BAB IIIPENGUJIAN KEKUATAN KEJUT

3.1 Definisi Kekuatan Kejut

Pengujian impact merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan bahan terhadap beban kejut. Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energi potensial dari suatu pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi. Bahan-bahan yang mengalami patah apabila bahan tersebut dibebani pukulan dengan tiba -tiba. Karena disebabkan oleh 3 hal pokok yaitu : 1. Pemusatan tegangan ( stress centralization )

2. Suhu yang rendah

3. Kecepatan tegangan yang tinggi

Pada pengujain impact ini banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk terjadinya perpatahan merupakan ukuran ketahanan impact atau ketangguhan bahan tersebut.

Macam-macam Metode Pengujian Impact

Percobaan impact yang digunakan untuk menghitung besarnya ketahanan impact suatu logam

tergantung dari kerapuhan metal dan penggunaannya ada 3 macam, yaitu:

a. Percobaan Pukul Takik (Beam impact test)

Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kemampuan suatu logam untuk menahan pukulan

suatu logam. Percobaan ini memakai spesimen yang bertakik, cara pembebanan ini ada 2 yaitu:

1. Cara Pembebanan Charpy (Charpy Impact Testing)

Pada percobaan ini benda kerja mempunyai ukuran yang standar, takik diletakkan pada

landasan dengan posisi takik membelakangi pendulum yang akan memberi beban kejut sehingga

mengenai bagian punggung notch. Notch yang digunakan umumnya bersudut 45

derajat.Percobaan ini sesuai untuk material yang ductile.

Gambar 3.1 Pembebanan CharpySumber: Dieter,E George (1986: 473)

2. Cara Pembebanan Izod

Salah satu bagian benda uji dijepit pada bibir takik dan posisi takik berhadapan dengan

pendulum yang akan memberi beban kejut. Percobaan ini sesuai untuk material yang brittle

(rapuh). Percobaan ini banyak digunakan di Inggris

Gambar 3.2 Pembebanan IzodSumber: Dieter,E George (1986: 473)

b. Percobaan Tarik Kejut (Tension Impact Test)

Salah satu ujung spesimen dijepit pada ujung yang lain dan diberi beban tarik secara kejut.

Percobaan ini biasanya digunakan pada bahan yang bersifat ulet. Spesimen bisa diberi notch atau

tidak.

c. Percobaan Puntir Kejut (Torsion Impact Test)

Salah satu spesimen dijepit dan pada ujung yang lain diberi beban puntir secara kejut. Dalam

hal ini masih ada batas mulur dan batas patah tetapi tak ada kontraksi. Tegangan puntir pada titik

beratnya sama dengan nol dan semakin keluar semakin bertambah.

3.2 Tipe dan macam Notch Pada specimen Impact Pukul Takik

1. V notch

Bentuk notchnya seperti huruf V, mudah untuk melakukan pengujiannya, ukuran

bendakecil sehingga mudah untuk diuji. Biaya yang dikeluarkan untuk

pengujiannya relativemurah disbanding dengan menggunakan notch lainnya dan

pengujiannya dapat dilakukandi suhu ruang. Kelebihan yang lain adalah patahan

yang terjadi sangat terkonsentrasi,sedangkan kekurangan dari V notch adalah

terlalu mudah patah. V notch dapat digunakan.

Sumber : Wesley, Addison (1999:156)

2. Keyhole Notch

 Notchnya berbentuk seperti lubang kunci, untuk melakukan pengujiannya cukup 

sulitdibandingkan dengan V notch, ukuran notch-nya lebih dalam dan tumpul

dibandingkan Vnotch. Oleh karena itu cukup sulit specimen tersebut untuk patah,

pengujiannya

dilakukan pada suhu ruang. Kekurangan yang lain adalah patah kurang terkonsent

rasi. Keyhole biasanya digunakan untuk specimen berukuran besar.

Sumber : Wesley, Addison (1999:156)

3. U Notch

Bentuk notchnya merupakan huruf U. karena bentuk notchnya yang membentuk

huruf Uyang tumpul, mengakibatkan specimen tersebut sulit patah untu diberi uji

kejut,kedalaman notchnya sama seperti keyhole yaitu 5 mm. kelebihan dari U

notch adalah pembuatan yang mudah. U notch dapat digunakan pada

semua specimen dan semuaukuran specimen.

Sumber : Wesley, Addison (1999:156)

3.3 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Impact:

1. Bentuk dan ukuran Notch

Notch yang semakin kecil menyebabkan sering terjadinya patahan karena takik merupakan

tempat pemusatan tegangan saat benda diberi beban kejut.

Gambar 3.3 Tabel pengaruh sudut NotchSumber: Harner E. Davis, The Testing of Engineer Material , Mc Graw Hill

2. Kadar karbon

Gambar 3.4 Pengaruh Kadar Karbon Terhadap ImpactSumber : Dieter,E George (1986: 478)

Semakin tinggi kadar karbon maka impactstrength-nya semakin rendah karena sifat karbon

adalah getas dan keras.

3. Unsur Paduan

Baja dengan paduan yang berbeda akan menyebabkan susunan atom yang berlainan dengan

logam induknya. Karena susunannya berbeda dari sifat mekanik baja karena pengaruh paduan yang

berbeda. Paduan ini mempengaruhi nilai impact strength

4. Homogenitas Arah Orientasi

Homogenitas berpengaruh pada gaya ikatan antar atom. Sehingga berpengaruh pada harga

impact strength-nya. Semakin tinggi tingkat homogenitas suatu material maka semakin tinggi pula

harga impact strength-nya.

5. Ukuran Butir Kristal

Ukuran butir yang besar bersifat lebih ductile dari ukuran butir yang kecil. Hal ini karena butir

yang besar memiliki batas butir yang lebih sempit sehingga bila diberi gaya kejut maka pertemuan

batas butir akan membuat gaya yang diterima lebih merata sehingga deformasi lebih rendah dan

impact strength tinggi.

Gambar 3.5 : Ukuran butir terhadap impact

Sumber: Dieter,E George (1986: 242)

6. Temperatur Pemanasan

Dengan naiknya suhu pemanasan maka energi yang diperlukan untuk mematahkan spesimen

semakin besar. Impacttest sebaliknya dilakukan pada suatu daerah yang mempunyai temperatur

yang berbeda sehingga dapat sekaligus mempelajari pengaruh temperatur tersebut.

Gambar 3.6 Grafik Temperatur Pemanasan

Sumber: : Dieter,E George (1986: 253)

7. Heat treatment / Perlakuan Panas

Heat treatment adalah salah satu proses untuk mengubah struktur logam dengan cara

memanaskan spesimen pada Dapur Listrik ( tungku ) pada temperatur rekristalisasi selama periode

waktu tertentu kemudian didinginkan pada media pendingin seperti udara, air, garam, yang masing-

masing mempunyai kecepatan pendinginan yang berebeda-berbeda , dari tingkat kekerasannya dari

yang impact strength lemah ke kuat adalah Hardening , Tempering , Tanpa perlakuan ,

Normalizing ,dan Annealing.

8. Ketebalan bahan

Untuk uji impact charpy mempunyai kekurangan pada ukuran benda yang kecil dan sering tidak

menyerupai keadaan sebenarnya. Pada suhu tertentu, benda uji standar menunjukkan energi impact

yang tinggi namun benda yang sama di struktur menunjukkan sifat ketangguhan rendah dan impact

strength rendah.

Gambar 3.7 Grafik Ketebalan BahanSumber: : Dieter,E George (1986: 484)

9. Kekerasan

Semakin tinggi tingkat kekerasan suatu material maka harga impact strength-nya semakin

rendah karena semakin tinggi kekerasan material cenderung bersifat semakin getas.

Gambar 3.8 Grafik Kekerasan

Sumber: Sidney , H Avner