Pengujian Mekanik Material

Macam-macam pengujian mekanik

Uji Tarik (Tension Test)

Uji Impak (Impact Test)

Uji Lelah (Fatigue Test)

Uji Kekerasan (Hardness Test)

Uji Mulur (Creep Test)

Uji Lentur (Flexure Tes7)

Uji Tekuk (Bend Test)

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas 3 pengujian yaitu uji tarik, uji impak, dan uji lelah.

UJI TARIK (TENSION TEST)

Sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik adalah :

• Kekuatan Tarik (tensile strength)

• Kekuatan Luluh (yield strength)

• Keuletan (ductility)

• Ketangguhan (toughness)

• Modulus Elastisitas

Sampel Uji Tarik

• Lokasi pengambilan sample, bentuk, dan dimensi spesimen uji tarik harus mengikuti standar, misalnya JIS, ASTM

• Dimensi utama dari sample uji tarik adalah:

Luas penampang melintang awal = Ao

Panjang uji awal (gage length) = Lo

Metoda Pengujian

• Spesimen uji tarik dijepit di kedua ujungnya dan ditarik dengan kecepatan konstan

• Akibat tarikan tersebut, specimen akan bertambah panjang dengan pertambahan panjang adalah ΔL

• Akibat pertambahan panjang yang terjadi pada specimen, maka load cell akan mencaat reaksi berupa gaya tarik, P.

Kurva Tegangan-regangan Teknik (Engineering stress-strain curve)

Dari kurva tegangan-regangan teknis dapat diketahui beberapa sifat material, antara lain:

Kekuatan tarik,  

Ketangguhan (Toughness)

• Ketangguhan material ditunjukkan oleh energi yang mampu diserap material sampai material patah

UJI IMPAK (IMPACT TESTING)

•Pengujian impak dilakukan untuk mendapatkan data keuletan material atau ketangguhan daerah lasan.

•Spesimen yang diberi takikan (notch) menerima beban tiba-tiba.

•Besarnya energi yang digunakan untuk mematahkan spesimen diukur.

Energi untuk mematahkan spesimen diukur berdasarkan pada perbedaan energi potensial dari bandul pemukul pada saat sebelum dan sesudah memukul spesimen

E=mg (a-b)

dimana :

E = energi untuk mematahkan spesimen (joule)

m = masa bandul pemukul

g = percepatan grafitasi

a = beda tinggi titik pusat masa bandul pemukul ke

spesimen saat sebelum memukul

b = beda tinggi pusat masa bandul sesudah memukul

specimen

  

UJI KELELAHAN (FATIGUE TEST)

•Material bila menerima beban dinamis kelakuannya tidak sama bila dibandingkan dengan kelakuannya pada pembebanan statis.

Metoda Pengujian Fatigue:

• Metoda fatigue lentur putar (Rotating Bending Fatigue )

• Metoda fatigue axial (Axial Fatigue)

•Pada mesin uji fatigue lentur putar, beban yang diterima oleh spesimen adalah tegangan normal bolak-balik murni dengan rasio tegangan R=1.

•Besarnya tegangan dan jumlah putaran, N, yang mampu diterima oleh spesimen dicatat sebagai data pengujian.

•Bila pengujian fatigue dilakukan terhadap beberapa spesimen yang diberi tegangan berbeda-beda maka jumlah putaran yang mampu diterima oleh setiap spesimen sampai patah akan berbeda pula.

•Pemetaan tegangan sebagai fungsi dari jumlah putaran akan diperoleh kurva S-N.

•Kurva S-N untuk material baja membentuk garis horisontal pada suatu beban tegangan tertentu.

•Dibawah tegangan ini secara teoritis baja tersebut mampu menerima beban fatigue untuk selamanya tanpa terjadi patah. Batas tegangan ini disebut batas fatigue (fatigue limit).

•Sedangkan material aluminium, tembaga, magnesium dan paduan tembaga memiliki kurva S-N yang terus menurun dengan naiknya jumlah putaran. Material jenis ini tidak memiliki batas fatigue.

•Sebagai penggantinya ditentukan suatu parameter yang disebut kekuatan fatigue (fatigue strength), yaitu besarnya tegangan yang mampu diterima oleh material untuk sejumlah putaran tertentu, misalnya 10°.

•Batas fatigue dan kekuatan fatigue material bergantung pada beberapa faktor antara lain:

• Ukuran komponen

• Konsentrasi tegangan, misalnya adanya takikan

• Kekasaran permukaan clan proses pengerjaan

• Tegangan sisa

Kurva S-N untuk Aluminium dan Baja Karbon