PRAKTIKUM UJI BAHAN (PENGUJIAN TARIK/TENSILE TESTING)

Pengujian Tarik/ Tensile Testing adalah Pengujian suatu material (logam/non-Logan) yang dilakukan dengan menarik sampel material hingga rusak, sambil mengukur Gaya dan Displacement. Dari hasil pengujian ini menghasilkan kurva tegangan / regangan, dalam hal ini tegangan ditentukan oleh gaya yang diterapkan pada sampel uji dibagi dengan luas penampang.

A. TUJUAN PRAKTIKUM

Untuk mengetahui kekuatan tarik suatu bahan.
Untuk menghitung persentase perpanjangan dan persentase pengurangan luas penampang ( konstruksi).
Untuk mengetahui modulus elastisitas.
Untuk menggambarkan dan menganalisa diagram tegangan dan regangan.

B. LANDASAN TEORI

Tegangan

Secara sederhana tegangan dapat didefinisikan sebagai besaran gaya yang bekerja pada satu satuan luas permukaan benda yang dikenakan oleh gaya. Secara matematis definisi tegangan dapat dituliskan sebagai berikut:

Tegangan dibagi menjadi dua macam, yaitu tegangan normal dan tegangan geser. Tegangan normal adalah tegangan yang bekerja secara tegak lurus pada permukaan benda (σ). Tegangan geser adalah tegangan yang bekerja sejajar dengan permukaan benda (τ).

Dalam kasus tegangan tiga dimensi, sebuah elemen tegangan akan menderita tegangan-tegangan normal pada semua permukaannya. Tegangan-tegangan geser memiliki dua buah indeks bawah, dimana yang pertama menunjukkan bidang tegangan bekerja dan yang kedua mengidentifikasikan arahnya dalam bidang tersebut.

Komponen Tegangan

Dari kesetimbangan elemen dapat dibuktikan bahwa tegangan-tegangan geser yang bekerja pada bidang-bidang tegak lurus dan diarahkan tegak lurus pada garis perpotongan bidang-bidang ini besarnya sama.

Regangan (ε).

regangan adalah suatu perbandingan antara pertambahan panjang (∆L=L_u-L_o) dengan panjang batang mula-mula (L_o).

Untuk memperoleh satuan deformasi atau regangan (ε) adalah dengan membagi perpanjangan (δ) dengan panjang mulamula (L₀) dari suatu specimen. Regangan dapat dirumuskan :

jika panjang batang uji patah tidak di tengah-tengah antara dua titik ukuran dan jarak patahnya kurang dari sepertiga panjang terhadap salah satu titik maka penentuan ragangan adalah sebagai berikut.

sebelum batang diuji, L_o dibagi 10 bagian yang sama dan kemudian kita sebut N=0. Jika N= jumlah bagian A-B, dimana A adalah titik yang diambil dari bagian patah terpendek. perpanjangan sesudah patah ditentukan seperti gambar berikut :

jika N-n adalah genap,

Jika N-n adalah genap,

Elastisitas

Keadaan suatu material dikatakan elastis apabila material dikenai gaya Tarik/tekan kemudian material tersebut mengalamai regangan (memanjang/memendek) dan bila beban Tarik/tekan tersebut dihilangkan, maka material tersebut kembali seperti semula tanpa perubahan panjang sedikitpun, maka hal ini dikatakan elastis.

Modulus Elastisitas

Rasio antara tegangan dan regangan normal dapat disebut Modulus Young atau Modulus Elastisitas, merupakan tangen dari sudut yang terbentuk antara garis hubungan tegangan dan regangan dengan garis sumbu regangan dan dinotasikan :

keterangan :

E = modulus elastisitas[kg.mm/s²]

θ = sudut antara garis hubungan regangan dengan garis sumbu regangan [^o]

Hubungan tegangan dan regangan dapat ditunjukkan dalam gambar berikut ini :

Kurva Regangan-Tegangan

Batas proporsional dan batas elastis

Sampai pada suatu titik yang disebut batas proporsionalitas, tegangan sebanding dengan regangan , maka grafiknya menunjukkan garis lurus. jika sampai pada batas tegangan tidak lagi sebanding dengan regangan, jika beban dihilangkan maka panjang batang akan kembali seperti semula.

sebagai catatan bahwa secara praktis bisa dianggap batas proporsionalitas dan batas elastis tidak berbeda.

Yield Point ( batas lumer)

jika beban yang bekerja pada batang uji diteruskan Sampai Di Luar Batas elastis, akan terjadi secara tiba-tiba perpanjangan permanen dari batang uji. ini disebut yield poin atau batas lumer gimana regangan meningkat sekalipun tidak ada peningkatan tegangan ( hanya terjadi pada baja lunak).

Yield Strength atau Propoorsional Stress

untuk beberapa logam paduan non ferro dan baja Baja keras, yield point sukar dideteksi begitupun batas limitnya. Oleh karena itu dinyatakan perpanjangan non proporsional adalah Misalnya 0,2%.

Ultimate Tensile Strength (Tegangan Tarik Maksimum)

tegangan nominal maksimum yang ditahan oleh batang uji sebelum patah disebut tegangan tarik, merupakan perbandingan antara beban maksimum yang dicapai selama percobaan tarik dan penampang mula-mula.

Pengecilan Penampang (Kontraksi)

Kontraksi adalah pengerutan atau pengecilan penampang pada batas penampang atau disebut dengan necking.

Necking / Kontraksi

Hal ini dinyatakan dalam presentase.

C. Material uji

*Data Awal*
A		=	43,28		Mm
B		=	88,7		Mm
X		=	61,74		Mm
D1		=	5,9		Mm
D2		=	5,98		Mm
D3		=	5,96		Mm
Rata2		=	5,95		Mm
panjang ukur(L)		=	23,77		mm
panjang tengah		=	11,9		mm
F maks	= 1670			Kg

D. Alat yang Digunakan

Universal Testing Machine
Vernier Caliper
Mikrometer
Dial Indicator
Test Piece (Batang Uji)
Spidol Permanen
Surface Plate
V-Blok Dan Klem

E. Prosedur Pengujian

Sebelum Praktikum Dimulai

Periksalah kelengkapan mesin sebagaimana terlihat pada table chek list,
Panaskan mesin dengan menekan to on pada panel nomor 3,
Periksalah chuck spesimen sesuai dengan diameter,
Apabila tidak sesuai ganti chuck bagian atas, dan bawah, untuk chuck atas dengan cara menarik tuas keluar, dan putar berlawanan arah, bila chuck dalam posisi keluar tarik ke atas, dan ganti dengan melepas baut penguatnya, sedangkan chuck bagian bawah lepas baut dengan menggunakan kunci L yang disediakan, Lakukan dengan hati-hati karena dapat jatuh dengan sendirinya,
Posisikan chuck agar rata permukaannya,
Siapkan pelat parallel yang ada, diurutkan sesuai dengan ketebalannya,
Pasang dial indicator, dengan memperhatikan cara pembacaan dengan benar, dengan posisi jarum jam kecil posisi nol, dan jarum jam besar posisi nol, Perhatikan gerakan jarum dial indicator jarum jam kecil akan berputar berlawanan arah dengan jarum jam besar,
Perhatikan cara membaca skala gaya (0-500, 0-1000, dan 0-10000 kgf)
Perhatikan fungsi crosshead adjustment “up dan down” untuk mengatur ketinggian chuck up kearah atas dan down kearah bawah,
Lakukan pengukuran spesiment dan berikan tanda sesuai dengan panjang ukur yang telah ditetapkan,
Pasanglah spesimen bagian atas lebih dahulu, dan posisikan chuck bawah dengan control adjustment control up or down,
Pasang kertas grafik yang telah disediakan ,
Pastikan semua dalam kondisi siap operasi,

Saat Pratikum

Tunjuk dua orang mahasiswa untuk membaca gaya dan satu lagi membaca dial indicaotr
Lakukan proses pengujian dengan mengatur posisi control valve dari posisi return ke hol dan load, Ikuti petunjuk instruktur cara mengatur posisi controljangan sampai posisi open karena akan mempengaruhi kecepatan penarikan
Pada saat posisi control valve posisi load jarum gaya akan bergerak searah dengan jarum jam, sekali lagi mahasiswa pembaca gaya harus memperhatikan gerak jarum penunjuik
Semua praktikan harus mencatat “ lembar kerja “ dengan mengisi kolom 1 untuk gaya dan kolom 2 untuk perubahan panjang (pembaca dial indikator)
Pada saat gaya maksimum perhatikan necking yang terjadi, catat gaya maksimum
Pada saat gaya maksimum jarum terhenti, baca terus indikator sesuai dengan interval yang anda pilih
Ambilah pelat paralel bila jarum indikator menunjukan angka ketebalan plat, Catatlah kesalahan ini yang menyebabkan dial indicator rusak,
Pada saat spesimen necking jarum gaya akan kembali ke posisi semula catatalah pembacaan baliknya dan berapa gaya pada saat spesimen patah,