Sirmas Munte, ST, MT
PRODI: TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MEDAN AREA
KLASIFIKASI MATERIAL
MATA KULIAH MATERIAL TEKNIK (Materials Engineering )
2 sks
PERTEMUAN - 4
STANDAR MATERIAL DAN STANDAR PRODUK
STANDAR MATERIAL MERUPAKAN ATURAN YANG DITERAPKAN DALAM MEMPRODUKSI SETIAP MATERIAL
STANDAR MATERIAL DIMAKSUDKAN AGAR MASYARAKAT
MEMPEROLEH PEMAHAMAN DAN PERSEPSI YANG SAMA TERHADAP SUATU MATERIAL YANG AKAN DIGUNAKAN
BEBERAPA STANDAR YANG DIBERLAKUKAN UNTUK JENIS MATERIAL LOGAM, YAITU:
• ASTM (American System for Testing Material)
• AISI (American Iron and Steel Institute)
• UNS (Unifield Numbering System)
• AA (Aluminium Association)
• SAE (Society Automotive Engineering)
• DIN (Deutches Institut fur Normung)
• JIS (Japan Industrial Standard)
STANDAR PRODUK, MERUPAKAN PENENTUAN BATAS-BATAS DASAR UNTUK MEMENUHI KUALITAS DAN KEAMANAN DALAM
SPESIFIKASI PRODUK YANG DIHASILKAN MANUFAKTUR ATAU JASA
MANFAAT PENERAPAN STANDAR PRODUK, YAITU:
• Meningkatkan citra perusahaan
• Meningkatkan kinerja lingkungan perusahaan
• Meningkatkan efisiensi kegiatan
• Memperbaiki manajemen perusahaan dengan menerapkan PDCA (plan, do, check, action)
• Meningkatkan penataan terhadap ketentuan dan peraturan
• Mengurangi resiko usaha
• Meningkatkan daya saing
• Meningkatkan komunikasi internal dan eksternal
• Mendapat kepercayaan dari konsumen/mitra/pemodal
STANDAR UJI
SETIAP NEGARA MEMILIKI STANDARISASI MASING-MASING UNTUK BERBAGAI PRODUK YANG DIMILIKI
SECARA INTERNASIONAL BERLAKU STANDAR ISO (INTERNASIONAL STANDARD ORGANIZATION)
UNTUK MATERIAL LOGAM BERIKUT DIPERKENALKAN 5 (LIMA) STANDARD YANG BERLAKU DI DUNIA
1. STANDAR NASIONAL INDONESIA (SNI) 2. JAPAN INDUSTRIAL STANDARD (JIS)
3. DUTCSCHES INSTITUT FUR NORMUNG (DIN) 4. AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE (AISI)
5. AMERICAN STANDARD TESTING AND MATERIAL (ASTM)
1. STANDAR NASIONAL INDONESIA (SNI)
SNI merupakan organisasi yang menerbitkan acuan (standar) yang berlaku secara nasional di Indonesia.
SNI diawasi oleh Badan Standardisasi Nasional (BSN) dan hasilnya dipublikasikan oleh BSN.
Berikut daftar beberapa standar SNI untuk pengujian logam:
SNI 07-0371-1998, Standar batang uji tarik untuk bahan logam.
SNI 07-3018-1992, Standar baja pelat, strip dan lembaran canai panas untuk tabung gas.
SNI 07-0040-2006, Kawat baja karbon rendah
SNI 07-0053-2006, Batang kawat baja karbon rendah SNI 07-2052-2006, Baja karbon untuk tulang beton SNI 07-0601-2006, Baja karbon dalam bentuk plat
SNI 07-3018-2006, Baja lembaran pelat dan gulungan canai panas untuk tabung gas (Bj TG).
dll
2. JAPAN INDUSTRIAL STANDARD (JIS)
JIS merupakan organisasi standar yang dibentuk oleh pemerintah Jepang untuk bidang perindustrian.
JIS diawasi oleh Japan Industrial Standard Comitte (JISC) dan hasilnya dipublikasikan oleh Japan Standard Assosiation (JSA).
Berikut daftar beberapa standar JIS untuk pengujian logam:
JIS G 1253, Iron and steel--Methods for spark atomic emission spectrometryc analysis.
JIS G 3193-1990, Dimensions mass and permissible variations of hot rolled steel plates, sheets and strip.
JIS G 3116,Steel sheets, plates and strip for gas cylinders.
JIS G 4105,Chromium Molybdenum hot rolled.
JIS Z 2201, Test Piece for Test for Metallic.
JIS Z 2241, Method For Tensille Test for Metallic Materials dll
3. DUTCSCHES INSTITUT FUR NORMUNG (DIN)
DIN merupakan organisasi standard di negara Federal Republic Jerman.
DIN mempunyai beberapa ketentuan, diantaranya:
Untuk baja struktur diawali dengan ST dan diikuti bilangan yang menunjukkan kekuatan tarik minimumnya.
Berikut daftar beberapa standar DIN untuk baja struktur:
DIN ST 37, baja struktur dengan kekuatan tarik 37 kg/mm2.
DIN ST 37-2,baja struktur dengan kekuatan tarik 37 kg/mm2, namun lebih murni dari ST 37.
DIN ST 37-3,baja struktur dengan kekuatan tarik 37 kg/mm2, namun lebih murni dari ST 37 dan ST 37-2.
DIN ST C35, baja dengan kadar karbon (C) 0,35%.
DIN 15Cr3, baja dengan 0,15% C dan ¾% Cr.
DIN X45CrSi9, baja dengan 0,45% C, 9% Cr dan sedikit Si
DIN of 1.3343, carbon steel and high tensile strength casting steel.
dll
4. AMERICAN IRON AND STEEL INSTITUTE (AISI)
AISI merupakan lembaga (organisasi) di Amerika yang membuat standar untuk komposisi baja.
AISI membuat aturan:
100 series (low alloy steels)
200 series (austenitic chromium manganese steels) 300 series (austenitic chromium nikel steels)
400 series (ferritic or martensitic steels)
Berikut daftar beberapa standar AISI untuk baja struktur:
AISI 304 : Cr(18%) Ni(10%) C(0,05%)
AISI 304 L : (Low Carbon) Cr(18%) Ni(10%) C(<0,03%) AISI 316 : Cr(16%) Ni(11.3/13 %) Mo(2/3 %)
AISI 316 L : (Low Carbon): Cr(16,5/18,5%) Ni(10,5/13,5%) Mo(2/2,25%) C(< 0.03%)
AISI 316 LN : (Low Carbon Nitrogen) (presence of dissolved nitrogen in the crystal lattice of the material)
AISI 430 : Cr(16/18 %) C(0,08%) dll
5. AMERICAN STANDARD TESTING AND MATERIAL (ASTM)
ASTM merupakan lembaga (organisasi) internasional yang berkedudukan di Amerika yang membuat standar untuk keperluan penelitian akademis maupun industri.
Berikut daftar beberapa standar ASTM untuk baja struktur:
ASTM A956, Standard Test Method for Equotif Hardness Testing of Steel Products
ASTM A36/A36M, Specificaton for Carbon Structural Steel.
ASTM E10, Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials
ASTM E18, Standard Test Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials.
ASTM E92, Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials.
ASTM E103, Standard Test Method for Rapid Indentation Hardness Testing of Metallic Materials
dll
2. UJI MEKANIK DAN INTERPRETASINYA
TUJUAN PENGUJIAN MEKANIK
• Untuk mengevalusi sifat mekanis dasar material untuk dipakai dalam disain.
• Untuk memprediksi kerja material dalam kondisi pembebanan.
• Untuk memperoleh data sifat mekanis material, misalnya kekuatan (strength), kekakuan (stiffness), elastisitas (elasticity), plastisitas (plasticity) dan ketangguhan (toughness).
ADA 4 (EMPAT) PENGUJIAN MEKANIK YANG UMUM DILAKUKAN, YAITU:
• uji tarik (tensile test)
• uji tekan (compression test)
• uji torsi (torsion test)
• uji geser (shear test)
Uji Tarik dimaksudkan untuk mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva yang menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang
benda uji.
Yang menjadi perhatian adalah kemampuan maksimum material dalam menahan beban atau tegangan tarik
maksimum (Ultimate Tensile Strength)
PROFIL DATA YANG DIPEROLEH DARI HASIL UJI TARIK SEBAGAIMANA PADA GAMBAR BERIKUT
1. Batas Elastis (Elastic Limit) δE
Dinyaatakan dengan titik A pada gambar diatas.
Bila benda uji ditarik hingga titik A, kemudian beban dihilangkan, maka benda uji hampir kembali pada kondisi semula (regangan = 0). Tetapi bila benda uji ditarik melewati titik A, maka terjadi perubahan permanen (permanent strain) dari benda uji.
2. Batas Proporsional (Proportional Limit) δp
Batas proporsional yang bisa ditolelir biasanya sama dengan batas elastis.
3. Deformasi Plastis (Plastic Deformation)
Bila bahan uji ditarik melewati batas proporsional, maka terjadi perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula.
4. Tegangan Luluh Atas (Upper Yield Stress) δuy
Tegangan maksimum sebelum bahan uji memasuki fase peralihan deformasi elastis ke plastis.
5. Tegangan Luluh Bawah (Lower Yield Stress) δly
Tegangan rata-rata sebelum bahan uji memasuki fase peralihan deformasi elastis ke plastis.
6. Regangan Luluh (Yield Strain) εy
Regangan permanen saat benda uji akan memasuki fase deformasi plastis.
7. Regangan Elastis (Elastic Strain) εe
Regangan yang diakibatkan elastis benda uji, karena ketika beban dilepaskan ada regangan untuk kembali ke posisi semula.
8. Regangan Plastis (Plastic Strain) εp
Regangan yang disebabkan perubahan plastis benda uji.
9. Regangan Total (Total Strain) εT
Gabungan regangan elastis dan regangan plastis.
εT = εe + εp
Pada gambar diatas, perhatikan titik B, yang merupakan regangan total dari beban OABE
Ketika beban dilepas, posisi regangan pada titik E, dan besaran regangan yang tinggal (OE) = regangan plastis.
10. Tegangan Tarik Maksimum (Ultimate Tensile Strength)
Ditunjukkan pada titik C (δβ) gambar diatas, merupakan besar tegangan maksimum yang diperoleh dari uji tarik.
11. Kekuatan Patah (Breaking Strenght)
Ditunjukkan pada titik D, merupakan besar tegangan dimana benda uji patah (putus)
