2.5.3 Uji Kuat Tarik
Uji kuat tarik ini bertujuan untuk mengetahui kekuatan maksimum suatu material bila dikenai beban. Pengujian ini dilakukan dengan menarik spesimen di
kedua ujungnya hingga putus. Hasil yang di dapat dari uji tarik adalah beban maksimum yang dapat ditahan dengan kemuluran material. Biasanya hasil pengujian
dituliskan dalam bentuk gaya persatuan luas :
Dieter,G. E, 1981
Gaya tarik Gambar 2.4 Kuat Tarik
Pengujian kuat tarik ini mengacu pada SNI 03-3399-1994, setelah dilakukan pengujian akan diperoleh nilai P maksimumnya, yang kemudian ditentukan nilai kuat
tariknya dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
A P
F
t
2.3
Dimana : F
t
= Nilai kuat tarik, kgfm
2
P
= Beban maksimum, kgf
A
= Luas penampang, m² Selain tegangan tarik hasil lain yang didapat dan diuji tarik adalah kemuluran
material sebelum putus seperti pada persamaan berikut ini Dieter, G. E, 1981.
1 1
2
p p
p e
2.4 Dimana :
e
= Kemuluran
p
1
= Panjang sebelum uji tarik, m
p
2
= Panjang setelah uji tarik, m
Universitas Sumatera Utara
Dari tegangan dan kemuluran material di dapat suatu modulus yang biasa disebut modulus young’s:
Dieter, G.E,1981 e
F E
t
2.5 Dimana :
E
= Modulus Young’s,kgfm²
F
t
= Nilai uji kuat tarik, kgfm
2
e
= Kemuluran Modulus young’s merupakan ukuran kekakuan material. Semakin kaku suatu
material maka modulus young’s juga juga akan semakin besar. Modulus young’ didapat dari gaya ikatan antar atom, oleh karena itu modulus young’s suatu material
tidak dapat berubah tanpa mengubah sifat alami material itu sendiri dan tidak terpengaruh oleh sifat-sifat material.
Perry, 1981
2.5.4 Uji Impak
Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan bahan terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impak dengan pengujian
tarik dan kekerasan dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan. Pengujian impak merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi operasi material yang
sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau konstruksi dimana beban tidak selamanya terjadi secara perlahan-lahan melainkan datang secara tiba-tiba, contoh
deformasi pada bumper mobil pada saat terjadinya tumbukan kecelakaan.
Prinsip dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang
berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji
mengalami deformasi. Gambar 2.5 di bawah ini memberikan ilustrasi suatu pengujian impak
dengan metode Charpy.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Ilustrasi Skematis Pengujian Impak Dengan Benda Uji Charpy Pada pengujian impak ini banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk
terjadinya perpatahan merupakan ukuran
ketahanan impak
atau
ketangguhan
bahan tersebut. Pada gambar di atas dapat dilihat bahwa setelah benda uji patah akibat
deformasi, bandul pendulum melanjutkan ayunannya hingga posisi h’. Bila bahan
tersebut tangguh yaitu makin mampu menyerap energi lebih besar maka makin rendah posisi
h’. Suatu material dikatakan tangguh bila memiliki kemampuan menyerap beban kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau terdeformasi dengan
mudah. Pada pengujian impak, energi yang diserap oleh benda uji biasanya
dinyatakan dalam satuan Joule dan dibaca langsung pada skala
dial
penunjuk yang telah dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Harga impak HI suatu bahan
yang diuji dengan metode Charpy menggunakan persamaan sebagai berikut :
A E
HI
2.6
Dimana :
E
= Energi yang diserap, J
A
= Luas penampang, m
2
HI
= Harga Impak, Jm
2
Universitas Sumatera Utara
Benda uji Charpy memiliki luas penampang lintang bujur sangkar 10 x 10 mm dan memiliki takik
notch
berbentuk V dengan sudut 45
o
, dengan jari-jari dasar 0,25 mm dan kedalaman 2 mm. Benda uji diletakkan pada tumpuan dalam posisi
mendatar dan bagian yang bertakik diberi beban impak dari ayunan bandul, sebagaimana telah ditunjukkan oleh Gambar 2.4. Serangkaian uji Charpy pada satu
material umumnya dilakukan pada berbagai temperatur sebagai upaya untuk mengetahui temperatur transisi.
Takik
notch
dalam benda uji standar ditujukan sebagai suatu konsentrasi tegangan sehingga perpatahan diharapkan akan terjadi di bagian tersebut. Selain
berbentuk V dengan sudut 45
o
, takik dapat pula dibuat dengan bentuk lubang kunci
key hole
. Pengukuran lain yang biasa dilakukan dalam pengujian impak Charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk menentukan jenis perpatahan
fracografi
yang terjadi. Secara umum sebagaimana analisis perpatahan pada benda hasil uji tarik
maka perpatahan impak digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Perpatahan berserat
fibrous fracture
, yang melibatkan mekanisme pergeseran bidang-bidang kristal di dalam bahan logam yang ulet
ductile
. Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimpel yang menyerap cahaya dan
berpenampilan buram. 2. Perpatahan granularkristalin, yang dihasilkan oleh mekanisme pembelahan
cleavage
pada butir-butir dari bahan logam yang rapuh
brittle
. Ditandai dengan permukaan patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul
cahaya yang tinggi mengkilat.
3. Perpatahan campuran berserat dan granular. Merupakan kombinasi dua jenis perpatahan di atas Yuwono, 2009.
Universitas Sumatera Utara
2.5.5 Uji Densitas