Pengujian Tarik_ferdy.docx

BAB I Pengujian Tarik 2.1. Tujuan Tujuan dari pengujian tarik adalah bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu logam /panduannya, yaitu antara lian : a. Kekuatan tarik (Tensile strength) b. Kekuatan Luluh (Yield strength) c. Modulus Elastisitas d. Perpanjangan ( Elongation) e. Reduksi Penampang (Reduction in area) Selain itu pengujian tarik dilakukan untuk mengetahuai: a. Persamaan tegangan alir b. Koefisien pengerasan regangan c. Perbandingan regangan plastis 2.2. Teori Dasar Uji tarik adalah cara pengyjian yang paling mendasar. Pengujian ini saangat sederhanatidak mahal dan sudah mengalami standarisasi dia seluruh dunia, Misalnya di Amerikadengan ASTEMED dan Jepang dengan JIS 2241. Pengujian tarik ini adlah salah satu pengujian mekanik yang paling terkenal dan banyak di butuhkan untuk datadata material terutama sifat mekanik untuk keperluanengginering (rekayasa). Besaranbesaran atau data yang mendapatkan dari pengujian iniadalah modulus elastisitas, kekuatan tarik, kekuatan mulur, kekuatan patah, ketangguhan, danrenggangan. Pada perinsip pengujian tarik adalah batang specimen harus di sesuaikan denganstandar seperti (ASTM, JIS, DIN, SNI). Batang uji ada yang berbrntuk silindris dan berbentuk plat yang di tarik dengan beban statik sampai putus. Darai pengujiaan ini di dapat suatu kurva hubungan beban tarik(F), terhadap perpanjangan specimen(∆L). Kurva ini yang kemudian

akan di konversikan menjadi kurvategangan teknik vs renggangan teknik(T-e) dan digunakanuntuk mendapatkan sifat mekanik logam yang akan di uji. Adapun data yang kemudiandimaksud adalah kekuatan tarik, kekuatan mulur, elongasi, dan pengurangan luas penampang.Kurva tegangan – renggangan teknik dibuat dari hasil pengujian yang di dapatkan. Diagram kurva tegangan – renggangan sangat di butuhkan dalam pengujian tarik, karenauntuk menganalisis suatu material yang di uji tarik

2.1.Gambar Kurva Tegangan Regangan

Tegangan yang digunakan pada kurva adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik. Tegangan tarik tersebut di peroleh dengan cara membagi beban yangdib erikan dengan luas awal penampang benda uji. Uji tarik banyak digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan atau material dengancara memberikan gaya yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan rekayasa teknik dan desain produk, karena menghas ilkandata kekuatan material pengujian tarik yang digunakan untuk mengukur ketahanan suatumaterial

2.2. Gambar pengujian tarik

Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang di pergunakan padamaterial. Dimana specimen yang telah di nuji dan telah di standarisasi di lakukan pembebananunaxial sehingga specimen uji mengalami perenggangan dan pertambahan panjang hinggaakhirnya patah. Pengujian tarik relative sederhana, murah dan sangat terstandarisasi di bandingkan pengujian lain. Halhal yang perlu di perhatiakan agar pengujian menghasilkan nilai yangvalid adalah bentuk dan specimen lain yang di uji, pemilihan gips dan lain-lain. https://www.academia.edu

2.3.

Tata Cara Praktikum 2.3.1. Skema Proses

Siapkan spesimen

Pasang spesimen

Pasang kertas milimeter block

Pengujian dilakukan & Catat beban maksimum

Matikan mesin

Amati perubahan spesimen

2.3.Skema Gambar

2.32. Penjelasan Skema Proses 1. Siapkan spesimen uji, kemudian ukur dimensinya. 2. Pasang spesimen uji dan atur posisinya agar tegak lurus pada penjepit. 3. Pasang kertas milimeter block pada mesin uji untuk mendapatkan kurva mesin. 4. Nyalakan mesin uji dan gerakkan balok palang mesin uji (cross head) dengan kecepatan konstan. 5. Pengujian dilakukan sampai spesimen uji mengalami patah. 6. Catat berapa beban maksimum setelah patah pada skala yang terdapat pada mesijn uji. 7. Matikan mesin setelah spesimen uji patah. 8. Amati perubahan yang terjadi pada spesimen uji.

2.4. Alat dan Bahan 2.4.1. Alat 

Universal Testing Machine



Jangka sorong

 Penggaris 2.4.2.Bahan 

Spesimen uji berbentuk silinder (JIS Z220)



Kertas milimeter block

2.5. Pengumpulan dan Pengolahan Data 2.5.1.Pengumpulan Standar Pengujian Data Sebelum Penarikan : JIS Z 2201-1998 No.

Data

Keterangan

1

Jenis Material

Lowcarbon steel

2

Panjang Awal (𝑙0 )

𝑙0 = 100 𝑚𝑚

Panjang gauge length awal

3

Diameter Awal(𝑑0 )

𝑑0 = 6,03 𝑚𝑚

Diameter guage length awal

4

Luas Penampang (𝐴0 )

𝐴0 = 28,55 𝑚𝑚2

𝐴0 = 1⁄4 π 𝑑𝑜2

No 1.

Data Fmax

Keterangan Fmax = 1760

Fmax = 21

kg

Diperoleh dari

Kotak

pengujian pada mesin

2.

Skala

1 Kotak = 83,80 kg

Skala

3.

Fy

Fy = 9 kotak

Tentukan posisi Fy dari kurva mesin lalu hitung bebannya

4.

Panjang Akhir (lr )

lr = 125 mm

Panjang gauge length akhir

5.

Diameter Akhir (dr )

dr = 3,7 mm

Diameter guage length akhir

6.

Luas Penampang (Af )

Ar = 10,75 mm

A0 = 1⁄4 π dr 2

7.

Perubahan Panjang (△I )

△I = 26 mm

△I = l1 − l0 lalu

△I = 57 Kotak

bandingkan skalanya pada kurva mesin

8.

Kekuatan Tarik (σu )

σu = 6164 kg/mm2 =

σu = Fmax/A0

616,1 Mpa 9.

Kekuatan Luluh (σy )

σy= 26,41kg/mm2 = 264,1 Mpa

σy = Fy/A0

10.

Keuletan (ε)

ε = 13,06 % x 𝑙0 (100) mm

ε △I / l0 x 100 %

11.

Modulus Elastisitas E

E= 202,22kg/mm2 =

E = σy / ε

2.0222 Gpa Tabel 2.1. Pengumpulan Data

2.5.2. Pengolahan Data 

Konversi Kurva Mesin

1) F1 = (6 × 83,80) F1 = 502,8 2) F2 = (9 × 83,80) F1 = 7542 3) 𝐹3 = (14 × 83,83) 𝐹3 = 1173,2 4) 𝐹4 = (15 × 83,80) 𝐹4 = 1,257 5) 𝐹5 = (19 × 83,80) 𝐹5 = 1592,2 6) 𝐹6 = (17 × 83,80) 𝐹6 = 1424,6 7) 𝐹7 = (20 × 83,20) 𝐹7 =1,676 8) 𝐹8 = (21 × 83,80) 𝐹8 =1759,8 9) 𝐹9 = (21 × 83,80) 𝐹1 =1759,8

l1 = 3 x 0,45 l1 = 1,35 l2 = (4 × 0,45) l2 = 1,8 𝑙3 = (9 × 0,45) 𝑙3 = 4,05 𝑙4 (11 × 0,45) 𝑙4 = 4,95 𝑙5 (21 × 0,45) 𝑙5 = 9,45 𝑙6 = (23 × 0,45) 𝑙6 = 10,45 𝑙7 (36 × 0,45) 𝑙7 = 16,2 𝑙8 (44 × 0,45) 𝑙8 = 19,8 𝑙9 (53 × 0,45) 𝑙9 = 23,85

10) 𝐹10 = (14 𝑥 83,80)

𝑙10 (65 × 0,45)

=1,173

= 29,25



Konversi Kurva Mesin ke Teknis 𝑆𝑛 =

1) 𝑆1 =

𝐹𝑛 𝐴0 ( 502,8) 28,55

𝑆1 = 17,61

2) 𝑆2 =

(754,2) 28,55

𝑆2 = 26,41

3) 𝑆3 =

(1173,2) 28,55

𝑆3 = 41,09

4) 𝑆4 =

(12,57) 28,55

𝑆4 = 44,02

5) 𝑆5 =

(1592,2) 28,55

𝑆5 = 55,76

6) 𝑆6 =

(1424,6) 28,55

𝑆6 = 19,89

7) 𝑆7 =

(16,76) 28,55

𝑆7 = 58,70

8) 𝑆8 =

(1754,8) 28,55

𝑆8 = 6103

𝑒𝑛 = 𝑒1 =

∆𝑙 𝑙0

1,35 100

𝑒1 =0,0135 1,8

𝑒2 = 100 𝑒2 =0,018

𝑒3 =

4,05 100

𝑒3 =0,0405

𝑒4 =

4,95 100

𝑒4 =0,0495

𝑒5 =

9,45 100

𝑒5 =0,0945

𝑒6 =

10,35 100

𝑒6 = 0,1053

𝑒7 =

16,2 100

𝑒7 =0,162

𝑒8 =

19,8 100

𝑒8 =0,198

9) 𝑆9 =

17598 28,55

𝑆9 = 61,03

 𝜎𝑛 = 𝜎𝑓 =

𝑒9 =

23,85 100

𝑒9 =0,2385

Konversi Kurva Teknis ke Kurva Sebenarnya 𝐹𝑛

𝜀𝑛 = 𝑙𝑛 (𝑒𝑛 + 1)

𝐴𝑛 𝐹𝑓

𝜀𝑓 = 𝑙𝑛

𝐴𝑓

1) 𝜎1 =

(6𝑥83,80 ) 10,75

𝜎1 =46,772

2) 𝜎2 =

(9𝑥83,80 ) 10,75

𝜎2 =70,158

3) 𝜎3 =

(14𝑥83,80 ) 10,75

𝜎3 =109,134

4) 𝜎4 =

(15𝑥83,80 ) 10,75

𝜎4 =116,930

5) 𝜎5 =

(19𝑥83,80 ) 10,75

𝜎5 =148,111

6) 𝜎6 =

(17𝑥83,80 ) 10,75

𝜎6 =132,52

7) 𝜎7 =

(20𝑥83,80 ) 10,75

𝜎7 =155,906

𝐴0 𝐴𝑓

∆𝑙1 = 𝑙𝑛 (0,0135 + 1) ∆𝑙1 =0,013

∆𝑙2 = 𝑙𝑛 (0,018 + 1) ∆𝑙2 =0,017

∆𝑙3 = 𝑙𝑛 (0,0405 + 1) ∆𝑙3 = 0,039

∆𝑙4 = 𝑙𝑛 (0,0495 + 1) ∆𝑙4 =0,048

∆𝑙5 = 𝑙𝑛 (0,0945 + 1) ∆𝑙5 =0,090

∆𝑙6 = 𝑙𝑛 (0,1053 + 1) ∆𝑙6 = 0,100

∆𝑙7 = 𝑙𝑛 (0,162 + 1) ∆𝑙7 =0,150

8) 𝜎8 =

(21𝑥83,80 )

∆𝑙8 = 𝑙𝑛 (0,198 + 1)

10,75

𝜎8 =163,702

9) 𝜎9 =

∆𝑙8 =0,180

(21𝑥83,80 )

∆𝑙9 = 𝑙𝑛 (0,2385 + 1)

10,75

𝜎9 =163,702 10) 𝜎10 =

(14𝑥83,80 ) 10,75

∆𝑙9 =0,213 𝜎10

𝜎10 =109.134 11) 2.6.

28,55

𝜀𝑓 = 𝑙𝑛 10,75 =2,65

Analisa Dan Pembahasan Dalam pengujian tarik material yang digunakan adalah lekarbonis steel,

sebelum melakukan praktikum, petama-tama lecarbonis steel diukur dicari titik tengahnya dan di tandai oleh tipe x agar memudahkan saat pengujian. Saat pengujian pertama jepit terlebih dahulu dan mulai di tarik ternyata setelah diamati benda yang di uji permukaannya seperti hampir lepas, itu menandakan keuletan dari suatu logam. Grafiknya pun kurang jelas jadi harus di tebalkan agar terlihat dan mudah saat melakukan pengolahan data 12) 2.7.

Kesimpulan Kesimpulan yang didapat dari pengujian uji tarik yaitu adalah material

mempunyai sifat-sifat mekanik dari suatu logam, semua pengujian menggunakan standar.