FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

S 1OTO

Kamis 22 september

2011

MATERIAL TEKNIK

TENSOMETER SEMESTER 1

1 SKS 150 MENIT

Hari / Tanggal : 17 September 11

1. Topik Praktikum : Pengujian Tarik Tensometer.

2. Dasar teori :Tensometer adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk

mengevaluasimodulus Young (berapa banyak membentang di bawah tekanan) dari bahan dan sifat tarik lainnya dari suatu bahan, seperti kekuatan tarik [1]. Hal ini biasanyamesin uji universal sarat dengan sampel antara 2 mengatasi yang baikdisesuaikan secara manual atau secara otomatis untuk menerapkan kekuatan untuk spesimen. Mesin bekerja baik dengan mengemudi sekrup atau denganram hidrolik. Yang terakhir memiliki keuntungan besar untuk dapat menciptakan pola-pola beban jauh lebih kompleks, seperti beban siklus yang dibutuhkan untuk pengukuran kekuatan kelelahan. Mesin juga dapat dilengkapi dengan ruang lingkungan untuk pengujian pada temperatur yang berbeda atau kelembabanvariabel, misalnya.sampel.

Dalam dunia Engineering, seringkali kita dihadapkan pada istilah-istilah teknik seperti : tegangan tarik, tegangan geser, tegangan yang dizinkan, Tegangan, Regangan, Modulus elastisitas, dll. Mungkin bagi para ahli teknik (Engineer), istilah-istilah tersebut sudah menjadi hal yang biasa dan mereka paham akan maksud dari indeks yang ditunjukan dari tegangan geser, tegangan tarik, dll.

Nah, yang menjadi masalah adalah istilah-istilah tersebut seringkali masih terasa asing bagi mahasiswa teknik yang baru memasuki tahun-tahun awal perkuliahan atau bahkan mungkin mahasiswa yang sudah cukup lama mengikuti perkuliahan-pun belum sepenuhnya paham akan istilah-istilah tersebut. Pada pembahasan berikut ini, saya akan mencoba untuk berbagi pengetahuan khususnya tentang pengujian tarik.

Tujuan pengujian mekanik suatu logam, yakni dengan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap suatu logam untuk mendapatkan data-data yang dapat menunjukan sifat-sifat mekanik logam tersebut. Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahan-perubahannya dari suatu logam terhadap pembebanan tarik. Pengujian ini umumnya diperuntukan bagi pengujian beban-beban statik. Beban tarik tersebut dimulai dari nol dan berhenti pada beban atau tegangan patah tarik (Ultimate Strenght) dari logam yang bersangkutan.

Beban uji yang telah dinormalisasikan ukurannya dipasang pada mesin tarik, kemudian diberi beban (gaya tarik) secara perlahan-lahan dari Nol hingga maksimum. Setiap kali dibuat Catatan mengenai perubahan (pertambahan) panjang dan gaya yang diberikan. Hasil catatan tersebut digambarkan dalam sebuah diagram Tegangan-Regangan, yang dirumuskan : Tegangan sama dengan besarnya Beban dibagi dengan Luas penampang. Dan Regangan sama dengan Pertambahan panjang dibagi dengan Panjang mula-mula.

Secara umum,diagram Tegangan-Regangan dikategorikan menjadi 2 jenis : 1. Tegangan sebenarnya (True Stress) Pada Tegangan ini, nilai Luas penampang yang dipakai adalah luas penampang saat itu (aktual), sehingga

ketika terjadi Necking (pengecilan penampang), nilai Tegangan tariknya justru

tetap naik. 2. Tegangan Engineering Pada Tegangan ini, nilai Luas penampang yang dipakai adalah Luas penampang mula-mula.

Keterangan gambar : Pada pembebanan daro nol sampai mencapai titik proporsional limit,

grafik masih merupakan garis lurus. Pada daerah proporsional limit ini, apabila besarnya pembebanan dibawah rentangan proporsional limit maka benda uji hanya mengalami deformasi plastis. Jadi jika gaya itu ditiadakan maka benda uji akan masih dapat kembali ke panjang mula-mula. Elastic limit merupakan batas antara deformasi elastik dan deformasi plastik. Bila besarnya pembebanan melampau elastik limit ini maka grafik yang terbentuk ini merupakan garis lengkung. Karena antara nol hingga proporsional limit merupakan garis lurus, maka berlaku hubungan Tegangan dibagi dengan Regangan sama dengan Konstant, sama dengan Modulus Elastisitas (Young Modulus).

Apabila tegangan sudah mencapai titik Yields Stress maka benda uji sudah mulai nampak adanya pengecilan penampang. Dan ternyata pula pada titik tersebut benda uji mengalami pertambahan panjang dengan sendirinya walaupun besarnya beban tidak ditambah. Yields Stress dapat juga disebut dengan Yeild Point (Batas Lumer). Tetapi pada umumnya banyak logam yang tidak memiliki titik atau batas lumer yang jelas, terutama pada logam-logam yang rapuh. Pada diagram Tegangan-Regangan dari jenis logam tersebut titik lumer ditentukan dari harga tegangan dimana benda uji dari logam tersebut memperoleh perpanjangan (pertambahan panjang) permanen sebesar 0,2% dari panjang mula-mula. Tegangan ini biasanya dimanakan “Tegangan Net 0,2” dan merupakan dasar untuk menentukan Yield Stress.

Apabila pembebanan sudah mencapai titik Ultimate Stress (Batas Patah) maka tegangan ini merupakan tegangan tarik maksimum yang mampu ditahan oleh benda uji tersebut. Pada titik tersebut, benda uji sudah menunjukan gejala-gejala patah berupa retakan-retakan. Retakan-retakan

yang sudah mulai timbul pada titik Ultimate Stress akan semakin bertambah besar dan akhirnya benda uji akan patah pada titik Fracture Stress.

Sifat Metalurgi Material

Brittle fracture (patah getas): 1. Tidak ada reduksi luas penampang patahan.2. Patahan tampak lebih mengkilap dan bidang patahan relatif tegak lurus terhadap tegangan tarik.3. Disebabkan oleh pembebanan dinamis dan temperatur kerja yang rendah (contoh : Kasus yang terjadi pada Kapal Titanic).

Ductile fracture (patah ulet): a. Ada reduksi luas penampang patahan.b. Tempo patah lebih lama.c. Daerah patahan lebih halus dan berserabut.

3. Tujuan : Setelah selesai praktik mahasiswa dapat :1. Mahasiswa terampil menggunakan tensometer untuk melakukan uji tarik

berbagai jenis dan bentuk spesimen2. Mahasiswa mampu menganalisis dan menafsirkan data hasil observasi

pengujian tarik 3. Alat dan Bahan :1. Tensometer 5. Mistar sorong2. Spesimen uji tarik 6. Jangka sorong3. Kertas grafik4. Skala pembacaan

4. Langkah kerja :1. siapkan bbenda kerja dn pilihlah penjepit (grip

) yang sesuai2. pasang penjepit pada tempaynya (chuck) dan kemudian pasanglah

benda kerja dengan menjepit kedua ujung nya pada penjepit (grip) setelah chuck dipasang pada batang tariknya

3. perikslh etepatan pemasangan dan penguunci sehingga posisi benda kerja pda penjept idak longgar

4. aturlah kedudukan air raksa pada posisi awal (nol) dangan sekrup pengatur,demikian pula jarum pengonr\tyrol pada skala tegangan hrus di atur pada/di atas posisi nol

5. pasanglah keras grafik pada drum manual dengan arah oemasangan memperhatikan putaran drum.harus dipilih dulu diatur juga posisi awal nol grafik yang akan tergambar .

6. periksa sekali lagi ksiapan mesin dan peralatannya.7. hidupkan mesin dengan mngerakaan tombol ke posisi F (Foward)8. dengan meliht gerakan air raksa pad skal tegngan gerakan jrum secara

teratur sehingga dapat membentuk titik-titik pad kertas grafik yang erpsang pada drum yang berputar.

9. catatla gaya yang terbaca saat spesimn patah.10. lakukan analisis . . . . . . . grafik yang terkukis untuk menghitung

perpanjangn maksimum batas elastis ,regangan dan egangan patahnya.

5. Data pengamatan:

2 mm3,5 m

m4 m

m5 m

m6 m

m7 m

m8 m

m9 m

m10 m

m11 m

m12 m

m13 m

m14 m

m15 m

m16 m

m

16,75 mm

0

50

100

150

200

250

300

350

400

GRAFIK PERCOBAAN TARIK TENSOMETER

tegangan (kg/mm2)

c

Keterangan :a. Limit tegangan elastisitas(setelah melewati batas ini sudah tidak elastis lagi.

b.Tegangan maksimumc. Tegangan patah

6. Pembahasan:

Panjang awal(lo) =148,25 mmTebal plat =0,65 mmLebar plat =20 mmPanjang akhir(l1) =165 mm

ab

Ao =0,65 x 20 =13mm2

Δ t =l1 –lo =165 – 148,25 =16,75 mm

P 250

σ = = =19,23 NAo 13

Li –Lo 16,75

ϵ = = =0,11 mmLo 148,25

Σ 19,23E= = =174,83

ϵ 0,11

tegangan batas elastisitas =250 kg/mm2

tegangan maksimum =345 kg/mm2

tegangan patah =280 kg/mm2

7.SARAN :Agar pengujian dapat mendapatkan hasil yang tepat/maka kita harus bisa

kerja secara kelompok sebab pada pengujian ini memerlukan 2orang yang bekerja secara efektif.Pertama sebagai lengan pemutar ,kedua yaitu sebagai pembuat grafik dengan cara mengikuti perubahan air raksa. Nah itulah yang harus diperhatikan dalam pngujian tarik menggunakan tensometer,jadi kuncinya adalah kerja kelompok.

Jawaban dari pertanyaan diskusi:

1. Apa pendapat anda tentang elastisitas dan plastisitas bahan uji ini?MENURUT SAYA: Elastisitas adalah sifat sebuah benda jika ditarik pada tegangan

tertentu akan kembali ke posisi semula, Plastisitas adalah sifat sebuah benda jika ditarik pada tegangan

tertentu /melewati batas limit tidak akan kembali ke posisi semula.

2. Dapatkah tegangan patah melampaui atau sama dengan tegangan maksimum? Mengapa begitu ?

Jawab : Hal itu tergantung bahan apa yang kita uji.Apa bersifat getas,sedang ,elastis/lentur.

8. LAMPIRAN :

Pengerjaan pembuatan grafik

Pengerjaan dengan lengan pemutar

Saat spesimen akan patah

Hasil patahan dari spesimen