MODUL 1 UJI TARIK (TENSILE TEST)

Tujuan Pembelajaran Umum

1. Mahasiswa mengetahui prosedur pengujian tarik dengan benar

2. Mahasiswa melakukan analisis pengujian tarik3. Mahasiswa dapat menganalisa data pengujian.

Tujuan Pembelajaran Khusus1. Menghitung tegangan dan regangan teknik2. Menghitung tegangan dan regangan yang sebenarnya

3. Menghitung faktor pengerasan regang

4. Menentukan kekeuatan luluh bahan

5. Menentukan modulus elastisitas bahan.

6. Menganalisis data uji tarikII. Landasan teoritis

Material dapat mengalami perubahan bentuk bila material tersebut menerima gaya dari luar. Ketahanan material untuk mempertahankan bentuk awalnya setelah gaya atau beban luar di hilangkan disebut deformasi Elastis . Selanjutnya material mengalami deformasi permanen setelah beban luar dihilangkan dikatakan deformasi Plastis .

Hukum Hooke : bila hasil pengujian hubungan antara tegangan dan regangan material proposional maka material masih dalam keadaan elastis .

2.1. Gaya Penarikan dan Perbahan Panjang ( F dan DL )

Pada mesin uji tarik data output yang ada adalah hubungan antara gaya penarikan ( F ) dan perubahan panjang spesiment ( DL). Besarnya perubahan gaya penarikan ini diterima loadcells sedangkan DL diukur dengan Extensiometer. Dari hubungan antara Gaya penarikan dan perubahan panjang ini selanjutnya diperoleh parameter lainnya seperti tegangan dan regangan teknis , tegangan dan regangan sebenarnya juga faktor pengerasan regang .

2.2. Tegangan dan Regangan Teknik

EMBED Visio.Drawing.4

Tegangan dan regangan teknik lebih mengacu pada tegangan dan regangan rata-rata hal ini disebabkan kerena pada saat terjadi penarikan diameter spesiment diasumsikan tidak mengalami perubahan .

Tegangan teknis ( S ) = P / Ao ; Ao = p/4 ( do ) 2 ; do = diameter awal spesimen

1)

Regangan teknis ( e ) = ( L1 Lo )/ Lo

= dl / Lo

2)

(L1 Lo)/ Lo x 100 % menyatakan keuletan material .

2.3. Tegangan dan Regangan sebenarnya

Kurva tegangan dan regangan teknis bukanlah kurva tegangan dan regangan yang sebenarnya . Hal ini disebabkan bahwa selama penarikan terjadi pengecilan luas penampang , sehingga tegangan dan regangan sebenarnya diperoleh sebagai berikut

Regangan sebenarnya ( )

e =

atau

3 )

sedangkan

e =

e + 1 = 4)

Persamaan 4 ) ke Persamaan 3 ) diperoleh ;

5)

Tegangan Sebenarnya ( )

Bila A1 , dan L1 adalah panjang spesimen setelah putus dan Ao , Lo adalah panjang awal pengukuran maka selama penarikan berlangsung volume spesimen tetap sehingga belaku

A1 . L1 = Ao . Lo ------didapat A1 =

6)

dengan memasukan persamaan 6 ) didapatkan

7)

Perbedaan kurva tegangan dan regangan teknis terhadap tegangan dan regangan sebenarnya dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini :

Gambar 1 . Perbandingan Tegangan - Regangan teknis dan Tagangan- Regangan sebenarnya. Titik M dan M menujukan terjadinya necking spesiment.

2.4.Kekuatan Luluh ( y ).

Kekuatan luluh material akan terjadi pada saat dimulainya deformasi plastis , yang terindikasikan adanya penyimpangan kurva tegangan- regangan terhadap batas proposional yakni pada daerah transisi batas elastis dan plastis yaitu pada titik P Gambar 2 a.

Selanjutnya harga kekuatan luluh dilakukan dengan offset 0,2 % dan menarik garis sejajar dengan garis proposional maka didapat kekuatan luluh ( y ) . Sedangkan pada Gambar 2b. terlihat adanya kekuatan luluh atas , perpanjang luluh ( yield point elongation ) dan kekuatan luluh bawah . Phenomena ini biasanya terjadi pada logam-logam yang mendekati murni..

Gambar 2a. Kurva tegangan- regangan dengan batas trasisi elastis plastis Gambar2.b. Menunjukan adanya kekuatan luluh atas dan bawah.

2.5. Tegangan Alir ( Flow Strees )

Kurva tegangan alir material adalah kurva tegangan yang menyebabkan terjadinya deformasi plastis pada saat mana spesiment mengalami necking . Kondisi tegangan alir pada beban maksimum , sedangkan regangan yang terjadi masih dalam batas beraturan atau uniform . Persamaan kurva alir dinyatakan sebagai berikut :

8 )

dimana K = konstata tegangan pada dan n = faktor pengerasan regang

Kurva tegangan alir pada saat mana beban maksimum dan regangan uniform dapat dilihat pada Gambar 3 . berikut ini

Gambar 3 . Kurva Tegangan rata-rata Regangan teknis

Pada kurva Gambar 3 terlihat bahwa regangan uniform terjadi pada beban maksimum , dan pada saat itulah spesiment akan terjadi necking .

2.6.Phenomena Necking .Persamaan kurva alir 8 ) dimana

Kurva Logaritmanya adalah :

Log

Gambar 4. Kurva log - Log

Dari kurva Gambar 4 di atas dapat diperoleh harga persamaan faktor regangan

9)

Pada beban maksimum maka dp = 0

P = p = dA + A d= 0

Sehingga

Volume Konstan

Jadi necking spesiment secara teoritis akan terjadi pada saat faktor pengerasan regan n sama dengan regangan uniformnya .

Adapun bentuk necking pada spesiment yang bersifat ulet dapat dilihat pada Gambar 5 berikut ini . Sedangkan harga n dan K untuk beberapa material dapat dilihat pada tabel 1 .

Gambar 5 . Necking pada daerah panjang ukur .

Tabel 1. Harga n dan K logam pada temperatur kamar.

2.7.Pengaruh Laju Penarikan .

Laju penarikan spesiment dapat berpengaruh terhadap tegangan alir spesiment. Laju penarikan didifinisikan dalam satuan s-1. Untuk uji tarik dengan penggerak hidroulik atau ulir kecepatan penarikan antara 10 5 sampai 10 1 s-1.

III.Mempersiapkan Uji Tarik .

Hal yang terpenting untuk melakukan uji tarik dengan baik dan benar pertama adalah mempersiapkan spesiment . Kedua melakukan persiapan mesin yang akan digunakan .

3.1.Mempersiapkan Spesiment .

Spesiment yang akan diuji tarik harus dipersiapkan menurut standar pengujian ASTM E.8 sebagai berikut :

Spesimen Batang

Gambar 6. Spesiment Uji Tarik

Ukuran

Standart Spesimen ( mm)Ukuran terkecil ( mm)

Diameter nominal12,58,756,254,002,5

G50 0,1350,1250,1160,1100,1

D12,50,258,750,186,250,124,00,082,50,05

R106542

A6045322016

Spesiment Pelat.

Gambar 7. Spesiment Pelat ASTM E 8 Subsize .Keterangan Gambar 7

Satuan dalam mm

G = 25,0 0,08

W = 6,25 0,05

T =

R = 6

L = 100

A = 32

B = 32C = 10

3.2 Mesin Uji Tarik

Gambar 8. Mesin Uji Tarik

3.3.Prosedure Perolehan data :

A. Setting Kondisi Mesin.dengan data program

(1) Tipe Mesin

:

(2) Ukuran Spesiment : do = . mm Lo = . mm

(3) Laju penarikan

:.

mm/menit

(4) Temperatur Ruang:.

o C

B. Data output :

(1) Tanggal

=/../..

(2) Nama Spesimen

=.

(3) Laju Penarikan ( mm / menit ) =.

(4) Tegangan Max ( MPa)

=

(5) Tegangan Luluh 0.2 % offset ( MPa)=

(6) Modulus Elastis(MPa)

=

(7) Gaya Mak( kN )

=

(8) Strain(%)

=

3.4.Prosedur Perolehan data

Lembaran kerja

Nama Mesin

:..

Diameter awal ( do ) : ( mm ) ; Lo = ( mm)

Skala Gaya

: . ( kg )

Tanggal Praktikum : ..///

Nama Bahan :

NoGaya ( kg)Perub.Panjang (dl )Teg.Teknik ( )Reg.Teknis ( e )Teg.Seb ( S )Reg Seb(

( mm )kg/mm2 % kg /mm2 %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

3.5. Analisa Data

3.6. Kesimpulan Hasil pengujian

BAGIAN 1

UJI TARIK

PEMBED Equation.3

Log EMBED Equation.3

dEMBED Equation.3

dEMBED Equation.3

Gaya

1 2 3

_1037302108.unknown

_1037302121.unknown

_1037302539.unknown

_1136137108.unknown

_1136137186.unknown

_1133715141.unknown

_1037302125.unknown

_1037302127.unknown

_1037302129.unknown

_1037302130.unknown

_1037302128.unknown

_1037302126.unknown

_1037302123.unknown

_1037302124.unknown

_1037302122.unknown

_1037302113.unknown

_1037302115.unknown

_1037302116.unknown

_1037302114.unknown

_1037302110.unknown

_1037302111.unknown

_1037302109.unknown

_1037302104.unknown

_1037302106.unknown

_1037302107.unknown

_1037302105.unknown

_1037302099.unknown

_1037302103.unknown

_1037302096.vsd

_1037302098.unknown