uji fatigue

7/24/2019 Uji Fatigue

http://slidepdf.com/reader/full/uji-fatigue 1/6

RANGKUMAN PRAKTIKUM

Tujuan pengujian bending, yaitu:

1. Menentukan kekuatan material. Informasi kekuatan material diperlukan

untuk memperkirakan beban maksimum yang diperbolehkan agar tidak

patah/gagal.

2. Menentukan modulus elastisitas. Sebenarnya, modulus elastisitas dapat

ditentukan melalui uji tarik. amun, untuk menentukan modulus elastisitas

material getas seperti keramik, lebih baik dengan uji bending. !ada uji

tarik material getas, elongasinya sangat ke"il dan langsung patah.

Sedangkan pada uji bending, defleksinya masih dapat dihitung sehingga

akurasi perhitungan modulus elastisitas material getas lebih baik.

#ekuatan lentur $ flexural strength% adalah kekuatan suatu material untuk

dapat menahan beban bending sampai sesaat sebelum patah.

Suatu komponen $mesin, jembatan, turbin% yang mengalami beban

dinamik dapat mengalami gagal/patah se"ara tiba&tiba. 'ntuk memperkirakan

kapan material tersebut gagal, dilakukan pengujian lelah $fatigue%. 'ji lelah juga

dapat mengetahui mekanisme perpatahan, yaitu:

1. (ra"k Initiation, yaitu mun"ulnya retak yang dapat disebabkan oleh proses

pembuatan, "a"at, maupun porositas. (ra"k ini dapat mun"ul karena

pembebanan terus&menerus.

2. (ra"k !ropagation, yaitu penjalaran retakan yang disebabkan karena

material mengalami pembebanan. !ada fenomena "ra"k propagation

terdapat istilah beachmarks dan striation. Beachmarks dapat diamati

se"ara makro dan mun"ul saat komponen sedang dihidupkan $mengalami

tegangan% dan akan tidak ada ketika komponen dimatikan. Striation harus

diamati se"ara mikro dan akan selalu ada )alaupun komponen tidak

beroperasi.

*. +inal +ailure, yaitu material mengalami patah dan sudah tidak ada

bea"hmark dan striation.



+atigue limit adalah batas dimana suatu material tidak akan gagal jika

mengalami tegangan diba)ah batasnya.

!erbedaan *&point bending dan &point bending adalah pada bentuk grafik

momen dan grafik gaya gesernya.

'ntuk *&point bending, momen maksimum hanya terpusat di satu titik,

yaitu di tengah&tengah antara 2 tumpuan. Ini tidak baik karena jika salah

sedikit saja menerapkan beban maksimum atau tidak tepat di tengah, suatu

material dapat gagal.

'ntuk &point bending, momen maksimum tidak terpusat di satu titik

tetapi terdistribusi merata dari -/* sampai 2-/* $untuk pembagian jarak

tiga sama rata%. Ini lebih baik daripada * point bending karena kesalahan

peletakkan beban maksimum dapat diminimalisir karena momen

maksimum terdistribusi di beberapa daerah.

+enomena yang terjadi pada uji bending adalah:

1. efleksi, yaitu keadaan ketika a)alnya lurus menjadi melengkung.



2. Strain hardening . !eningkatan kekerasan disebabkan karena adanya

dislokasi. islokasi adalah pergerakan atom&atom di dalam sistem kristal

akibat tegangan mekanik. islokasi akan bergerak ketika mulai deformasi

plastis. ika material terus mengalami tegangan, dislokasi akan bergerak ke

energi yang lebih tinggi $batas butir% dan saling bertemu terjadi

multiplikasi dan akhirnya memadat. 0kibatnya dislokasi semakin sulit

bergerak. Inilah yang meyebabkan terjadinya peningkatan kekerasan pada

daerah yang mengalami deformasi plastis.

*. !eningkatan temperatur pada daerah yang mengalami deformasi. !ada

dasarnya, atom tidak pernah diam, tetapi selalu bergetar. #etika suatu

material diterapkan beban sampai mengalami deformasi plastis, atom&atom

akan bergerak dan saling bertabrakan se"ara massal sehingga

menimbulkan friksi dan panas.

#egagalan fatigue disebabkan oleh tegangan yang berfluktuasi. !ersamaan

mengenai tegangan fluktuasi $cyclic stress% sebagai berikut.

Mean stress, σ m=σ max+σ min

2

ange stress,σ

r=σ

maks−σ

min

0lternating stress, σ a=

σ r

2

0mplitudo, A=

σ a

σ m

atio, R=

σ maks

σ min



Sumber: ieter, Mechanical Metallurgy.

0pabila nilai mean stress nya negatif, maka material mengalami tegangan

tekan lebih dominan dan sebaliknya.

Sumber: (allister, Materials S"ien"e and ngineering: 0n Introdu"tion 3th

dition



ST*4 I&1525 adalah standar yang dibuat oleh erman. 0rtinya baja

$ steel % yang memiliki kekuatan tarik sebesar *46 M!a. ST*4 tergolong baja

karbon rendah $mild steel %. 7atas lelahnya pada siklus sekitar 165.

!enggolongan baja berdasarkan komposisi karbonnya:

1. 7aja karbon rendah dengan komposisi karbon kurang dari 6,289.

2. 7aja karbon sedang dengan komposisi karbon 6,289&6,569.

*. 7aja karbon tinggi dengan komposisi karbon 6,569&1,9.

!enambahan karbon pada baja termasuk metode interstitial solid&solution

strengthening. 0tom karbon yang lebih ke"il akan menempati ruang

kosong dan memberikan efek tarikan kepada atom&atom besi sehingga

semakin merapat. Ini menyebabkan kekuatan dan kekerasan material

meningkat. Semakin banyak komposisi karbon, kekuatan dan kekerasan

baja meningkat.

Sumber: (allister, Materials S"ien"e and ngineering: 0n Introdu"tion 3th

dition

iagram S& hanya dapat digunakan untuk rasio &1. 'ntuk rasio selain itu,

dapat digunakan iagram oodman.



Sumber: ieter, Mechanical Metallurgy

uji fatigue

Documents