LAPORAN PENGUJIAN BAHAN

              BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang praktikum

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.

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 sekarang banyak 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.

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 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 yang diberikan 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:

1. Kekuatan tarik
2. Kuat luluh dari material
3. Keuletan dari material
4. Modulus elastic dari material
5. Ketangguhan.

Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan 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 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.

Ada pun pengujian yang lain yaitu uji tekan ( hardness) dimana pengujian ini dilakukan dengan pembebanan pada suatu benda kerja, kekerasan adalah suatu sifat mekanik ( mechanical properties) dari suatu  material yang dalam penggunaan nya akan mengalami pergesekan (frictional force) dan nilai   dari ukuran  sifat mekanis material yang diperoleh DEFORMASI .pengujian yang paling banyak digunakan untuk pengujian kekerasan yaitu uji tekan dengan pembebanan yang di lakukan  pada bagian  permukaan pada bagian  flux atas.  Pengujian ini mengunakan mesin yang nilai kemampuan tekan nya bisa langsung terbaca.

1.2 Batasan masalah

Batasan masalah dalam percobaan ini yaitu melakukan pengujian pada sampel yang berbentuk Silinder besi ,silinder aluminium dan plat besi sampai sampel tersebut putus. Dari hasil pengujian yang diperoleh, mencari berapa besar yield strength, tensile strength dan persentase elongasinya.

Serata untuk mengetahui kekerasan ataupun kekuatan pada benda kerja dengan menggunakan sistem tekan (hardness).

1.3 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah mahasiswa mampu  mengetahui kekuatan bahan logam melalui pemahaman dan pendalaman analisis  hasil uji tarik,uji tekan .

1.4 Manfaat Praktikum

mahasiswa bisa langsung tau cara pengoperasian mesin uji tarik dan hardness.

bisa mengetahui kemampuan masing – masing spesimen benda kerja tersebut.

Bisa mengetahui batas maxsimum dari masing- masing spesimen .

Serta bisa membedakan bendakerja satu  dengan  yang laen.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Uji 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.

Pengujian tarik adalah dasar dari pengujian mekanik yang dipergunakan pada material. Dimana spesimen uji yang telah distandarisasi, dilakukan pembebanan uniaxial sehingga spesimen uji mengalami 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.

1. 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 atau yang lainnya. Jadi standarisasi dari bentuk spesimen uji dimaksudkan agar retak dan patahan terjadi di daerah gage length.

1. b.      Grip and Face Selection

Face dan grip adalah 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. Face harus selalu tertutupi di seluruh permukaan yang kontak dengan grip. Agar spesimen uji tidak bergesekan langsung dengan face.

Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan estándar baku pengujian.

Gambar 2. Dimensi dan ukuran spesimen untuk uji tarik

Sifat – sifat bahan teknik perlu diketahui secara baik karena bahan tersebut dipergunakan untuk berbagai macam keperluan dalam berbagai keadaan. Sifat bahan yang diinginkan sangat banyak, antara lain : sifat mekanik ,sifat termal,sifat kimia , sifat fisik , sifat listrik, sifat teknologi, dan masih banyak lagi. Pada tinjauan kekakuan bahan .

            Deformasi bahan yang disebabkan oleh benda tarik adalah dasar pengujian dan kajian mengenai kekakuan bahahan.hal ini disebabkan oleh beberapa alasan :

1.      Mudah dilakukan

2.      Menghasilkan tegangan merata pada penampang

3.      Kebanyakan bahan lebih mudah dilakukan uji tarik dari pad uji tekan ,.

Misalnya, sehingga dalam pengujian bahan teknik ,kekuatan paling sering dinyakatan dengan uji tarik.  

uji tarik dilakukan di laboratorium menggunakan beberapa mesin dari mesin uji. Benda di baca dari jarum penunjuk dan layar dijital. Beberapa mesin uji dapat membaca dan mencatat data secara otomatis dan menggambarnya dalam kertas plot,tengangan yang diperoleh dengan membagi beban dengan luas penampang awal spesimen.

Diagram Tegangan- regangan

     Jika suatu  benda ditarik maka akan mundur terhadap hubungan antara pertambahan panjang dengan gaya yang diberikan . jika gaya diberikan dalam satuan luas disebut dengan tegangan dan pertambahan panjang disebut regangan maka hubungan ini dinyatakan dengan grafik tegangan dan regangan.

Dimana     dan t =

Batas proporsional merupakan dari titik yang disebut batas proporsional masih merupakan garis lurus , pada daerah ini masih berlaku hukum hooke,bahwa tegangan sebanding dengan tegangan.

Batas elastis ,merupakan batas tengan dimana bahan tiidak kembali lagi kebentuk semula apabila dilepas tetapi akan terjadi deformasi tetap yang disebut permanen set,nilai batas proporsional hampir sama .

Titik mulur merupakan titik dimana bahan memangjang mulur tanpa pertambahan beban.

Kekuatan maksimum titik ini merupakan ordinat tertinggi dari kurva tegangan-regangan yang menunjukan kekuatan tarik (tensile strength) bahan.

Kekuatan patah merupakan patahan akibat terjadi bertambahnya beban  mencapai beben patahsehingga beban meregang dengan sangat cepat dan secara simultan luas penampang bertambah kecil.

2.2 Sifat –Sifat Mekanis Bahan

            Sebagaimana yang dinyatakan sebelumnya nilai tegangan di peroleh dari uji tarik adalah seperti yang diterangkan di atas. Nilai – nilai ini mendefinisiakan sifat mekanis yang sangat berguna dakam penerapan kekeuatan bahan.

Ada beberapa sifat mekanis bahan lain yang dapat menjelaskan bagaimana bahan merespons benda yang bekerja dalam deformasiyang terjadi:

1.      Kekeakuan(stiffness) adalah sifat bahan mampu meregang pada tegangan tinggi tanpa diikuti regangan yang besar.

2.      Kekuatan(strength)sifat bahan yang ditentukan oleh tegangan paling besar material mampu regang sebelum rusak.

3.      Elastisitas (elasticity) sifat material yang dapat kembali kebentuk semula setlah beban dihilangkan.

4.      Keuletan( ductility) adalah sifat bahan yang mampu deformasi terhadap beben tarik sebelum benar-benar patah.

5.      Kegetasan(brittleness) menunjukan tidak adanya deformasiplastis sebelum rusak.

6.      Kelunakan (malleability)sifat bahan yang mengalami deformasi plastis terhadap beben tekan yang bekerja sebelum benar-benar patah.

7.      Ketangguhan(toughness) ifat material yang mampu menahan beban impak tinggi atau beban kejutan.

8.      Kelenturan (resilience)sifat material yang mampu menerima beban impak tinggi tanpa menimbulkan tegangan lebih pada batas elastis.    

2.1  Jenis Bahan

pada bagian ini kita akan pelajari beberapa dari logam yang umum digunakan dalam permesinan dan struktural. Antara lain:

1.      Besi

2.      Non besi

Besi dibedakan menjadi beberapa yaitu besi cor, besi tempa, baja.

Sedangkan non besi dibedakan beberapa yaitu semen cor ,kayu, plastik.

Semua yang dijelaskan diatah adalah bahan atau jenis yang biasa digunakan dalam area industri.

BAB III

PEMBAHASAN

     

3.1 Langkah – langkah

      Langkah pengujian tarik, Langkah  yang pertama sebelum melakukan praktek pastikan  mesin dalam kondisi baik. Pastikan posisi mesin tersambung datanya dengan komputer.

Siapkan benda kerja atau spesimen yang akan di uji sesuai kebutuhan.  Buka cekam pada mesin dengan jarak  yang telah ditentukan jepit dengan kencang janan sampai bergeser karena bisa mengakibatkan  hasil yanag tidak falid.

Sehinga harus diperhatikan cekamannya.baru mesin dinyalakan untuk pengujian tarik. Sampai dengan bendakerja tersebut patah atau mengalami deformasi.

      Sedangkan langkah pengujian  hardness mengunakan mesin yang bersifat menekan ban ada 4  pengujian dan masing –masing  pengujian  cara nya sama tinggal alat bantunya saja yang berbeda.jadi pasang benda kerja pada ragum mesin kemudian pasang mata pada ujung  ragum mesin tersebut dan lakukan penekanan. Maka nilai nya akan muncul  pada jarum penunjuk.

3.2 Tabel Pengujian

1	Besi	Aluminium
Lo	56.5 mm	56,5 mm
Lf	62.77 mm	56,5 mm
D1	10 mm	10mm
D2	65,7mm	10mm

3.3 Analisis perhitungan

Perhitungan ALUMINIUM

Maka penylesaiannya

Mencari luas penampang

A =  mak;a     =78,54 mm

Besar tegangan:

 =    = 2,09 KgF/

Besar regangan:

 =  

Besar modulus elastisitas:

E =

Peritungan BESI

A =  mak;a     =78,54 mm

Besar tegangan:

 =    = 36,14 KgF/

Besar regangan:

 =  

Besar modulus elastisitas:

E =

Peritungan PLAT

A = p x l x t

A = 14x8

   =112mm

Besar tegangan:

 =    = 17,45 KgF/

Besar regangan:

 =  

Besar modulus elastisitas:

E =

3.4 SPESIFIKASI TEKNIS ROCKWELL

Motor Driver Hardness Tester

Model HRC-150

·         Pembebanan awal                   : 10   Kgf (98,07  N)

·         Total pembebanan                   : 60   Kgf (588,4  N)

             100 Kgf (980.07 N)

·         Tinggi maksimal spesimen      : 150 mm

·         Power supply                          : 220/10 V AC, 50/60 Hz

·         Dimensi                                   : 505 x 240 x 700 mm

·         Berat bersih                             : 70 Kg

3.5 PENGOPERASIAN ALAT UJI TEKAN

1. Persiapan sebelum pengujian

·         Tebal spesimen antara 100-150 mm dan permukaan spesimen harus halus dan terbebas dari karat atau garis/oli.

·         Pilih dudukan spesimen (lange flat, small flat atau vnotch anvill)

·         Pilih penetrator/ indentor sesuai tabel dan bahan spesimen.

2. Pengujian

·         Hidupkan alat dengan cara menekan tombol On dan lampu indikator menyala.

·         Putar dudukan spesimen sampai spesimen mendekati indentor

·         Tentukan waktu pengujian ( t=...dtk)

·         Lanjutkan memutar spindel dudukan spesimen sampai main pointer dan sub pointer menunjukkan angka nol (0)

·         Tekan starting plate.

·         Catat hasil pengujian.

NO	SPESIMEN	T	Nilai tekan rata-rata	keterangan
1	Alimuminium	a) 10 dtk	88,5 HRC
		b) 15 dtk	87,67 HRC
		c) 20 dtk	84,5 HRC
2	Besi	a) 10 dtk	42,33 HRC
		b) 15 dtk	44,83 HRC
		c) 20 dtk	46,5 HRC
3	Epoxy	a) 10 dtk	17 HRC
		b) 15 dtk	15.17 HRC
		c) 20 dtk	15,33 HRC

Apakah waktu percobaan (t) mempengaruhi hasil nilai uji tekan suatu material ?

pada tabel percobaan diatas dapat disimpulkan kita dapat mengetahui bahwa pada aluminium dan epoxy semakin lama waktu percobaan maka semakin rendah nilai tekanan yang di hasilkan, dan pada besi semakin lama waktu maka semakin besar nilai tekanan yang dihasilkan.

BAB 1V

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

            Bahwa besi memiliki banyak karakteristik atau sifat mekanis diantaranya ulet, getas dan lain.  ini sudah dibuktikan pada pengujian tarik yang dilakukan. Yang pertama pada pengujian besi kita tahu bahwa besi tersebut bersifat ulet sehingga tidak mudah patah sedangkan pada aluminium bersifat getas atau mudah patah dan tidak terlalu banyak  perubahan deformasi yang signifikan ,serta pada plat bersifat liat dan mempunyai nilai maxcimal load tang tinggi jadi dari ketiga spesimen yang telah di coba plat merupakan yang terbaik. Dan waktu pengujian tekan berpengaruh pada nilai tekan.

4.1  Saran

    Ketika melakukan pengujian diharapkan mahasiswa bisa mengecek dan mengukur benda kerja yang akan diuji tersebut agar bisa menghasilkan pengujian yang falid. Sehingga pengujian tersabut tidak sia sia. Dan mengenai penulisan laporan ini kami minta maaf apa bila dalam penulisan kurang sempurna.

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

Zaenuri ,muhib ahmad .ST,2008, kekuatan bahan.,bangkalan madura.indonesia

www.sciece_howstuffworks.com

LAMPIRAN

Alumunium spesimen uji tarik                  Penempatan spesimen pada jig

            Proses pengujian tarik                              Hasil pengujian tarik

            Hasil pengujian tarik                           Mesin Hardness Rockwell

            Spesimen sebelum di uji tekan           Lampu Indikator Mesin Hardness

            Beban Pada Mesin Hardness               Panel pengaturan waktu mesin