laporan modul a-13711010

39
BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Setiap jenis material memiliki sifat mekanik yang berbeda-beda, oleh karena itu dalam pemanfaatan suatu jenis material diperlukan suatu metode uji untuk mengetahui sifat mekanik dari suatu material agar dalam aplikasinya material tersebut dapat tepat guna. Uji tarik salah satunya adalah uji untuk menentukan beberapa sifat mekanik seperti yield strength, tensile strength, keuletan, modulus elastisitas, resilience, dll. Uji tarik merupakan uji yang sangat sering digunakan di industri karena sederhana dan tidak memakan waktu banyak, data yang didapat pun cukup mewakili untuk menentukan sifat mekanik suatu material. Uji tarik dapat dilakukan untuk material logam, kerami, dan polimer. TUJUAN 1. Menentukan yield strength, ultimate tensile strength (UTS), modulus elastisitas, resilience, % elongasi spesimen.

Upload: gunawan-wibisono-jr

Post on 14-Dec-2014

84 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

labtek 1

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Modul a-13711010

BAB I

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Setiap jenis material memiliki sifat mekanik yang berbeda-beda, oleh

karena itu dalam pemanfaatan suatu jenis material diperlukan suatu metode uji

untuk mengetahui sifat mekanik dari suatu material agar dalam aplikasinya

material tersebut dapat tepat guna.

Uji tarik salah satunya adalah uji untuk menentukan beberapa sifat

mekanik seperti yield strength, tensile strength, keuletan, modulus elastisitas,

resilience, dll. Uji tarik merupakan uji yang sangat sering digunakan di industri

karena sederhana dan tidak memakan waktu banyak, data yang didapat pun cukup

mewakili untuk menentukan sifat mekanik suatu material. Uji tarik dapat

dilakukan untuk material logam, kerami, dan polimer.

TUJUAN

1. Menentukan yield strength, ultimate tensile strength (UTS), modulus

elastisitas, resilience, % elongasi spesimen.

2. Menentukan nilai koefisien strain-hardening (n) dan koefisien kekuatan (K)

spesimen.

Page 2: Laporan Modul a-13711010

BAB II

TEORI DASAR

TEORI DASAR

Uji tarik adalah suatu metode paling mendasar dalam menentukan

kekuatan dari suatu material, dari informasi tersebut akan dapat ditentukan apakah

suatu material layak atau tidak untuk digunakan dalam aplikasi tertentu. Dari uji

tarik akan didapat beberapa besaran mekanik yang mempengaruhi sifat mekanik

dari material yang diuji ( spesimen ) seperti, yield strength, ultimate tensile

strength ( UTS ), persen elongasi ( keuletan ), persen reduksi luas penampang,

resilience (kelentingan), toughness (ketangguhan), serta modulus of elasticity

modulus dan Pada praktikum Uji tarik kali ini, ada beberapa poin penting yang

akan didapatkan yaitu, Yield strength, Ultimate tensile strength, persen elongasi,

persen reduction of area, Resilience, Toughness, dan Modulus elastisitas.

Kekuatan dari material sendiri dapat ditentukan berdasarkan dai besaran mekanik

yield strength dan ultimate tensile strength. Material yang kuat memiliki yield dan

utimate tensile strength yang tinggi dengan persen elongasi yang sedikit.

Spesimen uji tarik yang digunakan pada percobaan ini memiliki bentuk

silinder dengan diameter bagian tengah lebih kecil dari diameter ujungnya. Gage

length adalah bagian yang akan diukur perubahan panjangnya, gage length juga

dirancang agar menjadi tempat terjadinya necking dan fracture. Sesuai dengan

standar dari american society of testing and materials (ASTM), spesimen uji tarik

untuk logam harus memiliki panjang gage length sepanjang 4 kali ukuran

diameter spesimen

Page 3: Laporan Modul a-13711010

Dari gambar di atas besar diameter pada gage length adalah 12,5 mm,

sehingga gage length memiliki panjang 50 mm. Daerah reduced section memiliki

panjang 60 mm. Sesuai dengan gambar diatas, besarnya D 12,5 mm, besarnya G

adalah 50mm. Pada daerah perubahan diameter sengaja dibuat fillet untuk

mencegah terjadinya konsentrasi tegangan yang mengakibatkan fracture terjadi

pada titik tersebut.

Pada uji tarik spesimen pada masing-masing ujungnya akan ditahan pada

alat uji tarik, selanjutnya pembebanan tarik diberikan pada spesimen dengan laju

penarikan konstan. Komputer yang disambungkan dengan alat uji tarik akan

membaca gaya yang dialami oleh spesimen dalam bentuk sinyal listrik (voltase).

Sinyal listrik tersebut dikonversi ke dalam gaya dengan membandingkan secara

linear tegangan maksimum dengan gaya maksimum ( gaya saat terjadi necking ).

Selama penarikan, dicatat diameter spesimen setiap kenaikan gaya tertentu,

diameter saat necking,dan diameter saat fracture. Pertambahan panjang spesimen

didapat dari perkalian laju penarikan dengan waktu. Uji dilakukan sampai

spesimen mengalami fracture. Dari gaya akan didapat tegangan, dan dari

pertambahan panjang/diameter akan didapat regangan.

Pada kurva tegangan-regangan didapat kurva dengan daerah linear (elastis)

, daerah parabol (plastis), dan daerah setelah necking (UTS).

Page 4: Laporan Modul a-13711010

Yield strength adalah tegangan saat material pertama kali mengalami

deformasi plastis, setelah melewati yield strength material akan mengalami

deformasi permanen,. Jika beban pada material dilepas maka material tidak akan

kembali ke panjang awal dia diberi beban. Cara menentukan titik ini salah satunya

dengan metode offset 0,2%. Ditarik garis lurus dari strain 0,002 dimana garis

tersebut sejajar dengan garis daerah elastis.

Ultimate tensile strength (UTS) adalah tegangan maksimum yang dapat

diterima oleh spesimen sebelum mengalami necking. Necking adalah suatu

keadaan saat terjadi penyempitan diameter secara setempat (pada satu tempat),

setelah terjadi necking deformasi tidak terjadi lagi secara merata melainkan hanya

terjadi pada daerah necking. Ultimate tensile strength berfungsi sebagai parameter

untuk menyatakan suatu material bersifat getas atau ulet, material dengan UTS

tinggi akan semakin sulit mengalami deformasi plastis sehingga material tersebut

bersifat getas, sebaliknya material dengan UTS rendah akan bersifat ulet.

Page 5: Laporan Modul a-13711010

Untuk menentukan tegangan dan regangan pada daerah elastis digunakan

definisi engineering stress dan engineering strain yaitu

Engineering stress :

Engineering strain :

Fn adalah gaya yang dialami spesimen saat itu juga, A adalah luas permukaan

spesimen awal. Lo adalah panjang awal spesimen sebelum mengalami pengujian.

Untuk menentukan tegangan dan regangan pada daerah plastis digunakan

definisi true stress dan true strain yang didapat dari engineering stress dan strain.

True stress : σt = σ.ln(ε+1)

True strain : εt=ln(ε+1)

Untuk menentukan tegangan dan regangan pada daerah setetlah necking

digunakan definisi true stress dan true strain aktual. True stress dan strain

berdasarkan pada kondisi aktual dari spesimen pada saat itu juga.

True stress : σt = Fi / Ai

True strain : εt = ln(AiAo

)

Dimana Fi adalah gaya yang dialami spesimen saat kondisi i, Ai adalah luas

penampang spesimen saat i, Ao adalah luas penampang awal spesimen.

Hubungan antara true stress-strain dapat ditunjukkan dengan persamaan flow-

curve, yaitu

σt = K(εt)n

dimana K adalah koefisien kekuatan dan n adalah koefisien strain-hardening.

Page 6: Laporan Modul a-13711010

Modulus elastisitas adalah ukuran keengganan material untuk terdeformasi

secara elastis, semakin besar modulus elastisitas semakin sulit material

terdeformasi elastis. Modulus elastisitas didapat dengan mencari gradien

kemiringan kurva elastis.

Material memiliki kemampuan untuk menyerap energi saat terdeformasi,

energi yang mampu diserap material selama terdeformasi secara elastis disebut

resilience, besar dari resilience adalah luas daerah dibawah kurva elastis.

Sedangkan energi yang mampu diserap oleh material hingga fracture disebut

ketangguhan. Besar toughness adalah seluruh daerah dibawah kurva stress-strain

hingga fracture.

Jika kurva engineering dan true digabungkan, kurva memiliki hasil sama

pada daerah linear dan berbeda semakin jauh untuk daerah plastis. Hal ini terjadi

karena di daerah linear perubahan diameter spesimen tidak terjadi secara

signifikan. Setelah terjadi deformasi plastis perubahan pada kurva baru terlihat

jelas karena tegangan dan regangan saat engineering dengan true berbeda nilainya.

Engineering berdasarkan luas spesimen awal sedangkan true berdasarkan pada

luas aktual.

Page 7: Laporan Modul a-13711010

Material selama uji tarik akan mengalami peningkatan kekerasan karena

regangan yang disebut dengan fenomena strain hardening. Lihat gambar di atas ,

saat spesimen ditarik pada titik 2 lalu beban dilepaskan hingga material

terdeformasi ke titik 3, pembebanan diberikan lagi hingga 4 lalu dilepaskan ke

titik 5. Dari skema tersebut dapat dilihat terjadi peningkatan tegangan yield dari

titik 1 ke titik 2.

Page 8: Laporan Modul a-13711010

BAB III

DATA PERCOBAAN

A. DATA PENGAMATAN

Data spesimen

Jenis material = ST-37

Jenis mesin = Tarno Grocki

Beban skala penuh = 40000 N

Gage length awal = 25 mm

Diameter awal = 6,255 mm

Gage length akhir = 34,34 mm

Diameter akhir = 3,736 mm

Kecepatan akhir = 6 mm/menit

Kekerasan awal = 10 HRA

Kekerasan akhir = 29,5 HRA

time (s) v(volt)

0.00000000000000

0.01367

2 0

0.50000000000000

3.45703

1 0

1.05000000000007

3.64453

1 0

1.54000000000000

3.65039

1 0

2.03000000000009

4.78613

3 0

2.53000000000009

5.20214

8 0

Page 9: Laporan Modul a-13711010

3.02000000000010

5.39550

8 0

3.52000000000010

5.80078

1 0

4.01000000000010

5.96679

7 0

4.51000000000010

6.16699

2 0

5.50000000000000

6.48730

5 0

6.04000000000008

6.61816

4 0

6.54000000000008

6.75878

9 0

7.03000000000009

6.81347

7 0

7.53000000000009

6.85644

5 0

8.02000000000010

6.91992

2 0

9.01000000000010

7.08984

4 0

9.50000000000000

7.17187

5 0

10.00000000000000

7.21386

7 0

10.55000000000010 7.24707 0

11.54000000000010

7.29101

6 0

12.03000000000010

7.33007

8 0

13.02000000000010 7.43261 0

Page 10: Laporan Modul a-13711010

7

13.51000000000010

7.46484

4 0

14.01000000000010

7.47265

6 0

15.55000000000010

7.50195

3 0

17.03000000000010

7.63671

9 0

17.52000000000010 7.65332 0

18.02000000000010

5.11132

8 0

B. PENGOLAHAN DATA

Untuk mengkonversi voltase ke gaya, diambil voltase terbesar dan gaya

terbesar yang dialami benda untuk dikonversi ke kurva gaya terhadap voltase.

Kurva V-F berbentuk linear dengan persamaan V = m x F

v(volt)F(N)

0.01367

2

29.1182

9

3.45703

1

7362.76

6

3.64453

1

7762.10

3

3.65039

1

7774.58

2

Page 11: Laporan Modul a-13711010

4.78613

3

10193.4

8

5.20214

8

11079.5

1

5.39550

8

11491.3

2

5.80078

1

12354.4

7

5.96679

7

12708.0

5

6.16699

2

13134.4

3

6.48730

5

13816.6

3

6.61816

4

14095.3

3

6.75878

9

14394.8

3

6.81347

7

14511.3

1

6.85644

5

14602.8

2

6.91992

2

14738.0

1

Page 12: Laporan Modul a-13711010

7.08984

4

15099.9

1

7.17187

5

15274.6

2

7.21386

7

15364.0

6

7.24707

15434.7

7

7.29101

6

15528.3

7

7.33007

8

15611.5

6

7.43261

7

15829.9

5

7.46484

4

15898.5

8

7.47265

6

15915.2

2

7.50195

3

15977.6

2

7.63671

9

16264.6

4

7.6533216300

5.11132

8

10886.0

8

Page 13: Laporan Modul a-13711010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 90

2000400060008000

1000012000140001600018000

kurva F-V

Y-ValuesLinear (Y-Values)

V (volt)

F(N)

Luas awal dari penampang spesimen = Ao = 3,14*(Do^2)/4 = 30,7131 mm2

Engineering stress didapat dengan rumus tegangan = F/Ao

F(N)

engineerin

g stress

(N/mm2

atau Mpa )

29.118

290.9480725

53

7362.7

66239.72691

7

7762.1

03252.72905

49

7774.5

82253.13537

17

Page 14: Laporan Modul a-13711010

10193.

48331.89311

31

11079.

51360.74160

65

11491.

32374.15006

11

12354.

47402.25364

04

12708.

05413.76595

13134.

43427.64844

09

13816.

63449.86042

65

14095.

33458.93483

52

14394.

83468.68643

86

14511.

31472.47872

88

14602.

82475.45838

54

14738.

01479.86015

08

Page 15: Laporan Modul a-13711010

15099.

91491.64333

83

15274.

62497.33177

36

15364.

06500.24371

07

15434.

77502.54617

26

15528.

37505.59354

87

15611.

56508.30232

74

15829.

95515.41287

16

15898.

58517.64761

4

15915.

22518.18936

98

15977.

62520.22095

38

16264.

64529.56624

04

16300530.71747

14

Page 16: Laporan Modul a-13711010

10886.

08354.44369

59

Pertambahan panjang spesimen tiap waktu didapat dengan mengalikan laju

penarikan (mm/s) dengan waktu (s)

ΔL = Vtarik x t

Lalu dari ΔL akan didapat strain dengan membaginya dengan panjang awal (Lo)

pertambahan panjang

(mm)

eng.strain

(mm/mm)

00

0.050.002

0.1050.0042

0.1540.00616

0.2030.00812

0.2530.01012

0.3020.01208

0.3520.01408

0.4010.01604

0.4510.01804

0.550.022

Page 17: Laporan Modul a-13711010

0.6040.02416

0.6540.02616

0.7030.02812

0.7530.03012

0.8020.03208

0.9010.03604

0.950.038

10.04

1.0550.0422

1.1540.04616

1.2030.04812

1.3020.05208

1.3510.05404

1.4010.05604

1.5550.0622

1.7030.06812

1.7520.07008

1.8020.07208

Engineering strain

engineering stress (Mpa)

00.948072553

Page 18: Laporan Modul a-13711010

0.002239.726917

0.0042252.7290549

0.00616253.1353717

0.00812331.8931131

0.01012360.7416065

0.01208374.1500611

0.01408402.2536404

0.01604413.76595

0.01804427.6484409

0.022449.8604265

0.02416458.9348352

0.02616468.6864386

0.02812472.4787288

0.03012475.4583854

0.03208479.8601508

0.03604491.6433383

0.038497.3317736

0.04500.2437107

0.0422502.5461726

0.04616505.5935487

0.04812508.3023274

0.05208515.4128716

0.05404517.647614

0.05604518.1893698

0.0622 520.2209538

Page 19: Laporan Modul a-13711010

0.06812529.5662404

0.07008530.7174714

0.07208354.4436959

Lalu dengan memplotkan nilai engineering stress dengan engineering strain

didapat kurva :

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.080

100

200

300

400

500

600

Engineering Stress Strain Curve

Strain

Stre

ss (M

Pa)

Karena kurva engineering hanya berlaku untuk daerah elastis, maka akan

dilakukan konversi dari engineering ke true dengan persamaan :

Pada daerah plastis :

True stress : σt = σ(ε+1)

True strain : εt=ln(ε+1)

Pada daerah setelah necking : ( warna abu-abu pada tabel )

True stress : σt = Fi / Ai

True strain : εt = ln(AiAo

)

Page 20: Laporan Modul a-13711010

true stress

(Mpa) true strain

Page 21: Laporan Modul a-13711010

0.948073 0

240.2064 0.001998

253.7905 0.004191

254.6947 0.006141

334.5881 0.008087

364.3923 0.010069

378.6698 0.012008

407.9174 0.013982

420.4028 0.015913

435.3632 0.017879

459.7574 0.021761

470.0227 0.023873

480.9473 0.025824

485.7648 0.027732

489.7792 0.029675

495.2541 0.031576

509.3622 0.035406

516.2304 0.037296

520.2535 0.039221

523.7536 0.041334

528.9317 0.045126

532.7618 0.046998

542.2556 0.050769

545.6213 0.05263

547.2287 0.054526

552.5787 0.060342

565.6403 0.0659

567.9102 0.067733

673.7905985 0.253632891

652.7346423 0.257265953

631.6786861 0.257265953

589.5667737 0.257265953

Page 22: Laporan Modul a-13711010

547.4548613 0.257265953

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

100200300400500600700800

True Stress Strain Curve

Strain

Stre

ss (M

Pa)

Untuk membandingkan kurva engineering dengan true, kedua grafik

dikombinasikan

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

100

200

300

400

500

600

700

800

"True"engineering

Untuk mencari nilai K dan n dari spesimen dengan menggunakan persamaan

Page 23: Laporan Modul a-13711010

σt = K(εt)n

log(σt ) = n.log(εt) +log K

persamaan di atas dapat dianalogikan dengan persamaan y=mx+c, dengan

y= log(σt ), m=n, dan c=log K

log

stress

log

strain

2.38058

5 -2.6994

2.40447

5

-

2.3776

8

2.40602

-

2.2117

6

2.52451

-

2.0922

1

2.56156

9

-

1.9970

1

2.57826

1

-

1.9205

3

2.61057

2

-

1.8544

3

2.62366

6

-

1.7982

5

2.63885 -

Page 24: Laporan Modul a-13711010

2

1.7476

6

2.66252

9

-

1.6623

2

2.67211

9

-

1.6220

9

2.68209

7

-

1.5879

8

2.68642

6

-

1.5570

2

2.69

-

1.5276

1

2.69482

8

-

1.5006

4

2.70702

7

-

1.4509

2

2.71284

4

-

1.4283

4

2.71621

5

-

1.4064

8

2.71912

7

-

1.3836

Page 25: Laporan Modul a-13711010

9

2.7234

-

1.3455

7

2.72653

3

-

1.3279

2

2.73420

4 -1.2944

2.73689

1

-

1.2787

7

2.73816

9 -1.2634

2.74239

4

-

1.2193

8

2.75254

-

1.1811

1

2.75428 -1.1692

2.57977

4

-

1.1573

8

Page 26: Laporan Modul a-13711010

-2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -12.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

f(x) = 0.252972533046552 x + 3.05570165009131R² = 0.837565075639522

Kurva Log Stress vs Log Strain

Series2Linear (Series2)

Log strain

Log

Stra

in

Dari grafik didapat :

n= 0,253 dan K = 10^3,055 = 1135 Mpa

BAB IV

ANALISIS DATA

Page 27: Laporan Modul a-13711010

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.30

100

200

300

400

500

600

700

800

"True"engineering

Dari kurva di atas didapat nilai UTS untuk true stress sebesar 673 Mpa dan

untuk engineering stress sebesar 530,717 Mpa. Nilai UTS tersebut berbeda karena

untuk true stress acuan dasar dalam penghitunganya menggunakan data aktual

( luas penampang saat mengalami gaya F saat itu juga ) sedangkan untuk

engineering berdasarkan luas penampang saat sebelum diberikan uji tarik. Setelah

melewati titik tensile ( necking ) untuk kurva engineering , tegangan yang

diterima oleh spesimen berkurang karena gaya yang dirasakan spesimen juga

berkurang. Untuk kurva true stress, tegangan yang dialami spesimen setelah

necking akan tetap bertambah karena setelah necking luas penampang berkurang

secara drastis melebihi penurunan gaya yang dialami spesimen sehingga

mengakibatkan tegangan yang terjadi pada spesimen tetap naik. Nilai tegangan

tensile referensi sebesar 370 Mpa, jika dibandingkan dengan referensi perbedaan

hingga 130 Mpa dikarenakan pada saat pengujian tarik dilakukan kalibrasi skala

pada saat uji sedang dilakukan, sehingga pembacaan pada jarum penunjuk gaya

maksium melebihi gaya yang sebenarnya terjadi, sehingga berdampak pada

pembacaan tegangan tensile yang lebih dari seharusnya ( referensi )

Page 28: Laporan Modul a-13711010

0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.0070

50

100

150

200

250

300

252.7290549

Y-Values

strain

stre

ss( M

pa)

Deformasi elastis adalah suatu kondisi dimana saat spesimen diberi

regangan lalu setelah sampai titik tertentu regangan tersebut dilepas maka

spesimen tersebut akan kembali ke panjang awalnya sebelum diberi regangan.

Daerah dimana spesimen masih mengalami deformasi elastis jika diberi regangan

disebut daerah elastis, dari kurva daerah elastis ditunjukkan dengan garis linear.

Pada daerah elastis ini dapat ditentukan besaran mekanik berupa modulus

elastisitas dan resilience. Modulus elastisitas didapat dengan menghitung gradien

dari kurva daerah elastis. Resilience adalah energi tiap satuan volum spesimen

yang mampu diserap oleh spesimen selama terdeformasi elastis, resilience didapat

dengan menghitung luas daerah dibawah kurva elastis.

Modulus elastisitas = 240 Mpa / 0,002 = 120000 Mpa

Resilience = (0,002*240)/2 = 240 KJ/mm3

Sedangkan deformasi plastis adalah fenomena yang terjadi setelah

deformasi elastis, deformasi plastis ditandai dengan spesimen saat diberi regangan

lalu regangan tersebut dilepaskan maka spesimen tidak akan kembali ke panjang

awal sebelum diberi regangan, sederhananya spesimen tersebut mengalami

deformasi permanen. Pada daerah plastis besaran mekanik yang didapat adalah %

Page 29: Laporan Modul a-13711010

elongasi yang menyatakan besar regangan maksimum yang dapat diterima

spesimen sebelum mengalami fracture ( patah ). Besaran lain yaitu toughness,

yaitu ukuran yang menyatakan kemampuan spesimen untuk menyerap energi

hingga spesimen mengalami fracture. Besar toughness didapat dengan

menghitung luas seluruh daerah di bawah kurva stress-strain. Toughness

menyatakan energi maksimum yang dapat diterima spesimen tanpa

menyebabkanya patah. Fenomena lain ada strain-hardening, yaitu fenomena

dimana spesimen menjadi semakin keras seiring dengan deformasi plastis yang

spesimen tersebut alami. Hal ini terjadi karena saat spesimen mengalami

deformasi plastis ada dislokasi yang bergerak di bidang slip, setelah regangan

dilepas lalu diberi regangan lagi maka dislokasi baru akan bergabung dengan

dislokasi yang lama, dislokasi yang bertambah akan meningkatkan rapat dislokasi.

Dislokasi yang satu akan menghambat pergerakan dislokasi yang lainya sehingga

semakin tinggi rapat dislokasi semakin sulit material mengalami dislokasi,

akibatnya material tersebut akan semakin sulit untuk mengalami deformasi yang

berdampak pada meningkatnya kekerasan dari material tersebut.

% EL = (Lf-Lo)*100% / Lo = ( 34.34 – 25 )/25 = 37,36 %

Persen elongasi refererensi adalah sebesar 37 %, hasil dari praktikum sudah

mendekati nilai tersebut, perbedaan angka yang terjadi disebabkan karena ketidak

telitian dalam pengukuran panjang akhir dengan panjang awal.

Batas antara daerah elastis dengan plastis disebut dengan yield point, pada

daerah ini terjadi transisi spesimen dari bersifat elastis menjadi plastis. Tegangan

pada titik ini disebut yield strength, yaitu tegangan maksimum yang dapat

diterima spesimen sebelum terdeformasi secara plastis. Untuk menghitung yield

strength dapat menggunakan metode offset 0,2%. Caranya dengan

menggambarkan garis linear sejajar dengan kurva elastis yang dimulai dari strain

= 0,002. Dari perpotongan garis ini dengan kurva stress-strain akan didapat

tegangan yield.

Tegangan yield = 250 Mpa

Page 30: Laporan Modul a-13711010

Tegangan yield referensi = 225 Mpa

Perbandingan tegangan yield saat praktikum dengan referensi, dapat dilihat

tegangan lebih besar dibandingkan saat referensi karena pengaruh kalibrasi yang

dilakukan saat uji tarik sedang berlangsung. Sehingga pembacaan gaya pada skala

melebihi gaya aktual yang terjadi.

Saat spesimen mencapai UTS terjadi suatu fenomena bernama necking,

yaitu penyempitan luas penampang pada satu tempat. Saat necking laju

pengurangan luas permukaan jauh lebih besar daripada laju perubahan panjang

spesimen. Setelah necking deformasi hanya terjadi di daerah necking saja, karena

luas permukaan yang sangat kecil dibanding daerah lain rawan mengalami

tegangan yang besar sehingga deformasi plastis terjadi pada daerah necking

dibanding dengan daerah lain.

Gage length ditentukan sebagai standar panjang spesimen awal untuk

menentukan regangan pada suatu titik. Gage length juga berguna untuk

memusatkan tempat terjadinya necking/fracture agar mudah diamati.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan :

Tegangan tensile engineering = 530,717 Mpa

Page 31: Laporan Modul a-13711010

Tegangan yield engineering = 250 Mpa

% Elongasi = 7,008 %

Modulus elastisitas = 120000 Mpa

Resilience = 240 KJ/mm3

Koefisien strain-hardening (n) = 0,253

Koefisien kekuatan = 1135 Mpa

DAFTAR PUSTAKA

Dieter, George E.Mechanical Metallurgy. McGraw Hill Book Co. 1988.

Hal 275-286

Callister, William D.Materials Science and Engineering An

Introduction, SixthEdition. New York: John Wiley& Sons. 2003. Halaman

150-174

http://www.steel-grips.com/ (diakses tanggal 15 Maret 2013 jam 19.30)

http://www.readcube.com/articles/10.1038/nmat1765 (diakses tanggal 16

Maret 2013 jam 1.03)

LAMPIRAN

RANGKUMAN PRAKTIKUM

Modulus elastisitas :

Page 32: Laporan Modul a-13711010

Modulus elastisitas pada baja karbon rendah, medium, dan tinggi memiliki nilai

yang sama, hal ini karena ikatan yang mempengaruhi hanya ikatan antara Fe-Fe

dan Fe-C, ikatan dengan unsur lain diabaikan karena kadarnya hanya sedikit.

Pengaruh %C terhadap kekuatan baja :

Pada baja penambahan atom karbon akan menghambat laju dislokasi pada bidang

slip Fe-C, dislokasi yang dihambat akan menyebabkan material sulit mengalami

deformasi plastis lalu akibatnya tegangan yield nya pun naik dengan penambahan

%C. Dengan memodifikasi tegangan yield dan keuletan material akan dapat

mengubah sifat dari material tersebut sesuai dengan kebutuhanya.

Slip system :

Slip system adalah suatu sistem yang terdiri dari bidang slip dan arah slip, slip

system merupakan tempat mekanisme dislokasi terjadi. Dislokasi bergerak dalam

sebuah bidang slip dengan arah sesuai dengan arah slipnya.

TUGAS TAMBAHAN :

1. Untuk mengukur perubahan gaya yang terjadi pada alat uji tarik

menggunakan alat yang bernama loadcell, dalam sebuah loadcell terdiri dari

suatu strain gauge. Gaya yang diberikan akan membuat strain gauge

terdeformasi, regangan yang dialami strain gauge akan merubah daya hambat

dari sebuah resistor, lalu dari perubahan daya hambat resistor tersebut dirubah

menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan terbaca dalam satuan volt di

dalam komputer.

Untuk mengukur perubahan panjang digunakan extensometer, extensometer

terdiri dari 2 bagian pengukur yang saat sebelum pengujian di pasangkan

pada spesimen, saat uji mulai dilakukan 2 bagian tersebut akan meregang

saling menjauhi. Perubahan panjang spesimen diukur dari perubahan panjang

jarak 2 bagian extensometer.

2. Kurva elastomer memiliki bentuk yang landai karena elastomer memiliki

modulus elastisitas yang sangat rendah dan % elongasi yang sangat tinggi,

Page 33: Laporan Modul a-13711010

elastomer sangat mudah terdeformasi secara elastis dan karena % elongasinya

tinggi maka regangan untuk membuatnya mencapai tensile strengthnya

sangatlah tinggi. Elastomer akan kembali ke panjang awalnya jika regangan

yang diberikan masih berada di bawah % elongasi dan tegangan yang dialami

dibawah