Kemampuan suatu jenis media dalam mendinginkan spesimen bisa berbeda- beda, perbedaan kemampuan media pendingin disebabkan oleh temperatur,
kekentalan, kadar larutan dan bahan dasar media pendingin.
2.5. Pengujian Kekerasan
Kekerasan logam didefinisikan sebagai ketahanan terhadap penetrasi, dan memberikan indikasi cepat mengenai perilaku deformasi Smallman, 2000. Alat
uji kekerasan menekankan bola kecil, piramida atau kerucut ke permukaan logam dengan beban tertentu, dan bilangan kekerasan Brinell atau piramida Vickers
diperoleh dari diameter jejak. Kekerasan dapat dihubungkan dengan kekuatan luluh atau kekuatan tarik logam, Karena sewaktu indentasi, material di sekitar
jejak mengalami deformasi plastis mencapai beberapa persen regangan tertentu. Bilangan kekerasan Vickers VPN didefinisikan sebagai beban dibagi luas
permukaan jejak piramida dan dinyatakan dalam satuan kgfmm
2
dan besarnya sekitar tiga kali tegangan luluh untuk material yang tidak mengalami pengerasan
kerja yang berarti. Bilangan kekerasan Brinell BHN diberikan oleh persamaan 2.1. Dimana bilangan Brinell didefinisikan sebagai tegangan PA, dalam satuan
kgfmm
2
, diamana P adalah beban dan A adalah luas permukaan kutub bola yang
membentuk indentasi. Jadi
BHN =
2� ���−��
2
−�
2
.........................................2.1 dimana d adalah diameter jejak dan D adalah diameter indentor. Agar
diperoleh hasil yang kosisten maka rasio dD harus kecil dan diusahakan agar tetap konstan. Dengan begini nilai BHN untuk material lunak adalah sama.
Universitas Sumatera Utara
Pengujian kekerasan penting, baik untuk pengendalian kerja maupun penelitian, khususnya bilamana diperlukan informasi mengenai getas pada suhu tinggi.
2.6. Pengujian Tarik
Pengujian tarik dilakukan terhadap batang uji yang standar. Pada bagian tengah batang uji merupakan bagian yang menerima tegangan yang uniform,
danpada bagian ini diukurkan panjang uji gauge length, yaitu bagian yang dianggap menerima pengaruh dari pembebanan. Pada bagian inilah yang selalu
diukur panjangnya dalam proses pengujian.
Dasar yang digunakan untuk mengetahui kekuatan tarik dari suatu material adalah kurva tegangan dan regangan. Donan 1952 menyatakan, The parameters
which are used to describe the stress - strain curve of metals are the tensile strength, yield strength, percent elongation and reduction of area. Dari
pernyataan tersebut dapat diketahui bahwa komponen-komponen utama dari kekuatan tarik adalah kekuatan maksimum tensile strength, tegangan luluh dari
material, regangan yang terjadi saat penarikan dan pengurangan luas penampang
seperti.
Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap
berupa kurva seperti digambarkan pada gambar 2.7. Kurva ini menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan.
Perubahan panjang dalam kurva disebut sebagai regangan teknik ε
eng
., yang didefinisikan sebagai perubahan panjang yang terjadi akibat perubahan statik
∆L
Universitas Sumatera Utara
terhadap panjang batang mula-mula L . Tegangan yang dihasilkan pada proses
ini disebut dengan tegangan teknik σ
eng
, dimana didefinisikan sebagai nilai pembebanan yang terjadi F pada suatu luas penampang awal A
.
Sumber : Pengujian Bahan Logam, Engkos Koswara
Gambar2.7 Kurva Tegangan Regangan Baja
Tegangan normal tesebut akibat gaya tarik dapat ditentukan berdasarkan persamaan 2.2 Koswara, 1999.
Ao F
= σ
.........................................................2.2
Dimana:
σ = Tegangan tarik MPa F= Gaya tarik N
A
o
= Luas penampang spesimen mula-mula mm
2
Dalam uji tarik dikenal juga sifat ulet. Keuletan ini dinyatakan dengan regangan maksimum yang bisa dicapai oleh bahan, yaitu pada saat patah. Semakin
Universitas Sumatera Utara
besar regangan yang bias dicapai oleh bahan, semakin ulet bahan tersebut. Regangan e merupakan perbandingan antara perpanjangan yang terjadi dengan
panjang awal dari spesimen. Regangan akibat beban tekan statik dapat ditentukan berdasarkan persamaan 2.3 Koswara, 1999.
100 x
L L
∆ =
ε ..........................................................2.3
Dimana:
= ∆L
L-L Keterangan:
ε = Regangan akibat gaya tarik L = Perubahan panjang spesimen akibat beban tekan mm
Lo = Panjang spesimen mula-mula mm Pada praktiknya nilai hasil pengukuran tegangan pada suatu pengujian tarik
pada umumnya merupakan nilai teknik. Regangan akibat gaya tarik yang terjadi, panjang akan menjadi bertambah dan diameter pada spesimen akan menjadi kecil,
maka ini akan terjadi deformasi plastis Nash, 1998. Hubungan antara stress dan strain dirumuskan pada persamaan 2.4 Koswara, 1999.
E = σ ε .....................................................2.4
E adalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan
σ dan regangan ε selalu tetap. E diberi nama “Modulus Elastisitas” atau
“Young Modulus”. Kurva yang menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurva SS SS curve.
Universitas Sumatera Utara
Sifat lainnya dalam uji tarik adalah adanya reduksi penampang. Reduksi penampang atau reduction of area pada saat patah. Sebenarnya sifat ini erat
kaitannya dengan regangan yang dialami oleh bahan. Sifat ini dinyatakan dengan persamaan 2.5 Koswara, 1999.
∆� =
A−A₀ A
X 100 ....................................................2.5
Keterangan : ∆� : Reduksi penampang
A : Luas penampang akhir mm
2
A : Luas penampang awal mm
2
Saat spesimen mengalami patah, maka akan terbentuk suatu penampang patah yang bentuknya dapat diklasifikasikan menurut bentuk teksturnya. Jenis-jenis
perpatahan menurut bentuknya adalah simetri, kerucut mangkok cup cone, rata dan tak teratur bermacam-macam bentuk tekstur adalah silky seperti sutera, butir
halus, butir kasar atau granular, berserat fibrous, kristalin, glassy seperti kaca dan pudar seperti terlihat pada gambar 2.8.
Sumber : Pengujian Bahan Logam, Engkos Koswara
Gambar 2.8 Bentuk Penampang Patahan
Universitas Sumatera Utara
Tujuan pengujian tarik untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahan- perubahan dari suatu logam terhadap pembebanan tarik. Dalam setiap pengujian
tentang logam, pengujian tarik wajib dilakukan.
2.7. Pengujian Fatigue