gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula-mula dimana akan mengalami beban puntir juga.
Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja karbon yang diffinisi dingin disebut bahan S-C yang dihasilkan dari ingot yang dikil baja yang
dioksidasikan dengan ferrosilicon dan dicor, kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta dengan sifat-sifatnya dapat dilihat dari tabel 2.1
Tabel 2.1 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis
dingin untuk poros Standar dan
Macam Lambang
Perlakuan Panas
Kekuatan Tarik kgmm
2
Keterangan Baja karbon
konstruksi mesin
JIS G 4501 S 30 C
S 35 C S 40 C
S 45 C S 50 C
S 55 C Penormalan
Penormalan Penormalan
Penormalan Penormalan
Penormalan 48
52 55
58 62
66
Batang baja yang difinis
dingin S 35 C-D
S 45 C-D S 55 C-D
- -
- 52
60 72
Ditarik dingin,
digerinda, dibubut, atau
gabungan antara hal-
hal tersebut.
Sumber: Sularso, 1994 Tegangan geser yang di izinkan untuk pemakaian umum pada poros dapat
diperoleh dengan berbagai cara. Salah satunya dihitung atas dasar batas kelelahan puntir yang besarnya diambil 40 dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-
kira 45 dari kekuatan tarik tegangan batas. Jadi batas kelelahan puntir adalah 18 dari kekuatan tarik, sesuai dengan standar ASME.
2.5 Proses Termomekanikal
Proses termomekanikal pertama kali dikemukakan oleh Lips dan Van Zulein pada tahun 1954 Leslie, 1982. Mereka menghasilkan sumbangan besar
dalam prospek meningkatan sifat mekanis material dengan macam-macam kombinasi antara perlakuan panas dan mekanik. Untuk beberapa alasan, proses ini
Universitas Sumatera Utara
tidak diadopsi secara luas di bidang industri pada masa itu, tetapi sekarang proses ini menjadi sebuah pilihan untuk meningkatkan kekuatan suatu material.
Adapun proses termomekanikal adalah suatu proses dimana terdapat dua perlakuan pada suatu material. Proses pertama adalah proses termal, dimana
material dipanaskan yang dapat membuat material tersebut menjadi lebih keras ataupun lebih lunak. Proses kedua adalah proses mekanik, dimana proses ini
merupakan pemberian suatu penempaan, pengerolan atau pemotongan. Secara umum proses termomekanikal pada baja merupakan proses deformasi yang
sangat panas pada kondisi austenik yang kemudian dilanjutkan dengan pendinginan yang terkontrol.
Proses termomekanikal ini merupakan salah satu cara untuk mengecilkan diameter butir dan menambah jumlahnya. Dengan ukuran butir yang kecil dan
banyak akan mempengaruhi kekerasan. Kekerasan baja akan meningkat akibat butir kecil dan banyak tersebut. Butir yang kecil dan banyak akan menghambat
pergerakan dislokasi, sehingga dengan terhambatnya dislokasi maka material akan sulit untuk terdeformasi.
2.6 Pengujian Tarik
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 2.2. Kurva ini menunjukkan hubungan antara tegangan dengan regangan.
Perubahan panjang dalam kurva disebut sebagai regangan teknik
eng
., yang didefinisikan sebagai perubahan panjang yang terjadi akibat perubahan statik
L 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
.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.2 Kurva tegangan regangan baja
Tegangan normal tesebut akibat gaya tarik dapat ditentukan berdasarkan persamaan 2.1.
Ao F
2.1
Dimana:
σ = Tegangan tarik MPa
F
= Gaya tarik N
A
o
= Luas penampang spesimen mula-mula mm
2
Regangan akibat beban tekan statik dapat ditentukan berdasarkan persamaan 2.2.
L L
2.2
Dimana:
L
L-L
Universitas Sumatera Utara
Keterangan: ε = Regangan akibat gaya tarik
L
= Perubahan panjang spesimen akibat beban tekan mm
Lo
= Panjang spesimen mula-mula mm Pada prakteknya 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 2.3
E = σ ε 2.3
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
. Umumnya, limit elastis bukan merupakan definisi tegangan yang jelas,
tetapi pada besi tidak murni dan baja karbon rendah, titik awal terjadinya deformasi plastis ditandai dengan penurunan beban secara tiba-tiba yang
menunujukan adanya titik luluh atas dan titik luluh bawah. Perilaku luluh ini merupakan karakteristik bebagai jenis logam, khususnya yang memiliki struktur
bcc dan mengandung sejumlah kecil elemen terlarut. Untuk material yang tidak memiliki titik luluh yang jelas, berlaku definisi konvensional mengenai titik awal
deformasi plastis, yaitu tegangan uji 0,1 atau 0,2 . Di sini ditarik garis sejajar dengan bagian elastis kurva tegangan-regangan dari titik dengan regangan 0,2 .
2.7 Pengujian Kekerasan
