LAPORAN PRAKTIKUM

UJI TARIK DAN UJI IMPACT

Laporan Penelitian

Diajukan untuk memenuhi salahsatu tugas mata kuliah Material Teknik II semester 4 dengan

dosen pengempu mata kuliah Drs. R. Aam Hamdani, MT. dan Drs. Yusep Sukrawan, MT.

Oleh :

H a m d a n

(1000233)

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2012

PENDAHULUAN

A. UJI TARIK

1. Latar Belakang

Uji tarik adalah kegiatan pengujian bersifat destruktif, terhadap suatu bahan dengan cara

memberikan beban tarikan secara terus menerus. Bertambah beban sampai akhirnya mengalami titik

maksimum hingga akhirnya putus (fructure). Kemampuan tarik suatu bahan diperlihatkan dalam suatu

perbandingan antara besar beban tarik terhadap luas bidang bahan yang mengalami tarikan.

2. Judul Praktek

Uji Tarik

3. Tujuan Praktek

Untuk mengetahui sifat – sifat mekanik suatu bahan atau logam terhadap pembebanan

tarik. Sehingga Mahasiswa dapat melakukan percobaan ini karena mengetahui karakteristik

benda.

4. Alat dan bahan Yang Digunakan

Jangka Sorong

Spidol 1 buah

1 lembar kertas A4

1 batang baja

Mesin uji tarik

5. Prosedur Tarik

a) Sampel uji yang dibentuk sudah standar dilakukan pengukuran diameter awal (D0),

panjang ukur awal ( L0 ), panjang proporsional (Pd).

b) Kemudian batang uji diletakkan pada alat uji tarik

c) Pengaturan pada beban: untuk batang baja, beban maksimum yang diletakkan sebesar

100.000 N.

d) Jarum skala di nolkan terlebih dahulu.

e) Pada waktu dilakukan penarikan diadakan pembacaan : Setiap 100 N untuk baja

f) Dilakukan penarikan samapai benda uji putus dan pertambahan panjang dibaca pada

jangka sorong sebagai pengganti extensiometer.

g) Dari data dibuat grafik tegangan (stress) – regangan (strain)

h) Setelah putus batas uji disambung kembali untuk pengukuran panjang dan diameter akhir.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Grafik Uji Tarik

grafik

Strain

Stre

ss

6. Data percobaan

Instruktur pengujian Drs. R. Aam Hamdani, MT.Tanggal pengujian 16-04-2012Jenis mesin Ultimate Tensile StrengthNama pengujian Hamdan10Logam uji FeStandar logam (TAP) ASTMDiameter specimen awal 10 mmDiameter spesimen setelah uji 5,8 mmLuas penampang 78, 54 mm2

Sample diameter 10,00 mmPanjang awal 50 mmPanjang uji setelah patah 55,5 mmKecepatan tarik 20 kg/sGaya maksimum 4546 kgTegangan maksimum 58, 1 kg/mm2

Gaya pada titik yield 4554 kgGaya pada titik yield 0,2 % 58,0 kg/mm2

Tegangan maksimum / yield point ratio 1,00

7. Perhitungan besaran pada uji tarik

A0 ¿ π4

d2=π4

102

= 78,54 mm2

A1 ¿ π4

d2=π4

5,82

= 26,4074 mm2

8. Sifat-sifat material yang dapat diperoleh dari pengujian tarik

1. Kekuatan tarik (tensile test)

Berdasarkan perhitungan, didapat kekuatan tarik:

σ t max =Fmaks

Ao = 454678,54 = 57,881kg/mm2

2. Kekuatan luluh

Kekuatan luluh (yield strength) sebesar:

σ yield =Fmaks

Ao = 455478,54= 57,983kg/mm2

3. Perpanjangan (elongation)

Berdasarkan perhitungan, didapat perpanjangan :

e= L1−L0L 0

×100 %

¿ 55,5−5050

× 100 %

= 11 %

4. Modulus Elastisitas

Berdasarkan perhitungan, didapat nilai modulus elastisitas :

E σ t max

e=

= 57,881

0.11

E = 526,19kg/mm2

Jadi besarnya modulus Elastisitas = 5261,9 N/mm2

ANALISIS TEMUAN DALAM PRAKTEK UJI TARIK

Mendefiniskan arti :

1. Titik antara O-P (batas proporsionalitas) merupakan batas proporsionalitas antara

tegangan dan regangan yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Setiap

penambahan regangan pasti akan diikuti dengan penambahan regangan juga secara

proporsional dalam hubungan linier : σ= ε . ϵ . pada daerah proporsional, apabila besar

pembebanan dibawah rentangan titik proporsional, maka benda uji hanya mengalami

perubahan elastis saja sehngga jika gaya itu ditiadakan maka benda uji tersebut akan

kembali pada posisi semula atau pada titik panjang semulanya.

2. Jika sudah mencapai titik Y (yield point), maka bisa dipastikan benda uji akan

mengalami deformasi bentuk dan panjang. Sehingga pada titik ini benda uji tidak akan

mengalami atau kembali pada posisi semula walaupun besarnya beban ditiadakan.

Banyak contoh dikehidupan sehari-hari tentang titik yield point misalnya pada rangka

kendaran atau casis maka diharuskan rangka tersebut harus memiliki Y point yang

tinggi ini dimaksudkan agar rangka resebut tidak akan berubah jika sudah pada titik

tersebut.

3. Ultimate Stress, jika pembebanan sudah mencapai titik ini atau dikatakan maksimum,

maka tegangan ini adalah tegangan tarik maksimum yang mampu ditahan oleh benda

tersebut. Dan ini juga bisa dilihat dari penampakan-penampakan yang terjadi pada

permukaan benda tersebut seperti retakan-retakan, diameter mengecil, ultimate stress

tersebut akan terus mengalami pertambahan dan pada akhirnya akan mengalami

putusnya benda uji atau Fracture.

4. Pertambahan atau penambahan panjang yang disebut elongasi dapat diukur dengan

presentase perpanjangan. Elongasi (elongation) merupakan salah satu metode

pengukuran keuletan bahan yang bisa juga dilihat semakin tinggi yield tensile

elongation maka material tersebut semakin ulet, perhitungannya bisa dilakukan

dengan cara menghitung panjang setelah benda tersebut putus terhadap panjang awal.

5. Modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu material jadi semakin besar harga

modulus ini, maka semakin kecil regangan elastis yang terjadi pada suatu pada suatu

tingakt pembebanan tertentu, dengan kata lain material tersebut kaku.

Kesimpulan

1. Sifat material yang didapatkan dari uji tarik antara lain:

a. Kekuatan tarik, Kekuatan yang

biasanyaditentukandarisuatuhasilpengujiantarikadalahkuatluluh (Yield Strength)

dankuattarik (Ultimate Tensile Strength).

Kekuatantarikataukekuatantarikmaksimum (Ultimate Tensile Strength / UTS),

adalahbebanmaksimumdibagiluaspenampanglintangawalbendauji.

b. ,kekuatan luluh ( yield strength) merupakantitik yang

menunjukanperubahandarideformasielastiskedeformasiplastis

c. Elongation yaitu Perpanjangan perpanjangan yang terjadi pada saat material diberi

tegangan dan mengalami deformasi plastis.

d. Modulus Elastisitasadalah modulus elastisitasmenunjukkankekakuansuatu

material. Semakinbesarnilai E, menandakansemakinkakunyasuatu material. Harga

E ini di turunkandaripersamaanhukumHooke,dari persamaan hooke terlihat

kekakuansuatu material relatifterhadap yang lain dapat di

amatidarisudutkemiringanσ padagarisproporsional. Semakinbesarσ, semakinkaku

material tersebut.

2. Pada saat pengujian, spesimen melewati 3 tahap sebelum patah yaitu

a. tahap deformasielastis yaitu perubahan bentuk yang disebabkan gaya luar dan

apabila

gaya luar dilepas maka bahan tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuransemula.

b. tahap deformasi plastis yaitu yaitu perubahan bentuk yang disebabkan gaya luar

dan apabilagaya luar dilepas maka bahan tidak akan kembali ke bentuk dan ukuran

semula.

c. tahap necking yaitu

3. Bagian naik turun pada grafik tegangan regangan disebut fenomena luders

banddisebabkan karena specimen uji adalah baja karbon rendah (menurut literature)

4. Hasil patahan spesimen yang berbentuk cup and cone menunjukkanbahwa sesimen

mengalami patah ulet dan bersifat elastis.

5. Perbedaan teori dan pengujian diakibatkan karena fektor lingkungan, spesiemen,

mesin ujitarik, dan human eror.

6. Grafik hasil uji tarik terlampir

B. UJI IMPACT

1. Metodologi praktek

a. Alat dan Bahan

Impact Testing Machine (metode Charpy) kapasitas 30 Joule

Caliper atau micrometer

Sampel uji Impak baja (1 buah)

2. Proses Pengujian

1. Mengukur (luas area dibawah takik) dengan caliper. Masukan pada lembar data.

2. Mempersiapkan sampel uji untuk temperatur rendah dan temperatur tinggi.

3. Memastikan jarum skala berwarna merah sebagai petunjuk harga impak material

berada pada posisi nol.

4. Memutar handel untuk menaikkan pendulum hingga jarum petunjuk beban hingga

berwarna hitam mencapai batas merah

5. Meletakkan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakanig arah datangnya

pendulum (bandul).

6. Menarik centre setting ke posisi semula.

7. Bersiap melakukan pengujian pada posisi samping benda uji

8. Melakukan pengereman dengan menarik tuas rem sehingga ayunan pendulum

dapat dikurangi.

9. Membaca nilai yang ditunjukkan oleh jarum merah pada skala yang sesuai (300

joule) dan menghitung harga impak material dengan rumus dasar

10. Mengambil benda uji dan mengamati permukaan patahannya di bawah stereoscan

macroscope dan buat sketsa patahannya, dinyatakan dalam persentase terhadap

luas area total di bawah takik.

3. Perhitungan harga impact

I = ∆Ep = mgh1 - mghf

= 300joule - mghf

= 53,9 Joule

4. Temuan yang ada setelah Uji Impact

a. Dari hasil pengujian impact dapat diketahui bahwa material tersebut mampu

menahan energi tumbukan sebesar 53,9Joule. Yang berguna dalam proses

perancangan untuk poros yang bergerak. Bila material menerima energi tumbukan

melebihi nilai tersebut, maka material tersebut akan patah atau mengalami

kerusakan.

b. Sifat suatu material pada suhu yang berbeda akan berbeda pula juga.

c. Temperatur mempengaruhi besar kecilnya harga nilai impak dari suatu material.

Terlihat bahwa pada temperatur tinggi material akan bersifat ulet (harga impak

tinggi) sedangkan pada temperatur rendah material akan bersifat rapuh atau getas

(harga impak rendah).

d. Temperatur transisi adalah temperatur yang menunjukkan transisi perubahan jenis

perpatahan (getas menjadi ulet atau sebaliknya). Biasanya ditunjukkan dengan

peningkatan/penurunan (batas merah pada grafik) harga impak dan sifat

perpatahannya campuran.

DAFTAR FUSTAKA

Singer, Ferdinand L. Etc. 1985. Kekuatan Bahan (Strength of Materials). Erlangga : Jakarta.

Http://www.gordonengland.co.uk/hardness.html

Modul Praktikum Destructive Test. 2011. Depok :Laboratorium Metalografi dan HST

Departemen Metalurgi dan Material FTUI.