BAB X PENGUJIAN LOGAM HARDI

Dari Crayonpedia

Langsung ke: navigasi, cari



PENGUJIAN LOGAM

A. Syarat-syarat kualitas logam sebagai bahan teknik.

Logam merupakan salah satu bahan yang sangat penting dan paling banyak digunakan dalam memenuhi berbagai kebutuhan bahan teknik. Hal ini dikarenakan berbagai keunggulan dari sifat logam yang hampir semua sifat bahan produk dapat dipenuhi oleh sifat logam, disamping logam yang dapat diperbaiki sifat-sifatnya sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang diinginkan. Keberagaman sifat dan karakteristik produk itulah maka logam dibentuk sedemikian rupa sebagai bahan baku (raw materials) dengan berbagai spesifikasi dan komposisi serta cara perbaikan sifatnya yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan. Sebagaimana telah diuraikan pada bab sebelumnya bahwa kualitas suatu produk ditentukan oleh terpenuhinya berbagai sifat yang disyarat oleh produk itu sendiri, dan diantara syarat kualitas tersebut antara lain , syarat fungsional dan syarat mekanis. Syarat fungsional akan didukung oleh syarat dimensional geometris,serta syarat estetis, sedangkan syarat mekanis akan didukung oleh kualitas physic. 
1. Kualitas fungsional
Kualitas fungsional merupakan syarat kegunaan apakah suatu produk itu dapat memenuhi syarat dalam fungsi dan kegunaannya; apakah sebagai komponen, atau sebagai konstruksi rakitan. Kesesuaian ini akan ditentukan oleh kesesuaian bentuk serta ukuran sesuai dengan syarat ukuran atau syarat dimensional geometris yang direncanakan, jika produk itu berupa komponen, maka komponen ini akan dirakit sesuai dengan komponen lain sebagai pasangannya. Dan sudah barang tentu dalam perencanaan sebuah produk factor estetika juga menjadi pertimbangan, sehingga ada perpaduan yang serasi antara seni dan Teknologi.
2. Kualitas Mekanik
Kualitas mekanis merupakan syarat kualitas produk yang berhubungan dengan kekuatan atau ketahanan produk tersebut, apakah sebagai komponen atau sebuah konstruksi rakitan dari berbagai komponen, untuk menerima pembebanan pada beban dengan besar dan arah tertentu, kadang-kadang Kualitas Mekanis menjadi syarat utama karena sifat mekanis bahan ini akan mendukung pula kepada sifat fungsional dari produk yang telah disebutkan. Keragaman fungsi dan dimensional produk ini menjadikan beragam pula syarat mekanik yang harus dipenuhi karena akan beragam pula gaya dan arah gaya yang harus ditopang oleh produk tersebut, seperti : tarik, geser, puntir, lengkung dan lain-lain dengan kondisi physic yang baik, artinya tidak terdapat cacat, baik cacat luar seperti keretakan ataupun cacat dalam seperti keropos dan lain-lain.
Berbagai persyarat kualifikasi produk tersebut merupakan faktorfaktor penting yang harus diperhatikan dalam pelayanannya dan harus dilakukan sebelum, selama dan setelah proses produksi itu dilakukan untuk memberikan jaminan bahwa produk yang dihasilkan memenuhi kualitas persyaratan yang telah ditentukan.
Pada Industri manufaktur biasanya terdapat sebuah departemen tertentu yang menangani hal ini yakni Dept. Quality Assurance (QA) didalamnya terdapat pengendalian mutu yang disebut Quality Control (QC), dengan lingkup kerja antara lain pengendalian mutu bahan baku yang dilakukan sejak bahan tersbut diterima (incoming materials) ; apakah material yang diterima sesuai dan memenuhi syarat yang ditentukan dan lain-lain, pengendalian proses produksi yakni pemeriksaan selama proses produksi, untuk memeriksa apakah proses produksi sudah sesuai dengan standard operasional prosedure (SOP) yang telah ditentukan, termasuk diantaranya penanganan alat ukur dan kalibrasi alat-alat ukur yang digunakan untuk pengendalian kualitas dimensional geometris memastikan bahwa alat ukur yang digunakan tersebut memenuhi standar pengukuran yang berlaku, sehingga hasil ukur dari produk yang dihasilkan berada pada ukuran yang dikehendaki. Proses ini merupakan rangkaian proses produksi yang tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya dan merupakan upaya pelayanan dan pengendalian mutu produk sesuai dengan kebutuhan konsumen.
a. Sifat mekanik (Mechanical properties)
Sifat mekanik bahan ialah sifat yang berhubungan dengan kekuatan suatu bahan dalam menerima berbagai aspek pembebanan, sifat-sifat ini antara lain meliputi ; kekerasan;
tegangan terhadap penarikan (tegangan tarik), tegangan puntir, tegangan geser, tegangan lengkung, kerapuhan (keuletan), rambat (creep), lelah (fatigue). Sifat-sifat inilah yang dimiliki oleh bahan dalam pemakainnya, namun demikian seberapa besar dan seberapa lama bahan tersebut dapat mempertahankan sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan yang akan digunakan sebagai bahan teknik ini, harus diketahui terlebih dahulu agar bahan yang dipilih dapat kualitas serta mutu yang disyaratkan.
Berbagai sifat mekanik seperti yang disebutkan, untuk sebuah produk sebenarnya tidak ada yang berdiri sendiri bahkan dengan sifat yang lain seperti sifat physic, sifat kimia. Tidak diperlukan alasan suatu produk tidak mampu menerima pembebanan yang disyaratkan, tetapi bagaimana upaya maximal agar produk mampu menerima pembebanan yang disyaratkan, oleh karena itu berbagai aspek Quality Assurance harus diterapkan dalam proses produksi.

B. Pengujian Sifat mekanik

1. Kekerasan (Hardness)
Secara umum semua sifat mekanik dapat terwakili oleh sifat kekerasan bahan, orang berasumsi bahwa yang keras itu pasti kuat, sehingga “jika dibutuhkan bahan yang kuat, maka pilih bahan yang keras” ini merupakan pernyataan yang keliru, bahwa ada suatu bahan yang memiliki kesebandingan antara kekerasan dengan kekuatan itu benar tetapi ada juga sifat yang justru perbandingannya terbalik bahwa bahan yang keras akan rapuh. OLeh karena itu diperlukan definisi yang spesifik antara kekerasan dengan kekuatan kendati masing-masing memilki korelasi.
Pada dasarnya semua jenis bahan memiliki prilaku dan reaksi yang sama dalam menerima pembebanan atau sebuah gaya, apapun bentuk gayanya, dimana gaya merupakan sebah aksi terhadap suatu benda yang mengakibatkan sebuah reaksi bagi benda itu sendiri. Kekerasan merupakan sebuah reaksi dari suatu material atau bahan sampai batas mana bahan itu dapat mempertahankannya, akan tetapi gaya macam apa yang bekerja sehingga kekerasan tersebut dapat didefinisikan. Jika kita melihat kembali reaksi suatu bahan dalam menerima pembebanan atau gaya tertentu prilaku idealnya terdiri dari “melawan, bertahan, dan kalah”. Sebenarnya dalam pemilihan bahan yang memenuhi syarat sebagai bahan produk ialah bahan yang pada posisi “melawan” walaupun harus diketahui batas kalahnya. Pada bahan produk perilaku ini ditandai dengan adanya phase-phase perubahan bentuk atau
deformasi, misalnya batang lurus menjadi bengkok saat pembebanan yang kembali lurus jika beban dilepaskan, bahan yang pendek menjadi panjang pada saat dibebani, dan kembali
pendek setelah beban dilepaskan, bahan yang rata menjadi cekung pada saat dibebabani dan kembali rata setelah beban dilepaskan dan sebagainya, phase ini yang disebut deformasi
Elastis, namun ada pula bahan yang lurus menjadi bengkok pada saat dibebani dan tetap bengkok walaupun beban dilepaskan, bahan yang pendek menjadi panjang pada saat dibebani dan masih tetap panjang walaupun beban itu dihilangkan, demikian pula pada bahan yang rata menjadi cekung saat dibebani dan tetap cekung walaupun beban telah dilepaskan ini yang disebut deformasi Plastis. Tetapi terjadi pula sebauah bahan dibebani menjadi putus atau menjadi pecah. Phase-phase ini sebenarnya terjadi pada bahan yang mengalami pembebanan akan tetapi tingkat pembebanan ini akan mengakibatkan reeaksi phase yang berbeda. Oleh karena itu dalam penentuan kekerasan logam ada juga yang mendefinisikan kekerasan ini berdasarkan tahapan (phase) perubahan bentuk atau deformasi yang terjadi pada bahan akibat pembebanan ini, bahwa :
“Kekerasan ialah kekuatan bahan dalam menerima pembebanan hingga terjadi perubahan tetap”.
a) Prosedur proses pengujian kekerasan
Dengan definisi tersebut maka kekerasan ini identik dengan kekuatan terhadap pembebabanan, sehingga pada baja karbon diketahui bahwa ada kesebandingan antara kekerasan dengan kekuatan tariknya (􀁖t = 0,37 HB), karena dalam pengujian tarik yang akan dibahas lebih lanjut, semua phase reaksi pembebanan akan dilaluinya.
Beberapa ahli melakukan analisis terhadap kekerasan ini dimana kekerasan diukur dengan membandingkan ketahanan terhadap gesekan antara bahan yang satu dengan bahan lainnya dengan melihat goresan sebagai akibat dari gesekan tersebut. Disamping itu ada pula yang melihat reaksi pantulan sebuah bola yang dijatuhkan pada permukaan benda uji, yang ternyata dari ketiga cara tersebut dianggap memenuhi syarat pengujian yang digunakan sebagai alat ukur itu harus :
􀁸 Dapat didefinisikan secara fisik
􀁸 Jelas tidak berubah karena waktu
􀁸 Dapat digunakan sebagai pembanding dimana pun didunia ini.
Berdasarkan pada persyaratan tersebut maka ketiga metoda tersebut pengujian kekerasan yang dibakukan pemakaiannya adalah :
􀁸 Pengujian kekerasan dengan cara penekanan (Indentation Test)
􀁸 Pengujian kekerasan dengan cara goresan (Scratch Test)
􀁸 Pengujian kekerasan dengan cara Dinamik (Dynamic Test)
Proses pengujian terhadap kekerasan logam harus dilakukan sesuai dengan metoda serta prosedur pengujian yang telah ditentetukan sehingga hasil pengujian dapat diterima digunakan sebagai acuan dalam pemilihan bahan teknik sebagai bahan baku produk, atau menjadi petunjuk perubahan sifat bahan (kekerasan) sebalum atau setelah proses perlakuan panas dilakukan.
􀁸 Pengujian kekerasan dengan cara penekanan (Indentation Test)
Pengujian kekerasan dengan cara penekanan (Indentation Test) ialah pengujian kekerasan terhadap bahan (logam), dimana dalam menentukan kekerasannya dilakukan dengan menganalisis indentasi atau bekas penekanan pada benda uji (Test piece) sebagai reaksi dari pembebanan tekan. Proses ini dilakukan antara lain dengan sistem Brinell, Rockwell dan
sistem Vickers.Pengujian dengan sistem ini paling banyak digunakan terutama di laboratorium pengujian logam atau industri manufaktur yang memproduksi benda-bend aberukuran kecil (Komponen), hal ini dikarenakan proses serta prosedur pengujiannya yang sederhana dan cepat memperoleh data kekerasan yang dihasilkan dari pengujian.
􀁸 Pengujian dengan cara Goresan (Scratch Test)
Pengujian dengan cara goresan (scratch test) ialah pengujian kekerasan terhadap bahan (logam), dimana dalam penentuan kekerasannya dilakukan dengan mencari kesebandingan dari bahan yang dijadikan standar pengujian, yakni bahan-bahan yang teruji dan memenuhi syarat pengujian sebagaimana disebutkan di atas, yang disusun pada skala kekerasan yang disebut Skala Mohs yakni susunan dari 10 macam bahan mineral disusun dari skala 1 sampai skala 10 dari yang terlunak sampai yang terkeras. Pada skala mana dari 10 jenis bahan ini yang dianggap sebanding bekas goresannya, maka inilah angka kekerasan logam tersebut, misalnya angka kekerasannya 7 pada skala Mohs, artinya kekerasannya sebanding dengan bahan ke 7 yang digoreskan pada permukaan bahan tersebut. Hasil pengujian ini memang kurang akurat karena hasil pengujian hanya merupakan hasil pengamatan secara Visual, namun pengujian ini sangat bermanfaat digunakan pada benda atau konstruksi besar yang tidak mungkin di bawa untuk diuji pada Laboratorium.10 macam bahan tersebut ialah :
1 Talk (talc) 6 Ortoklas (Felspar)
2 Gips (Gipsum) 7 Kwarsa (Quartz)
3 Kalsite (Calcspar) 8 Topas (Topas)
4 Plorite (Flourspar) 9 Korundum (Corundum)
5 Apatite (Apatite) 10 Intan (Diamond)
􀁸 Pengujian dengan cara dinamik (Dynamic Test)
Pengujian dengan cara dinamik (Dynamic Test) ialah pengujian kekerasan dengan mengukur tinggi pantulan dari bola baja atau intan (hammer) yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu. Tinggi pantulan memberikan indikasi kekerasan bahan tersebut, dimana semakin tinggi pantulan artinya bahan ini memiliki kekerasan yang tinggi pengukuran kekerasan dengan cara ini disebut sistem Shore Scleroscope.
Dalam proses ini “small diamond-tipped hammer” dijatuhkan secara bebas dari ektinggian 250 mm didalam gelas pengukur (Graduated Glass Tube) diatas permukaan test piece. Lihat gambar 10.1 konstruksi pesawat uji berikut.
Alat uji kekerasan dari sistem shore scleroscope ini juga dibuat dengan sistem yang sederhana dengan pengoperasian sebagaimana terlihat pada gambar 10.3 akan tetapi dalam pelaksanaannya tetap mematuhi ketentuan yang berlaku pada proses pengujian ini, dengan prinsip penentuan beban berdasarkan gaya grafitasi.
b) Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell
Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell merupakan salah satu metoda pengujian kekerasan dengan cara penekanan. Proses penekanan ini dimaksudkan untuk membentuk penetrasi pada permukaan bahan uji (test piece) yang akan dianalisis untuk menentukan tingkat kekerasan dari bahan tersebut. Penetrasi ini ini merupakan bentuk perubahan tetap dari bahan uji yang disebabkan oleh pembebanan, dimana beban yang diberikan dalam pengujian ini tidak mengakibatkan rusak atau pecahnya benda uji (test pice) itu sendiri yaitu ditentukan berdasarkan perbandingan antara angka konstanta dari jenis bahan ketebalan bahan dimana beban itu diberikan terhadap diameter alat penekan (Indentor).
Pada pengujian kekerasan dengan sistem Brinell ini alat penekannya menggunakan bola baja yang dipilih sesuai dengan ketentuan pengujian. Pada beberapa jenis pesawat uji kekerasan ini terdapat pula mesin uji universal yang dapat diguanakan dalam ketiga sistem pengujian kekerasan yakni Brinnell, Vickers dan Rockwell. Akan tetapi ada juga mesin yang didisain khusus untuk pengujian kekerasan brinell untuk jenis mesin pengujian kekerasan brinell ini dapat dilihat pada gambar 10.4 berikut.
Mesin uji kekerasan Brinnel seperti yang diperlihatkan pada gambar 10.4 merupakan mesin yang didisain khusus untuk pengujian kekerasan Brinell besarnya kapasitas pembebanan talah dirancang sesuai dengan spesifikasi Pengujian Kekerasan Brinell.
Pembebanan tekan yang diberikan melalui Indentor mambentuk indentasi pada permukaan benda uji (test piece) dan untuk mengetahui luas bidangnya diameter indentasi tersebut diukur dengan Measuring Microscope karena indentasinya yang sangat kecil dan tidak mungkin diukur dengan alat ukur biasa sehingga objek ukur harus diperbesar. Oleh karena itu mesin uji kekerasan Brinell ini selain indentor, Calibration Test Block atau Standard Test Block juga Measuring Microscope.
Perbandingan antara ukuran indentor yang akan digunakan, besarnya beban yang akan diberikan serta kesesuaiannya dengan jenis dan ukuran bahan dapat dilihat pada table berikut.
Angka kekerasan dari hasil pengujian kekerasan Brinell merupakan perbandingan antara besarnya beban terhadap luas penampang bidang Indentasi.
Dengan indentor yang berbentuk bola maka indentasi yang terbentuk pada permukaan benda uji (Test Piece) akan berbentuk tembereng, jadi bidang yang menahan beban tersebut ialah sebuah tembereng lingkaran dengan ukuran diameter bola baja (D).
c) Pengujian kekerasan dengan sistem Vickers
Pada prinsipnya pengujian dengan sistem Vickers ini tidak jauh berbeda dengan Pengujian kekerasan dengan sistem Brinell, salah satu yang bebeda didalam pengujian kekerasan sistem Vickers ini ialah pemakaian Indentornya, dimana Vickers menggunakan piramida intan dengan sudut puncak piramida adalah 1360,Bentuk indentor yang relative tajam dibanding dengan Brinell yang menggunakan bola baja, Vickers mamberikan pembebanan yang sangat kecil yakni dengan tingkatan beban 5; 10; 20; 30; 50 dan 120 kg, bahkan untuk pengujian microstruktur hanya ditentukan 10 g, sehingga pengujian kekerasan Vickers cocok digunakan pada bahan yang keras dan tipis, sedangkan untuk bahan yang lunak dan tidak homogen seperti besi tuang (cast Iron) Vickers tidak sesuai untuk digunakan.
d) Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell
Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell ini paling banyak digunakan di bengkel-bengkel permesinan, karena prosesnya mudah dan cepat memperoleh angka kekerasan bahan uji, dimana angka kekerasan Rockwell dapat dibaca langsung dari pesawat uji yang kita gunakan, disamping itu pengujian kekerasana dengan sisitem Rockwell ini memiliki fungsi pemakaian yang cukup luas sehingga memungkinkan digunakan pada berbagai jenis dan karakteristik bahan dengan tersedianya skala kekerasan untuk berbagai aplikasi. Dilihat dari konstruksinya Mesin uji ini tidak jauh berbeda dengan mesin-mesin yang digunakan oleh Brinell dan Vickers, bahkan untuk beberapa jenis mesin dibuat dengan fungsi universal dapat digunakan pada semua pengujian kekerasan dengan cara penekanan (indentation test), serta dibuat dengan ukuran kecil yang dapat digunakan pada pengujian kekerasan ditempat dimana produk itu ditempatkan. 
Mesin uji kekerasan Rockwell ini paling banyak dihunakan dan dikembangkan dilaboratorium pengujian logam, memiliki tingkat akurasi yang tinggi dan distandarkan menurut JIS dan ASTM. Spesifikasi khusus dari mesin ini penetrasi diberikan dengan pembebanan kecil/ringan.
Mesin uji kekerasan ini selanjutnya dikembangkan dengan pengukuran secara digital, sistem kerjanya masih menggunakan prinsip yang sama namun angka kekerasan dari hasil pengujian ditunjukkan dengan angka yang lebih jelas. (lihat gamnbar 10.14).
Prinsip dasar penentuan kekerasan yang dilakukan dalam pengujian Kekerasan Rockwell ini berbeda dengan yang dilakukan oleh Brinell dan Vickers, jika dalam pengujian kekerasan Brinell dan Vickers menentukan kekerasannya dengan melihat seberapa jauh bahan tersebut dapat menahan beban yang diberikan pada setiap satuan luas penampang (mm2) bidang benda uji (test piece) yang kita lakukan. Sedangkan pada pengujian kekerasan sistem Rockwell ini angka kekerasan bahan ini ditentukan oleh kedalaman masuknya indentor kedalam bahan akibat penekanan dengan besaran beban tertentu yang kita berikan.
Pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell ini menggunakan dua jenis indentor (alat penekan), yaitu Indentor yang dibuat dari bahan intan dibentuk kerucut dengan sudut penekan 1200 dan Indentor dari bentuk bola dengan berbagai ukuran untuk berbagai skala kekerasan dan aplikasi.
Oleh keran itu pengujian kekerasan Rockwell ini dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan pemakaian indentornya, yaitu :
􀁸 Rockwell cone ialah pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell yang menggunakan indentor Kerucut bersudut intan 1200. 
􀁸 Rockwell ball ialah pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell yang menggunakan indentor Bola baja dengan berbagai ukuran untuk berbagai aplikasi.
Gambar berikut memperlihatkan prilaku penekanan dalam pengujian kekerasan dengan sistem Rockwell tersebut.
Pada gambar terlihat bahwa skala ukur kekerasan dibedakan dari warnanya dimana untuk Rockwell Cone atau Rockwell yang menggunakan kerucut intan 1200 menggunakan warna hitam dan untuk Rockwell yang menggunakan bola baja sebagai indentornya menggunakan warna merah.
Dalam pemakaiannya, skala pengujian kekerasan Rockwell ini dipilih sesuai dengan ketentuan yang direkomendasikan dalam Pengujian kekerasan Rocwell sebagaimana pada table berikut.
2. Pengujian Tarik (Tensile Test) 
Pengujian Tarik merupakan proses pengujian yang biasa dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan prilaku bahan selama proses pembebanan, selain Tegangan tarik dengan notasi 􀁖t, juga Elastisitas (E), regangan (􀁈) dan Kontraksi (Z).
􀁸 Bahan uji (Test piece)
Untuk menghindari Variasi bentuk bahan uji atau speciment (Test piece), maka untuk bahan uji ini diatur berdasarkan standarisasi pengujian, dimana bahan uji tarik ini dikelompokan kedalam dua jenis bahan uji, yaitu bahan uji yang masuk dalam standarisasi ketentuan secara proporsional.
􀁸 Bahan uji Proporsional dan non-proporsional Angka konstanta bahan uji sebagaimana ditentukan untuk bahan yang memenuhi syarat proporsional diatur pula berdasarkan standar Dp, yakni DP-5 dan Dp-10, namun demikian angka ini akan mendekati kepada ketentuan formulasi standar Lo = k􀂥So, dimana DP-5 adalah Lo = 5.do ; dan Dp-10 adalah Lo = 10.do. Beberapa bagian lain dari bentuk bahan uji proporsional ini ialah pada bagian prismatis Le = Lo + 2m dan berada diantara Lo = 10,3􀂥So atau Lo = 5,65􀂥So. Untuk bahan uji bulat harga Le harus diantara Lo + d dan Lo + 2d, sedangkan untuk benda uji segi empat perbandingan antara tebal dengan lebarnya adalah 1 : 4 , tapi tidak berlaku untuk bahan uji yang tipis. Untuk bahan uji yang tidak proporsional ketentuan sebagaimana dipakai dalam menentukan ukuran bahan uji proporsional (Lo = k􀂥So) ini tidak berlaku, yang termasuk dalam kelompok bahan ini ialah bahan-bahan yang tipis kurang dari 3 mm serta kawat dan besi tuang.
􀁸 Pesawat uji tarik
Mesin uji tarik memiliki secara spesifik memiliki karakteristik tersendiri, dimana konstruksinya didisain agar dapat memberikan gaya axial sepanjang bahan uji yang masing-masing ujungnya dijepit pada ujung masing-masing spindle yang terdiri dari bagian spindle tetap dan spindle panarik, gaya tarik ini dapat diperoleh dari power Hydraulic atau dengan motor listrik melalui transmisi roda gigi dan ulir, akan tetapi yang paling penting bahwa gaya yang diberikan untuk melakukan penarikan pada specimen ini dapat terindikasi dalam penunjukan ukuran sebagai prilaku specimen akibat penarikan tersebut. Pada beberapa jenis mesin dengan power hydraulic, gaya tarik yang dikeluarkan untuk menarik specimen ini dapat terlihat secara langsung pada penunjuk tekanan hydraulic (Pressure gauge), namun bagaimana perubahan bentuk yang terjadi karena penarikan ini harus diperlihatkan melalui grafik yang disebut grafik diagram tegangan regangan (akan dibahas berikut).
Dalam perkembangannya apapun sistem tenaga yang digunakan dalam penarikan ini sekarang sudah dapat terbaca secara difgital dengan graphic secara elektronik yang dipat dicopy dan diduplikasikan sebagai dokumen pengujian. 
􀁸 Prilaku bahan uji (Test piece) selama proses penarikan dalam pengujian tarik.
Prilaku bahan uji (Test piece) selama proses penarikan dalam pengujian tarik, dimana pembebanan yang diberikan secara axial pada arah yang berlawanan, maka pertambahan panjang pada setiap penambahan gaya tarik akan terindikasi pada pangukur perpanjangan (Extensometer), melalui grafik akan terlihat hubungan antara pertambahan panjang dengan pertambahan gaya tarik . Pada gambar 10.24 memperlihatkan dimana penambahan gaya tarik yang perlahan-lahan ini menunjukkan kesebandingan antara peningkatan gaya tarik dengan pertambahan panjang secara proporsional, dan jika gaya tarik ini dilepaskan, maka bentuk dan ukuran kembali kepada bentuk serta ukuran semula, kondisi ini yang disebut perubahan bentuk elastis atau yang disebut sebagai deformasi elastis .
Keadaan yang demikian ini akan terhenti pada titik “P” (lihat gambar 10.25), dimana gaya tarik ini menjadi tidak sebanding dengan perpanjangan, bahkan gaya tarik cenderung tetap bahkan turun dan perpanjangan justru semakin besar seperti terlihat pada gambar 10.25 (Diagram tegangan regangan), ini akan berakhir pada titik “E” yang kita sebutr sebagai batas elastis (Elastic limit) pada titik ini bahan menjadi berada dalam keadaan antara elastis dan plastis, yakni antara titik P dan titik E, walaupun di dalam praktiknya titik-titik ini berhimpitan atau tidak nampak. Jika gaya tarik ini dilanjutkan maka akan terjadi pengecilan pada diameternya yang akan mengakibatkan tegangan meningkat kendati tanpa peningkatan gaya yang kemudian turun hingga bahan uji ini putus.
Pada sebuah pengujian tegangan sebenarnya dapat tergambarkan pada grafik diagram tegangan regangan ini, namun jika tidak maka setiap perubahan bentuk specimen akibat penarikan harus selalu diukur. Pengukuran ini dilakukan untuk menghindari tidalk tergambarkannya perbandingan antara gaya terhadap perpanjangan atau “nominal stress” atau tegangan tarik (􀁖t) terhadap regangan Hal ini merupakan ketentuan yang biasa dilakukan karena didalam praktiknya sering terjadi dimana tegangan dapat terjadi sebelum mencapai batas elastis, dan pada tegangan ini hanya terjadi pengecilan diameter yang sangat sedikit. Serta tegangan tarik hanya sedikit perbedaanya dengan tegangan tarik yang sebenarnya dengan gaya tarik yang lebih rendah, nilai Tegangan tarik dari hasil perhitungan lebih tinggi dari tegangan tarik yang diperoleh pada saat bahan mengalami patah. Dalam perhitungan tentu saja harus ditambah dengan factor-factor keamanan dan diperhitungkan didalam batas elastis. Jika kita perhatikan diagram tegangan regangan ini hampir sama dengan diagram gaya dan perpanjangan dengan konversi bentuk kurvanya.
􀁸 Prilaku baja lunak dalam pengujian tarik.
Pada gambar 10.26 diperlihatkan prilaku baja lunak dalam proses pengujian tarik, titik dimana terjadinya perpanjangan tanpa penambahan gaya tarik, ini yang disebut sebagai Yield point Kendati bahan memiliki tegangan yang tinggi dari pada tegangan yield pada akhirnya tidak akan melebihi tegangan yield tersebut, karena dengan perpanjangan yang tiba-tiba akan menyebabkan kesalahan pada bagian lain dalam perakitan atau pada bagian itu sendiri.
􀁸 Sifat-sifat bahan yang dapat diketahui melalui pengujian tarik pengujian tarik.
Diagram Tegangan regangan memberikan informasi tentang prilaku bahan selama bahan tersebut menerima pembebanan tarik, akan tetapi beberapa sifat bahan juga dapat diketahui secara analisis.
􀁸 Proses pengujian tarik.
Proses pengujian tarik secara umum dilakukan sebagaimana dalam pengujian yang lainnya, yakni dengan terlebih dahulu merumuskan tujuan pengujian yang akan kita lakukan sehingga hasil pengujian dapat memberikan informasi yang akurat mengenai aspekaspek karakteristik bahan yang akan diuji, untuk selanjutnya melakukan analisis terhadap bahan uji untuk menentukan metoda pengujian yang tepat sesuai dengan ketentuan pengujian, dalam pengujian tarik bahan uji ini dikelompokan kedalam dua jenis bahan uji, yaitu bahan uji yang memenuhi ukuran dalam ketentuan proporsional, atau bahan yang termasuk non-proporsional. Untuk bahan uji yang memenuhi syarat proporsional bahan uji dibentuk menurut ketentuan ukuran dalam standar Dp-5 atau Dp-10 atau menurut ukuran dengan ketentuan Lo = k􀂥So. Jika bahan ini diperlukan pembentukan, biasanya dibentuk pada mesin perkakas
seperti pekerjaan bubut, yang perlu diperhatikan adalah pengendalian temperatur pada saat pembentukan itu dilakukan dengan memberikan pendinginan yang memadai. Setelah proses
pembentukan dilakukan, bahan uji tarik diberi tanda pembagian  dengan menggunakan penitik atau penggores, hati-hati dalam pemberian tanda-tanda ini agar tidak mengakibatkan pengaruh terhadap sifat mekanik bahan tersebut selama proses pengujian tarik.
Tanda pembagian yang dibuat pada specimen pengujian tarik yakni pada daerah sepanjang Lo ini berfungsi untuk membantu proses pengukuran akhir setelah bahan uji itu patah (Lu) apabila bahan uji tidak patah ditengah-tengah, walupun pengaruhnya sangat kecil terhadap perbedaan hasil ukur namun deformasi yang diharapkan terjadi secara merata sepanjang Lo. Kemungkinan terjadi hal yang demikian ini antara lain disebabkan oleh kondisi struktur bahan atau komposisi unsur yang tidak merata pada bahan uji tersebut. Untuk menghindari kesalahan maka pengukuran Lu dilakukan dengan cara sebagaimana diperlihatkan pada gambar 10.30 berikut.
3. Pengujian Lengkung (Bend Test)
Pengujian lengkung merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang dilakukan terhadap speciment dari bahan baik bahan yang akan digunakan sebagai konstruksi atau komponen yang akan menerima pembebanan lengkung maupun proses pelengkungan dalam pembentukan. Pelengkuan (bending) merupakan proses pembebanan terhadap suatu bahan pada suatu titik ditengah-tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Dengan pembebanan ini bahan akan mengalami deformasi dengan dua buah gaya yang berlawanan bekerja pada saat yang bersmaan. Gambar dibawah ini memperlihatkan prilaku bahan uji selama pembebanan lengkung.
Sebagaimana prilaku bahan terhadap pembebanan, semua bahan akan mengalami perubahan bentuk (deformasi) secara bertahap dari elastis menjadi plastis hingga akhirnya mengalami kerusakan (patah). Dalam proses pembebanan lengkung dimana dua gaya bekerja dengan jarak tertentu (1/2L) serta arah yang berlawanan bekerja secara beramaan (lihat gambar 10.32), maka Momen lengkung (Mb) itu akan bekerja dan ditahan oleh sumbu batang tersebut atau sebagai momen tahanan lengkung (Wb). Dalam proses pengujian lengkung yang dilakukan terhadap material sebagai bahan teknik memilki tujuan pengujian yang berbeda tergantung kebutuhannya. Berdasarkan kepada kebutuhan tersebut makan pengujian lengkung dibedakan menjadi 2, yakitu :
a. Pengujian lengkung beban dan
b. Pengujian lengkung perubahan bentuk.
a. Pengujian lengkung beban
Pengujian lengkung beban ialah pengujian lengkung yang bertujuan untuk mengetahui aspek-aspek kemampuan bahan uji dalam dalam menerima pembebanan lengung, yakni :
􀁸 Kekuatan atau tegangan lengkung (􀁗 b)
􀁸 Lenturan atau defleksi (f) Sudut yang terbentuk oleh lenturan atau sudut defleksi dan 
􀁸 Elastisitas (E)








</div>

Beri Penilaian

Rating : 4.2/5 (24 votes cast)


Peralatan pribadi