tugas metalurgi fisik uji tarik logam

UNIVERSITA LAMPUNG 2011 |TUGAS METALURGI FISIK “UJI TARIK LOGAM” 1

DASAR TEORI 1. Pengujian Tarik

Uji tarik rekayasa banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar

kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan (Dieter, 1987). Pada uji tarik, benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji (Davis, Troxell, dan Wiskocil,1955). Kurva tegangan regangan rekayasa diperoleh dari pengukuran perpanjangan benda uji. Tegangan yang dipergunakan pada kurva adalah tegangan membujur rata-rata dari pengujian tarik yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas awal penampang melintang benda uji.

Regangan yang digunakan untuk kurva tegangan regangan rekayasa adalah regangan linier rata-rata, yang diperoleh dengan membagi perpanjangan panjang ukur (gage length) benda uji, ΔL, dengan panjang awalnya, L0.

Gambar 1. Benda kerja bertambah panjang ΔL ketika diberi beban P.


Pada waktu menetapkan regangan harus diperhatikan: - Pada baja yang lunak sebelum patah terjadi pengerutan (pengecilan penampang) yang besar. - Regangan terbesar terjadi pada tempat patahan tersebut, sedang pada kedua ujung benda uji paling sedikit meregang.

2. Alat dan Prosedur Percobaan

Gambar 2. Alat uji tarik

1. Ukurlah dimensi (diameter rata-rata) dari benda uji dengan menggunakan caliper atau mikrometer. Buatlah sketsa dari benda uji dan masukkan hasil pengukuran dimensi tersebut. 2.Tandailah panjang ukur (gauge length) berupa jarak antara dua titik pada benda uji dengan menggunakan penggores (cutter) atau spidol permanen. Buatlah panjang ukur yang


simetris dengan panjang benda uji keseluruhan dan mengacu kepada standar (ASTM atau JIS) 3. Pasanglah benda uji dengan hati-hati pada grip mesin uji tarik 4. Mulailah penarikan dan perhatikan dengan baik mekanisme deformasi yang terjadi pada benda uji serta tampilan grafik beban-perpanjangan yang terlihat pada recorder Teruskan pengamatan hingga terjadinya beban maksimum dan dilanjutkan dengan necking lalu perpatahan 5. Tandailah pada grafik beban-perpanjangan titik-titik terjadinya beban maksimum dan perpatahan. 6. Lepaskan benda uji dari grip mesin uji, kemudian amati data grafik yang didapat.

3. Grafik Hasil Uji Tarik dan Keterangannya

Gambar 3. Grafik hasil uji tarik


Batas elastic σE ( elastic limit) Dalam Gambar 3. dinyatakan dengan titik A. Bila sebuah bahan diberi beban sampai pada titik A, kemudian bebannya dihilangkan, maka bahan tersebut akan kembali ke kondisi semula (tepatnya hampir kembali ke kondisi semula) yaitu regangan “nol” pada titik O (lihat inset dalam Gambar 3.). Tetapi bila beban ditarik sampai melewati titik A, hukum Hooke tidak lagi berlaku dan terdapat perubahan permanen dari bahan. Terdapat konvensi batas regangan permamen (permanent strain) sehingga masih disebut perubahan elastis yaitu kurang dari 0.03%, tetapi sebagian referensi menyebutkan 0.005% . Tidak ada standarisasi yang universal mengenai nilai ini.

Batas proporsional σp (proportional limit) Titik sampai di mana penerapan hukum Hook masih bisa ditolerir. Tidak ada standarisasi tentang nilai ini. Dalam praktek, biasanya batas proporsional sama dengan batas elastis.

Deformasi plastis (plastic deformation) Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula. Pada Gbr.5 yaitu bila bahan ditarik sampai melewati batas proporsional dan mencapai daerah landing.

Tegangan luluh atas σuy (upper yield stress) Tegangan maksimum sebelum bahan memasuki fase daerah landing peralihan deformasi elastis ke plastis.

Tegangan luluh bawah σly (lower yield stress) Tegangan rata-rata daerah landing sebelum benar-benar memasuki fase deformasi plastis. Bila hanya disebutkan tegangan luluh (yield stress), maka yang dimaksud adalah tegangan ini.

Regangan luluh εy (yield strain) Regangan permanen saat bahan akan memasuki fase deformasi plastis.

Regangan elastis εe (elastic strain) Regangan yang diakibatkan perubahan elastis bahan. Pada saat beban dilepaskan regangan ini akan kembali ke posisi semula.

Regangan plastis εp (plastic strain) Regangan yang diakibatkan perubahan plastis. Pada saat beban dilepaskan regangan ini tetap tinggal sebagai perubahan permanen bahan.


Regangan total (total strain) Merupakan gabungan regangan plastis dan regangan elastis, εT = εe+εp. Perhatikan beban dengan arah OABE. Pada titik B, regangan yang ada adalah regangan total. Ketika beban dilepaskan, posisi regangan ada pada titik E dan besar regangan yang tinggal (OE) adalah regangan plastis.

Tegangan tarik maksimum TTM (UTS, ultimate tensile strength) Pada Gambar 3. ditunjukkan dengan titik C (σβ), merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.

Kekuatan patah (breaking strength) Pada Gambar 3. ditunjukkan dengan titik D, merupakan besar tegangan di mana bahan yang diuji putus atau patah.

tugas metalurgi fisik uji tarik logam

Documents