggunakan alatRockwell Hardness Tester.-FlowchartUji KekerasanRockwellBerikut ini adalahflowchartmetodologi pengambilan data untuk praktikum ini:Gambar 3.1FlowchartPengambilan Data Uji Kekerasan29PenjelasanFlowchartMetodologi pengambilan data pada simulasi adalah sebagai berikut:1.Menentukan Material Logamferrous(baja karbon) dan logamnon ferrous(alumunium dan tembaga).2.Memotong Memotong bahan yang akan diuji.3.Mengerinda / mengikir Menghaluskan permukaan bahan uji yang telah dipotong.4.Mengamplas Menghaluskan bahan uji dari amplas berukuran 100 sampai dengan 1000 sampai permukaan benda rata.5.Uji Kekerasan (rockwell) Baja Karbon, Alumunium, dan Tembaga Menguji bahan uji dengan alatRockwell, yaitu untuk kelompok logamferrous menggunakan indentor kerucutdiamond120o dan untuk kelompok logamnon ferrousmenggunakan indentorsteel ballberukuran 1/16.6.Pengambilan data Mengambil data yang dihasilkan pada saat menguji bahan, yaitu dengan menetukan beban yang diberikan, dimana untuk baja menggunakan jenis HRa dengan beban yang diberikan 60KP, untuk logamferrousbaja yang telah dilakukan kalibrasi menggunakan jenis HRc dengan beban yang diberikan 150KP, logamnon ferrousalumunium dan tembaga menggunakan jenis HRb dengan beban yang diberikan 100KP.7.Analisa Menganalisa hasil pengambilan data, yaitu membandingkan hasilnya untuk kelompok logamferrousdan logamnon ferrousuntuk dicari mana yang paling keras.8.Kesimpulan Menarik kesimpulan menurut tujuan yang telah ditentukan.b) Metode Pengujian BrinelPengujian dengan metode ini dilakukan dengan memberikan penekanan kepermukaan suatu speciment uji. Penekanan ini dilakukan dengan menggunakan suatu penekan (indentor) berbentuk bola.Prosedur pengujian Brinell yaitu :1.Menentukan besar beban sesuai jenis dan ketebalan bahan.2.Memasang indentor pada dudukannya.3.Specimen uji diletakkan pada landasan dengan posisi penampang tegak lurus terhadap indentor.4.Menaikkan landasan sampai specimen dan indentor bersinggungan.5.Melakukan penekanan sampai beban yang telah ditentukan.6.Pemberian holding time selama :a)15 detik untuk besi dan baja.b)30 detik untuk tembaga dan paduannya.c)Beberapa menit untuk timah timbel dan paduannya.7.Menghilangkan beban dari specimen.8.Menghitung diameter bekas indentasi.9.Menghitung nilai kekerasan sesuai rumusSetelah dapat nilai kekerasan Brinnell ( HB ) penulisannya adalah sebagaiberikut :HB = A HB C / D / EDimana ; HB = symbol nilai kekerasan Brinell.A = hasil perhitungan dari rumus.C = besar pembebanan yang dikenakan .D = diameter indentor.E = holding time dalam detik.Misal : 120 HB 10 / 1000 / 5mempunyai arti nilai kekerasan brinall : 120diameter indentor : 10besar beban : 1000Data Kekerasan Brinell.Bahan : ST 37Media pendingin : AirDimensi : - panjang : 15 mm - diameter : 10 mmMesin penguji : Mesin Brinell Hardness TesterTabel 2.1 Kekerasan BrinellNoSuhu(oC )BahanBeban (F)( Kg )D( mm )d( mm )Kekerasan( HB )

1234725750798800ST 37ST 37ST 37ST 371000100010001000101010103,42,82,82.6106,869159,235159,235176,928

Rumus Kekerasan brinell HB =HB1= = 106,869 HBHB2= = 159,235 HBHB3= = 159,235 HBHB4= = 176,928 HBc) Metode Pengujian Vickers Kekerasan ini diukur dengan mempergunakan alat penguji vickers. Dalam pengujian ini dipakai piramid dimana dengan sudut bidang duanya 136osebagai penekan. Hasil pengujian tidak tergantung pada besarnya beban / gaya tekan. Alat ini dapat mengukur kekerasan bahan mulai dari sangat lunak ( 5 VHN ) sampai yang sangat keras ( 1500 VHN ), tanpa perlu mengganti daya tekan dapat dipilih antara 1 120 Kg tergantung kekerasan atau ketebalan bahan yang diuji. Kekerasan vickers pada prinsipnya sama dengan kekerasan brinell, yaitu beban dibagi luas tapak penekanan.Rumus Kekerasan Vickers : HV ==Dimana :F : Force ( Kgf )D : Diagonal Tapak ( mm ) : Sudut puncak identor ( 136 )Prosedur pengujian Vickers yaitu :1)Menentukan beban yang akan digunakan.2)Memasang indentor piramida intan.3)Meletakkan specimen pada landasan sehingga penampangnya tegak lurus terhadap indentor.4)Menyetel ketinggian atau kenaikan specimen, agar seratnya terlihat pada microscope kemudian menggeser posisi sensor dengan indentor.5)Melakukan penekanan dengan menekan tombol start.6)Menuggu speciment ditekan sampai lampu holding padam.7)Mengeser posisi indentor dengan sensor kembali, kemudian menghitung diagonal batas penekanan yang terjadi.8)Menghitung nilai kekerasan yang sesuai dengan rumus.Data Kekerasan Vickers.Bahan : ST 37Holding : 6 menitMedia pendingin : AirDimensi : - Panjang : 15 mm - diameter : 10 mmMesin penguji : Mesin Vickers Hardness TesterTabel 2.6 Kekerasan VickersNoSuhu(oC)BahanBeban ( F )( Kg )Diagonal ( d)( mm )Kekerasan( HV )

1234725750798800ST 37ST 37ST 37ST 373 03030300,59350,55150,5380,546191,79182,868192,456186,57

Rumus Kekerasan vickers HV = 1,854HV1= 1,854 = 191,79 HVHV2= 1,854 = 182,868 HVHV3= 1,854 = 192,456 HVHV4= 1,854 = 186,57 HV1.2.Pengujian Tarik

Pengujian ini merupakan proses pengujian yang biasa dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan perilaku bahan selama proses pembebanan. Pada uji tarik , benda uji diberi beban gaya tarik , yang bertambah secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji.Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut. Dalam dunia industri tentu akan menjadi sangat boros bila dilakukan pengujian dari setiap barang yang ingin diketahui sifat mekaniknya. Lalu apa yang dilakukan oleh orang-orang di industri? Mereka melakukan pengujian terhadap spesimen dari barang yang ingin mereka ketahui sifat mekaniknya. Ada beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat material, antara lain; uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi/ puntir(torsion test), uji fatigue, dll. Dari sekian pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui sifat material, uji tarik menjadi pengujian yang paling disukai untuk dilakukan karena dari satu pengujian dapat diketahui lebih banyak sifat material dari satu pengujian tersebut. Dalam artikel kali ini, penulis akan sedikit membahas tentang pengujian tarik dan sifat-sifat material apa saja yang bisa diketahui dari uji tarik.Uji tarik mungkin dapat dikatakan pengujian yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan telah mengalami standarisasi di seluruh dunia, baik dari metode pengujian, bentuk spesimen yang diuji dan metode perhitungan dari hasil pengujian tersebut. Dengan menarik suatu material secara perlahan-lahan, kita akan mengetahui reaksi dari material tersebut terhadap pembebanan yang diberikan dan seberapa panjang material tersebut bertahan sampai akhirnya putus.

Gbr 1.Skema pengujian tarik dari awal pembebanan1. Mengapa melakukan Uji Tarik?Dari uji tarik, banyak sifat-sifat yang bisa kita ketahui dibandingkan dengan pengujian lain. Dari hasil penarikan material hingga material tersebut putus, kita dapat mengetahui data yaitu berupa tegangan tarikversuspertambahan panjang dari material yang kita uji.

Gbr 2. Gambaran singkat uji tarik dan tegangan yang terjadiBiasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebutUltimate Tensile Strengthdisingkat denganUTS,dalam bahasa Indonesia disebuttegangan tarik maksimum.Hukum Hooke(Hookes Law)Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier ataulinear zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut:rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstanStress: = F/A F: gaya tarikan, A: luas penampangStrain: = L/L L: pertambahan panjang, L: panjang awalHubungan antara stress dan strain dirumuskan:E = / Selanjutnya kita dapatkan Gambar, yang merupakan kurva standar ketika melakukan eksperimen uji tarik.Eadalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan () dan regangan () selalu tetap.Ediberi namaModulus ElastisitasatauYoung Modulus. Kurva yang menyatakan hubungan antarastraindanstressseperti ini kerap disingkat kurvaSS (SS curve).

Gbr 3.Kurva tegangan-reganganBentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya dibuatspesimendengan dimensi seperti pada gambar di bawah ini.

Gbr 4. Standar specimen yang digunakanPerubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat pengukur regangan(strain gage)yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada gambar di atas. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.

Gbr 5. Ilustrasi pengukur regangan pada spesimen2. Detail profil uji tarik dan sifat mekanik logamSekarang akan kita bahas profil data dari tensile test secara lebih detail. Untuk keperluan kebanyakan analisa teknik, data yang didapatkan dari uji tarik dapat digeneralisasi seperti pada Gbr.6.

Gbr.6 Profil data hasil uji tarikKita akan membahas istilah mengenai sifat-sifat mekanik bahan dengan berpedoman pada hasil uji tarik seperti pada Gbr.6. Asumsikan bahwa kita melakukan uji tarik mulai dari titik O sampai D sesuai dengan arah panah dalam gambar.Deformasi plastis(plastic deformation)Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada Gbr.6 yaitu bila bahan ditarik sampai melewati batas proporsional dan mencapai daerahlanding.Tegangan luluh atas uy(upper yield stress)Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase daerah landing peralihan deformasi elastis ke plastis.Tegangan luluh bawah ly(lower yield stress)Tegangan rata-rata daerahlandingsebelum benar-benar memasuki fase deformasi plastis. Bila hanya disebutkan tegangan luluh (yield stress), maka yang dimaksud adalah tegangan ini.Regangan luluh y(yield strain)Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.Regangan elastis e(elastic strain)Regangan yang diakibatkan perubahan elastis bahan. Pada saat beban dilepaskan regangan ini akan kembali ke posisi semula.Regangan plastis p(plastic strain)Regangan yang diakibatkan perubahan plastis. Pada saat beban dilepaskan regangan ini tetap tinggal sebagai perubahan permanen bahan.Regangan total(total strain)Merupakan gabungan regangan plastis dan regangan elastis, T= e+p.Perhatikan beban dengan arah OABE. Pada titik B, regangan yang ada adalah regangan total. Ketika beban dilepaskan, posisi regangan ada pada titik E dan besar regangan yang tinggal (OE) adalah regangan plastis.Tegangan tarik maksimumTTM(UTS, ultimate tensile strength)Pada Gbr.6 ditunjukkan dengan titik C (), merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.Kekuatan patah(fracture strength)Pada Gbr.6 ditunjukkan dengan titik D, merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah.Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan plastisUntuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebutoffset-strain(Gbr.7).

Gbr.7 Penentuan tegangan luluh (yield stress) untuk kurva tanpa daerah linierPerlu untuk diingat bahwa satuan SI untuk tegangan(stress)adalah Pa (Pascal, N/m2) dan strain adalah besaran tanpa satuan.3. Istilah lainSelanjutnya akan kita bahas beberapa istilah lain yang penting seputar interpretasi hasil uji tarik.Kelenturan(ductility)Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur(ductile)bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas(brittle).Derajat kelentingan(resilience)Derajat kelentingan didefinisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus Kelentingan(Modulus of Resilience), dengan satuanstrain energy per unit volume(Joule/m3atau Pa). Dalam Gbr.1, modulus kelentingan ditunjukkan oleh luas daerah yang diarsir.Derajat ketangguhan(toughness)Kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus Ketangguhan (modulus of toughness). Dalam Gbr.5, modulus ketangguhan sama dengan luas daerah dibawah kurva OABCD.Pengerasan regang(strain hardening)Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis.Tegangan sejati , regangan sejati(true stress, true strain)Dalam beberapa kasus definisi tegangan dan regangan seperti yang telah dibahas di atas tidak dapat dipakai. Untuk itu dipakai definisi tegangan dan regangan sejati, yaitu tegangan dan regangan berdasarkan luas penampang bahan secarareal time. Detail definisi tegangan dan regangan sejati ini dapat dilihat pada Gbr.8.

Gbr.8 Tegangan dan regangan berdasarkan panjang bahan sebenarnyaReferensi:1. Material Testing (Zairyou Shiken). Hajime Shudo. Uchidarokakuho, 1983.2. Material Science and Engineering: An Introduction. William D. Callister Jr. John Wiley&Sons, 2004.3. Strength of Materials. William Nash. Schaums Outlines, 1998.4. Artikel bapak Azhari SastranegaraLangkah pengujian kekuatan tarik sebagai berikut :a. Menyiapkan kertas milimeterblockdan letakkan kertas tersebut padaplotter.b. Benda uji mulai mendapat beban tarik dengan menggunakan tenaga hidrolik diawali 0 kg hingga benda putus pada beban maksimum yang dapat ditahan benda tersebut.c. Benda uji yang sudah putus lalu diukur berapa besar penampang dan panjang benda uji setelah putus.d. Gaya atau beban yang maksimum ditandai dengan putusnya benda uji terdapat pada layar digital dan dicatat sebagai data.e. Hasil diagram terdapat pada kertas milimeterblockyang ada pada mejaplotter.f. Hal terakhir yaitu menghitung kekuatan tarik, kekuatan luluh, perpanjangan, reduksi penampang dari data yang telah didapat dengan menggunakan persamaan yang ada.

Gambar 22. Mesin uji tarik.Keterangan gambar :1. Batang hidrolik 3. Ragum atas 5. Pembacaan skala2. Dudukan ragum 4. Ragum bawah 6. Mejaplotter1.3Pengujian lengkung (Bending Test)Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan.Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yang harus diperhatikan, yaitu :1. Kekuatan tarik ( Tensile Strength )2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.3. Tegangan luluh ( yield ). Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 2 yaitu transversal bending dan longitudinal bending.

a. Transversal Bending. Pada transversal bending ini, pengambilan spesimen tegak lurus dengan arah pengelasan. Berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian transversal bending dibagi menjadi tiga :1. Face Bend ( Bending pada permukaan las ) Dikatakan face bend jika bending dilakukan sehingga permukaan lasmengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik. Apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fussion line (garis perbatasan WM dan HAZ ).2. Root Bend ( Bending pada akar las ) Dikatakan roote bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal. HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ)

3. Side Bend ( Bending pada sisi las ). Dikatakan side bend jika bending dilakukan pada sisi las .Pengujian ini dilakukan jika ketebalan material yang di las lebih besar dari 3/8 inchi. Pengamatan dilakukan pada sisi las tersebut, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya,apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

b. Longitudinal Bending Pada longitudinal bending ini, pengambilan spesimen searah dengan arah pengelasan berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian longitudinal bending dibagi menjadi dua : Face Bend (Bending pada permukaan las)Dikatakan face bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

Root Bend (Bending pada akar las)Dikatakan root bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).Kriteria kelulusan uji bending Untuk dapat lulus dari uji bending maka hasil pengujian harus memenuhi kriteria sebagai berikut :1. Keretakan maksimal 3 mm diukur dari segala arah pada permukaan.2. Keretakan maksimal 10 mm dari jumlah semua keretakan terbesar antara 1mm 3 mm.3. Keretakan sudut maksimal 6 mm. kecuali keretakan berasal dari beberapa jenis retak maka keretakan maksimal 3mm.1.4.Uji impactUji impact dilakukan untuk menentukan kekuatan material sebagai sebuah metode uji impct digunakan dalam dunia industry khususnya uji impact charpy dan uji impact izod. Dasar pengujian ini adalah penyerapan energy potensial dari pendulum beban yang mengayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk material uji sehinggaterjadi deformasi.

Sistem Pengujian Pukul Takik1.Uji CharphyBenda uji diletakkan secara mendatar dan ditahan pada sisi kiri & kanan. Kemudian benda dipukul pada bagian belakang takikan, letaknya persis di tengah.Takikan membelakangi pululan.2.Uji IzodBenda uji dijepit pada satu ujungnya pada posisi tegak. Lalu benda uji ini dipukul dari sisi depan pada sisi ujung yang lainMacam-Macam Patahan :1.Patahan getas : Patahan yang tejadi pada bahan yang getas. misal : besi tuang2.Patahan liat : Patahan yang terjadi pada bahan yang lunak. misal : baja lunak, tembaga dsb3.Patahan campuran : Patahan yang terjadi pada bahan yang cukup kuat, namun ulet. misal : pada baja temper1.5.Uji strukturUji struktur mempelajari struktur material logam untuk keperluan pengujian material logam dipotong-potong kemudian potongan diletakkan dibawah dan dikikisdengan material alat penggores yang sesuai. Untuk pemeriaksaan =nya dilakuakan dengan alat pembesar ataupun mikroskop elektronik.-Pengujian dengan larutanETSATujuan dari pengujian ini adalah untuk memeperjelas batas butir yang ada pada suatu material karena larutan etsa akan memeberi warna tambahan pada batas butir. Namun larutan ini dapat merusak batas butir tersebut.,bertujuan juga 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.1.5.1. Teori Dasar 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 perlakuan panas, kemudian dilakukan pemeriksaan struktur mikro pada beberapa sample.Pada pengujian ini menggunakan ST-37 dengan cara dilaku panaskan dengan thermal treatment yang mana terdiri dari annealing ( full annealing, annealing); normalizing, hardening ,tempering. Transportasi fasa yang terjadi pada saat pemanasan recrystalization, annealling stress relif dalam proses fullannealing.(Baja dipanaskan tepat pada Temperatur kritis ( A1 ), belum tampak adanya perubahan struktur mikro.(baja dipanaskan tepat melewati temperatur kritis (7230C ) akan mengalami reaksieutektoid, yaitu lamel-lamel ferrit dan sementit dari perlit akan bereaksi menjadi austenit.(Perlit ( ferrit sementit ) = austeneaksi ini berlangsung pada temperatur konstan temperatur tidak akan naik sampai seluruh ferrit dan sementit dalam perlit habis menjadi austenit.(Setelah perlit habis maka mulai terjadi kenaikan temperatur, maka ferrit hypoeutektoid akan mengalami transformasi allotropik ( ferrit BBC menjadi ferrit FCC ), transformasi ini berlangsung pada temperatur konstan. Transfomasi allotropik berlangsung bersamaan dengan naiknya temperatur, makin tinggi temperatur makin banyak ferrit yang bertransformasi menjadi austenit.(Ferrit hypouetektoid telah berubah seluruhnya menjadi austenit ketika tempertur mencapai titik kritis A3.Pada saat penahanan temperature dengan waktu tertentu akan terjadi difusi oleh atom-atom untuk menghomogenkan austenit yang terbentuk.. Pada saat perbandingan austenit akan bertransformasi kembali, sehingga struktur mikro yang terbentuk sesuai dengan laju perbandingan, misalnya perlit kasar, perlit halus, bainit bawah, bainit atas, martensit dsb.Transformasi pendinginan lambat dengan media udara :(Austenit akan mulai membentuk inti ferrit pada saat temperature kritis A3 ( inti ferrit pada batas butir austenit )(Transformasi ini terjadi karena perubahan allotropic dan besi gamma ke besi alpha. Karena ferrit hanya dapat melarutkan sangat sedikit sekali, maka karbon pada austenit akan semakin banyak bila ferrit semakin banya terbentuk ( dengan turunnya temperatur ).(Besarnya kandungan karbon dalam austenit dengan menurunnya temperature mengikuti garis temperature kritis A3, sehingga pada saat temperature mencapai temperatur kritis A3, komposisi sisa austenit sama dengan komposisi eutectoid. Pada temperature ini austenit berubah menjadi perlit lamellar.(Prosesnya dengan tumbuhnya sementit yang kaya karbon di perlakukan sejumlah besar karbon dari austenit akan mengalami kekurangan karbon dan berubah menjadi ferrit. Untuk berubahnya austenit menjadi ferrit ini dikeluarkan sejumlah karbon yang akan menjadi sementit.(Dengan demikian akan membentuk struktur yang lamellar yang dinamakan perlit. Perpindahan atom itu berlangsung secara difusi, karenanya membutuhkan waktu yang panjang. Karena itu perlit terjadi pada proses pendinginan yang berlangsung cukup lambat.(Transformasi austenit menjadi perlit ( reaksi eutectoid ) mengeluarkan sejumlah panas, sehingga reaksi eutectoid berlangsung pada temperature konstan ( temperature akan turun bila reaksi sudah selesai ).(Saat berada pada temperature kritis transformasi hanya terjadi pada austenit. Ferrit yang terbentuk sebelumnya ( ferrit hypoeutektoid ) tidak mengalami parubahan.(Pada temperatur yang lebih rendah lagi tidak terjadi transformasi fase.Proses full annealing ini digunakan untuk membuat baja lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat mamperbaiki maehinability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami temperature pengerjaan yang tinggi dan dapat menghasilkan butiran-butiran kristal yang terlalu besar sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Dengan proses full annealing inilah butiran kristaltersebutdihaluskan.2. Pengujian non-destruktifPengujian ini tidak merusak dan merupakan bagian dari pengujian bahan. Berainana dengan pengujian destruktif pengujian nendstruktif terdiri dari:2.1Penetrant testingYaitu pengujian yang digunakan untuk melihat keretakan dan perositas dari suatu bahan. Pengujian dengan penetrant terdiri dari 4 tahap yaitu pembersihan awal, pemberian penetrant, pembersihan penetrant, dan pemberian developer. Pengujian ini memiliki keuntungan yaitu murah dan cepat dilaksanakan.2.2Magneticparticle testingPengujian yang juga biasa disebut dengan pengujian menggu-nakan partikel magnetic ini digunakan untuk diskontinuitas yang ada dipermukaan dan dekat permukaan. Pengujian ini dapat kita lakukanun-tuk melihat keretakan permukaan pada semua logam induk maupun ion, laminasi fusi yang tidak sempurna,undercut, dansubsurface crack. Jika dibandingkan dengan uji penetrant, pengujian ini dilakuakn untuk diskontinuitas yang lebih dalam.2.3Ultrasonic testingPengujian ini menggunakan metode gelombang suara dengan frekuensi tinggi. Keuntungan dari pengujian ini yaitu dapat dilakukan pada semua bahan dan lebih dalam jika dibandingkan dengan uji magnetic dan uji penetrasi karena menggunakan pantulan gelombang.2.4 RadiographyYaitu pengujian dengan menggunakan x-ray untuk mendapatkan gambar dari material. Prinsipnya sama denagn penggunaan pada tubuh material hanya saja menggunakan gelombang yang lebih pendek.-eddy currentmemiliki prisnsip dasar yang hamper sama dengan teknik medan magnet tetapi disini medan listrik yang dipancarkan adalah arus bolak-balik. Prisnsipnya hamper sama denggan impedensiDiposkan olehSepter Teradi22.55

Kirimkan Ini lewat Email

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=7845143358922339511&postID=5985565468085649770&target=blog" \o "BlogThis!" \t "_blank" BlogThis!

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=7845143358922339511&postID=5985565468085649770&target=twitter" \o "Berbagi ke Twitter" \t "_blank" Berbagi ke Twitter

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=7845143358922339511&postID=5985565468085649770&target=facebook" \o "Berbagi ke Facebook" \t "_blank" Berbagi ke Facebook

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=7845143358922339511&postID=5985565468085649770&target=pinterest" \o "Bagikan ke Pinterest" \t "_blank" Bagikan ke PinterestReaksi:

2 komentar:

1. Ahmad Santosso11 Oktober 2014 18.27terimakasih kawan,,Berkatmu aq tinggal Mengkaji ulang, Laporan inni, hehehe

by ; Ihsan _ Banyuwangi

Balas2. Agil Luthfi Wal'Afiah12 Desember 2014 21.28lebih bagus lagi kalo ada contoh flowchartnya bro

BalasLink ke posting ini

Buat sebuah LinkPosting Lebih Baru

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/2013/11/pengetahuan-bahan-teknik-mid-1.html" \o "Posting Lama" Posting Lama

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/" BerandaLangganan:Poskan Komentar (Atom)FOLLOWERS

MENGENAI SAYA

Septer Tera

Lihat profil lengkapkuCARI BLOG INI

Top of Form

Bottom of Form

ARSIP BLOG

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/search?updated-min=2014-01-01T00:00:00-08:00&updated-max=2015-01-01T00:00:00-08:00&max-results=1" 2014(1)

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/search?updated-min=2013-01-01T00:00:00-08:00&updated-max=2014-01-01T00:00:00-08:00&max-results=3" 2013(3)

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/2013_11_01_archive.html" November(2)

Pengujian Bahan PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK MID 1

HYPERLINK "http://terasepter.blogspot.com/2013_10_01_archive.html" Oktober(1)

DIGITAL CLOCKTOTAL TAYANGAN LAMAN

17443

FOLLOWING

Template Picture Window. Gambar template olehfpm. Diberdayakan olehBlogger.

Tugas Kuliah Mesinlakukan hal yang kamu sukai

MochamatI'm Legend

View my complete profileThursday, January 19, 2012Destructive Testing

Pengujian suatu material yang mengakibatkan kerusakan pada material biasanya dalam penggujian digunakan sample dari material yang akan diuji, ada beberapa macam pengujian merusak, yaitu :1. Tensile Testing2. Torsion Testing3. Fatigue Testing4. Bend Testing5. Impact Testing

Tensile Testing Apa yang dimaksud dengan Tensile Test ? Tensile test atau disebut juga tension test, adalah mechanical test yang paling dasar yang dapat dilakukan untuk mengetahui kemampuan mekanik dari suatu material. Tensile tests sangat simple, relatif tidak mahal dan memenuhi standarad. Dengan menarik benda uji tersebut akan segera mengetahui bagaimana kemampuan suatu material mampu menahan suatu beban yang diberikan. Dengan cara menarik benda uji tersebut akan didapatkan strength dari material dan bagaimana batas ulur-nya. Mengapa Melakukan Tensile Test atau Tension Test? Untuk mendapatkan substansi tensile testing. Apabila diteruskan menarik material hingga putus, maka akan didapatkan kurva bagaimana material tersebut bereaksi sewaktu diberikan beban. Titik dimana terjadi kegagalan disebut Ultimate Strength atau UTS.

Adalah daerah linier dari kurva mengenai hubungan antara beban atau gaya dan kemuluran (elongation). Dimana perbandingan / ratio stress dan strain adalah konstan (E = stress () / strain () ) dan disebut Modulus of Elasticity atau Youngs Modulus.Yield StrengthAdalah stress yang terjadi pada material yang mulai mengalami plastic deformation pada waktu material dibebani.StrainKemuluran yang terjadi pada waktu benda uji dibebani

Torsion TestingTorsion test dapat dilaksanakan pada beberapa material untuk menentukan kemampuan torsional material.Mengapa dilakukan Torsion Test?Banyak produk-produk dan komponen-komponen yang mengalami pembebanan secara tosional selama operasi. Misalnya : poros baling-baling, kemudi dll. Dengan pengujian tersebut manufacturers akan mampu membuktikan secara simulasi life service conditions, check product quality, verify designs, dan kemampuan manufacturing techniques.Tipe-tipe Torsion TestsTorsion tests dapat dilaksanakan dengan hanya membebani gerakan rotasi atau keduanya yaitu axial (tension atau compression) dan torsional forces.Torsion : hanya membebani torsional pada test specimen.Axial-Torsion: dengan membebani keduanya yaitu secara axial (tension atau compression) dan torsional dari test specimen.Failure Testing: dengan memuntir product, component, atau specimen hingga gagal (failure). Kegagalan (Failure) dapat diklsifikasikan dengan salah satu yaitu physical break atau kink/defect di specimen.Proof Testing: dengan membebani torsional dan tahan beban torque untuk waktu tertentu. Operational Testing: pengujian complete assemblies atau products seperti bottle caps, switches, dial pens, atau steering columns untuk memverifikasi bahwa product tersebut mampu menahan torsion loads yang direcanakan.Fatigue TestYaitu dengan cara membebani benda uji secara cyclic untuk mengetahui kemampuan material yang mengalami pembebanan yang sama pada kondisi aktual. Pembebanan dapat dilakukan secara berulang dengan beban yang tetap atau simulasi seperti pembebanan in-service. Pembebanan dilakukan berulang-ulang hingga jutaan kali atau beberapa ratus kali per detik.Mengapa dilakukan Fatigue Test?Dalam berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari,material dikenai gaya berupa getaran. suatu bahan yang dikenai gaya secara berulang-ulang akan berbeda dengan material yang dikenai gaya yang statis. karena material ini digunakan secara berulang-ulang,para perancang dihadapkan untuk memprediksi suatu batas maksimal suatu material sampai terjadi cracking.

Bend TestingBend testing mengukur ductility dari materials. Hal ini berhubungan dengan bentuk spesifik atau tipe dari material.

Impact TestingImpact testing adalah pengujian untuk mengetahui kemampuan material menahan high-rate loading. Didalam pelaksanaan Impact test ini diukur energy absorbed pada fracturing a test piece pada high velocity (pada umumnya satu object menghantam object lainnya)Mengapa Impact Testing Penting?Impact resistance merupakan pertimbangan yang penting dalam merancang bangn (design) dan merupakan hal yang sulit untuk dihitung dan sebagai pengukuran yang kritikal dalam usia pakai (service life) terutama untuk produk yang mengutamakan keselamatan dan resiko tinggi.Untuk menentukan :impact energies dapat diharapkan untuk mengetahui lifetime,Akan mengarahkan energy, dan kemudian,Memilih material yang mampu menahan beban impact yang kemungkinan terjadi dalam kurun waktu operasi

Ductile vs. BrittleBrittle materials membutuhkan sedikit energy untuk memulai retak (crack), dengan sedikit penjalaran (propagate) akan menjadi climax.Semakin tinggi ductile materials gagal oleh hantaman (puncture) pada drop weight testing dan membutuhkan high energy load untuk memulai an penjalaran retak (crack).

sumber:http://juniorcariilmu.blogspot.com/2010/09/destructive-test.html

Diposkan olehMochamatdi1:19 AMLabel:https://blog.ub.ac.id/mochamat/Email This

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=blog" \o "BlogThis!" \t "_blank" BlogThis!

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=twitter" \o "Share to Twitter" \t "_blank" Share to Twitter

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=facebook" \o "Share to Facebook" \t "_blank" Share to Facebook

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=pinterest" \o "Share to Pinterest" \t "_blank" Share to PinterestReaksi:

No comments:

Post a Comment

Link ke posting ini

Create a LinkNewer Post

HYPERLINK "http://mochamat.blogspot.com/2012/01/perbedaan-struktur-pada-al.html" \o "Older Post" Older Post

HYPERLINK "http://mochamat.blogspot.com/" HomeSubscribe to:Post Comments (Atom)commentFollowers

Terjemahan

visitor

save our earth

Picture Window template. Powered byBlogger.

Tugas Kuliah Mesinlakukan hal yang kamu sukai

MochamatI'm Legend

View my complete profileThursday, January 19, 2012Destructive Testing

Pengujian suatu material yang mengakibatkan kerusakan pada material biasanya dalam penggujian digunakan sample dari material yang akan diuji, ada beberapa macam pengujian merusak, yaitu :1. Tensile Testing2. Torsion Testing3. Fatigue Testing4. Bend Testing5. Impact Testing

Tensile Testing Apa yang dimaksud dengan Tensile Test ? Tensile test atau disebut juga tension test, adalah mechanical test yang paling dasar yang dapat dilakukan untuk mengetahui kemampuan mekanik dari suatu material. Tensile tests sangat simple, relatif tidak mahal dan memenuhi standarad. Dengan menarik benda uji tersebut akan segera mengetahui bagaimana kemampuan suatu material mampu menahan suatu beban yang diberikan. Dengan cara menarik benda uji tersebut akan didapatkan strength dari material dan bagaimana batas ulur-nya. Mengapa Melakukan Tensile Test atau Tension Test? Untuk mendapatkan substansi tensile testing. Apabila diteruskan menarik material hingga putus, maka akan didapatkan kurva bagaimana material tersebut bereaksi sewaktu diberikan beban. Titik dimana terjadi kegagalan disebut Ultimate Strength atau UTS.

Adalah daerah linier dari kurva mengenai hubungan antara beban atau gaya dan kemuluran (elongation). Dimana perbandingan / ratio stress dan strain adalah konstan (E = stress () / strain () ) dan disebut Modulus of Elasticity atau Youngs Modulus.Yield StrengthAdalah stress yang terjadi pada material yang mulai mengalami plastic deformation pada waktu material dibebani.StrainKemuluran yang terjadi pada waktu benda uji dibebani

Torsion TestingTorsion test dapat dilaksanakan pada beberapa material untuk menentukan kemampuan torsional material.Mengapa dilakukan Torsion Test?Banyak produk-produk dan komponen-komponen yang mengalami pembebanan secara tosional selama operasi. Misalnya : poros baling-baling, kemudi dll. Dengan pengujian tersebut manufacturers akan mampu membuktikan secara simulasi life service conditions, check product quality, verify designs, dan kemampuan manufacturing techniques.Tipe-tipe Torsion TestsTorsion tests dapat dilaksanakan dengan hanya membebani gerakan rotasi atau keduanya yaitu axial (tension atau compression) dan torsional forces.Torsion : hanya membebani torsional pada test specimen.Axial-Torsion: dengan membebani keduanya yaitu secara axial (tension atau compression) dan torsional dari test specimen.Failure Testing: dengan memuntir product, component, atau specimen hingga gagal (failure). Kegagalan (Failure) dapat diklsifikasikan dengan salah satu yaitu physical break atau kink/defect di specimen.Proof Testing: dengan membebani torsional dan tahan beban torque untuk waktu tertentu. Operational Testing: pengujian complete assemblies atau products seperti bottle caps, switches, dial pens, atau steering columns untuk memverifikasi bahwa product tersebut mampu menahan torsion loads yang direcanakan.Fatigue TestYaitu dengan cara membebani benda uji secara cyclic untuk mengetahui kemampuan material yang mengalami pembebanan yang sama pada kondisi aktual. Pembebanan dapat dilakukan secara berulang dengan beban yang tetap atau simulasi seperti pembebanan in-service. Pembebanan dilakukan berulang-ulang hingga jutaan kali atau beberapa ratus kali per detik.Mengapa dilakukan Fatigue Test?Dalam berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari,material dikenai gaya berupa getaran. suatu bahan yang dikenai gaya secara berulang-ulang akan berbeda dengan material yang dikenai gaya yang statis. karena material ini digunakan secara berulang-ulang,para perancang dihadapkan untuk memprediksi suatu batas maksimal suatu material sampai terjadi cracking.

Bend TestingBend testing mengukur ductility dari materials. Hal ini berhubungan dengan bentuk spesifik atau tipe dari material.

Impact TestingImpact testing adalah pengujian untuk mengetahui kemampuan material menahan high-rate loading. Didalam pelaksanaan Impact test ini diukur energy absorbed pada fracturing a test piece pada high velocity (pada umumnya satu object menghantam object lainnya)Mengapa Impact Testing Penting?Impact resistance merupakan pertimbangan yang penting dalam merancang bangn (design) dan merupakan hal yang sulit untuk dihitung dan sebagai pengukuran yang kritikal dalam usia pakai (service life) terutama untuk produk yang mengutamakan keselamatan dan resiko tinggi.Untuk menentukan :impact energies dapat diharapkan untuk mengetahui lifetime,Akan mengarahkan energy, dan kemudian,Memilih material yang mampu menahan beban impact yang kemungkinan terjadi dalam kurun waktu operasi

Ductile vs. BrittleBrittle materials membutuhkan sedikit energy untuk memulai retak (crack), dengan sedikit penjalaran (propagate) akan menjadi climax.Semakin tinggi ductile materials gagal oleh hantaman (puncture) pada drop weight testing dan membutuhkan high energy load untuk memulai an penjalaran retak (crack).

sumber:http://juniorcariilmu.blogspot.com/2010/09/destructive-test.html

Diposkan olehMochamatdi1:19 AMLabel:https://blog.ub.ac.id/mochamat/Email This

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=blog" \o "BlogThis!" \t "_blank" BlogThis!

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=twitter" \o "Share to Twitter" \t "_blank" Share to Twitter

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=facebook" \o "Share to Facebook" \t "_blank" Share to Facebook

HYPERLINK "http://www.blogger.com/share-post.g?blogID=2630753440493801202&postID=8762713126137082106&target=pinterest" \o "Share to Pinterest" \t "_blank" Share to PinterestReaksi:

No comments:

Post a Comment

Link ke posting ini

Create a LinkNewer Post

HYPERLINK "http://mochamat.blogspot.com/2012/01/perbedaan-struktur-pada-al.html" \o "Older Post" Older Post

HYPERLINK "http://mochamat.blogspot.com/" HomeSubscribe to:Post Comments (Atom)commentFollowers

Terjemahan

visitor

save our earth

Picture Window template. Powered byBlogger.

Pengujian Tekan (Tugas Kuliah)

Kemarin dapat tugas mata kuliah Ilmu Bahan, suruh buat paper tentang sifat mekanik bahan, dan dalam tugas ini adalah sifat Kuat Tekan Bahan. Nah, karena kemarin kata temen2 sekelas tu susah nyari referensi di web, ane sempetin buat ngetik ulang tugas untuk Ane upload disini. Semoga bisa memudahkan para penerus2 kelas, serta bermanfaat buat semua. Aamiin.. :D

>>Pengujian Tekan pada Material

Uji tekan adalah cara untuk mengetahui sifat mekanik suatu bahan. Dalam hal ini adalah kuat tekan bahan.

Kekuatan tekan material adalah gaya per satuan luas yang dapat menahan kompresi dan ketika batas kuat tekan tercapai, maka bahan akan terdeformasi atau mengalami perubahan bentuk. Pada uji tekan umumnya kekuatan tekan lebih tinggi dari kekuatan tarik. Peralatan yang digunakan untuk percobaan ini hampir sama dengan yang digunakan dalam uji tarik yanglebih sering dilakukan pengukuran. Namun, bukan menerapkan beban tarik, melainkan beban tekan. Spesimen (bahan uji) biasanya berbentuk silinder atau balok.

>>Prosedur Kerja Pengujian Tekan

Tes ini dilakukan untuk mempelajari sifat mekanik dari suatu material saat diberikan tekanan yang relative kecil. Biasanya dilakukan pada material yang diaplikasikan pada struktur yang mengalami beban tekan. Seperti beton dan baja.

Pada tes ini, material diberikan beban tekan hingga mengalami deformasi atau patah. Hasil yang didapat dari pengujian ini adalah kurva antara beban yang diberikan dengan deformasi yang dialami oleh benda uji. Yang kemudian dapat diolah menjadi nilai compression strength, strain, stress serta modulus young.

Untuk ukuran sampel yang digunakan, jika pada plastic murni, sampel yang digunakan adalah jenis silinder dengan diameter 12,7 mm dan tinggi 25,4 mm atau berbentuk balok dengan panjang sisinya adalah 12,7 mm dan tinggi 25,4 mm. Namun jika pada jenis material lain, seperti beton atau bahan logamu, kuran yang digunakan adalah sesuai dengan standart yang dubuat oleh masing-masing Negara.

Berikut adalah prosedur pengujian tekan pada material:

1. Ukur dan catat panjang, lebar serta tinggi sampel yang akan di uji.

2. Letakkan sample pada permukaan mesin uji tekan, pastikan sampel dalam kondisi lurus, tidak miring, serta berada tepat ditengah area pembebanan.

3. Atur permukaan alat penekan pada mesin hingga bersentuhan dengan permukaan sampel.

4. Berikan beban tekan pada material hingga material mengalami deformasi atau hingga patah.

5. Catat setiap perubahan yang terjadi pada sampel pada saat pengujian.

Dari pengujian diatas, prinsip kerja yang dilakukan adalah specimen diberikan beban sedikit demi sedikit secara teratur, hingga specimen mengalami deformasi atau patah. Pada praktiknya, hampir sama dengan prinsip kerja pengujian tarik yang kebanyakan dilakukan, dimana semakin besar tegangan(stress) yang diberikan, maka semakin besar pula regangan(strain) yang ditimbulkan. Dengan kata lain, berbanding lurus antara keduanya.

2.2 Pengertian Uji CreepDefinisi 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.Creep (mulur) adalah deformasi (perubahan bentuk) permanen material fungsi terhadap waktu jika material tsb diberikan beban (tegangan) konstan pada temperatur tinggi (> 0.4*Temperatur Lelehan (K) mekanisme Creep diawali dengan adanya sliding (pergeseran) diantara butir-butir logam dan terjadi permanent deformasi (pengecilan penampang) selanjutnya patah Untuk diagram rate pada creep biasanya bentuk kurva mulur ideal. Kemiringan pada kurva (de/dt ) tersebut dinyatakan sebagai laju mulur (creep rate). Mula-mula benda uji mengalami perpanjangan yang sangat cepat (primary), e0, kemudian laju mulur akan turun terhadap waktu hingga mencapai keadaan hampir seimbang (secondary), dimana laju mulurnya mengalami perubahan yang kecil terhadap waktu. Pada tahap akhir (tertiary), laju mulur bertambah besar secara cepat hingga terjadi patah.. Mekanisme yang terjadi pada tapan creep adalah sbb: Komponen pertama kurva mulur adalah kurva transien, dimana laju mulurnya turun terhadap waktu. Tahap ini disebut mulur primer dimana hambatan mulur bahan bertambah besar akibat pemulihan (recovery) dari deformasi yang terjadi. Komponen yang kedua adalah mulur viskos dengan laju mulur tetap. Tahap mulur yang kedua ini disebut mulur sekunder, adalah proses dengan laju mulur hampir tetap. Hal ini disebabkan oleh terjadinya keseimbangan antara kecepatan proses pengerasan regang dan proses pemulihan (recovery). Oleh karena itu mulur sekunder biasanya dinyatakan sebagai mulur keadaan seimbang (steady state). Nilai rata-rata laju mulur selama terjadi mulur sekunder dinamakan laju mulur minimum. Tahap mulur ketiga atau mulur tersier terutama terjadi pada uji beban tetap pada temperatur dan tegangan-regangan yang tinggi. Mulur tersier terjadi apabila terdapat pengurangan efektif pada luas penampang lintang yang disebabkan oleh penyempitan setempat atau pembentukan rongga internal. Mulur tahap ketiga sering dikaitkan dengan perubahan metalurgi tertentu, seperti pengkasaran partikel endapan, rekristalisasi, atau perubahan difusi dalam fasa yang ada.

Hasil uji creep pada Gambar 1 menunjukkan bahwa sampel B-4 pada kondisi 800 oC dan applied strees 80,7 MPa mempunyai time to rupture yang sangat besar dibandingkan dengan sampel yang lainnya, sedangkan time to rupture yang sangan rendah diperoleh pada sampel B-1 pada kondisi 800 oC dan applied stress 134,5 MPa.

Gambar 1. Grafik gabungan hasil uji creepPada temperatur tinggi, fenomena creep menunjukkan kurva dengan tiga daerah creep yaitu creep primer, sekunder, dan tertier. Diasumsikan parameter creep yang paling berpengaruh adalah creep sekunder atau creep keadaan tunak. Laju creep sekunder ini bergantung pada temperatur dan tegangan yang dinyatakan sebagai:(1)Dimana, A= konstanta, n = stress exponent, R = tetapan gas, (8,31 J/mol.K). T = temperatur dalam Kelvin, Qc = energi aktivasi untuk creep (Joule/mol).Persamaan di atas dikenal sebagai Power Law Relationship yang dapat menjelaskan dengan baik perilaku creep pada temperatur tinggi. Dari eksperimen diperoleh nilai n dan Qc bervariasi sesuai kondisi tegangan dan temperatur. Perubahan nilai n dan Qc ini berkaitan dengan perubahan mekanisme creep.

Percobaan uji creep dengan variasi tegangan aplikasi bertujuan untuk menentukan harga konstanta n. Sedangkan percobaan uji creep dengan variasi temperatur aplikasi bertujuan untuk menentukan harga energi aktivasi Q. Apabila persamaan (1) di atas dilogaritmakan maka menghasilkan:(2) Penentuan harga n didapatkan dengan membuat grafik seperti pada gambar 3. Harga n didapat dengan :(3)Sedangkan harga Q didapat dengan :(4)

Tabel 1. Hasil Pengolahan DataT(K) min(s -1) (Mpa) Log Log min T(K) min(s -1) (Mpa) I/T(K -1) Log min1073 0.000235 134.5 2.12872 -3.628102 1073 1.14E-05 80.7 0.00093 -4.9438131073 5.09E-05 107.6 2.03181 -4.293061 1123 3.3E-05 80.7 0.00089 -4.4814431073 1.14E-05 80.7 1.90687 -4.943813 1173 8.74E-05 80.7 0.00085 -4.058497

Dari hasil pegolahan data dan grafik diperoleh n = 6 dan energi aktivasi Q = 213,36 kJ/mol. Nilai n = 6 tersebut menunjukkan bahwa pada material baja 15,83Cr-11,39Ni-1,7Mn-1,96Mo mekanisme deformasi dikendalikan oleh power law dislocation, hal ini dikarenakan terjadi loncatan-loncatan dislokasi pada daerah power law creep. Sedangkan besarnya Q = 313, 36 kJ/mol menunjukkan bahwa pergerakan dislokasi yang mengakibatkan creep berlangsung melalui lattice self diffussion dalam besi . Adapun nilai n dan Q untuk berbagai material dapat dilihat pada tabel 2 di bawah ini.

Tabel 2. Harga n dan Q untuk berbagai materialNo. Komposisi Kimia SuhuoC Koefisien di daerah Tegangan Rendah Koefisien di daerah Tegangan Tinggi Deskripsin QkJ/mol n QkJ/mol1 Baja 1,25 Cr-0,5Mo 510-620 4 400 10 625 Batas butir sliding pada tegangan rendah dan matriks terdeformasi pada tegangan tinggi2 Baja 2,25Cr 1Mo 565 2,5 12 Deformasi terjadi karena adanya deformasi matriks3 Baja 1 Cr 0,5Mo, HAZ 550 605 3 300 6 300 Mekanisme diffusi pada tegangan rendah dan mekanisme dislokasi pada tegangan tinggi4 Baja 1 Cr 0,5Mo, Base Metal 550 605 5,6 5,6 5 Baja Cr-Mo-V 550 600 4,9 326 14,3 503 Loncatan dislokasi melalui partikel pada tegangan rendah dan bowing antara partikel pada tegangan tinggi6 Baja 20Cr-2,5Ni-Nb 750 3-4,7 465-532 8-12 440-494 Adanya perubahan sliding batas butir menjadi deformasi matriks7 Baja 20Cr-2,5Ni-Nb 750 2-5 250-390 Adanya deformasi matriks pada n>3

8 Baja 20Cr-2,5Ni-Nb 700-750 6-8,4 678 pada =79MPa Adanya presipitat karbida NbC

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-beban yang dikenakan kepadanya. Beberapa sifat logam diantaranya : Kekuatan (strenght), Plastisitas (plasticity), Kekenyalan (elasticity), Kekakuan (stiffness), Kekerasan (hardness). Creep (mulur) adalah deformasi (perubahan bentuk) permanen material fungsi terhadap waktu jika material tsb diberikan beban (tegangan) konstan pada temperatur tinggi (> 0.4*Temperatur Lelehan (K) mekanisme Creep diawali dengan adanya sliding (pergeseran) diantara butir-butir logam dan terjadi permanent deformasi (pengecilan penampang) selanjutnya patah Untuk diagram rate pada creep biasanya bentuk kurva mulur ideal

_1495757565.bin

_1495758276.bin

_1495758277.unknown

_1495757789.unknown

_1495758275.bin

_1495757566.unknown

_1495756871.unknown

_1495757563.bin

_1495757564.bin

_1495756872.unknown

_1495756869.bin

_1495756870.bin

_1495756866.bin