Energi yang diperlukan untuk mematahkan benda uji charpy sering kali dinyatakan sebagai energi yang diserap tiap satuan luas penampang lintang benda uji. 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: 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. 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. Perpatahan campuran berserat dan granular. Merupakan kombinasi dua jenis perpatahan di atas.
Selain dengan harga impak yang ditunjukkan oleh alat uji pengukuran ketangguhan suatu bahan dapat dilakukan dengan memperkirakan berapa persen patahan berserat dan patahan
kristalin yang dihasilkan oleh benda uji yang diuji pada temperatur tertentu. Semakin banyak persentase patahan berserat maka dapat dinilai semakin tangguh bahan tersebut. Cara ini dapat
dilakukan dengan mengamati permukaan patahan benda uji di bawah miskroskop stereoscan. Hal ini dapat disebabkan oleh peningkatan laju regangan atau penurunan suhu. Usaha dari
perpatahan pembelahan jauh lebih sedikit dari usaha perpatahan penggabungan rongga mikro,karenamelibatkan lebih sedikit deformasi plastis. Perubahan pada mekanisme perpatahan
kemudian akan menyebabkan transisi ulet ke getas secara tajam pada energi impak Charpy.
2.5.1 Jenis Patahan
Pada spesimen yang telah dilakukan pengujian impak, akan dapat diketahui jenis patahan yang dihasilkan. Adapun jenis-jenis patahan tersebut antaralain:
1. PatahanGetas
Ciri-ciri patahan getas adalah memiliki permukaan rata dan mengkilap, apabila potongan ini disambung kembali maka kedua potongan ini akan menyambung dengan
baik dan rapat. Hal ini disebabkan pada saat proses patahnya,spesimen tidak
Universitas Sumatera Utara
mengalami deformasi. Bahan yang memiliki jenis patahan ini mempunyai kekuatan impak yang rendah.
2. PatahanLiat
Ciri-ciri permukaan patahan jenis ini tidak rata dan tampak seperti beludru, buram dan berserat. Jika potongan disambungkan kembali maka sambungan tidak akan rapat.
Bahan yang memiliki jenis patahan ini mempunyai kekuatan impak yang tinggi, karena sebelum patah bahan mengalami deformasi terlebih dahulu.
3. Patahan Campuran
Ciri-cirinya patahan jenis ini adalah permukaan patahan sebagian terdiri dari patahan getas dan
sebagian yang lain adalah patahan liat. Sifat-sifat patahan ditunjukkan pada gambar 2.27.
a b
c
Gambar2.27 Sifat-sifatPatahan aPatahangetas,bPatahanliat,dan cPatahan campuran
Faktor-faktor yang mempengaruhi kegagalan material pada pengujian impak adalah:
Notch Notch pada material akan menyebabkan terjadinya konsentrasi tegangan pada daerah
yang lancip sehingga material lebih mudah patah. Selain itu notch juga akan menimbulkan triaxial stress. Triaxial stress ini sangat berbahaya karena tidak akan
terjadi deformasi plastis dan menyebabkan material menjadi getas.
Universitas Sumatera Utara
Temperatur
Pada temperatur tinggi material akan getas karena pengaruh vibrasi elektronnya yang semakin rendah, begitupun sebaliknya.
Strainrate
Jika pembebanan diberikan pada strainrate yang biasa-biasa saja, maka material akan sempat mengalami deformasi plastis, karena pergerakan atomnya dislokasi.
Dislokasi akan bergerak menuju ke batas butir lalu kemudian patah. Namun pada uji impak, strain rate yang diberikan sangat tinggi sehingga dislokasi tidak sempat
bergerak, apalagi terjadi deformasi plastis, sehingga material akan mengalami patah transgranular, patahnya ditengah-tengah atom, bukan di batas butir.
Dari hasil percobaan akan didapatkan energi dan temperatur. Dari data tersebut, kita akan buat diagram harga impak terhadap temperatur. Energi akan berbanding lurus dengan harga
impak. Kemudian kita akan mendapakan temperatur transisi. Temperatur transisi adalah range temperature dimana sifat material dapat berubah dari getas ke ulet jika material dipanaskan.
Temperatur transisi ini bergantung pada berbagai hal, salah satunya aspek metalurgi material, yaitu kadar karbon. Material dengan kadar karbon yang tinggi akan semakin getas, dan
harga impaknya kecil, sehingga temperatur transisinya lebih besar. Temperatur transisi akan mempengaruhi ketahanan material terhadap perubahan suhu. Jika temperatur transisinya kecil
maka material tersebut tidak tahan terhadap perubahan suhu.
Universitas Sumatera Utara
Pada baja dan aluminium terdapat perbedaan harga impak. Harga impak baja lebih tinggi dari pada aluminium menunjukkan bahwa ketangguhan baja lebih tinggi jika dibandingkan
dengan aluminium. Ketangguhan adalah kemampuan material untuk menyerap energi dan berdeformasi plastis hingga patah.Pada proses penilitian ini, bentuk dan dimensi dari uji impak
Charpy dengan ukuran yang telah ditentukan berdasarkan ASTM E23-56T. Dapat dilihat bentuk dan dimensinya pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.28. Bentuk Dan Dimensi Uji Impak Berdasarkan ASTM E23-56T
2.6 Uji Tarik Tensile Test
