Laporan Praktikum Uji Tarik
-
Upload
billy-budiardjo -
Category
Documents
-
view
903 -
download
111
description
Transcript of Laporan Praktikum Uji Tarik
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu logam 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 merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya
terhadap suatu material, contohnya untuk dibentuk dan dilakukan proses permesinan.
Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian
terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik.
Pengujian ini dimaksudkan agar kita dapat mengetahui besar sifat mekanik
dari material, sehingga dapat dlihat kelebihan dan kekurangannya. Material yang
mempunyai sifat mekanik lebih baik dapat memperbaiki sifat mekanik dari material
dengan sifat yang kurang baik dengan cara alloying. Hal ini dilakukan sesuai
kebutuhan konstruksi dan pesanan.
Uji tarik merupakan salah satu pengujian mekanik yang paling luas digunakan
di industri dan di dunia pendidikan karena kemudahan dalam menganalisa data yang
didapatkan dan memperoleh informasi mengenai sifat mekanik suatu material. Pada
proses pengujian tarik ini, pembebanan berupa beban uniaksial dengan kecepatan
pembebanan yang statis. Pengujian ini dilakukan dimaksudkan untuk mengetahui
sifat – sifat mekanik suatu bahan atau logam terhadap pembebanan tarik. Sehingga
Mahasiswa dapat melakukan percobaan ini karena mengetahui karakteristik benda.
Kekuatan tarik dari pada spesimen akan diuji, seberapa besar gaya yang bekerja pada
spesimen tersebut hingga spesimen dapat patah.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraiakan di atas, maka permasahan
yang dibahas adalah:
1. Bagaimana standar prosedur pengujian tarik dengan baik benar ?
2
2. Apa besaran-besaran dari sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik ?
3. Data apa saja yang didapat dari hasil pengujian tarik ?
C. Tujuan Praktikum
Praktikum ini ditujukan untuk :
1. Mengetahui standar prosedur pengujian tarik dengan baik benar
2. Mengetahui besaran-besaran sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik
3. Mengetahui fenomena-fenomena yang terjadi dari pengujian tarik
4. Mampu mengolah data dari hasil pengujian
D. Manfaat Praktikum
Manfaat yang dapat dipetik dari kegiatan praktikum, dan penyusunan laporan
ini merupakan ilmu pengetahuan dibidang teknologi material, khususnya dalam
bidang uji tarik. Mahasiswa mampu mendalami ilmu material teknik melalui uji tarik
ini.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Dasar Teori
Uji Tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat suatu
bahan. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan
tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu
bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman
(grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff).
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 Gambar 1. Kurva
ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini
sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.
Uji tarik bertujuan untuk mendapatkan informasi-informasi yang dibutuhkan
oleh pengguna bahan logam, informasi yang akan diperoleh antara lain :
1. Tegangan Luluh (Yield Strength),
2. Tegangan Tarik Maksimum,
3. Kekuatan Patah (Fracture Strength),
4. Elongasi,
5. Modulus Elastisitas, dan
6. Kontraksi.
4
Untuk mengetahui data-data daitas, biasanya mesin penguji yang telah
dihubungkan dengan komputer, diprogram untuk mengolah data diatas, namun untuk
memberikan informasi data yang lebih beberapa data perlu dihitung secara manual
menggunakan rumus persamaan matematis.
Persamaan matematis yang digunakan meliputi :
1. Tegangan Luluh
Untuk mencari tegangan luluh, dapat dilakukan dengan menggunakan dua
metode, yaitu :
a. Metode Tangensial
Metode ini menggunakan cara menarik garis berhimpt dengan garis
proporsional.
b. Metode Offset
Metode ini menggunakan cara menarik garis sejajar berjarak 휀 = 0.02 dari
garis proporsional.
Tegangan luluh dengan satuan 𝑘𝑔
𝑚𝑚2
2. Tegangan Tarik Maksimum
Untuk mencari tegangan tarik maksimum, dapat menggunakan persamaan :
𝜎𝑡 𝑚𝑎𝑥 =𝐹𝑚𝑎𝑥
𝐴
Tegangan tarik maksimum dengan satuan : 𝑘𝑔
𝑚𝑚2
3. Kekuatan Patah (Fracture Strength)
Untuk mencari kekuatan patah dapat menggunakan persamaan :
𝜎𝐹 =𝐹𝐹
𝐴𝐹
Kekuatan patah dengan satuan 𝑘𝑔
𝑚𝑚2
4. Elongasi
Untuk mencari elongasi dapat menggunakan persamaan :
𝑒 =𝐿𝐹 − 𝐿𝑂
𝐿𝑂 𝑥 100%
5
Elongasi dengan satuan persen (%)
5. Modulus Elastisitas
Untuk mencari modulus elastisitas menggunakan persamaan :
𝐸 =𝜎𝑡
휀
Modulus elastisitas dengan satuan 𝑘𝑔
𝑚𝑚2
6. Kontraaksi
Untuk mencari kontraksi dapat menggunakan persamaan :
𝛿 =𝑆𝑜 − 𝑆𝑢
𝑆𝑜 𝑥 100%
Kontraksi dengan satuan persen (%)
6
BAB III
PEMBAHASAN DAN PERHITUNGAN
A. Alat dan Bahan
Untuk melaksanakan uji tarik, digunakan mesin uji tarik berjenis mesin
Electrical Universal Testing Machine (EUTM). Adapun alat dan bahan yang
dipergunakan dalam paraktikum uji tarik yang telah dilaksanakan, meliputi :
1. Mesin EUTM
2. Jangka Sorong
3. Ampelas
4. Gergaji Besi
5. Komputer
6. Printer
7. St-37 (Speciment)
8. Buku dan Alat Tulis
B. Langkah Percobaan
Standar pengujian yang baik benar, dapat mengikuti peraturan umum yang
berlaku. Mulai dari standar K3 yang harus diperhatikan dan diaplikasikan, hingga
tahapan percobaan uji tarik. Untuk melaksanakan praktikum uji tarik ini, berikut
langkah-langkah percobaan yang harus dilakukan :
1. Siapkan alat dan bahan,
2. Hamplas spesimen hhingga bersih dari karat,
3. Hidupkan komputer dan masukan data yang diperlukan,
4. Siapkan mesin penguji,
5. Pasang spesimen pada chuck pemegang mesin,
6. Setelah selesai, print data hasil dari komputer,
7. Bersihkan mesin dan matikan komputer, dan
8. Susun laporan praktikum.
7
C. ANALISIS PERHITUNGAN
A. Data Perhitungan
No. Detail of material Testing Quotes and Value
1. Test Ridwan 2
2. Date of test 31 – 10 - 2014
3. Tap ASTM
4. Reel Number Fe
5. Wire Drawing Section std
6. Work Turn I Ridwan 2014 pp
7. Diameter 1
8 Round Sample. Section 79,33 mm2
9. Sample diameter 10,05 mm
10 Measuring base length 50 mm
11. Maximum Force 5,258 t
12. Maximum Stress ( Rm ) 66,3 kg/mm2
13. Yield point force 5,135 t
14. Yield ponit at 0,2 % ( Re ) 64,7 kg/mm2
15. Maximum stress / Yield point ratio 1,02
16. Remanent elongation at fracture -
B. Analisis Perhitungan
1. Tegangan Tarik Maksimum (σt)
Diketahui : Fmax = 5,258 t = 5.258 kg
AO = 79,33 mm2
Ditanyakan : Berapakah nilai Tegangan Tarik Maksimumnya?
Penyelesaian:
σt = 𝑭𝒎𝒂𝒙
𝑨𝑶 σt = 66,2800958 kg/mm2
8
σt = 𝟓.𝟐𝟓𝟖 𝐤𝐠
𝟕𝟗,𝟑𝟑 𝒎𝒎𝟐
2. Elongasi (e)
Diketahui : Lf = 64,7 mm
LO = 50,00 mm
Ditanyakan : Berapakah nilai Elongasinya?
Penyelesaian:
e = 𝑳𝒇 − 𝑳𝟎
𝑳𝑶 × 100 %
e = 𝟔𝟒,𝟕 𝐦𝐦−𝟓𝟎,𝟎𝟎 𝐦𝐦
𝟓𝟎,𝟎𝟎 𝐦𝐦 × 100 %
e = 𝟏𝟒,𝟕 𝐦𝐦
𝟓𝟎,𝟎𝟎 𝐦𝐦 × 100 %
e = 29, 4 %
3. Tegangan Tarik Patah (σfracture)
Diketahui : Ff = (diketahui dari analisis perhitungan grafik
percobaan)
dpatah = 7,1 mm
Ditanyakan : Berapakah nilai Tegangan Tarik Patahnya?
Penyelesaian:
a. Mencari Luas Penampang Setelah Patah
Apatah = 𝟏
𝟒𝝅𝒅𝒑𝒂𝒕𝒂𝒉
𝟐
Apatah = 𝟏
𝟒. 𝟑, 𝟏𝟒. 𝟕, 𝟏𝟐
Apatah = 39,57 mm2
Jadi, nilai Tegangan Tarik Maksimumnya adalah 66 kg/mm2
Jadi, nilai Elongasinya adalah 29,4 %.
9
b. Analisis Grafik Percobaan untuk mendapatkan nilai Ff
Nilai σfracture didapat dengan menghitung pada grafik uji tarik dengan
menarik skala garis lurus secara mendatar dan akan mendapatkan nilai Ff,
kemudian subtitusikan ke : σf = Ff / Apatah
Ff = 3,8 + n
Keterangan :
n = Skala ukur tegangan yang diukur dari F = 3,8 ton sampai garis
horizontal pada diagram uji tarik.
1) Besar 1 bagian pada sumbu y atau F didapat dari besar skala nominal
per kotak pada diagram uji tarik dibagi dengan jumlah skala ukur
dengan menggunakan penggaris :
Dengan, besar 1 bagian di sumbu y = 0,6 / 15 = 0,04 ton.
2) Besar 1 bagian pada sumbu x atau L didapat dari besar skala nominal
per kotak pada diagram uji tarik dibagi dengan jumlah skala ukur
dengan menggunakan penggaris :
Dengan, besar 1 bagian di sumbu x = 1,5 / 16 = 0,09375 mm.
3) Nilai n dicari dengan mengalikan skala ukur n dengan penggaris
dikalikan dengan jumlah 1 bagian di sumbu y:
n = 9,5 x 0,04 = 0,38 ton.
4) Maka nilai Ff = 3,8 + 0,38= 4,18 ton.
c. Menentukan Nilai Tegangan Tarik
σf = 𝑭𝒇
𝑨𝒑𝒂𝒕𝒂𝒉
10
σf = 𝟒𝟏𝟖𝟎 𝒌𝒈
𝟑𝟗,𝟓𝟕 𝒎𝒎𝟐
σf = 105,635 kg/mm2
4. Modulus Elastisitas (E)
Diketahui : P = 5,258 t = 5.258 kg
AO = 79,33 mm2
L = 50,0 mm
∆L = 64,7 – 50,0 mm = 14,7 mm
Ditanyakan : Berapakah nilai Modulus Elastisitasnya?
Penyelesaian:
E = 𝑷
𝑨
𝑳
∆𝑳
E = 𝟓.𝟐𝟓𝟖 𝒌𝒈
𝟕𝟗,𝟑𝟑 𝒎𝒎𝟐 𝟓𝟎 𝒎𝒎
𝟏𝟒,𝟕 𝒎𝒎
E = 225,442 kg/mm2
Jadi, nilai modulus elastisnya adalah 225,442 kg/mm2
11
BAB IV
PENUTUP DAN KESIMPULAN
A. Kesimpulan
Standar pengujian yang baik benar, adalah praktikum percobaan yang
mengikuti peraturan umum yang berlaku. Mulai dari standar K3 yang
harus diperhatikan dan diaplikasikan, hingga tahapan percobaan uji tarik.
Dalam uji tarik yang telah dilaksanakan, ada beberapa besaran yang
didapat. Meliputi : Tegangan Luluh (Yield Strength), Tegangan Tarik
Maksimum, Kekuatan Patah (Fracture Strength), Elongasi, Modulus
Elastisitas, dan Kontraksi.
Besaran berupa data diatas tidak dapat secara langsung diukur oleh mesin,
ada beberapa besaran yang perlu dihitung secara manual.
Didalam proses uji tarik, terjadi peristiwa “necking”, dimana terjadinya
pengecilan diameter spesimen hingga akhirnya putus.
B. Saran
Disarankan kepada mahasiswa yang akan melakukan praktikum,
sebaiknya melakukan persiapan spesimen terlebih dahulu, agar pada saat akan
melakukan praktikum tidak direpotkan dengan mempersiapkan spesimen
terlebih dahulu.
12