Makalah Pengujian Tarik Jurusan Teknik M

MAKALAH PENGUJIAN TARIK

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah pengujian bahan

semester 4 dengan dosen pengempu mata kuliah Heri Yudiono S.Pd., M.T.

Oleh :

Ahmad Rifai

5201413061

PRODI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

BAB I PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Salah satu pengujian yang digunakan untuk mengetahui sifat mekanis logam adalah uji tarik (tensile test ). Uji tarik merupakan salah satu metode pengujian yang sederhana dan sering dilakukan oleh teknisi, akademisi teknik dan mahasiswa. Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, khususnya kekuatan tarik, kekerasan, keuletan dan ketangguhan maka dilakukan pengujian uji tarik. Pengujian tersebut, sangat berguna untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu logam dan sangat berguna sebagai data untuk para engineer dalam melakukan perancangan poros atau elemen mesin lainnya.

Suatu logam juga mempunyai sifat-sifat tertentu yang dibedakan atas sifat fisik, mekanik, thermal, dan korosif. Salah satu yang penting dari sifat tersebut adalah sifat mekanik. Sifat mekanik terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat mekanik bahan sangat berpengaruh terhadap semua industri karena dengan sifat mekanis yang berbeda maka dapat digunakan untuk kebutuhan yang berbeda pula. Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik.

Dalam pembuatan suatu konstruksi diperlukan material dengan spesifikasi dan sifat-sifat yang khusus pada setiap bagiannya. Sebagai contoh dalam pembuatan konstruksi sebuah jembatan. Diperlukan material yang kuat untuk menerima beban diatasnya. Material juga harus elastis agar pada saat terjadi pembebanan standar atau berlebih tidak patah. Salah satu contoh material yang sekarang banyak digunakan pada konstruksi bangunan atau umum adalah logam.

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material.

2. Rumusan Masalah

a. Apakah pengertian pengujian tarik? b. Bagaimana teori uji tarik?

c. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis spesimen uji tarik? d. Bagaimana cara melakukan pengujian tarik?

e. Hasil apa yang didapat dari proses uji tarik?

3. Tujuan

Tujuan yang diharapkan setelah mahasiswa menyelesaikan makalah uji tarik ini, diantaranya :

a. Mahasiswa dapat mengetahui pengertian uji tarik serta dapat menerapkan teori-teori apa sajakah yang dapat digunakan dalam prosedur uji tarik

b. Mahasiswa mmenyebutkan serta menjelaskan jenis-jenis spesimen pada uji tarik c. Mahasiswa dapat mengetahui metode atau cara yang dapat dilakukan untuk

melakukan proses uji tarik

BAB II ISI 1. Pengertian Uji Tarik

Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Uji tarik juga dapat diartikan sebagai suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang sesumbu. Percobaan ini untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut. Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.

2.

Teori Pengujian Tarik

Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan pada Gbr.1. Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.

Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate Tensile Strength” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tarik maksimum.

Hukum Hooke (Hooke’s Law)

Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau linear zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut:

“rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan”

Stress adalah beban dibagi luas penampang bahan dan strain adalah pertambahan

panjang dibagi panjang awal bahan.

Stress: σ = F/A F: gaya tarikan, A: luas penampang Strain: ε = ΔL/L ΔL: pertambahan panjang, L: panjang awal Hubungan antara stress dan strain dirumuskan: E = σ / ε

Untuk memudahkan pembahasan, Gambar.1 kita modifikasi sedikit dari hubungan antara gaya tarikan dan pertambahan panjang menjadi hubungan antara tegangan dan regangan (stress vs strain). Selanjutnya kita dapatkan Gambar.2, yang merupakan kurva standar ketika melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan (σ) dan regangan (ε) selalu tetap. E diberi nama

“Modulus Elastisitas” atau “Young Modulus”. Kurva yang menyatakan hubungan antara

strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurvaSS (SS curve).

Bentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya dibuat spesimen dengan dimensi seperti pada Gambar.3 berikut.

Gbr.3 Dimensi spesimen uji tarik (JIS Z2201).

Gbr.4 Ilustrasi pengukur regangan pada spesimen

Perubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada Gbr.4. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.

3.

Jenis-jenis Spesimen Uji Tarik

Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari ASTM E8 atau D638. Standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length. Face dan grip adalah faktor penting. Dengan pemilihan setting yang tidak tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah dalam daerah grip (jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang tidak valid. Face harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face. contoh spesimen pada proses uji tarik salah satunya adalah komposit Al-SiC.

4.

Cara Melakukan Pengujian Tarik

ulir silinder akan membawa atau menggerakan bagian crosshead. Sementara itu di bagian bawah di buat static. dibagian crosshead terdapat sensor loadcell yang akan mengukur besarnya gaya tarik, sedangkan untuk mengukur perubahan panjang digunakan strain dideteksi lewat pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.

Adapun langkah – langkah yang dikerjakan dalam percobaan ini yaitu : a. Menyiapkan spesimen dan alat uji tarik yang akan digunakan b. Mengalibrasi alat uji tarik yang akan digunakan

c. Menempatkan spesimen pada tempat yang telah disediakan pada alat uji tarik d. Mengontrol alat agar spesimen yang telah ditempatkan tercengkram dengan

sempurna pada alat uji tarik

e. Memutar pengontrol kecepatan pada control panel f. Mengamati hasil pengukuran pada monitor control panel

5.

Hasil Proses Uji Tarik

Interpretasi dari hasil uji tarik dapat dijelaskan sebagai berikut

a. Kelenturan (ductility)

Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur

(ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang

dari itu suatu bahan disebut getas (brittle).

b. Derajat kelentingan (resilience)

Derajat kelentingan didefinisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus Kelentingan (Modulus of Resilience), dengan satuan strain energy per unit volume (Joule/m3 atau Pa).

Kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus Ketangguhan (modulus of toughness).

d. Pengerasan regang (strain hardening)

Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis.

e. Tegangan sejati , regangan sejati (true stress, true strain)

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Tingkat kekerasan bahan itu berbeda-beda, tergantung spesimen yang digunakan 2. Semakin rendah suhu, material semakin keras, dan sebaliknya.

B. Saran

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disarankan :

DAFTAR PUSTAKA

Askeland., D. R., 1985, “The Science and Engineering of Material”, Alternate Edition, PWS Engineering, Boston, USA

Dieter, E. George, 1993, “Metalurgi Mekanik”, Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama.

Rawle, Fanny, dan Trude Freeman. 1963. Tensile Testing. Huddersfield: Schofield & Sims Publisher.

Santoso, Budi Slamet. 2008. Pengujian Bahan Sebagai Dasar Kualitas Material. Jakarta: Direktorat Jenderal Keteknikan Indonesia.

Satriawan, Halus. 2010. Evaluasi Material dengan Uji Fisik. Jurnal Metalurgi Fakultas Teknik Universitas Almuslim. Vol. 10 , No. 1: 2-10.

Silitonga, P. H. 1993. Definitional Of Tensile Testing. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Material.

Simanjuntak, Johny Orlando 2009. Analisis Kekenyalan Komposit. Jurnal Departemen Permesinan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 38, (2), 89-103.

Syamsurizal., Cari., Darsono. 2013. Tahap-tahap Pengujian Bahan yang Baik. Indonesian Journal of Applied Physics. Vol. 3, No.1: 99-106.

Tino dan Aji. 2004. Sejarah Proses Pengujian Bahan. Edisi XIV: 15.