Hal ini dikarenakan sifat logam dapat berubah sehingga pengetahuan mengenai metalurgi terus berkembang. Proses pengujian logam merupakan proses mempelajari bahan untuk mengetahui sifat dan karakteristiknya, yang meliputi sifat mekanik, sifat fisik, bentuk struktur dan komposisi unsur-unsur yang dikandungnya. Pengujian non-destruktif (NDT) merupakan proses pengujian logam yang tidak boleh merusak logam atau benda yang diuji.
Sifat mekanik merupakan kemampuan suatu bahan dalam menerima suatu beban atau gaya tanpa menimbulkan kerusakan pada benda tersebut. Menyatakan kemampuan suatu bahan dalam menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut patah, kekuatan ini terdiri dari: kuat tarik, kuat tekan, kuat geser, dan sebagainya. Sebutkan kemampuan suatu bahan dalam menerima tegangan tanpa menyebabkan perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.
Merupakan kemampuan suatu material untuk menerima tegangan atau regangan tanpa menyebabkan perubahan bentuk atau defleksi. Menunjukkan kemampuan suatu material untuk menyerap sejumlah energi tertentu tanpa menyebabkan kerusakan atau jumlah energi yang dibutuhkan untuk menghancurkan suatu material. Pengujian tarik merupakan suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu material dengan memberikan beban gaya sepanjang sumbu yang sama [Askeland, 1985].
Pengujian tarik digunakan untuk mengukur ketahanan material terhadap gaya statis yang bekerja lambat.
Bentuk dan Dimensi Spesimen uji
Kurva Tegangan dan Regangan
Tegangan teknik diperoleh dengan membagi beban yang diberikan dengan luas penampang awal benda uji. Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan-regangan rekayasa adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan membagi regangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan dengan panjang awalnya. Bentuk dan besarnya kurva tegangan-regangan suatu logam bergantung pada komposisinya, perlakuan panas, deformasi plastis, laju regangan, suhu, dan keadaan tegangan yang ditentukan selama pengujian.
Parameter yang digunakan untuk menggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah kuat tarik, titik luluh atau titik luluh, persen pemanjangan dan pengurangan luas. Deformasi tidak berubah ketika diberi beban, daerah redaman yang tidak menimbulkan deformasi ketika beban dihilangkan disebut daerah elastis. Awalnya, pengerasan regangan lebih besar dari yang diperlukan untuk mengkompensasi penurunan luas penampang spesimen dan tegangan teknik (sebanding dengan beban F), yang terus meningkat seiring dengan meningkatnya tegangan.
Akhirnya tercapai suatu titik di mana pengurangan luas penampang lebih besar daripada peningkatan deformasi beban yang disebabkan oleh pengerasan regangan. Kondisi ini pertama kali dicapai pada titik sampel yang sedikit lebih lemah dibandingkan kondisi tanpa beban. Semua deformasi plastis selanjutnya terkonsentrasi di area ini dan spesimen mulai menyempit secara lokal.
Karena pengurangan luas penampang lebih cepat daripada peningkatan regangan akibat pengerasan regangan, maka beban aktual yang diperlukan untuk mendeformasi benda uji akan berkurang dan demikian pula tegangan teknik pada Persamaan (1) hingga terjadi kegagalan. Dari kurva uji tarik yang diperoleh dari hasil pengujian akan diperoleh beberapa sifat mekanik benda uji, sifat-sifat tersebut antara lain [Dieter, 1993] :.
Kekuatan Tarik
Tegangan di mana deformasi plastis atau kekuatan luluh mulai diamati bergantung pada sensitivitas pengukuran regangan. Sebagian besar material mengalami perubahan sifat dari elastis menjadi plastis yang terjadi secara bertahap, dan titik di mana deformasi plastis mulai terjadi sulit untuk ditentukan. Kriteria yang berbeda untuk permulaan kekuatan luluh telah digunakan, bergantung pada keakuratan pengukuran regangan dan data yang akan digunakan.
Kekuatan luluh adalah tegangan terbesar yang masih dapat ditahan suatu material tanpa adanya tegangan sisa permanen yang dapat diukur yang terjadi ketika beban dihilangkan. Dengan meningkatnya keakuratan pengukuran regangan, nilai batas elastis menurun hingga batas yang sama dengan batas elastis sebenarnya yang diperoleh dari pengukuran regangan mikro. Pada ketelitian regangan yang sering digunakan dalam kuliah teknik (10-4 in./in.), batas elastisnya lebih besar dari batas proporsionalnya.
Kekuatan luluh (yield strength)
Tegangan di mana deformasi plastis atau titik luluh diamati bergantung pada sensitivitas pengukuran regangan. Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastis menjadi plastis, yang terjadi sedikit demi sedikit, dan titik mulai terjadinya deformasi plastis sulit ditentukan secara tepat. Definisi yang sering digunakan untuk sifat ini adalah bahwa kekuatan luluh ditentukan oleh tegangan yang berhubungan dengan perpotongan kurva tegangan-regangan dengan garis yang sejajar dengan pergeseran elastis kurva pada suatu regangan tertentu.
Cara yang baik untuk mengamati kekuatan luluh offset adalah setelah benda uji dibebani hingga kekuatan luluh offset 0,2% dan kemudian ketika beban dihilangkan, benda uji akan bertambah panjang sebesar 0,1 hingga 0,2%, lebih panjang dibandingkan saat diam. dulu Set stress di Inggris sering dinyatakan sebagai test stress (proff stress), dimana nilai setnya adalah 0,1% atau 0,5%. Kekuatan luluh yang diperoleh dengan metode offset biasanya digunakan untuk keperluan desain dan spesifikasi, karena metode ini menghindari kesulitan dalam mengukur batas elastis atau batas proporsional.
Pengukuran Keliatan (keuletan)
Modulus Elastisitas
Persamaan tersebut menunjukkan bahwa material yang ideal untuk menahan beban energi pada aplikasi dimana material tersebut tidak mengalami deformasi permanen, misalnya pegas mekanis, adalah material yang mempunyai tegangan luluh yang tinggi dan modulus elastisitas yang rendah. Luas ini menunjukkan jumlah energi per satuan volume yang dapat diterapkan pada material tanpa menyebabkan material tersebut pecah.
Yang Digunakan Serta Prosedur Pengujian
Dasar Teori Pengujian Impact
Prisip Kerja Pengujian Impact
Meode Charpy
Pada metode ini, benda uji diletakkan secara mendatar atau mendatar dengan takik menghadap menjauhi tepi tumbukan. Hal ini disebabkan karena pada metode ini energi yang hilang dari tepi pengaku akibat tahanan penempatan benda uji lebih kecil dibandingkan metode lainnya. Dengan demikian, asumsi bahwa energi yang hilang diserap oleh sediaan yang rusak dapat diperkirakan lebih dekat.
Metode Izod
Pada pengujian kali ini kami menggunakan metode Charpy karena pada pengujian ini energi yang digunakan seluruhnya digunakan untuk memuat sampel. Sedangkan menurut metode isot, tidak seluruh energi yang digunakan diberikan pada sampel, melainkan sebagian energi diberikan pada penampang sampel. Hal ini disebabkan benda uji yang ulet akan patah pada batas butir (transgranular), sedangkan benda uji yang getas akan memotong butiran itu sendiri (intergranular).
Pengujian kekerasan merupakan pengujian yang paling efektif karena dengan pengujian ini kita dapat dengan mudah mengetahui gambaran sifat mekanik suatu material. Dengan melakukan pengujian yang berat, material dapat dengan mudah diklasifikasikan sebagai material ulet atau getas. Kekerasan ban merupakan ketahanan permukaan ban terhadap penetrasi beban dengan berat tertentu dan ujungnya berbentuk bola atau kerucut.
Yang berbentuk bola disebut IRHD (Derajat Kekerasan Karet Internasional) dan yang berbentuk kerucut: Derajat kekerasan pantai.
Metode Pengujian Kekerasan
Walaupun pengukuran hanya dilakukan pada titik atau area tertentu, namun nilai kekerasan cukup berharga untuk menunjukkan kekuatan suatu material. Pada metode Rockwell, pengukuran dilakukan langsung oleh mesin, dan mesin tersebut secara langsung menunjukkan angka kekerasan material yang diuji. Pada metode Rockwell normal, permukaan logam yang akan diuji ditekan dengan indentor dengan gaya tekan sebesar 10 kg, beban awal (beban Po kecil) sehingga ujung indikator menembus permukaan hingga kedalaman h.
Selama ini tegangan dilanjutkan dengan melepaskan beban utama; Hanya beban awal yang tersisa saat ini, yaitu kedalaman penetrasi titik lekukan.Dengan menggunakan metode Rockwell, berbagai skala dapat digunakan tergantung pada kombinasi jenis lekukan dan ukuran muatan utama yang digunakan. Uji kekerasan Rockwell juga didasarkan pada penekanan suatu indentor dengan gaya tekanan tertentu terhadap permukaan logam yang rata dan bersih yang sedang diuji kekerasannya. Setelah gaya tekan dikembalikan menjadi gaya kecil, maka yang dijadikan dasar perhitungan nilai kekerasan Rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter atau diagonal tanda lekukan, melainkan “kedalaman tanda lekukan yang terjadi”. .
Hasil uji kekerasan Vickers tidak bergantung pada besarnya gaya tekan (berbeda dengan Brinell), dengan gaya tekan yang berbeda akan menunjukkan hasil yang sama untuk material yang sama. Meyer mengukur kekerasan dengan cara yang hampir sama seperti Brinell juga menentukan indentor bola, hanya saja angka kekerasan tidak dihitung berdasarkan area tampak terkompresi, tetapi dihitung berdasarkan area proyeksi terlihat terkompresi. Dengan cara ini, pengukuran tidak lagi dipengaruhi oleh besarnya tekanan yang digunakan untuk mendorong indentor (jadi tidak seperti Brinell).
Microhardness test
Data Pengujian Tarik
Pada proses pengujian tarik, dengan diameter awal sampel do = 5 mm, dan P = F = 32,668 kg, maka akan diperoleh hasil kekuatan tarik sebagai berikut: Rumus kuat tarik atau rumus tegangan ultimit. Persentase pertambahan panjang kurang dari 50% maka bahan dikatakan getas, sedangkan bila lebih dari 50% maka bahan dikatakan ulet sehingga dapat diformulasikan.
Saran
