Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
-
Upload
king-bima-sakti -
Category
Documents
-
view
659 -
download
76
description
Transcript of Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
1/23
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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 tarik dapat dilakukan pada hampir semua
material dari logam, keramik maupun polimer.
Uji tarik bertujuan untuk menentukan sifat mekanik dari suatu material dan
sebagai penentuan spesifikasi suatu material untuk penggunaan lebih lanjut. Sifat
mekanik yang didapatkan dari uji tarik adalah: kekuatan mulur, kekuatan ultimate,
elongasi, reduction area, dan modulus elastisitas. Sifat-sifat yang didapat dari uji ini
dijadikan spesifikasi suatu material.
1.2 Tujuan Praktikum
1. Menentukan standar dan prosedur pengujian tarik dengan baik dan benar.
2. Menentukan besaran-besaran sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik.
3. Menentukan fenomena-fenomena yang terjadi dari pengujian tarik.
4. Mengolah data dari hasil pengujian.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
2/23
BAB II
TEORI DASAR
Uji tarik yang dilaksanakan pada praktikum ini sesuai dengan standar American
Society for Testing and Materials (ASTM). Untuk pengujian tarik dengan spesimen
logam, panjang gage length4 kali diameter spesimen sesuai dengan ASTM E. Spesimen
uji berbentuk sebagai berikut:
Hasil pengujian tarik adalah kurva antara F dan l. Kemudian akan diubah menjadi
kurva engineering stress-strain, seperti pada gambar di bawah ini,
Keterangan gambar: P : Yield strength
Y : yield strength dengan offsetM : Ultimate tensile strength
B : Titik Fracture
C : elongasi yang terjadi sesaat sebelm patah.
R : menyatakan offset yang disepakati, biasanya 0,2%
Untuk mendapatkan kurva engineering stress-strain dari kurva antara F dan l adalah
dengan persamaan:
Gage length
D
(%)
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
3/23
dan
Keterangan: S : Engineering stress (N/mm2)
P : Beban yang diberikan (N)
A0 : luas penampang (mm2)
e : strain
l : perubahan panjang (mm)
l : panjang setelah pembebanan (mm)
l0 : panjang awal specimen (mm)
Setelah didapatkan kurva engineering stress-strain, kita ubah menjadi kurva true stress-
strain. Dari kurva engineering stress-strain ke kurva true stress-strain, adalah dengan
cara sebagai berikut,
Sesaat sebelum necking:
( ) ( )
dan
(
)
Setelah necking:
dan
Untuk mendapatkan nilai K dan n dari persamaan flow stress maka dari kurva true stress-
strai harus dilogaritmakan. Persamaan Flow Stress adalah
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
4/23
BAB III
DATA PERCOBAAN
3.1Data Percobaan
Jenis mesin : Tarno Grocki
Beban skala penuh : 20000 N
Gage length awal : 24.4 mm
Gage length akhir : 36.13 mm
Diameter awal : 6.10 mm
Diameter akhir : 3.44 mm
Kecepatan tarik : 7 mm/menit
Kekerasan awal : 34 HRA
Kekerasan akhir : 42.5 HRA
Li(mm) Pi(N) =Pi/Ao(N/mm2) E=Li/Lo(%) True Stress(N/mm2) True Strain(%)
0 652.3035684 21.26179068 0 21.26179068 0
0.5 697.017926 22.71925214 0.02 23.17363718 0.019802627
1 987.0036857 32.17131836 0.04 33.45817109 0.039220713
1.5 1318.415983 42.97367975 0.06 45.55210054 0.058268908
2.005 1387.460211 45.22417171 0.0802 48.85115028 0.077146209
2.505 1441.380466 46.98169876 0.1002 51.68926498 0.095491981
3.005 1947.704808 63.48530645 0.1202 71.11624028 0.113507241
3.504 2769.002345 90.25544411 0.14016 102.9056472 0.131168603
4.004 2884.07606 94.00626404 0.16016 109.0623073 0.148557927
4.504 4320.853577 140.83793 0.18016 166.2112915 0.165650023
5.004 5812.866477 189.4699895 0.20016 227.3943026 0.182454881
5.504 7401.541297 241.2527378 0.22016 294.3669406 0.198981998
6.004 9929.217624 323.6421767 0.24016 401.3680818 0.215240404
6.503 13642.48199 444.6757775 0.26012 560.3448407 0.231206955
7.003 8575.950746 279.5325343 0.28012 357.8351878 0.246953824
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
5/23
7.503 8295.828447 270.401967 0.30012 351.5550053 0.262456568
8.003 9511.006869 310.0106254 0.32012 409.2512268 0.277722642
8.503 10744.59708 350.219415 0.34012 469.3360425 0.292759162
9.002 11387.69476 371.1811401 0.36008 504.8360451 0.307543522
9.502 11750.01256 382.9908646 0.38008 528.5580324 0.322141469
10.002 12905.35266 420.6490967 0.40008 588.9423873 0.336529378
10.502 13094.07355 426.8004413 0.42008 606.0907707 0.350713208
11.002 13172.98124 429.3724322 0.44008 618.3306521 0.364698668
11.502 13492.55738 439.7889949 0.46008 642.1271157 0.378491229
12.001 13829.88775 450.7842556 0.48004 667.1787297 0.392069114
12.501 14578.19568 475.1753018 0.50004 712.7819597 0.405491774
13.001 14779.41029 481.7338784 0.52004 732.2547645 0.41873665
13.501 15158.82476 494.1008675 0.54004 760.9351 0.43180839
14.001 15634.24359 509.5971121 0.56004 794.9918788 0.444711462
14.501 15311.37963 499.0733831 0.58004 788.5559082 0.457450163
15 14734.03836 480.2549836 0.6 768.4079738 0.470003629
15.5 15465.24962 504.0887651 0.62 816.6237995 0.482426149
16 15678.95795 511.0545736 0.64 838.1295006 0.494696242
16.5 15358.06668 500.5951443 0.66 830.9879395 0.506817602
17 15128.57681 493.1149377 0.68 828.4330953 0.518793793
17.505 15483.66142 504.6888963 0.7002 858.0720615 0.530745891
18.005 15321.90065 499.4163152 0.7202 859.0959453 0.542440563
18.505 15700 511.7404378 0.7402 685.5233488 0.29236502
19.004 15285.73463 498.237486 0.76016 719.7633802 0.367845676
19.504 15125.28899 493.0077714 0.78016 726.1048571 0.387169498
20.004 14217.85056 463.4298771 0.80016 826.5180791 0.578566708
20.504 13211.11995 430.615561 0.82016 897.1683861 0.734027844
21.004 12704.79561 414.1119534 0.84016 912.669652 0.790237632
21.504 11085.87284 361.3432753 0.86016
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
6/23
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Load
(N)
Pertambahan Panjang (mm)
kurva beban vs pertambahan panjang
0
100
200
300
400
500
600
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
stress(MPa)
strain (%)
kurva engineering stress-strain
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
7/23
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
truestress(MPa)
True strain (%)
kurva true stress-strain
y = 0.8243x + 3.2112
R = 0.9728
2.4
2.45
2.5
2.55
2.6
2.65
2.7
2.75
2.8
2.85
2.9
2.95
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
lo
gtruestrain
log true strain
kurva log true stress vs log true strain
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
8/23
3.2. Pengolahan Data
Berdasarkan data-data yang telah didapatkan dari pengujian tarik, dapat ditentukan
besaran-besaran mekanik material spesimen:
1. Fracture Strength
Dari kurva engineering stress-strainf = 361.34MPa.
2. Tensile Strength
Dari kurva engineering stress-strainut = 511.74MPa.
3. Yield Strength
Dari kurva engineering stress-strainy = 444.67MPa.
4. Modulus Elastisitas
Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis,
dapatdihitungkemiringangariskurva
E = /e=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa.
5. Elongasi
Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%.
6. Reduction of Area
qf=(Ao-Af)/Ao = 0.70 = 70%.7. Strength Coefficient
Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logKdidapatkan K=1981.53 MPa.
8. Strain Hardening Coefficient
Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
9/23
BAB IV
ANALISIS DATA
4.1. Analisis Fenomena dan Data Hasil Percobaan
Pada uji tarik, kita bisa melihat fenomena yang terjadi pada uji ini secara langsung.
Banyak yang bisa ditinjau dari pertamakali sampel mengalami deformasi elastic hingga
patah. Biasanya kita hanya menykasikannya di buku atau video.
Pada praktikum ini, kami tidak menggunakan peralatan dengan komplit dan tidak
mengikuti langkah sesuai dengan yang ada di modul. Ada beberapa langkah yang
dihilangkan, yaitu pengukuran keras di awal dan ahir setelah di uji. Dalam praktikum,
kami juga tidak menggunakan sebagai alat yang berguna untuk mengukur pertambahan
panjang.
Dari praktikum ini kita bisa melihat terjadinya deformasi elastic dan plastis. Deformasi ini
bisa dipetakan dengan kurva stress-strain seperti yang ada di bab 3. Kurva stress-strain
ada yang mewakili true dan engineering stress-strain.
Kurva true stress-strain menunjukan tegangan yang terjadi actual saat terjadi
pengurangan luas permukaan. Jadi tegangannya dibagi dengan luas penampang actual,
dan di plot terhadap elongasinya. Sedangkan kurva yang engineering stress-strain
menunjukkan tegangan yang dibagi terhadap luas permukaan awal dan mengabaikan
pengurangan luas permukaan lalu diplot terhadap elongasi.
Fenomena lain yang dapat dilihat adalah necking. Necking terjadi sejak melewati bataselastic material. Pada daerah elastic, sampel uji mengalami perubahan volum.
Sedangkan, pada daerah plastis, sampel uji tidak mengalami perubahan volum. Necking
terjadi karena ada konsentrasi tegangan pada titik terlemah pada sampel uji.
Setelah itu kita bisa melihat kapan sampel uji akan mengalami patah. Patah terjadi
karena pada titik terlemah sampel uji terbentuk void. Void yang awalnya kecil jika diberi
beban terus akan membesar. Semakin besar void, konsentrasi tekanan semakin besar
juga. Hingga ahirnya sampel uji patah.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
10/23
Strain hardening juga bisa terlihat pada uji tarik. Namun, pada kali ini kita tidak
mengukurnya. Strain hardening terjadi karena konsentrasi tegangan pada gage length
sampel uji. Karena di tarik, sampel memadat sehingga terjadi pengerasan akibat
penarikkan.
Terdapat fenomena yang biasanya terjadi pada baja karbon rendah yang biasa disebut
Luders Band. Luders band digambarkan berfluktuasi pada kurva stress-strain. Penyebab
dan alasan dibahas pada bab berikutnya.
4.2. Analisis Besaran-Besaran MekanikBerdasarkan data-data yang telah didapatkan dari pengujian tarik, dapat ditentukan
besaran-besaran mekanik material spesimen:
Fracture Strength
Dari kurva engineering stress-strain f = 361.34MPa.
2. Tensile Strength
Dari kurva engineering stress-strain ut = 511.74MPa.
3. Yield Strength
Dari kurva engineering stress-strain y = 444.67MPa.
4. Modulus Elastisitas
Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis,
dapatdihitungkemiringangariskurva
E = /e=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa.
5. Elongasi
Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%.
6. Reduction of Area
qf=(Ao-Af)/Ao = 0.70 = 70%.
7. Strength Coefficient
Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logKdidapatkan K=1981.53 MPa.
8. Strain Hardening Coefficient
Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839.
Sifat mekanik ST37 menurut literatur :
Tensile Strength = 360470 MPa
Yield strength = 250 MPa
Modulus elastisitas = 207 GPa
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
11/23
Koefisien strain hardening = 0.26
Koefisien kekuatan = 530 MPa
Keuletan : % reduksi penampang = 66 %, % penambahan panjang = 36.1 %
E ST37 = E baja = 86.6 GPa
Nilai-nilai besaran mekanik yang diperoleh dari uji mekanik ini berbeda dengan yang
biasanya ada di buku. Grafik yang diperoleh dari uji tarik yang kami lakukan tidak halus.
Terdapat fluktuasi di banyak titik. Sedangkan yang idealnya adalah berbentuk kurva yang
baik.
Hal-hal ini disebabkan karena beberapa faktor: Kesalahan dalam pengukuran saat praktikum
Ketidaktepatan alat
Kondisi lingkungan yang tidak ideal
Banyak asumsi yang dilibatkan dalam uji ini
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
12/23
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1.1 Kesimpulan
1. Standar dan prosedur pengujian tarik diatur di dalam E8, yang menjelaskan
mengenai kegunaan pengujian tarik, lingkup pengujian tarik, metode pengujian tarik,
standar spesimen uji tarik, besaran-besaran sifat mekanik uji tarik, dan lain
sebagainya.
2. Besaran-besaran sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik ini antara lain:
a. Fracture Strength
Dari kurva engineering stress-strain f = 361.34MPa.
b. Tensile Strength
Dari kurva engineering stress-strain ut = 511.74MPa.
c. Yield Strength
Dari kurva engineering stress-strain y = 444.67MPa.
d. Modulus Elastisitas
Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis,
dapatdihitungkemiringangariskurva
E = /e=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa.
e. Elongasi
Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%.
f. Reduction of Area
qf=(Ao-Af)/Ao = 0.70 = 70%.
g. Strength Coefficient
Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logKdidapatkan
K=1981.53 MPa.
h. Strain Hardening Coefficient
Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839.
3. Fenomena- fenomena yang terjadi pada pengujian tarik antara lain:
a. Deformasi elastis
b. Deformasi plastis
c. Necking
d. Patahdari bentuk patahan, disimpulkan bahwa spesimen bersifat ulet
e. Strain hardening
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
13/23
1.2 Saran
1. Sebaiknya digunakan mesin uji yang lebih baru dan canggih.
2. Pada saat pengambilan data harus lebih teliti dan lebih cermat lagi sehingga
kesalahan pengolahan data akibat kesalahan pengambilan data dapat dikurangi.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
14/23
BAB VI
DAFTAR PUSTAKA
Callister, William D. Materials and Science Engineering An Introduction, 6thedition John
Wiley & Sons, Inc. 2003.
Davis, H.E. et al. The Testing of Engineering Materials , 4thedition, McGraw-Hill Book
Co. 1982.
Dieter, G.E. Mechanical Metallurgy, SI Metric Edition McGraw-Hill Book Co. 1988.
http://www.astm.org/Standards/E8.htm
http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/
(20/03/2013: 21:13)
http://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331(20/03/2013: 21:13)
http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/
(20/03/2013: 21:13)
http://mothreedglittle.blogspot.com/2012/05/pengujian-tarik-pada-baja.html (20/03/2013:
21:13)
http://www.astm.org/Standards/E8.htmhttp://www.astm.org/Standards/E8.htmhttp://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/http://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331http://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331http://mothreedglittle.blogspot.com/2012/05/pengujian-tarik-pada-baja.htmlhttp://mothreedglittle.blogspot.com/2012/05/pengujian-tarik-pada-baja.htmlhttp://mothreedglittle.blogspot.com/2012/05/pengujian-tarik-pada-baja.htmlhttp://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/http://www.astm.org/Standards/E8.htm -
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
15/23
BAB VII
LAMPIRAN
Rangkuman
A. Kurva Stress-Strain Logam
Kurva di atas menunjukkan pengaruh
persen karbon terhadap sifat material baja.
Semakin tinggi kandungan karbon maka:
Material semakin getas
Kekuatan ultimate semakin
tinggi
Kekuatan yield semakin
tinggi
Elongasi material setelah
putus menurun
Dengan material baja yang sama dengan hanya berbeda kandungan karbonnya, terlihat
bahwa slopenya sama. Modulus elastic baja adalah sama, baik karbon rendah, medium
dan tinggi. Semakin tinggi persen karbon yang terkandung, maka semakin tinggi
kekuatan yield-nya.
B. Sifat Mekanik Material
Sifat mekanik material yang bisa didapat dari uji tarik ini adalah:
Kekuatan
o Sy: kekuatan yield adalah kekuatan material sebelum masuk daerah
plastis. Biasanya ditentukan dengan menentukan offset.
o Su: kekuatan ultimate adalah kemampuan material untuk menahan
beban yang paling tinggi sampai sampel uji patah.
Elasticity
o Modulus elastisitas: menunjukan usaha yang diperlukan untuk merubah
per satuan volum pada saat di daerah plastis.
o Stiffness: kekakuan direpresentasikan oleh modulus elastisitas. Semakin
curam berarti materialnya semakin kaku.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
16/23
Ductility
o Ductility: adalah kemampuan material untuk menyerap energy per satuan
volum pada daerah elastic.
o Elongasi: pertambahan panjang ketika dikenakan tegangan.
o Reduction area: pengurangan luas penampang setelah material patah.
o Elastic recovery: jarak rebound yang terbentuk setelah beban di
hilangkan.
Pada deformasi elastic, terjadi perubahan volum.
Pada deformasi plastis, tidak terjadi perubahan volum.
Pada baja karbon, tidak terjadi reaksi kimia antara partikel logam dengan karbon.
Fungsi karbon adalah sebagai interstiti. Tetap saja ikatan yang dominan adalah
ikatan logam, karbon hanya sebagai pengisi ruang diantaranya. Penentu
kekuatan dari baja karbon adalah jarak antar ikatan logam dan jenis ikatan
logam.
C. Material Ductile dan Brittle
Material ductile adalah material yang mengalami elastic recovery yang besar.
Material brittle adalah material yang mengalami sedikit sekali elastic recovery.
Elongasi bukan sebagai penentu jenis material apakah itu britel atau ductile.
Material ductile mengalami patahan karena shear stress-nya. Patahan ductile
idealnya membentuk sudut 45 derajat. Penyebab patahan yang bekerja hanya
tegangan gesernya terkait dengan definisi ductile itu sendiri terhadap planedislocation.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
17/23
Tugas Setelah Praktikum
1. Kurva tegangan dan regangan engineering, tegangan dan regangan sebenarnya:
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Load
(N)
Pertambahan Panjang (mm)
kurva beban vs pertambahan panjang
0
100
200
300
400
500
600
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
stress(MP
a)
strain (%)
kurva engineering stress-strain
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
18/23
0
200
400
600
800
1000
1200
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
truestress(MPa)
True strain (%)
kurva true stress-strain
y = 0.8243x + 3.2112
R = 0.9728
2.4
2.45
2.5
2.55
2.6
2.65
2.7
2.75
2.8
2.85
2.9
2.95
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
lo
gtruestrain
log true strain
kurva log true stress vs log true strain
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
19/23
2. Dari pengolahan data di bab tiga diperoleh nilai besaran-besaran mekanik
sebagai berikut :
a. Fracture Strength
Dari kurva engineering stress-strain f = 361.34MPa.
b. Tensile Strength
Dari kurva engineering stress-strain ut = 511.74MPa.
c. Yield Strength
Dari kurva engineering stress-strain y = 444.67MPa.
d. Modulus Elastisitas
Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis,
dapatdihitungkemiringangariskurvaE = /e=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa.
e. Elongasi
Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%.
f. Reduction of Area
qf=(Ao-Af)/Ao = 0.70 = 70%.
g. Strength Coefficient
Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logKdidapatkan K=1981.53 MPa.
h. Strain Hardening Coefficient
Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839.
3. Fenomena yang terjadi dalam uji tarik: deformasi elastis, Luders Band, necking,
strain hardening, fracture, dan deformasi plastis.
4. Luders Band?
Luders Band adalah fenomena yield point yang
terlokaliasasi dan menjalar. Biasanya terjadi
pada baja karbon rendah. Beban naik secara
signifikan hingga nilai tertentu (upper yield
strength) pada regangan elastis, kemudian tiba-
tiba turun, berfluktuasi pada suatu nilai beban
konstan (lower yield strength) tertentu
membentuk semacam pita (yield strength
elongation), dan lalu naik seiring dengan
regangan.
Logam akan mengalami strain hardening local
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
20/23
pada tiap sampel kecil dari logam. Titik yang paling lemah akan mengalami strain
hardening hingga menemukan titik lain pada logam yang memiliki kekuatan lebih
rendah. Titik yang memiliki kekuatan lebih rendah akan mengalami strain
hardening lagi. Bisa dikatakan, material mengalami elongasi yang disebabkan
oleh yield strength yang belum seragam. Proses strain hardening ini mengalami
iterasi hingga kekuatan pada sampel uji seragam. Setelah seragam, barulah
kurva bisa naik dari kurva fluktuasi Luders Band.
Pada awal fenomena Luders Band, gambar kurva mengalami penurunan tiba-tiba
setelah mencapai yield strength. Hal itu dikarenakan ikatan-ikatan antar partikel
merenggang, sehingga tegangan untuk melakukan tarikan yang terukur
menurun.Luders Band hanya terjadi pada logam karbon rendah. Pada logam karbon
rendah, ikatan logam antar logam tidak dihalangi oleh karbon. Bila terhalangi
oleh karbon, akan terjadi konsentrasi tegangan ikatan logam. Bisa diilustrakan
dengan metode menarik plastik. Anggap tangan saya adalah partikel logam dan
plastic merupakan ikatan logam. Lalu minta bantuan teman anda untuk
meminjamkan tangannya. Tangan teman anda dianggap sebagai partikel karbon
yang mengganggu ikatan antar logam. Jika anda menarik plastic tersebut sendiri
tanpa tangan teman anda terlibat, maka plastic tersebut akan mudah mulur.
Artinya karena mudah mulur, elongasinya panjang, makanya disebut ductile.
Setelah itu, minta teman anda mengganggu ikatan logam dengan cara
menggenggam plastic secara horizontal. Kemudian cobalah anda tarik plastic
tersebut, maka anda tidak akan membuat elongasi pada plastic itu dengan
mudah. Maka dari itu, yield strength high carbon steels lebih tinggi dibanding
yang high carbon steel.
5. Menggunakan gage length supaya tidak terjadi patah di tempat yang tidak
diinginkan. Permukaan gage length diperkecil supaya terjadi konsentrasi
tegangan di daerah yang diperkecil luas permukaannya. Penentuan gage length
disbanding diameter dibuat range 3-5 supaya tidak berlebihan. Kita menghitung
yang sedang-sedang saja. Menurut ASTM E8/E8M-09, disebutkan bahwa nilai
gage length dibuat dengan syarat tersebut untuk menjaga pembebanan pada
material tertuju pada proyeksi luasan dan densitas tertentu.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
21/23
Tugas Tambahan
Apa yang dimaksud Luders Band? Kapan terjadi? Apakah hanya pada low carbon steel?
Jawab: Luders Band adalah fenomena yield point
yang terlokaliasasi dan menjalar. Biasanya terjadi
pada baja karbon rendah. Beban naik secara
signifikan hingga nilai tertentu (upper yield
strength) pada regangan elastis, kemudian tiba-
tiba turun, berfluktuasi pada suatu nilai beban
konstan (lower yield strength) tertentu membentuk
semacam pita (yield strength elongation), dan lalunaik seiring dengan regangan.
Logam akan mengalami strain hardening local
pada tiap sampel kecil dari logam. Titik yang
paling lemah akan mengalami strain hardening hingga menemukan titik lain pada
logam yang memiliki kekuatan lebih rendah. Titik yang memiliki kekuatan lebih
rendah akan mengalami strain hardening lagi. Bisa dikatakan, material mengalami
elongasi yang disebabkan oleh yield strength yang belum seragam. Proses strain
hardening ini mengalami iterasi hingga kekuatan pada sampel uji seragam. Setelah
seragam, barulah kurva bisa naik dari kurva fluktuasi Luders Band.
Pada awal fenomena Luders Band, gambar kurva mengalami penurunan tiba-tiba
setelah mencapai yield strength. Hal itu dikarenakan ikatan-ikatan antar partikel
merenggang, sehingga tegangan untuk melakukan tarikan yang terukur menurun.
Luders Band hanya terjadi pada logam karbon rendah. Pada logam karbon rendah,
ikatan logam antar logam tidak dihalangi oleh karbon. Bila terhalangi oleh karbon,
akan terjadi konsentrasi tegangan ikatan logam. Bisa diilustrakan dengan metode
menarik plastik. Anggap tangan saya adalah partikel logam dan plastic merupakan
ikatan logam. Lalu minta bantuan teman anda untuk meminjamkan tangannya.
Tangan teman anda dianggap sebagai partikel karbon yang mengganggu ikatan
antar logam. Jika anda menarik plastic tersebut sendiri tanpa tangan teman anda
terlibat, maka plastic tersebut akan mudah mulur. Artinya karena mudah mulur,
elongasinya panjang, makanya disebut ductile. Setelah itu, minta teman anda
mengganggu ikatan logam dengan cara menggenggam plastic secara horizontal.
Kemudian cobalah anda tarik plastic tersebut, maka anda tidak akan membuat
elongasi pada plastic itu dengan mudah. Maka dari itu, yield strength high carbon
steels lebih tinggi dibanding yang high carbon steel.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
22/23
Berapa elastic recovery material brittle?
Jawab: keramik pada umumnya memiliki elastic recovery 98,5%. Saya tidak
menemukan ada penentuan khusus mengenai criteria elastic recovery untuk material
brittle. Yang jelas, elastic recovery material brittle haruslah besar dan material brittle
tidak mengalami selisih panjang setelah patah yang besar. Semakin besar elastic
recovery menunjukkan material tersebut semakin brittle.
Cara kerja loadcell? Extensometer?
Jawab: Load cell digunakan untuk mengukur F. Cara kerjanya adalah, sampel uji
dihubungkan dengan load cell. Di dalam load cell ada banyak komponen yang
berfungsi untuk memproses hasil uji yang asli menjadi data digital.
Strain gage mengalami pertambahan panjang dan data perpanjangan strain gage
diubah transmitter menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik sangat kecil dimasukkan ke
amplifier supaya arus semakin besar. Arus yang besar sudah bisa dijadikan data
digital dan divisualkan pada display.
Extensometer berguna untuk mengukur l. Pertambahan panjang pada saat uji di
lakukan diukur dengan extensometer. Extensometer berkerja secara analog.
Extensometer mengukur perubahan panjang sesungguhnya pada saat uji dilakukan.
Kita hanya perlu menempelkan ujung-ujung pengukur dan membaca angka yang
tertera.
-
5/26/2018 Laporan Praktikum Modul Uji Tarik
23/23
Gambar di atas adalah gambar specimen uji yang telah patah.
Terlihat bahwa ada necking pada patahan. Berarti material yang kami uji adalah material
ductile.