22

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDewasa ini perkembangan produk baja di dunia semakin berkembang. Sehingga memaksa kita untuk selalu mengembangkan konsep-konsep ilmu yang telah ada, seperti bagaimana mendapatkan suatu baja dengan sifat kekerasan dan ketangguhan yang baik. Berdasarkan fenomena yang ada bahwa nilai kekerasan pasti berbanding terbalik dengan nilai ketangguhan, oleh karena itu perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang hal tersebut. Seperti yang telah kita ketahui bahwa fenomena tenggelamnya kapal titanic membuat orang-orang pada masa itu tercengang, karena kapal itu telah dibuat dan dirangkai sedemikian rupa dengan kualitas baja yang luar biasa, tetapi ada satu hal yang penting yang terlupakan oleh pabrik manufaktur pembuat kapal tersebut.Setelah adanya tragedi tersebut, suatu program penelitian yang luas telah dilakukan, sebagai usaha untuk mendapatkan penyebab kegagalan tersebut dan menemukan cara-cara pencegahannya. Didapatkanlah sebuah fakta bahwa suatu baja dapat berubah menjadi getas bila berada dalam temperatur tertentu. Di samping penelitian untuk menemukan jawaban persoalan yang mendesak tadi, dilakukan pula penelitian untuk lebih memahami mekanisme patah getas dan kegagalan secara umum.Kegagalan fungsi logam pada kapal terutama terjadi pada sambungan las, untuk beberapa lama teknik pengelasan dianggap tidak cocok untuk kondisi dimana terdapat kemungkinan perpatahan las. Namun, diperlukan pengendalian mutu yang baik untuk mencegah terjadinya cacat pengelasan yang dapat berfungsi sebagai takik atau pemertinggi tegangan. Terdapat 3 (tiga) buah faktor dasar yang mendukung terjadinya patah jenis pembelahan getas. Ketiga faktor tersebut adalah:1. Keadaan tegangan tiga sumbu.2. Suhu rendah. 3. Laju regangan yang tinggi atau pembebanan yang tinggi atau laju pembebanan yang cepat.Ketiga faktor tersebut tidak perlu ada secara bersamaan pada waktu terjadi patah getas. Sebagian besar peristiwa kegagalan getas disebabkan oleh keadaan tegangan tiga sumbu, seperti terdapat pada takik, dan oleh sumbu rendah. Akan tetapi, kedua penyebab tersebut akan lebih menonjol apabila terdapat laju pembebanan yang tinggi, dan untuk menentukan kepekaan bahan terhadap patah getas, seringkali digunakan pengujian impak. Oleh karena itu, kita sebagai mahasiswa metalurgi yang tahu akan kondisi dari suatu material baja harus banyak melakukan penelitian tentang karakteristik baja, oleh karena itu pada laboratorium metalurgi dilakukan beberapa pengujian untuk mengetahui sifat perpatahan dari logam, diantaranya yaitu dengan uji impak.1.2 Tujuan PercobaanAdapun tujuan dari praktikum uji impak ini adalah untuk mengetahui pengaruh temperatur terhadap harga impak (HI) dan sifat perpatahan berdasarkan % (persen) patahan.

1.3 Batasan MasalahBatasan masalah pada praktikum kali ini terdiri dari variabel bebas dan variabel terikat. Variabel bebas terdiri dari tingkat temperatur yang bervariasi pada masing-masing pengujian yakni antara lain pada temperatur 0oC, 25oC, dan 50oC. Variabel terikatnya terdiri dari ukuran benda uji dan skala bandul yang diterapkan.

1.4 Sistematika PenulisanPenulisan laporan ini dibagi menjadi lima bab, dimana Bab I berisikan tentang pendahuluan yang di dalamnya terdapat latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah, serta sistematika penulisan. Bab II menjelaskan tentang tinjauan pustaka. Bab III menjelaskan mengenai metode penelitian dimana didalamnya terdapat diagram alir, alat dan bahan yang digunakan serta prosedur percobaan. Bab IV menjelaskan tentang data percobaan dan pembahasan. Bab V menjelaskan tentang kesimpulan yang didapat dari percobaan. Kemudian pada bagian akhir terdapat daftar pustaka, lampiran (lampiran contoh perhitungan, gambar alat dan bahan, jawaban pertanyaan dan tugas khusus) serta blanko percobaan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1Uji ImpakPengujian impak digunakan untuk menguji kecenderungan suatu material untuk bersifat getas. Spesimen yang diberi notch (takikan) menerima beban secara tibatiba (rapid loading). Pada pembebanan cepat ini, terjadi proses penyerapan energy yang besar dari energy kinetic suatu beban yang menumbuk ke spesimen. Sejarah dilakukannya pengujian ini adalah karena hasil uji tarik yang biasa digunakan untuk mengetahui sifat material tidak dapat memprediksi secara tepat perilaku patah dari material. [Astrid Parama, 2007]Kekuatan impak adalah salah satu kriteria penting dalam ilmu metalurgi. Pengujian ini adalah untuk menentukan sifat perpatahan suatu logam, keuletan maupun kegetasannya. Pada umumnya pengujian impak menggunakan batang bertakik. Berbagai jenis pengujian impak batang bertakik telah digunakan untuk menentukan kecenderungan bahan untuk bersifat getas. Dengan jenis uji ini dapat diketahui perbedaan sifat bahan yang tidak teramati dalam uji tarik. Beberapa kasus laju pembebanan tidak dapat ditetapkan dengan baik, maka oleh karena itu perlu hati-hati dalam membandingkan hasil satu sama lain.Hasil yang diperoleh dari uji batang bertakik tidak langsung sekaligus memberikan besaran rancangan yang dibutuhkan, karena tidak mungkin mengukur komponen tegangan tiga sumbu pada takik. Para peneliti perpatahan getas logam telah menggunakan berbagai bentuk benda uji untuk pengujian impak bertakik. Secara umum harga impak (HI) didefinisikan sebagai perbandingan antara energi yang digunakan untuk mematahkan bahan (U) dengan luas penampang sisa lintang spesimen uji. Harga impak didapat dengan persamaan[Avner, 1964] :.................................................................................(1)Keterangan :m = massa bandul pemukulg = percepatan gravitasih1 = beda tinggi pusat bandul & spesimen sebelum pemukulanh2 = beda tinggi pusat bandul & spesimen setelah pemukulanA = luas penampang lintang spesimen uji

Semakin banyak energi yang diserap berarti semakin besar harga impak spesimen. Sebaliknya semakin kecil energi yang diserap harga impak spesimen menjadi semakin kecil. Faktor-faktor yang mempengaruhi harga impak antara lain 1. Temperatur2. Jenis material uji3. Lajupembebananimpak4. Triaxial stressUntuk menentukan sifat perpatahan, keuletan dan kegetasan suatu logam, maka dapat dilakukan suatu pengujian yang biasa disebut dengan uji impak. Pada umumnya pengujian impak ini menggunakan batang bertakik. Dengan pengujian impak ini kita dapat mengetahui perbedaan sifat bahan yang tidak teramati dalam uji tarik. Para peneliti kepatahan getas logam telah menggunakan bebagai bentuk benda uji untuk pengujian impak bertakik.Pengujian impak dilakukan dengan menggunakan dua metode standar yaitu metode charpy dan izod. Metode charpy v notch (CVN) banyak digunakan di Amerika sedangkan metode izod banyak digunakan di Inggris (Eropa).Secara umum benda uji telah dikelompokkan ke dalam dua golongan standar. Kita telah mengenal dua metode percobaan impak, antara lain:1. Metoda CharpyBatang impak biasa, banyak di gunakan di Amerika Serikat. Benda uji charpy mempunyai luas penampang lintang bujursangkar (10 x 10 mm) dan mengandung takik V-45o, dengan jari-jari dasar 0,25 mm dan kedalaman 2 mm. Benda uji diletakan pada tumpuan dalam posisi mendatar dan bagian yang tak bertakik diberi beban impak dengan ayunan bandul (kecepatan impak sekitar 16 ft/detik). Benda uji akan melengkung dan patah pada laju regangan yang tinggi, kira-kira 103 detik-1.2. Metoda IzodDengan batang impak kontiveler. Benda uji izodlazim digunakan di Inggris, namun saat ini jarang digunakan. Benda uji izod mempunyai penampang lintang bujursangkar atau lingkaran dan bertakik V di dekat ujung yang dijepit. Perbedaan antara metoda charpy dengan Metoda izod perbedaan yang sangat jelas antara Metoda charpy dengan metoda izod adalah peletakan bahan uji dan arah beban impaknya. Apabila pada charpy bahan uji diletakkan mendatar (horizontal) dan beban impak datang dari arah belakang takik, maka pada Metoda izod bahan uji diletakkan dengan posos berdiri tegak (vertikal) dan beban impak datang dari arah depan takik.Metode charpy lebih umum dilakukan karena lebih mudah diterapkan, murah dan pengujiannya dapat dilakukan pada suhu di bawah suhu ruang. Pada metode izod, spesimen harus dipendam dalam posisi horizontal, kemudian diberi rapid load dibagian diatas notch. Hal ini dinilai agak merepotkan dalam pengujian, karena suhu spesimen yang telah ditentukan dapat mudah berubah akibat lamanya waktu pemendama spesimen yang akan mengakibatkan hasil pengujian yang tidak valid.Pengukuran lain dari uji charpy yang biasanya dilakukan adalah penelaahan permukaan patahan untuk menentukan jenis patahan yang terjadi; patahan berserat (patahan geser), granular (patahan belah) atau campuran dari keduanya. Bentuk patahan yang berbeda-beda ini dapat ditentukan dengan mudah, walaupun pengamatan permukaan patahan tidak menggunakan perbesaran. Facet permukaan patahan belah yang datar memperlihatkan daya pemantul cahaya yang tinggi serta penampilan yang berkilat. Sementara permukaan patahan ulet berserat yang berbentuk dimple menyerap cahaya serta penampilan yang buram. Biasanya dibuat suatu perkiraan berapa persen (%) patahan permukaan yang terjadi berupa patahan belah atau serat.Memperlihatkan perubahan permukaan patahan sejalan dengan naiknya suhu serta persen perpatahannya. Patahan berbentuk serat, pertama kali tampak di sekitar permukaan luar dari benda uji (tepi geseran) di mana kendala trisumbu (triaksial) berakhir. Minimal pengukuran jenis ketiga yaitu pengukuran keuletan dalam bentuk persen pengkerutan benda uji pada takik, kadang-kadang dilakukan pula pada uji charpy.

2.2Ukuran Benda Uji ImpakUntuk mendapatkan hasil yang representatif, maka batang uji harus distandarkan baik ukuran dan tipe takikannya. Benda uji atau spesimen harus benar-benar telah dikerjakan dengan baik dengan ketentuan kehalusan tertentu. Bahkan selama preparasi spesimen uji impact, material tidak boleh mengalami pengaruh deformasi maupun pengaruh pengerjaan panas. Ukuran dan tipe takikan yang digunakan untuk uji impact. Beberapa tipe takikan spesimen uji impact metoda charpy yaitu tipe (A, B dan C) dapat dilihat pada Gambar 5 pada gambar terlihat ada tiga tipe spesimen yaitu : tipe A atau V (V notch), tipe B atau lubang kunci (key notch) dan tipe C atau U (U notch). 2.3 Pengujian Impak Charpy Pengujian impak charpy mengukur energi yang diserap oleh laju regangan tinggi perpatahan dari sebuah benda uji bertakik standar. Benda uji dipatahkan dengan benturan dari sebuah palu pendulum yang berat, yang jatuh dari jarak tetap (energi potensial yang konstan) untuk membentur benda uji dengan kecepatan yang tetap (energi kinetik yang konstan). Bahan-bahan yang tangguh (tough) menyerap banyak energi ketika dipatahkan dan bahan-bahan yang getas (brittle) menyerap energi sangat sedikit [James Marrow, 2009]. Energi impak yang diukur dengan pengujian charpy adalah usaha yang dilakukan untuk mematahkan benda uji. Pada impak, spesimen berubah bentuk secara elastis sampai peluluhan tercapai (deformasi plastis) dan sebuah zona plastis berkembang pada takikan. Ketika pengujian dilanjutkan, perubahan spesimen oleh impak menyebabkan usaha pada zona plastis mengeras.Hal ini meningkatkan tegangan dan regangan pada zona plastis sampai spesimen patah. Energi impak total tergantung pada ukuran dari benda uji, dan standar ukuran benda uji yang digunakan untuk dibandingkan diantara bahan-bahan yang berbeda. Energi impak dipengaruhi oleh sejumlah faktor, seperti halnya:1. Kekuatan peluluhan dan keuletan 2. Takikan 3. Suhu dan laju regangan4. Mekanisme perpatahan

2.4.Kegagalan Material Pada Pengujian ImpakFaktor yang mempengaruhi kegagalan material pada pengujian impak antara lain ialah sebagai berikut.1. NotchNotch pada material akan menyebabkan terjadinya konsentrasi tegangan pada daerah yang lancip sehingga material lebih mudah patah. Selain itu notch juga akan menimbulkan triaxial stress. Triaxialstress ini sangat berbahaya karena tidak akan terjadi deformasi plastis dna menyebabkan material menjadi getas. Sehingga tidak ada tanda-tanda bahwa material akan mengalami kegagalan.2. TemperaturPada temperatur tinggi material akan getas karena pengaruh vibrasi elektronnya yang semakin rendah, begitupun sebaliknya.3. Strain rateJika pembebanan diberikan pada strain rate yang biasa-biasa saja, maka material akan sempat mengalami deformasi plastis, karena pergerakan atomnya (dislokasi). Dislokasi akan bergerak menuju ke batas butir lalu kemudian patah. Namun pada uji impak,strain rate yang diberikan sangat tinggi sehingga dislokasi tidak sempat bergerak apalagi terjadi deformasi plastis,sehingga material akan mengalami patah transgranular dengan struktur patahan ditengah-tengah atom atau bagian bulan di batas butir karena dislokasi tidak sempat gerak ke batas butir.Pada baja dan aluminium terdapat perbedaan harga impak.Harga impak baja lebih tinggi daripada aluminiummenunjukkan bahwa ketangguhan baja lebih tinggi jika dibandingkan dengan aluminium. Selain temperatur, hal lain yang mempengaruhi harga impak suatu material adalah kadar karbonnya. Material yang memiliki kadar karbon yang tinggi akan lebih getas. Hal ini akan mempengaruhi harga impaknya dan temperature transisi. Material yang memiliki kadar karbon tinggi akan memiliki temperatur transisi yang lebih panjang jika dibandingkan dengan material yang memiliki kadar karbon rendah. Temperatur transisi yang berbeda-beda ini akan mempengaruhi ketahanan material terhadap perubahan suhu. Material yang memiliki temperatur transisi rendah maka material tersebut tidak akan tehan terhadap perubahan suhu.Beberapa bahan dapat tiba-tiba menjadi getas dan patah karena perubahan temperatur dan laju regangan, walaupun pada dasarnya logam tersebut liat.Gejala ini biasa disebut transisi liat getas yang merupakan hal penting ditinjau dari penggunaan praktis bahan.Patahan patah getas bersifat getas sempurna, yaitu tanpa adanya deformasi plastis samasekali, jadi berbeda dengan bidang slip biasa, patah terjadi pada bidang kristalografi spesifik pada bidang pecahan. Permukaan patah dari bidang pecahan mempunyai kilapan yang menunjukkan pola chevron secara makrokospik pada arah yang menuju titik permulaan patah.Berikut adalah gambar ilustrasi dari patahan yang terjadi pada benda uji impak.

Gambar 2.1 Gambaran Patahan pada Benda Uji Impak

BAB IIIPROSEDUR PERCOBAAN

3.1Diagram Alir PercobaanBerikut adalah langkah-langkah percobaan yang disajikan dalam bentuk diagram alir atau flowchart.

Menyiapkan 1 buah benda uji dengan ukuran standar (Baja BS 4360 A)

Mengukur luas penampang benda uji dengan jangka sorong

Menghitung temperatur sampel dengan mengguanakan termometer

Mengatur bandul pada posisi skala 300 joule

Data pengamatan

LiteraturPembahasan

Kesimpulan

Gambar 3.1 Diagram alir percobaan pengujian impak

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat yang digunakan1. Mesin uji impak Charpy2. Penjepit spesimen3. Termometer4. Wadah tempat es5. Jangka sorong3.2.2 Bahan1. Benda uji 2. Es batu

3.3 Prosedur Percobaaan1. Baja untuk kapal disiapkan praktikan sebagai sampel uji.2. Luas penampang sampel uji kemudian dihitung dengan menggunakan jangka sorong.3. Spesimen kemudian diatur temperatur permukaannya dengan sehingga mencapai 0, 25 dan 50oC4. Bandul diatur pada posisi skala 300 Joule5. Bandul kemudian dilepaskan hingga menumbuk benda uji. Setelah proses tumbukan terjadi proses pengayunan pendulum impak kemudian dihentikan dengan menggunakan tuas yang ada pada mesin uji impak.6. Penunjukan nilai energi yang diserap spesimen pada meteran mesij uji impak kemudian dicatat7. Jenis perpatahan dan gambaran perpatahan dari sampel uji impak kemudian diamati.

BAB IV HASIL DAN PERCOBAAN

4.1Hasil PercobaanBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan, berikut adalah data-data hasil percobaan yang terangkum dalam bentuk tabel IV.1 berikut.

Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan Pengujian ImpakNoBahanLuasPenampang(mm2)Suhu(oC)Energi(Joule)HargaImpak(J/mm2)Bentuk Patahan(%)

1Baja Kapal

803160250.35

2BS 4360 A

8025480.667

3BS 4360 A

8050720,943

4.2PembahasanPada percobaan kali ini praktikan melakukan pengujian untuk menentukan tingkat ketangguhan dari sebuah sampel baja untuk kapal dengan menghitung seberapa besar penyerapan energi yang berasal dari pembebanan dinamis pendulum mesin uji impak. Pada praktikum kali ini beban impak bergantung dari skala ketinggian pendulum yang diterapkan, dalam hal ini digunakan skala ketinggian hingga 300 J. Luas penampang benda uji dalam hal ini dihitung dengan mengalikan panjang antara ujung sampel dengan sisi ujung takikan kemudian hasilnya dikalikan dengan tebal sampel uji, proses pengujian dalam hal ini menggunakan jangka sorong. Lewat pengujian ini akan dicari tahu seberapa tinggi ketangguhan baja untuk kapal terhadap pembebanan impak pada temperatur rendah dalam hal ini 3oC. Selain untuk mengetahui seberapa besar energi impak yang akan dihasilkan, dapat diketahui pula jenis perpatahan apa yang terjadi pada sampel uji apakah patah ulet atau getas.Pada sampel uji sendiri terdapat takikan yang berfungsi sebagai upaya untuk membuat konsentrasi tegangan di daerah takikan artinya agar saat sampel uji diberikan pembebanan impak maka konsentrasi tegangan yang terjadi dapat menjadi lebih terpusat pada daerah yang lancip sehingga material lebih mudah patah. Jika pada sampel uji tidak terdapat takik, maka tumbukan yang diberikan akan menyebabkan perpatahan sampel uji dapet terjadi secara tidak beraturan sehingga dalam hal ini profil ketangguhan yang sesungguhnya pada sampel tidak akan dapat ditentukan (Sukanto.2004)Pada praktikum kali ini proses pengujian untuk baja kapal dilakukan pada temperatur 3oC, didapatkan hasil energy yang diserap 160 Joule dengan harga impak 2 J/mm2 dengan bentuk patahan 50.35%. Selain data hasil percobaan untuk kapal juga terdapat data hasil percobaan untuk baja BS 4360 A pada temperatur 25 dan 50oC. Pada temperatur 25oC baja BS 4360 A hanya mampu menyerap energy 48 Joule dengan harga impak 0.6 J/mm2 dan bentuk patahan 67% sedangkan pada temperatur 50oC baja BS 4360 A mampu menyerap energi sampai 72 Joule dengan harga impak 0.9 J/mm2 bentuk patahan hanya 43%. Gambar 4.1 Diagram Batang Energi yang Diserap Benda Uji

Pada gambar 4.1 terlihat bahwa benda uji yang paling tinggi menyerap energi adalah baja untuk kapal yaitu sebesar 160 Joule meskipun dites dalam kondisi temperature yang rendah yaitu 3oC, sedangkan baja BS 4360 A pada temperatur 25oC hanya 48 Joule dan BS 4360 A pada temperatur 50oC hanya 72 Joule. Sehingga dapat disimpulkan melalui percobaan uji impak charpy ini bahwa baja untuk kapal pada temperatur rendah yaitu 3oC dengan nilai energi yang mampu diserap 160 joule lebih tangguh dibandingkan dengan baja BS 4360 A pada temperatur 25 dan 50oC dengan nilai energi yang mampu diserap yaitu 48 dan 72 Joule.

Gambar 4.2 Diagram Batang Bentuk Patahan (%) Benda Uji

Pada gambar 4.2 terlihat bahwa baja BS 4360 A pada temperatur 25oC memiliki bentuk patahan yang paling tinggi mencapai 67% sedangkan baja BS 4360 A pada temperatur 50oC memiliki bentuk patahan mencapai 43% sedangkan baja kapal pada temperatur 3oC memiliki bentuk patahan mencapai 50.35% artinya baja BS 4360 A pada temperatur 25oC mengalami deformasi pelastis yang paling sedikit dibandingkan yang lain yaitu hanya mencapai 33% sehingga dapat disimpulkan bahwa baja ini memiliki kegetasan yang paling tinggi dibandingkan dengan baja-baja jenis lain misalnya baja kapal pada temperatur 3oC dan baja BS 4360 A pada temperatur 50oC , dimana baja kapal pada temperatur 3oC mengalami deformasi pelastis mencapai 49.65% dan baja BS 4360 A pada temperatur 50oC memiliki deformasi plastis mencapai 57%. Dari data tersebut terlihat bahwa baja BS 4360 A pada temperatur 50oC memiliki keuletan yamg paling tinggi diantara yang lain. Secara teoritis faktor-faktor yang mempengaruhi properties dan behavior antara lain :1. Komposisi Logamnya2. Proses Pembuatan3. Struktur Mikro dan Makro4. Lingkungan (Tri Djaka.2013)Artinya perbedaan keuletan atau kegetasan antara baja kapal dengan baja BS 4360 A dipengaruhi oleh komposisi logam dan lingkungan, faktor yang paling menonjol yang mempengaruhi perbedaan keuletan dan kegetasan antara baja BS 4360 A adalah faktor lingkungan dalam hal ini faktor lingkunganya adalah temperatur sedangkang faktor yang paling menonjol yang mempengruhi antara baja BS 4360 A dengan baja kapal adalah komposisi logam dan temperatur lingkungannya.Tabel 4.2 Data Metalurgis Seri Logam BS 4360 A (Continental Steel.2010)Seri LogamTemperatur (oC)Min. Charpy V-Notch ElongasiKomposisi %

CSiMn P S

BS 4360 A2027 J22%0.250.51.50.050.05

Baja kapal atau Ship Plate/ Plate Kapal dikarenakan ukuran dan peruntukan material ini untuk bahan pembuatan kapal ,Bisa disebut dan masuk kategori plate kapal minimal mempunyai dimensi standar lebar 1500mm (5 Feet) dan panjang dimensi dari mulai 6000mm s.d 12000mm.Speseifikasi material plate kapal pada umumnya mengacu pada standar JIS G 3131. Ketebalan yang Vailable untuk plat kapal dari mulai 4,5mm s.d 200mm dengan rata-rata toleransi ukuran standar SNI 0,2mm.

Tabel 4.3 Data Metalurgis Seri Logam JIS G 3101 SPHC (Harsisto.2001)Seri LogamTemperatur (oC)Min. Charpy V-Notch ElongasiKomposisi %

CSiMn P S

JIS G 3131--49%0.060.050.30.010.0073

Dari data pada tabel 4.2 dan tabel 4.3 terlihat bahwa pada baja BS 4360 A kandungan karbonnya adalah 0.25% sedangkan pada baja JIS G 3101 atau baja kapal kandungan karbonya hanya 0.06% sehingga secara teoritis terbukti bahwa baja kapal memiliki keuletan lebih tinggi dibandingkan dengan baja BS 4360 A jika ditinjau dari komposisi karbon yang dikandungnya.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain:1. Baja kapal dengan temperatur 3oC memiliki ketangguhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan baja BS 4360 A untuk temperatur 25 dan 50oC dengan energi yang mampu diserap berturut-turut yaitu 160, 48 dan 72 Joule.2. Baja BS 4360 A Temperatur 50oC memiliki deformasi plastis yang paling tinggi dibandingkan dengan baja BS 4360 A tempertur 25oC dan baja kapal pada temperatur 3oC dengan nilai deformasi plastis berturut-turut 57%, 33% dan 49.65%.3. Faktor yang mempengaruhi properties dan behavior dari suatu logam adalah komposisi logam, proses pembuatan, struktur mikro dan makro dan lingkungan.

5.2SaranBeberapa saran terhadap jalannya praktikum yang telah dilakukan ialah :1. Sebaiknya sampel uji ditambah agar praktikan dapat membandingkan secara langsung pembebanan sampel pada berbagai temperatur proses yang bervariasi, sehingga pengamatan perbandingan perpatahan yang terjadi juga bisa lebih maksimal.2. Sebaiknya praktikan berhati-hati dalam melepasakn bandul agar tidak terjadi kejadian yang tidak diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Davis, H.E, dan G.E, Troxell, The Testing and Inspection of EngineeringMaterial, Mc. Graw-Hill, New York, 1964.Avner, S.H., Introduction to Physical Metallurgy, Mc. Graw-Hill, NewYork, 1964.Buku panduan praktikum laboratorium metalurgi II, Fakultas TeknikUniversitas Sultan Ageng Tirtayasa, cilegon, Banten, 2014.Lakhtin, Y., Engineering Physical Metallurgy, MIR Published, Moscow,1968.Continental steel: Products Handbook Structural Steel, Conblast Industris, Singapore, 2001Harsisto, Ginting Immanuel, Eddy. Kinerja Proteksi Anodik Baja ASTM A 516-60 dan JIS G 313-SPHC Dalam Asam Sulfat Pekat. Pusilitbang Metalurgi, Serpong : 2001

LAMPIRAN A CONTOH PERHITUNGAN

Lampiran A. Contoh Perhitungan1. Luas penampang benda ujiA = p x L

mm2Dimana A = luas penampang benda uji (mm2) P = panjang benda uji dari ujing takik hingga ujung satunya (mm) L = tebal benda uji (mm)

2. Harga impak (HI)Pada temperatur es (3C)

Dimana: A : luas penampang benda uji (mm2)E: energi yang diserap spesimen (Joule)HI : harga impak (Joule/mm2)3. Interpolasi mencari Y1 :XY

550

5.35y

5.545

y-y1 = x x y3-y1 x3-x1y-50 = 5.35 5 45-50 5.5 - 5Y = 49.65

LAMPIRAN BJAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS

Lampiran B. Jawaban Pertanyaan dan Tugas Khusus

B.1 Jawaban Pertanyaan1. Sebutkan jenis-jenis metode penujian impak! Berikan dan jelaskan gambaran skematis mekanisme, posisi sampel dan arah pembebanan saat pengujian?Jawab :Ada dua jenis metode pengujian impak yaitu metode charpy dan izod

Gambar B.1 Skematik Mekanisme Pengujian Impak2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis patahan yang dapat dilihat pada sampel uji impak? Berikan cirri-ciri masing-masing jenis patahan!Jawab :Terdapat dua jenis patahan yaitu patah ulet dan patah getas. Patah ulet adalah patah akibatdeformasi berlebih, elastis atau plastis, terkoyak atau patah geser. . Patah ulet ini ditandai dengan penyerapan energi disertai adanya deformasi plastis yang cukup besardi sekitar patahan, sehingga permukaan patahan nampak kasar, berserabut (fibrous), dan berwarna kelabu. Patah getas terjadi dengan ditandai penjalaran retak yang lebih cepat dibanding patah ulet dengan penyerapan energi yang lebih sedikit, serta hampir tidak disertai dengan deformasi plastis.Permukaan patahan pada komponen yang mengalami patah getas terlihat mengkilap, granular dan relatif rata.Patah getas dapat mengikuti batas butir ataupun memotong butir.Bila bidang patahannya mengikuti batas butir, maka disebut patah getas intergranular, sedangkan bila patahannya memotong butir maka disebut patah getas transgranular.ciri patah getas antara lain ialah sebagai berikut.1. penjalaran retak yang lebih cepat dibanding patah ulet2. penyerapan energi yang lebih sedikit3. tidak disertai dengan deformasi plastis4. permukaan patahan pada komponen yang mengalami patah getas terlihat mengkilap, granular dan relatif rata.3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan temperatur transisi? Jelaskan hubunganya dengan perubahan sifat logam?Jawab :Kurva transisi ulet ke getas mencatat efek suhu pada energi perpatahan.Energi impak pada umumnya menurun seiring menurunnya suhu dimana kekuatan peluluhan meningkat dan kekuatan menurun.Sebuah transsisi yang tajam dimana perubahan sejumlah besar energi untuk perubahan suhu yang kecil, dapat terjadi ketika terdapat perubahan mekanisme perpatahan.Jika bahan mempunyai transisi ulet ke getas yang tajam, kemudian suatu transisi suhu dapat didefinisikan bahwa bahan tersebut ketangguhannya jelek.Ini dapat digunakan sebagai panduan untuk penggunaan suhu yang minimum.Hal ini sangat mudah terjadi pada bahan dengan transisi yang halus dari lingkungan ulet ke getas.Transisi suhu bisa didefinisikan dengan menggunakan energi impak rata-rata antara nilai tertinggi dan nilai terendah.Suatu transisi suhu dapat juga didefinisikan menggunakan ekspansilateral benda uji (suatu pengukuran sejumlah deformasi plastis), atau perubahan dalam bentuk permukaan perpatahan. Perbedaan pengukuran pada bahan yang sama tidak harus memberikan transisi suhu yang sama.

Gambar B.2 Diagram FATTUntuk melihat temperature transisi, kita bisa menggunakan kurva yang disebut kurva FATT (fracture-appearence temperature transition).Pada kurva FATT, plotting pada sumbu Y adalah energi yang dapat diserap material sebelum patah.sedangkan untuk sumbu X, kurva tersebut menunjukkan temperatur. Pada kurva tersebut memperlihatkan perilaku patah suatu material ulet pada temperatur tinggi dan getas pada temperature rendah.Bentuk serta posisi kurva FATT sangat penting dalam menentukan temperatur transisi suatu material. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kurva FATT, yaitu struktur kristal, atom interstisi, grain size, heat treatment, orientasi dari spesimen dan ketebalan dari spesimen. 4. Sebutkan kelebihan dan kekurangan uji impak dengan metode charpy dan izod?Jawab :Kelebihan metode charpy :1. Pengerjaan lebih mudah dipahami dan dilakukan2. Mengahasilkan tegangan uniform di sepanjang penampang3. Harga alat lebih murah4. Waktu pengujian lebih singkatKekurangan metode charpy :1. Hanya dapat dipasang pada posisi horizontal2. Spesimen dapat bergeser dari tumpuanya karena tidak dicekam3. Pengujian hanya dapat dilakukan pada specimen yang kecil4. Hasil pengujian kurang dapat atau tepat dimanfaatkan dalam perancangan karena level teganag yang diberikan tidak merata.Jawab :Kelebihan metode izod :1. Tumbukan tepat pada takikan karena benda kerja dicekam.2. Dapat menggunakan specimen yang lebih besar3. Specimen tidak mudah bergeser karena dicekam pada salah satu ujungnya.Kerugian metode izod :1. Biaya pengujian yang lebih mahal.2. Pembebanan yang dilakukan hanya pada satu ujungnya, sehingga hasil yang diperoleh kurang baik.3. Waktu yang digunakan cukup banyak karena prosedur pengujianya yang banyak, mulai dari menjepit benda kerja sampai tahap pengujian.5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan harga impak (HI)! Tuliskan dan jabarkan rumus meghitung harga impak (HI) dengan berdasarkan energi potensial?Jawab :Harga impak adalahenergi yang diserap tiap satuan luas penampang lintang spesimen uji.Energi yang diserap = Ep Em= m.g.h1 m.g.h2= m.g (h1 h2)= m.g ( (1- cos ) - (cos cos )= m. g . (cos cos )Sehingga HI = Energi Yang Diserap . (J) AKeterangan : Ep = Energi Potensial Em = Energi Mekanik m = Berat Pendulum (Kg) g = Gravitasi 9,81 m/s 2 h1 = Jarak awal antara pendulum dengan benda uji (m) h2 = Jarak akhir antara pendulum dengan benda uji (m) = Jarak lengan pengayun (m) cos = Sudut posisi awal pendulum cos = Sudut posisi akhir pendulum6. Sebutkan dan jelaskan faktor-faktor yang menentukan jenis patahan !Jawab :Faktor-faktor yang mempengaruhi jenis patahan antara lain :1. TemperaturPada temperatur tinggi material akan getas karena pengaruh vibrasi elektronnya yang semakin rendah, begitupun sebaliknya.2. Notch Notch pada material akan menyebabkan terjadinya konsentrasi tegangan pada daerah yang lancip sehingga material lebih mudah patah. Selain itu notch juga akan menimbulkan triaxial stress. Triaxialstress ini sangat berbahaya karena tidak akan terjadi deformasi plastis dan menyebabkan material menjadi getas.3. Strain rateJika pembebanan diberikan pada strain rate yang biasa-biasa saja, maka material akan sempat mengalami deformasi plastis, karena pergerakan atomnya (dislokasi). Dislokasi akan bergerak menuju ke batas butir lalu kemudian patah. Namun pada uji impak,strain rate yang diberikan sangat tinggi sehingga dislokasi tidak sempat bergerak apalagi terjadi deformasi plastis,sehingga material akan mengalami patah transgranular dengan struktur patahan ditengah-tengah atom atau bagian bulan di batas butir karena dislokasi tidak sempat gerak ke batas butir.B.2 Tugas Khusus1. Spesifikasi baja BS 4360 AJawab :Spesifikasi baja BS 4360 A terlampir2. Uji impak baja BS 4360 AJawab :Uji impak terhadap baja BS 4360 A pada litilatur hanya terdapat pada temperatur 20oC yaitu didapatkan energi yang mampu diserap 27 Joule. (Continental Steel.2010)3. Spesifikasi Baja Kapal?Jawab :Tabel B.1 Data Metalurgis Seri Logam JIS G 3101 SPHC (Harsisto.2001)Seri LogamTemperatur (oC)Min. Charpy V-Notch ElongasiKomposisi %

CSiMn P S

JIS G 3131--49%0.060.050.30.010.0073

LAMPIRAN CGAMBAR ALAT DAN BAHAN

Lampiran C. Gambar Alat dan Bahan

Gambar C.1 Benda Uji (Baja Kapal) Gambar C.2 Mesin Uji Impak

Gambar C.3 Jangka Sorong Gambar C.4 Termometer Gambar C.5 PenjepitGambar C.6 Palu

LAMPIRAN DBLANKO PERCOBAA