laporan material hamdan upi
DESCRIPTION
material teknik UPITRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM
UJI TARIK DAN UJI IMPACT
Laporan Penelitian
Diajukan untuk memenuhi salahsatu tugas mata kuliah Material Teknik II semester 4 dengan
dosen pengempu mata kuliah Drs. R. Aam Hamdani, MT. dan Drs. Yusep Sukrawan, MT.
Oleh :
H a m d a n
(1000233)
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2012
PENDAHULUAN
A. UJI TARIK
1. Latar Belakang
Uji tarik adalah kegiatan pengujian bersifat destruktif, terhadap suatu bahan dengan cara
memberikan beban tarikan secara terus menerus. Bertambah beban sampai akhirnya mengalami titik
maksimum hingga akhirnya putus (fructure). Kemampuan tarik suatu bahan diperlihatkan dalam suatu
perbandingan antara besar beban tarik terhadap luas bidang bahan yang mengalami tarikan.
2. Judul Praktek
Uji Tarik
3. Tujuan Praktek
Untuk mengetahui sifat – sifat mekanik suatu bahan atau logam terhadap pembebanan
tarik. Sehingga Mahasiswa dapat melakukan percobaan ini karena mengetahui karakteristik
benda.
4. Alat dan bahan Yang Digunakan
Jangka Sorong
Spidol 1 buah
1 lembar kertas A4
1 batang baja
Mesin uji tarik
5. Prosedur Tarik
a) Sampel uji yang dibentuk sudah standar dilakukan pengukuran diameter awal (D0),
panjang ukur awal ( L0 ), panjang proporsional (Pd).
b) Kemudian batang uji diletakkan pada alat uji tarik
c) Pengaturan pada beban: untuk batang baja, beban maksimum yang diletakkan sebesar
100.000 N.
d) Jarum skala di nolkan terlebih dahulu.
e) Pada waktu dilakukan penarikan diadakan pembacaan : Setiap 100 N untuk baja
f) Dilakukan penarikan samapai benda uji putus dan pertambahan panjang dibaca pada
jangka sorong sebagai pengganti extensiometer.
g) Dari data dibuat grafik tegangan (stress) – regangan (strain)
h) Setelah putus batas uji disambung kembali untuk pengukuran panjang dan diameter akhir.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 30
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Grafik Uji Tarik
grafik
Strain
Stre
ss
6. Data percobaan
Instruktur pengujian Drs. R. Aam Hamdani, MT.Tanggal pengujian 16-04-2012Jenis mesin Ultimate Tensile StrengthNama pengujian Hamdan10Logam uji FeStandar logam (TAP) ASTMDiameter specimen awal 10 mmDiameter spesimen setelah uji 5,8 mmLuas penampang 78, 54 mm2
Sample diameter 10,00 mmPanjang awal 50 mmPanjang uji setelah patah 55,5 mmKecepatan tarik 20 kg/sGaya maksimum 4546 kgTegangan maksimum 58, 1 kg/mm2
Gaya pada titik yield 4554 kgGaya pada titik yield 0,2 % 58,0 kg/mm2
Tegangan maksimum / yield point ratio 1,00
7. Perhitungan besaran pada uji tarik
A0 ¿ π4
d2=π4
102
= 78,54 mm2
A1 ¿ π4
d2=π4
5,82
= 26,4074 mm2
8. Sifat-sifat material yang dapat diperoleh dari pengujian tarik
1. Kekuatan tarik (tensile test)
Berdasarkan perhitungan, didapat kekuatan tarik:
σ t max =Fmaks
Ao = 454678,54 = 57,881kg/mm2
2. Kekuatan luluh
Kekuatan luluh (yield strength) sebesar:
σ yield =Fmaks
Ao = 455478,54= 57,983kg/mm2
3. Perpanjangan (elongation)
Berdasarkan perhitungan, didapat perpanjangan :
e= L1−L0L 0
×100 %
¿ 55,5−5050
× 100 %
= 11 %
4. Modulus Elastisitas
Berdasarkan perhitungan, didapat nilai modulus elastisitas :
E σ t max
e=
= 57,881
0.11
E = 526,19kg/mm2
Jadi besarnya modulus Elastisitas = 5261,9 N/mm2
ANALISIS TEMUAN DALAM PRAKTEK UJI TARIK
Mendefiniskan arti :
1. Titik antara O-P (batas proporsionalitas) merupakan batas proporsionalitas antara
tegangan dan regangan yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Setiap
penambahan regangan pasti akan diikuti dengan penambahan regangan juga secara
proporsional dalam hubungan linier : σ= ε . ϵ . pada daerah proporsional, apabila besar
pembebanan dibawah rentangan titik proporsional, maka benda uji hanya mengalami
perubahan elastis saja sehngga jika gaya itu ditiadakan maka benda uji tersebut akan
kembali pada posisi semula atau pada titik panjang semulanya.
2. Jika sudah mencapai titik Y (yield point), maka bisa dipastikan benda uji akan
mengalami deformasi bentuk dan panjang. Sehingga pada titik ini benda uji tidak akan
mengalami atau kembali pada posisi semula walaupun besarnya beban ditiadakan.
Banyak contoh dikehidupan sehari-hari tentang titik yield point misalnya pada rangka
kendaran atau casis maka diharuskan rangka tersebut harus memiliki Y point yang
tinggi ini dimaksudkan agar rangka resebut tidak akan berubah jika sudah pada titik
tersebut.
3. Ultimate Stress, jika pembebanan sudah mencapai titik ini atau dikatakan maksimum,
maka tegangan ini adalah tegangan tarik maksimum yang mampu ditahan oleh benda
tersebut. Dan ini juga bisa dilihat dari penampakan-penampakan yang terjadi pada
permukaan benda tersebut seperti retakan-retakan, diameter mengecil, ultimate stress
tersebut akan terus mengalami pertambahan dan pada akhirnya akan mengalami
putusnya benda uji atau Fracture.
4. Pertambahan atau penambahan panjang yang disebut elongasi dapat diukur dengan
presentase perpanjangan. Elongasi (elongation) merupakan salah satu metode
pengukuran keuletan bahan yang bisa juga dilihat semakin tinggi yield tensile
elongation maka material tersebut semakin ulet, perhitungannya bisa dilakukan
dengan cara menghitung panjang setelah benda tersebut putus terhadap panjang awal.
5. Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu material jadi semakin besar harga
modulus ini, maka semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu pada suatu
tingakt pembebanan tertentu, dengan kata lain material tersebut kaku.
Kesimpulan
1. Sifat material yang didapatkan dari uji tarik antara lain:
a. Kekuatan tarik, Kekuatan yang
biasanyaditentukandarisuatuhasilpengujiantarikadalahkuatluluh (Yield Strength)
dankuattarik (Ultimate Tensile Strength).
Kekuatantarikataukekuatantarikmaksimum (Ultimate Tensile Strength / UTS),
adalahbebanmaksimumdibagiluaspenampanglintangawalbendauji.
b. ,kekuatan luluh ( yield strength) merupakantitik yang
menunjukanperubahandarideformasielastiskedeformasiplastis
c. Elongation yaitu Perpanjangan perpanjangan yang terjadi pada saat material diberi
tegangan dan mengalami deformasi plastis.
d. Modulus Elastisitasadalah modulus elastisitasmenunjukkankekakuansuatu
material. Semakinbesarnilai E, menandakansemakinkakunyasuatu material. Harga
E ini di turunkandaripersamaanhukumHooke,dari persamaan hooke terlihat
kekakuansuatu material relatifterhadap yang lain dapat di
amatidarisudutkemiringanσ padagarisproporsional. Semakinbesarσ, semakinkaku
material tersebut.
2. Pada saat pengujian, spesimen melewati 3 tahap sebelum patah yaitu
a. tahap deformasielastis yaitu perubahan bentuk yang disebabkan gaya luar dan
apabila
gaya luar dilepas maka bahan tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuransemula.
b. tahap deformasi plastis yaitu yaitu perubahan bentuk yang disebabkan gaya luar
dan apabilagaya luar dilepas maka bahan tidak akan kembali ke bentuk dan ukuran
semula.
c. tahap necking yaitu
3. Bagian naik turun pada grafik tegangan regangan disebut fenomena luders
banddisebabkan karena specimen uji adalah baja karbon rendah (menurut literature)
4. Hasil patahan spesimen yang berbentuk cup and cone menunjukkanbahwa sesimen
mengalami patah ulet dan bersifat elastis.
5. Perbedaan teori dan pengujian diakibatkan karena fektor lingkungan, spesiemen,
mesin ujitarik, dan human eror.
6. Grafik hasil uji tarik terlampir
B. UJI IMPACT
1. Metodologi praktek
a. Alat dan Bahan
Impact Testing Machine (metode Charpy) kapasitas 30 Joule
Caliper atau micrometer
Sampel uji Impak baja (1 buah)
2. Proses Pengujian
1. Mengukur (luas area dibawah takik) dengan caliper. Masukan pada lembar data.
2. Mempersiapkan sampel uji untuk temperatur rendah dan temperatur tinggi.
3. Memastikan jarum skala berwarna merah sebagai petunjuk harga impak material
berada pada posisi nol.
4. Memutar handel untuk menaikkan pendulum hingga jarum petunjuk beban hingga
berwarna hitam mencapai batas merah
5. Meletakkan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakanig arah datangnya
pendulum (bandul).
6. Menarik centre setting ke posisi semula.
7. Bersiap melakukan pengujian pada posisi samping benda uji
8. Melakukan pengereman dengan menarik tuas rem sehingga ayunan pendulum
dapat dikurangi.
9. Membaca nilai yang ditunjukkan oleh jarum merah pada skala yang sesuai (300
joule) dan menghitung harga impak material dengan rumus dasar
10. Mengambil benda uji dan mengamati permukaan patahannya di bawah stereoscan
macroscope dan buat sketsa patahannya, dinyatakan dalam persentase terhadap
luas area total di bawah takik.
3. Perhitungan harga impact
I = ∆Ep = mgh1 - mghf
= 300joule - mghf
= 53,9 Joule
4. Temuan yang ada setelah Uji Impact
a. Dari hasil pengujian impact dapat diketahui bahwa material tersebut mampu
menahan energi tumbukan sebesar 53,9Joule. Yang berguna dalam proses
perancangan untuk poros yang bergerak. Bila material menerima energi tumbukan
melebihi nilai tersebut, maka material tersebut akan patah atau mengalami
kerusakan.
b. Sifat suatu material pada suhu yang berbeda akan berbeda pula juga.
c. Temperatur mempengaruhi besar kecilnya harga nilai impak dari suatu material.
Terlihat bahwa pada temperatur tinggi material akan bersifat ulet (harga impak
tinggi) sedangkan pada temperatur rendah material akan bersifat rapuh atau getas
(harga impak rendah).
d. Temperatur transisi adalah temperatur yang menunjukkan transisi perubahan jenis
perpatahan (getas menjadi ulet atau sebaliknya). Biasanya ditunjukkan dengan
peningkatan/penurunan (batas merah pada grafik) harga impak dan sifat
perpatahannya campuran.
DAFTAR FUSTAKA
Singer, Ferdinand L. Etc. 1985. Kekuatan Bahan (Strength of Materials). Erlangga : Jakarta.
Http://www.gordonengland.co.uk/hardness.html
Modul Praktikum Destructive Test. 2011. Depok :Laboratorium Metalografi dan HST
Departemen Metalurgi dan Material FTUI.