UJI TARIK

UJI TARIKTujuan :

• Observasi sifat dan kelakuan material pada beban statik (Quasi statik ) melalui pengujian tarik

• Analisa kuat tarik, batas luluh, elongasi , reduksi penampang, modulus elastisitas, grafik tegangan-regangan teknik dan grafik tegangan regangan sebenarnya

DASAR TEORI Pengujian Tarik yaitu pengujian yang dilakukan pada material

dengan memberikan gaya penarikan dengan kecepatan konstan yang lambat ( quasi statik ) sampai material putus. Melalui uji tarik dapat diketahui perilaku elastic dan plastic suatu material.

Data yang dapat diambil antara lain : 1. Kuat tarik ( tensile strength ) [ σu ]

2. Batas luluh ( yield point ) [ σy ]

3. Perpanjangan ( elongation ) [ e ]

4. Reduksi penampang [ A ]

5. Modulus elastisitas [ E ]

PRINSIP PENGUJIANBenda uji standar di cekam pada sebuah mesin penguji. Benda tersebut akan ditarik dengan kecepatan konstan (sangat lambat). Selama penarikan, mesin akan menunjukan diagram seperti pada gambar.

Selama proses diamati kelakuan benda uji, dengan asumsi :

Tidak terjadi perubahan penampang

Laju penarikan lambat (quasi static)

Pemberian beban meningkat perlahan

HASIL PENGUJIAN

Dari hasil pengujian akan didapatkan kurva gaya-perpanjangan(F-Dl).

Dari kurva tersebut dapat diolah menjadi kurva tegangan-regangan teknik(s-e) mengacu pada dimensi awal spesimen.

Selanjutnya dapat diolah menjadi kurva tegangan-regangan sebenarnya dengan memasukan nilai dimensi spesimen sebenarnya pada saat ditarik/ mengalami deformasi.Kurva F-ΔL Kurva σ-e

Prinsip pengujian tarikTegangan = Gaya

Luas PenampangRegangan = perpanjangan

panjang awal

Soruce : ASM Handbook, Volume 8 “Mechanical Testing & Evaluation

Soruce : “Mechanical Metallurgy”. Goerge E Dieter

Batas elastic σE (elastic limit), Pada Gambar 3 dinyatakan dengan titik A. Bila

sebuah bahan diberi beban sampai pada titik A, kemudian bebannya dihilangkan,

maka bahan tersebut akan kembali ke kondisi semula (tepatnya hampir kembali ke

kondisi semula) yaitu regangan “nol” pada titik O (lihat Gambar 3).

Batas proporsional σp (proportional limit). Titik di mana penerapan hukum Hooke masih bisa ditolerir. Tidak ada standarisasi tentang nilai ini. Dalam praktek, biasanya batas proporsional sama dengan batas elastis

Deformasi plastis (plastic deformation). Perubahan bentuk

yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada Gambar 3 yaitu bila bahan

ditarik sampai melewati batas proporsional dan mencapai daerah landing.

Tegangan luluh atas σuy (upper yield stress). Tegangan maksimum sebelum

bahan memasuki fase daerah landing peralihan deformasi elastis ke plastis.

Tegangan luluh bawah σly (lower yield stress). Tegangan rata-rata daerah landingsebelum benar-benar memasuki fase deformasi plastis. Bila hanya disebutkan tegangan luluh (yield stress), maka yang dimaksud adalah tegangan mekanis pada titik ini.

Regangan luluh εy (yield strain). Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.

Regangan elastis εe (elastic strain). Regangan yang

diakibatkan perubahan elastis bahan. Pada saat beban dilepaskan regangan

ini akan kembali ke posisi semula.

Regangan plastis εp (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 elastic (εT = εe+εp). 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 maksimum (UTS, Ultimate Tensile

Strength). Pada Gambar 3 ditunjukkan dengan titik C (σβ), merupakan besar

tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.

Kekuatan patah (breaking strength). Pada Gambar 3 ditunjukkan

dengan titik D, merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah

Spesimen Standar ASTM E.8 Spesimen batang R

G

A

D

Standart Spesimen ( mm) Ukuran terkecil ( mm)

Diameter nominal 12,5 8,75 6,25 4,00 2,5

G 50 ±0,1 35±0,1 25±0,1 16±0,1 10±0,1

D 12,5±0,25 8,75±0,18 6,25±0,12 4,0±0,08 2,5±0,05

R 10 6 5 4 2

A 60 45 32 20 16

Keterangan:

G = 25,0 ±0,08

W = 6,25 ± 0,05 R = 6 L = 100 A = 32 B = 32 C = 10

2. Batas Alir

Tegangan pada batas alir disebut juga tegangan alir (Re), didapatkan dari

gaya (Fs) dan penampang awal (So) benda uji.

BESARAN-BESARAN DALAM PENGUJIAN TARIK

1. Kekuatan tarik

Ketarik merupakan besaran pokok dalam pengujian tarik. Besaran ini dihitung

dari gaya terbesar di bagi luas penampang awal benda uji.kuatan

Keterangan: Rm = Kekuatan tarik

(N/mm2) Fm = Gaya terbesar (N) So = Luas penampang

awal

3. Regangan PatahUntuk menentukan regangan patah, maka kedua bagian yang patah

pada temperatur ruangan disambungkan pada sumbu porosnya,

sehingga kedua porosnya membentuk satu sumbu.

4. Regangan PatahUntuk menentukan regangan patah, maka kedua bagian yang patah pada temperatur

ruangan disambungkan pada sumbu porosnya, sehingga kedua porosnya membentuk

satu sumbu.

Pada umumnya satuan regangan patah ini diberikan dalam persen.

5. Reduksi Penampang Patah (Z)Untuk menentukan reduksi penampang patah pada benda silindris dilakukan

dengan pengukuran diameter pada penampang terkecil. Pengukuran

dilakukan dua kali dengan cara bersilang.

6. Modulus ElastisitasE Modul adalah perbandingan antara Tegangan dan Regangan dalam batas

Elastis.

Keterangan:

E: dalam N/mm2

: dalam N/mm2

: tanpa satuan

7. Tegangan Yang SebenarnyaPengujian kekuatan tarik didasarkan pada penampang awal. Jika digunakan

penampang yang sebenarnya pada gaya tertentu, maka akan diapatkan

kurva yang berbeda di atas batas alir.

SELESAI