Download - Laporan Praktikum Uji Material
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
1/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 1
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
UJI TARIK
DISUSUN OLEH:
Fatimah Shohina Putri
0613 4041 1645
Kelompok 1 EGB
Dosen Pembimbing: Ir.
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
TAHUN AKADEMIK 2013
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
2/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 2
UJI TARIK
I. TUJUAN PENGUJIAN
Mengetahui standard-an prosedur pengujian tarik dengan baik benar
Mengetahui fenomena-fenomena yang terjadi dari pengujian tarik
Mampu mengolah data dari hasil pengujiaN
Mengetahui kekuatan bahan logam melalui pemahaman dan
pendalaman kurva hasil uji tarik.
II. DASAR TEORI
1. PENGERTIAN PENGUJIAN TARIK
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 prosespermesinan. Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus
dilakukan pengujian terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian
yang dilakukan adalah pengujian tarik.
Dalam pembuatan suatu konstruksi diperlukan material dengan
spesifikasi dan sifat-sifat yang khusus pada setiap bagiannya. Sebagai
contoh dalam pembuatan konstruksi sebuah jembatan. Diperlukan
material yang kuat untuk menerima beban diatasnya. Material juga
harus elastis agar pada saat terjadi pembebanan standar atau
berlebih tidak patah. Salah satu contoh material yang sekarangbanyak digunakan pada konstruksi bangunan atau umum adalah
logam.
Meskipun dalam proses pembuatannya telah diprediksikan sifat
mekanik dari logam tersebut, kita perlu benar-benar mengetahui nilai
mutlak dan akurat dari sifat mekanik logam tersebut. Oleh karena itu,
sekarang ini banyak dilakukan pengujian-pengujian terhadap sampel
dari material.
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
3/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 3
Pengujian ini dimaksudkan agar kita dapat mengetahui besar
sifat mekanik dari material, sehingga dapat dlihat kelebihan dan
kekurangannya. Material yang mempunyai sifat mekanik lebih baikdapat memperbaiki sifat mekanik dari material dengan sifat yang
kurang baik dengan cara alloying. Hal ini dilakukan sesuai kebutuhan
konstruksi dan pesanan.
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji
kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya
yang sesumbu. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat
penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena
mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan
untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yangdiberikan secara lambat.Salah satu cara untuk mengetahui besaran
sifat mekanik dari logam adalah dengan uji tarik. Sifat mekanik yang
dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari logam tersebut.
Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan
dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi
spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan elastisitas dari material uji dapat
dilihat dari kurva uji tarik.
Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat
mekanis suatu material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis
yang dapat diketahui dari hasil pengujian tarik adalah sebagai berikut:
Kekuatan tarik
Kuat luluh dari material
Keuletan dari material
Modulus elasticdari material
Kelentingan dari suatu material
Ketangguhan.
Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasirancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung
bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat diukur
ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara
perlahan. Pengujian tarik ini merupakan salah satu pengujian yang
penting untuk dilakukan, karena dengan pengujian ini dapat
memberikan berbagai informasi mengenai sifat-sifat logam.
Dalam bidang industri diperlukan pengujian tarik ini untuk
mempertimbangkan faktor metalurgi dan faktor mekanis yang
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
4/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 4
tercakup dalam proses perlakuan terhadap logam jadi, untuk
memenuhi proses selanjutnya.
Oleh karena pentingnya pengujian tarik ini, kita sebagai
mahasiswa metalurgi hendaknya mengetahui mengenai pengujian ini.
Dengan adanya kurva tegangan regangan kita dapat mengetahui
kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas,
ketangguhan, dan lain-lain. Pada pegujian tarik ini kita juga harus
mengetahui dampak pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu
logam. Dengan mengetahui parameter-parameter tersebut maka kita
dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam.
2.
DASAR PENGUJIAN TARIK
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji
kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya
yang sesumbu [Askeland, 1985]. Hasil yang didapatkan dari pengujian
tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena
mengahsilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan
untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang
diberikan secara lambat.
Gambar 1. Mesin uji tarik dilengkapi spesimen ukuran standar.
Seperti pada gambar 1 benda yang di uji tarik diberi
pembebanan pada kedua arah sumbunya. Pemberian beban pada
kedua arah sumbunya diberi beban yang sama besarnya.
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
5/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 5
Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang
dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah
distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxialsehingga spesimen ujimengalami peregangan dan bertambah panjang hingga akhirnya
patah. Pengujian tarik relatif sederhana, murah dan sangat
terstandarisasi dibanding pengujian lain. Hal-hal yang perlu
diperhatikan agar penguijian menghasilkan nilai yang valid adalah;
bentuk dan dimensi spesimen uji, pemilihan grips dan lain-lain.
Bentuk dan Dimensi Spesimen uji
Spesimen uji harus memenuhi standar dan spesifikasi dari ASTM
E8 atau D638. Bentuk dari spesimen penting karena kita harus
menghindari terjadinya patah atau retak pada daerah grip atauyang lainnya. Jadi standarisasi dari bentuk spesimen uji
dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage
length.
Grip and Face Selection
Facedan gripadalah faktor penting. Dengan pemilihan setting
yang tidak tepat, spesimen uji akan terjadi slip atau bahkan pecah
dalam daerah grip(jaw break). Ini akan menghasilkan hasil yang
tidak valid. Faceharus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang
kontak dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung
denganface.
Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada
pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji
disesuaikan dengan estndar baku pengujian.
Gambar 2. Dimensi dan ukuran spesimen untuk uji tarik
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled1.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
6/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 6
Kurva tegangan-regangan teknik dibuat dari hasil pengujian yang
didapatkan.
Gambar 3. Contoh kurva uji tarik
Tegangan yang digunakan pada kurva adalah tegangan
membujur rata-rata dari pengujian tarik. Tegangan teknik tersebut
diperoleh dengan cara membagi beban yang diberikan dibagi dengan
luas awal penampang benda uji. Dituliskan seperti dalam persamaan
2.1 berikut:
S =
Keterangan ;s : besarnya tegangan (kg/mm2)
P : beban yang diberikan (kg)
AO: Luas penampang awal benda uji (mm
2)
Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan-regangan
teknik adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan cara
membagi perpanjangan yang dihasilkan setelah pengujian dilakukan
dengan panjang awal. Dituliskan seperti dalam persamaan 2.2 berikut.
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled2.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
7/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 7
Keterangan ;
e : Besar regangan
L : Panjang benda uji setelah pengujian (mm)
Lo : Panjang awal benda uji (mm)
Bentuk dan besaran pada kurva tegangan-regangan suatu logam
tergantung pada komposisi, perlakuan panas, deformasi plastik, laju
regangan, temperatur dan keadaan tegangan yang menentukan
selama pengujian. Parameter-parameter yang digunakan untukmenggambarkan kurva tegangan-regangan logam adalah kekuatan
tarik, kekuatan luluh atau titik luluh, persen perpanjangan dan
pengurangan luas. Dan parameter pertama adalah parameter
kekuatan, sedangkan dua yang terakhir menyatakan keuletan bahan.
Bentuk kurva tegangan-regangan pada daerah elastis tegangan
berbanding lurus terhadap regangan. Deformasi tidak berubah pada
pembebanan, daerah remangan yang tidak menimbulkan deformasi
apabila beban dihilangkan disebut daerah elastis. Apabila beban
melampaui nilai yang berkaitan dengan kekuatan luluh, bendamengalami deformasi plastis bruto. Deformasi pada daerah ini
bersifat permanen, meskipun bebannya dihilangkan. Tegangan yang
dibutuhkan untuk menghasilkan deformasi plastis akan bertambah
besar dengan bertambahnya regangan plastik.
Pada tegangan dan regangan yang dihasilkan, dapat diketahui
nilai modulus elastisitas. Persamaannya dituliskan dalam persamaan
Keterangan ;
E : Besar modulus elastisitas (kg/mm2),
e : regangan
: Tegangan (kg/mm2)
Pada mulanya pengerasan regang lebih besar dari yang
dibutuhkan untuk mengimbangi penurunan luas penampang lintang
benda uji dan tegangan teknik (sebanding dengan beban F) yang
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled4.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled3.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled4.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled3.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
8/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 8
bertambah terus, dengan bertambahnya regangan. Akhirnya dicapai
suatu titik di mana pengurangan luas penampang lintang lebih besar
dibandingkan pertambahan deformasi beban yang diakibatkan olehpengerasan regang. Keadaan ini untuk pertama kalinya dicapai pada
suatu titik dalam benda uji yang sedikit lebih lemah dibandingkan
dengan keadaan tanpa beban. Seluruh deformasi plastis berikutnya
terpusat pada daerah tersebut dan benda uji mulai mengalami
penyempitan secara lokal. Karena penurunan luas penampang lintang
lebih cepat daripada pertambahan deformasi akibat pengerasan
regang, beban sebenarnya yang diperlukan untuk mengubah bentuk
benda uji akan berkurang dan demikian juga tegangan teknik pada
persamaan (1) akan berkurang hingga terjadi patah.
3. SIFATSIFAT MATERIAL DARI PENGUJIAN TARIK
Dari kurva uji tarik yang diperoleh dari hasil pengujian akan
didapatkan beberapa sifat mekanik yang dimiliki oleh benda uji, sifat-
sifat tersebut antara lain [Dieter, 1993]:
Kekuatan tarik
Kuat luluh dari material
Keuletan dari material
Modulus elasticdari material
Kelentingan dari suatu material
Ketangguhan.
Kekuatan tarik ( Tensile Strength )
Kekuatan yang biasanya ditentukan dari suatu hasil pengujian
tarik adalah kuat luluh (Yield Strength) dan kuat tarik (Ultimate
Tensile Strength). Kekuatan tarik atau kekuatan tarik maksimum
(Ultimate Tensile Strength/ UTS), adalah beban maksimum dibagi
luas penampang lintang awal benda uji.
di mana,
Su = Kuat tarik
Pmaks =Beban maksimum
A0 = Luas penampang awal
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled5.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
9/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 9
Untuk logam-logam yang liat kekuatan tariknya harus
dikaitkan dengan beban maksimum dimana logam dapat menahan
sesumbu untuk keadaan yang sangat terbatas.
Tegangan tarik adalah nilai yang paling sering dituliskan
sebagai hasil suatu uji tarik, tetapi pada kenyataannya nilai
tersebut kurang bersifat mendasar dalam kaitannya dengan
kekuatan bahan. Untuk logam-logam yang liat kekuatan tariknya
harus dikaitkan dengan beban maksimum, di mana logam dapat
menahan beban sesumbu untuk keadaan yang sangat terbatas.
Akan ditunjukkan bahwa nilai tersebut kaitannya dengan kekuatan
logam kecil sekali kegunaannya untuk tegangan yang lebih
kompleks, yakni yang biasanya ditemui. Untuk berapa lama, telahmenjadi kebiasaan mendasarkan kekuatan struktur pada kekuatan
tarik, dikurangi dengan faktor keamanan yang sesuai.
Kecenderungan yang banyak ditemui adalah menggunakan
pendekatan yang lebih rasional yakni mendasarkan rancangan
statis logam yang liat pada kekuatan luluhnya. Akan tetapi, karena
jauh lebih praktis menggunakan kekuatan tarik untuk menentukan
kekuatan bahan, maka metode ini lebih banyak dikenal, dan
merupakan metode identifikasi bahan yang sangat berguna, mirip
dengan kegunaan komposisi kimia untuk mengenali logam atau
bahan. Selanjutnya, karena kekuatan tarik mudah ditentukan dan
merupakan sifat yang mudah dihasilkan kembali (reproducible).
Kekuatan tersebut berguna untuk keperluan spesifikasi dan
kontrol kualitas bahan. Korelasi empiris yang diperluas antara
kekuatan tarik dan sifat-sifat bahan misalnya kekerasan dan
kekuatan lelah, sering dipergunakan. Untuk bahan-bahan yang
getas, kekuatan tarik merupakan kriteria yang tepat untuk
keperluan perancangan.
Tegangan di mana deformasi plastik atau batas luluh mulai
teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan.
Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastik
menjadi plastik yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik di
mana deformasi plastik mulai terjadi dan sukar ditentukan secara
teliti. Telah digunakan berbagai kriteria permulaan batas luluh
yang tergantung pada ketelitian pengukuran regangan dan data-
data yang akan digunakan.
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
10/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 10
1. Batas elastik sejati berdasarkan pada pengukuran regangan
mikro pada skala regangan 2 X 10-6
inci/inci. Batas elastik
nilainya sangat rendah dan dikaitkan dengan gerakanbeberapa ratus dislokasi.
2. Batas proporsional adalah tegangan tertinggi untuk daerah
hubungan proporsional antara tegangan-regangan. Harga ini
diperoleh dengan cara mengamati penyimpangan dari bagian
garis lurus kurva tegangan-regangan.
3. Batas elastik adalah tegangan terbesar yang masih dapat
ditahan oleh bahan tanpa terjadi regangan sisa permanen
yang terukur pada saat beban telah ditiadakan. Dengan
bertambahnya ketelitian pengukuran regangan, nilai batas
elastiknya menurun hingga suatu batas yang sama denganbatas elastik sejati yang diperoleh dengan cara pengukuran
regangan mikro. Dengan ketelitian regangan yang sering
digunakan pada kuliah rekayasa (10-4
inci/inci), batas elastik
lebih besar daripada batas proporsional. Penentuan batas
elastik memerlukan prosedur pengujian yang diberi beban-tak
diberi beban (loading-unloading) yang membosankan.
Kekuatan Luluh ( Yield Strenght )
Salah satu kekuatan yang biasanya diketahui dari suatu hasil
pengujian tarik adalah kuat luluh (Yield Strength). Kekuatan luluh (
yield strength) merupakan titik yang menunjukan perubahan dari
deformasi elastis ke deformasi plastis [Dieter, 1993]. Besar
tegangan luluh dituliskan seperti pada persamaan 2.4, sebagai
berikut.
Keterangan ;
Ys : Besarnya tegangan luluh (kg/mm2)
Py : Besarnya beban di titik yield(kg)
Ao : Luas penampang awal benda uji (mm2)
Tegangan di mana deformasi plastis atau batas luluh mulai
teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan.
Sebagian besar bahan mengalami perubahan sifat dari elastik
menjadi plastis yang berlangsung sedikit demi sedikit, dan titik di
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled6.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
11/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 11
mana deformasi plastis mulai terjadi dan sukar ditentukan secara
teliti.
Kekuatan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk
menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan.
Definisi yang sering digunakan untuk sifat ini adalah kekuatan
luluh ditentukan oleh tegangan yang berkaitan dengan
perpotongan antara kurva tegangan-regangan dengan garis yang
sejajar dengan elastis ofset kurva oleh regangan tertentu. Di
Amerika Serikat offsetbiasanya ditentukan sebagai regangan 0,2
atau 0,1 persen (e= 0,002 atau 0,001)
Cara yang baik untuk mengamati kekuatan luluh offsetadalah
setelah benda uji diberi pembebanan hingga 0,2% kekuatan luluh
offset dan kemudian pada saat beban ditiadakan maka benda
ujinya akan bertambah panjang 0,1 sampai dengan 0,2%, lebih
panjang daripada saat dalam keadaan diam. Tegangan offset di
Britania Raya sering dinyatakan sebagai tegangan uji (proff stress),
di mana harga ofsetnya 0,1% atau 0,5%. Kekuatan luluh yang
diperoleh dengan metode ofset biasanya dipergunakan untuk
perancangan dan keperluan spesifikasi, karena metode tersebut
terhindar dari kesukaran dalam pengukuran batas elastik atau
batas proporsional.
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled7.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled7.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled7.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
12/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 12
Gambar : Kurva tegangan-regangan dari sebuah benda uji
terbuat dari bahan getas.
Pengukuran Keliatan (Keuletan)
Keuleten adalah kemampuan suatu bahan sewaktu menahan
beban pada saat diberikan penetrasi dan akan kembali ke baentuk
semula.Secara umum pengukuran keuletan dilakukan untuk
memenuhi kepentingan tiga buah hal [Dieter, 1993]:
1. Untuk menunjukan elongasi di mana suatu logam dapat
berdeformasi tanpa terjadi patah dalam suatu proses suatu
pembentukan logam, misalnya pengerolan dan ekstrusi.2. Untuk memberi petunjuk secara umum kepada perancang
mengenai kemampuan logam untuk mengalir secara pelastis
sebelum patah.
3. Sebagai petunjuk adanya perubahan permukaan kemurnian
atau kondisi pengolahan
Gambar. Grafik tegangan dan regangan yang menunjukkan
benda brittle dan ductile
Modulus Elastic
Modulus Elastisitas adalah ukuran kekuatan suatu bahan akan
keelastisitasannya. Makin besar modulus, makin kecil regangan
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
13/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 13
elastik yang dihasilkan akibat pemberian tegangan.Modulus
elastisitas ditentukan oleh gaya ikat antar atom, karena gaya-gaya
ini tidak dapat dirubah tanpa terjadi perubahan mendasar pada
sifat bahannya. Maka modulus elastisitas salah satu sifat-sifat
mekanik yang tidak dapat diubah. Sifat ini hanya sedikit berubah
oleh adanya penambahan paduan, perlakuan panas, atau
pengerjaan dingin.
Secara matematis persamaan modulus elastic dapat ditulis
sebagai berikut.
Dimana,
s = tegangan
= regangan
Tabel 1 Harga modulus elastisitas pada berbagai suhu
Pada grafik tegangan-regangan, modulus kekakuan dapat
dihitung dari slope kemiringan garis elastic yang linier, diberikan
oleh:
E = atau E = tan
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled10.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled8.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled10.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled8.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
14/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 14
Dimana adalah sudut yang dibentuk oleh daerah elastic
kurva teganganregangan.
Modulus elastisitas suatu material ditentukan oleh energy ikat
antar atom-atom, sehingga besarnya nilai modulus ini tidak dapat
dirubah oleh suatu proses tanpa merubah struktur bahan.
Gambar. Kurva stress vs strain dengan titik-titik dan daerah darisuatu sifat.
Kelentingan ( Resiliense )
Kelentingan adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap
energi pada waktu berdeformasi secara elastis dan kembali
kebentuk awal apabila bebannya dihilangkan [Dieter, 1993].
Kelentingan biasanya dinyatakan sebagai modulus kelentingan,
yakni energi regangan tiap satuan volumeyang dibutuhkan untuk
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
15/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 15
menekan bahan dari tegangan nol hingga tegangan luluh o.
Energi regangan tiap satuan volume untuk beban tarik satu sumbu
adalah :
Uo = xx
Dari definisi diatas, modulus kelentingan adalah :
Persamaan ini menunjukan bahwa bahan ideal untuk menahan
beban energi pada pemakaian di mana bahan tidak mengalamideformasi permanen, misal pegas mekanik, adalah data bahan
yang memiliki tegangan luluh tinggi dan modulus elastisitas
rendah.
Ketangguhan ( Toughness )
Ketangguhan (Toughness) adalah kemampuan menyerap
energi pada daerah plastik. Pada umumnya ketangguhan
menggunakan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan.Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas
keseluruhan daerah di bawah kurva tegangan-regangan. Luas ini
menunjukan jumlah energi tiap satuan volume yang dapat
dikenakan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah.
Ketangguhan (S0) adalh perbandingan antara kekuatan dan
kueletan. Persamaan sebagai berikut.
UT su ef
atau
Untuk material yang getas
Keterangan;
http://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled13.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled12.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled11.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled13.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled12.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled11.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled13.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled12.jpghttp://sersasih.files.wordpress.com/2011/07/untitled11.jpg -
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
16/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 16
UT : Jumlah unit volume
Tegangan patah sejati adalah beban pada waktu patah, dibagiluas penampang lintang. Tegangan ini harus dikoreksi untuk
keadaan tegangan tiga sumbu yang terjadi pada benda uji tarik
saat terjadi patah. Karena data yang diperlukan untuk koreksi
seringkali tidak diperoleh, maka tegangan patah sejati sering
tidak tepat nilai.
Gambar. Proses penciutan (necking) pada benda uji
III. ALAT DAN BAHAN
1. Alat yang digunakan
Mesin Uji Taik
Alat ukur ( jangka sorong ) Mistar
Spidol
2. Bahan yang digunakan
Sampel Baja berbentuk bulat
Sampel Aluminium berbentuk persegi
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
17/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 17
IV. LANGKAH PENGUJIAN
Adapun langkahlangkah yang dilakukan adalah sebagai berikut :
1.
Mengukur benda uji dengan ukuran standar
2. Mengkur panjang awal (Lo) atau gage lengthdan luas penampang irisan
benda uji.
3. Mengukur benda uji pada pegangan (grip) atas dan pegangan bawah
pada mesin uji tarik.
4.
Menyalakan mesin uji tarik dan lakukan pembebanan tarik sampai
benda uji putus.
5. Mencatat beban luluh dan beban putus yang terdapat pada skala.
6.
Melepaskan benda uji pada pegangan atas dan bawah, kemudian
satukan keduanya seperti semula.
7. Mematikan mesin uji tarik .
8. Mengukur panjang regangan yang terjadi.
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
18/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 18
V. DATA PENGAMATAN
1. Data pengamatan minggu pertama
Nama : Fatimah Shohina Putri
Hari/tanggal : 6 Maret 2014
Tempat : Laboratorium Teknik Mesin
Jenis Bahan : Baja
Jenis Pengujian : Uji Tarik
No. F (N) l (mm)(N/mm
2)
(%)(N/mm
2)
A (mm2)
1. 350 0.10 6.98 0.25 27.91 50.17
2. 500 0.20 9.97 0.50 19.95 50.13
3. 650 0.30 12.98 0.75 17.30 50.10
4. 700 0.40 13.98 1.00 13.98 50.06
5. 750 0.5014.99 1.25 11.99 50.02
6. 800 0.60 16.00 1.50 10.67 49.99
7. 850 0.70 17.02 1.75 9.72 49.95
8. 900 0.80 18.03 2.00 9.02 49.92
9. 1050 0.90 21.05 2.25 9.36 49.88
10. 1200 1.00 24.08 2.50 9.63 49.84
11. 1500 1.10 30.12 2.75 10.95 49.81
12. 1750 1.20 35.16 3.00 11.72 49.77
13. 1950 1.40 39.21 3.50 11.20 49.74
14. 2000 1.50 40.24 3.75 10.73 49.7015. 2100 1.60 42.28 4.00 10.57 49.66
16. 2150 1.70 43.32 4.25 10.19 49.63
17. 2200 1.90 44.36 4.75 9.34 49.59
18. 2350 2.00 47.42 5.00 9.48 49.56
19. 3000 2.10 60.58 5.25 11.54 49.52
20. 3150 2.20 63.66 5.50 11.57 49.48
21. 3250 2.30 65.73 5.75 11.43 49.45
22. 3300 2.40 66.79 6.00 11.13 49.41
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
19/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 19
23. 3450 2.50 69.87 6.25 11.18 49.38
24. 3500 2.60 70.94 6.50 10.91 49.34
25. 3550 2.70 72.00 6.75 10.67 49.30
26. 3650 2.80 74.08 7.00 10.58 49.27
27. 3750 2.90 76.17 7.25 10.51 49.23
28. 3800 3.00 77.24 7.50 10.30 49.20
29. 3850 3.10 78.32 7.75 10.11 49.16
30. 3870 3.20 78.78 8.00 9.85 49.12
31. 3890 3.30 79.25 8.25 9.61 49.09
32. 3900 3.50 79.51 8.75 9.09 49.05
33. 3920 3.80 79.97 9.50 8.42 49.02
34. 3930 3.90 80.24 9.75 8.23 48.98
35. 3940 4.00 80.50 10.00 8.05 48.94
36. 3970 4.10 81.17 10.25 7.92 48.91
37. 3980 4.20 81.44 10.50 7.76 48.87
38. 3980 4.30 81.50 10.75 7.58 48.84
39. 4000 4.50 81.97 11.25 7.29 48.80
40. 4000 4.70 82.03 11.75 6.98 48.76
41. 4010 4.80 82.29 12.00 6.86 48.73
42. 4010 4.90 82.35 12.25 6.72 48.69
43. 4020 5.00 82.62 12.50 6.61 48.66
44. 4040 5.10 83.09 12.75 6.52 48.62
45. 4050 5.30 83.36 13.25 6.29 48.58
46. 4060 5.50 83.63 13.75 6.08 48.55
47. 4060 5.80 83.69 14.50 5.77 48.51
48. 4060 5.90 83.75 14.75 5.68 48.48
49. 4070 6.00 84.02 15.00 5.60 48.44
50. 4080 7.00 84.29 17.50 4.82 48.40
51. 4080 8.00 84.35 20.00 4.22 48.37
52. 4060 9.00 84.00 22.50 3.73 48.33
53. 3850 10.00 79.72 25.00 3.19 48.30
54. 3420 11.00 70.87 27.50 2.58 48.26
55. 2950 11.50 61.17 28.75 2.13 48.22
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
20/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 20
Contoh perhitungan :
Diket : A = 50.20 mm2
L0= 40 mm
F = 350 N
l = 0.1 mm
Penyelesaian :
t =
=
= 6.98 N/mm2
(%) =
x 100
=
x 100
= 0.25 %
=
=
= 27.91 N/mm2
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
21/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 21
2. Minggu kedua
Nama : Fatimah Shohina Putri
Hari/tanggal : 13 Maret 2014
Tempat : Laboratorium Teknik Mesin
Jenis Bahan : Baja
Jenis Pengujian : Uji Tarik
No. F (N) l (mm)(N/mm2)
(%)(N/mm2)
A (mm2)
1. 50 0.00 1.26 0.00 0.00 39.84
2. 100 0.10 2.53 0.14 18.08 39.54
3. 100 0.20 2.55 0.28 9.11 39.24
4. 120 0.50 3.08 0.70 4.41 38.95
5. 130 0.70 3.36 0.98 3.44 38.65
6. 250 0.80 6.52 1.12 5.83 38.36
7. 300 0.90 7.88 1.26 6.26 38.06
8. 350 1.00 9.27 1.40 6.63 37.769. 400 1.00 10.68 1.40 7.63 37.47
10. 450 1.00 12.11 1.40 8.66 37.17
11. 500 1.00 13.56 1.40 9.69 36.88
12. 550 1.10 15.04 1.54 9.77 36.58
13. 600 1.10 16.54 1.54 10.75 36.28
14. 650 1.30 18.06 1.82 9.93 35.99
15. 700 1.50 19.61 2.10 9.35 35.69
16. 750 1.60 21.19 2.24 9.47 35.40
17. 800 1.60 22.79 2.24 10.19 35.1018. 850 1.70 24.42 2.38 10.27 34.80
19. 900 1.80 26.08 2.52 10.36 34.51
20. 950 1.80 27.77 2.52 11.03 34.21
21. 1000 1.90 29.49 2.66 11.10 33.92
22. 1050 1.90 31.23 2.66 11.75 33.62
23. 1100 1.90 33.01 2.66 12.42 33.32
24. 1150 1.90 34.82 2.66 13.10 33.03
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
22/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 22
25. 1200 1.90 36.66 2.66 13.80 32.73
26. 1250 2.00 38.54 2.80 13.78 32.44
27. 1300 2.00 40.45 2.80 14.46 32.14
28. 1350 2.00 42.40 2.80 15.16 31.84
29. 1400 2.10 44.38 2.94 15.11 31.55
30. 1450 2.10 46.40 2.94 15.80 31.25
31. 1500 2.10 48.46 2.94 16.50 30.96
32. 1550 2.20 50.56 3.08 16.43 30.66
33. 1600 2.20 52.70 3.08 17.13 30.36
34. 1650 2.30 54.88 3.22 17.06 30.07
35. 1700 2.30 57.10 3.22 17.75 29.77
36. 1750 2.30 59.37 3.22 18.46 29.48
37. 1800 2.30 61.69 3.22 19.18 29.18
38. 1850 2.40 64.05 3.36 19.08 28.88
39. 1900 2.50 66.46 3.50 19.01 28.59
40. 1950 2.50 68.93 3.50 19.71 28.29
41. 2000 2.50 71.44 3.50 20.43 28.00
42. 2050 2.50 74.01 3.50 21.17 27.70
43. 2100 2.60 76.63 3.64 21.07 27.40
44. 2150 2.70 79.32 3.78 21.00 27.11
45. 2200 2.70 82.06 3.78 21.73 26.81
46. 2250 2.80 84.86 3.92 21.67 26.52
47. 2300 2.80 87.72 3.92 22.40 26.22
48. 2350 2.80 90.65 3.92 23.15 25.92
49. 2400 2.80 93.65 3.92 23.91 25.63
50. 2450 2.80 96.72 3.92 24.70 25.33
51. 2500 2.80 99.86 3.92 25.50 25.04
52. 2550 2.80 103.08 3.92 26.32 24.74
53. 2600 2.90 106.37 4.06 26.23 24.44
54. 2650 2.90 109.74 4.06 27.06 24.15
55. 2700 2.90 113.20 4.06 27.91 23.85
56. 2750 2.90 116.75 4.06 28.78 23.56
57. 2800 2.90 120.38 4.06 29.68 23.26
58. 2850 3.00 124.11 4.20 29.58 22.96
59. 2900 3.00 127.94 4.20 30.49 22.67
60. 2950 3.00 131.87 4.20 31.43 22.37
61. 3000 3.00 135.90 4.20 32.39 22.08
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
23/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 23
62. 3050 3.00 140.04 4.20 33.38 21.78
63. 3100 3.10 144.30 4.34 33.28 21.48
64. 3150 3.20 148.68 4.48 33.22 21.19
65. 3200 3.20 153.18 4.48 34.23 20.89
66. 3250 3.20 157.81 4.48 35.26 20.60
67. 3300 3.20 162.57 4.48 36.32 20.30
68. 3350 3.20 167.47 4.48 37.42 20.00
69. 3400 3.20 172.53 4.48 38.55 19.71
70. 3450 3.30 177.73 4.62 38.51 19.41
71. 3500 3.40 183.10 4.76 38.51 19.12
72. 3550 3.40 188.64 4.76 39.67 18.82
73. 3600 3.40 194.35 4.76 40.87 18.52
74. 3650 3.40 200.25 4.76 42.11 18.23
75. 3700 3.40 206.35 4.76 43.39 17.93
76. 3750 3.40 212.65 4.76 44.72 17.64
77. 3800 3.40 219.16 4.76 46.09 17.34
78. 3850 3.40 225.90 4.76 47.51 17.04
79. 3900 3.50 232.88 4.90 47.57 16.75
80. 3950 3.50 240.11 4.90 49.05 16.45
81. 4000 3.60 247.60 5.03 49.18 16.16
82. 4050 3.60 255.38 5.03 50.72 15.86
83. 4100 3.80 263.45 5.31 49.57 15.56
84. 4150 3.80 271.83 5.31 51.15 15.27
85. 4200 4.00 280.54 5.59 50.15 14.97
86. 4250 4.10 289.61 5.73 50.50 14.68
87. 4300 4.70 299.05 6.57 45.49 14.38
88. 4350 5.50 308.88 7.69 40.15 14.08
89. 4350 6.00 315.51 8.39 37.60 13.79
90. 4350 6.50 322.44 9.09 35.47 13.49
91. 4350 7.00 329.67 9.79 33.67 13.20
92. 4350 7.50 337.24 10.49 32.15 12.90
93. 4250 8.00 337.22 11.19 30.14 12.60
94. 4200 8.50 341.27 11.89 28.71 12.31
95. 4150 8.90 345.52 12.45 27.76 12.01
96. 3950 9.10 337.17 12.73 26.49 11.72
97. 3750 10.00 328.40 13.99 23.48 11.42
98. 3400 15.00 305.67 20.98 14.57 11.12
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
24/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 24
Contoh perhitungan :
Diket : A = 50.20 mm2
L0= 40 mm
F = 350 N
l = 0.1 mm
Penyelesaian :
t =
=
= 6.98 N/mm2
(%) =
x 100
=
x 100
= 0.25 %
=
=
= 27.91 N/mm2
3. Minggu ketiga
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
25/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 25
Nama : Fatimah Shohina Putri
Hari/tanggal : 20 Maret 2014
Tempat : Laboratorium Teknik Mesin
Jenis Bahan : Aluminium
Jenis Pengujian : Uji Tarik
No. F (N) l (mm)(N/mm2)
(%)(N/mm2)
A (mm2)
1. 50 0.00 0.63 0.00 0.00 79.64
2. 100 0.00 1.27 0.00 0.00 78.63
3. 150 0.00 1.93 0.00 0.00 77.63
4. 200 0.00 2.61 0.00 0.00 76.63
5. 250 0.00 3.31 0.00 0.00 75.63
6. 300 0.00 4.02 0.00 0.00 74.62
7. 350 0.00 4.75 0.00 0.00 73.62
8. 400 0.10 5.51 0.20 27.54 72.62
9. 450 0.10 6.28 0.20 31.42 71.61
10. 500 0.10 7.08 0.20 35.41 70.61
11. 550 0.10 7.90 0.20 39.51 69.61
12. 600 0.10 8.75 0.20 43.73 68.60
13. 650 0.20 9.62 0.40 24.04 67.60
14. 700 0.20 10.51 0.40 26.28 66.60
15. 750 0.30 11.43 0.60 19.06 65.60
16. 800 0.30 12.39 0.60 20.64 64.59
17. 850 0.40 13.37 0.80 16.71 63.59
18. 900 0.50 14.38 1.00 14.38 62.59
19. 950 0.50 15.43 1.00 15.43 61.58
20. 1000 0.60 16.51 1.20 13.76 60.58
21. 1050 0.60 17.62 1.20 14.69 59.58
22. 1100 0.70 18.78 1.40 13.41 58.57
23. 1150 0.80 19.98 1.60 12.48 57.57
24. 1200 0.80 21.21 1.60 13.26 56.57
25. 1250 1.30 22.50 2.60 8.65 55.57
26. 1300 1.50 23.83 3.00 7.94 54.56
27. 1350 2.00 25.21 4.00 6.30 53.56
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
26/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 26
28. 1400 2.80 26.64 5.60 4.76 52.56
29. 1450 3.00 28.13 6.00 4.69 51.55
30. 1500 4.00 29.67 8.00 3.71 50.55
31. 1530 4.50 30.88 9.00 3.43 49.55
32. 1540 4.80 31.72 9.60 3.30 48.54
33. 1550 5.00 32.60 10.00 3.26 47.54
34. 1560 5.50 33.52 11.00 3.05 46.54
35. 1570 6.00 34.48 12.00 2.87 45.54
36. 1570 6.50 35.26 13.00 2.71 44.53
37. 1550 7.00 35.61 14.00 2.54 43.53
38. 1530 7.50 35.98 15.00 2.40 42.53
39. 1500 7.50 36.12 15.00 2.41 41.52
40. 1460 7.80 36.03 15.60 2.31 40.52
41. 1450 8.00 36.69 16.00 2.29 39.52
42. 1410 8.30 36.61 16.60 2.21 38.51
43. 1350 8.50 35.99 17.00 2.12 37.51
44. 1300 8.50 35.61 17.00 2.09 36.51
45. 1200 9.00 33.80 18.00 1.88 35.51
46. 1150 9.60 33.33 19.20 1.74 34.50
47. 1100 9.70 32.84 19.40 1.69 33.50
48. 1050 9.90 32.31 19.80 1.63 32.50
49. 950 10.00 30.17 20.00 1.51 31.49
50. 300 11.00 9.84 22.00 0.45 30.49
4. Minggu ke empat
Nama : Fatimah Shohina Putri
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
27/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
Page 27
Hari/tanggal : 27 Maret 2014
Tempat : Laboratorium Teknik Mesin
Jenis Bahan : Aluminium
Jenis Pengujian : Uji Tarik
No F (N) l (mm)(N/mm2)
(%)(N/mm2)
A (mm2)
1. 50 0.00 0.673 0.000 0.00 74.31
2. 100 0.00 1.376 0.000 0.00 72.67
3. 150 0.08 2.112 0.200 10.56 71.034. 200 0.08 2.882 0.200 14.41 69.39
5. 250 0.08 3.690 0.200 18.45 67.75
6. 300 0.08 4.538 0.200 22.69 66.11
7. 350 0.08 5.430 0.200 27.15 64.47
8. 400 0.16 6.366 0.400 15.92 62.83
9. 450 0.23 7.354 0.600 12.26 61.19
10. 500 0.39 8.397 1.000 8.40 59.55
11. 550 0.62 9.498 1.600 5.94 57.91
12. 600 0.78 10.663 2.000 5.33 56.27
13. 650 1.17 11.899 3.000 3.97 54.63
14. 700 1.64 13.211 4.200 3.15 52.99
15. 750 2.34 14.607 6.000 2.43 51.35
16. 800 3.20 16.094 8.200 1.96 49.71
17. 830 4.68 17.268 12.000 1.44 48.07
18. 840 4.76 18.093 12.200 1.48 46.43
19. 840 4.84 18.756 12.400 1.51 44.79
20. 840 5.07 19.470 13.000 1.50 43.15
21. 850 5.46 20.480 14.000 1.46 41.51
22. 840 5.85 21.071 15.000 1.40 39.87
23. 830 6.16 21.713 15.800 1.37 38.23
24. 820 6.24 22.413 16.000 1.40 36.59
25. 709 6.24 20.277 16.000 1.27 34.95
26. 790 6.32 23.720 16.200 1.46 33.31
27. 770 6.47 24.317 16.600 1.46 31.67
28. 750 6.63 24.980 17.000 1.47 30.03
-
8/10/2019 Laporan Praktikum Uji Material
28/28
LAPORAN PRAKTIKUM UJI MATERIAL
JURUSAN TEKNIK KIMIA PRODI TEKNIK ENERGI
29. 720 6.94 25.365 17.800 1.43 28.39
30. 717 7.02 26.817 18.000 1.49 26.75
31. 680 7.02 27.086 18.000 1.50 25.11
32. 650 7.10 27.700 18.200 1.52 23.47
33. 600 7.25 27.491 18.600 1.48 21.83
34. 550 7.41 27.247 19.000 1.43 20.19
35. 500 7.41 26.961 19.000 1.42 18.55
36. 450 7.72 26.619 19.800 1.34 16.91
37. 400 7.72 26.203 19.800 1.32 15.27
38. 300 7.80 22.018 20.000 1.10 13.63
39. 250 8.97 20.859 23.000 0.91 11.99