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