I.

TUJUAN Tujuan melakukan pengujian tarik yaitu : 1. Dapat melakukan percobaan tarik 2. Dapat mengatahui kekuatan tarik bahan 3. Dapat mengetahui Yield Point bahan 4. Dapat menghitung presentase perpanjangan dan presentase

pengurangan luas penampang ( konstraksi ) 5. Dapat mengetahui modulus elastisitas bahan 6. Dapat menganalisa kerusakan bahan dengan menggunakan diagram tegangan regangan

II.

TEORI DASAR Uji tarik merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifatsifat suatu bahan. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff). Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan pada Gambar 1. Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.

Hal-hal yang di perhatikan dalam pengujian tarik ini adalah : a. Regangan () Regangan dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang (L = Lu-Lo) dengan panjang mula-mula Lo.( ) ( ) ( )

Regangan =

=

Jika uji bahan tidak ditengah-tengah antara dua titik ukuran dan jarak patahnya kurang dari sepertiga panjangnya terhadap salah satu titik, maka penentuan regangan dilakukan prosedur berikut. Sebelum benda diuji, panjan Lo dibagi menjadi 10 bagian yang sama dan kita sebut N=10. Jika n-jumlah A-B, dimana Aadalah titik yang diambil dari bagian patah terpendek, maka perpanjangan setelah patah dapat ditentukan dengan:

Jika N-n adalah genap (putus pada devisi ganjil).

A

1

2

3

B

10 C

n

Jika N-n adalah ganjil (putus pada devisi genap).

A

1

2

3

B

C

10 C

n

b. Batas proposionalitas (Proportionality Limit) Didefinisikan sebagai daerah dimana tegangan dan regangan mempunyai hubungan proporsionalitas satu dengan lainnya. Setiap penambahan tegangan akan diikuti dengan penambahan regangan secara proporsional dalam hubungan linier = E. Pada kurva tegangan-regangan pada gambar.1 diatas, titik P merupakan batas proposionalitas.

c. Batas elastis (elastic limit) Didefinisikan sebagai daerah dimana bahan akan kembali kepada panjang semula bila tegangan luar dihilangkan. Daerah proporsionalitas merupakan bagian dari batas elastik. Bila beban terus diberikan tegangan maka batas elastis pada akhimya akan terlampaui sehingga bahan tidak kembali seperti ukuran semula. Batas elastis merupakan titik dimana tegangan yang diberikan akan menyebabkan terjadinya deformasi plastis untuk pertama kalinya. Kebanyakan material teknik mempunyai batas elastis yang hampir berhimpitan dengan batas proporsionalitasnya.

d. Titik Luluh (Yield Point) dan Kekuatan Luluh (Yield Strength)

Didefinisikan sebagai batas dimana sebuah material akan terus mengalami deformasi tanpa adanya penambahan beban. Tegangan (stress) yang mengakibatkan bahan menunjukkan mekanisme luluh ini disebut tegangan luluh (field stress). Pada kurva tegangan-regangan pada gambar.1 diatas, titik Y merupakan Titik Luluh (Yield Point). Gejala luluh umumnya hanya ditunjukkan oleh logam-logam ulet dengan struktur kristal BCC dan FCC yang membentuk interstitial solid solution dari atom-atom karbon, boron, hidrogen dan oksigen. Interaksi antar dislokasi dan atom-atom tersebut menyebabkan baja ulet seperti mild steel menunjukan titik luluh bawah (lower yield point) dan titik luluh atas (upper yield point). Kekuatan luluh atau titik luluh merupakan suatu gambaran kemampuan bahan menahan deformasi permanen bila digunakan dalam penggunaan struktural yang melibatkan pembebanan mekanik seperti tarik, tekan, bending atau puntiran. Di sisi lain, batas luluh ini harus dicapai ataupun dilewati bila bahan dipakai dalam proses manufaktur produk-produk logam seperti proses rolling, drawing, stretching dan sebagainya. Dapat diambil kesimpulan bahwa titik luluh adalah suatu tingkatan tegangan yang tidak boleh dilewati dalam penggunaan struktural (in service) dan harus dilewati dalam proses manufaktur logam (forming process).

e. Kekuatan Tarik Maksimum (Ultimate Tensile Strength) Didefinisikan sebagai tegangan maksmum yang dapat

ditanggung oleh material sebelum tejadinya perpatahan (fracture). Nilai kekuatan tarik maksimum tarik dapat ditentukan dari beban maksimum dibagi luas penampang, seperti berikut :

Pada gambar 1 kurva tegangan-regangan, titik M merupakan tegangan maksimum bahan ulet yang akan terus berdeformasi hingga titik B, sedangkan pada bahan getas titik B merupakan tegangan maksimum sekaligus tegangan perpatahan.

f. Kekuatan Putus (Breaking Strength) Kekuatan putus ditentukan dengan membagi beban pada saat benda uji putus (Fbreaking) dengan tuas penampang awal (A0). Untuk bahan yang bersifat ulet pada saat beban maksimum M terlampaui dan bahan terus terdeformasi hingga titik putus B maka terjadi mekanisme penciutan (necking) sebagai akibat adanya suatu deformasi yang terlokalisasi. Pada bahan ulet, kekuatan putus lebih kecil dari kekuatan maksimum, dan pada bahan getas kekuatan putus sama dengan kekuatan maksimumnya.

g. Keuletan (Ductility) Didefinisikan sebagai sifat yang menggambarkan kemampuan logam menahan deformasi hingga tejadinya perpatahan. Pengujian tarik memberikan dua metode pengukuran keuletan bahan yaitu : Persentase perpanjangan (Elongation) :

dimana : Lf = panjang akhir benda uji L0 = panjang awal benda uji

Persentase reduksi penampang (Area Reduction) :

dimana : Af = luas penampang akhir

A0 = luas penampang awal

h. Modulus elastisitas (modulus Young) Didefinisikan sebagai ukuran kekakuan suatu material, semakin harga modulus ini semakin kecil regangan elastis yang terjadi, atau semakin kaku. Modulus kekakuan dihitung gradien dari batas proporsional kurva tegangan-regangan :

Makin besar modulus elastisitas maka makin kecil regangan elastic yang dihasilkan akibat pemberian tegangan. Modulus elastisitas ditentukan oleh gaya ikatan antar atom karena gaya ini tidak dapat diubah tanpa terjadinya suatu perubahan sifat yang sangat mendasar pada material maka modulus elastisitas merupakan suatu sifat dari material yang tidak mudah diubah.

i. Modulus kelentingan (modulus of resilience) Didefinisikan sebagai kemampuan material untuk menyerap energi dari luar tanpa terjadinya kerusakan. Nilai modulus merupakan luas segitiga area elastis kurva tegangan-regangan.(daerah abu-abu)

Gambar.2 Modulus kelentingan

j. Modulus Ketangguhan (Modulus of Toughness) Didefinisikan sebagai kemampuan material dalam

mengabsorbsi energi hingga terjadinva perpatahan. Secara kuantitatif dapat ditentukan dari luas area keseluruhan di bawah kurva teganganregangan hasil pengujian tarik.

Gambar.3 Modulus Ketangguhan

k. Kurva Tegangan-Regangan Rekayasa dan Sesungguhnya Kurva tegangan-regangan rekayasa didasarkan atas dimensi awal (luas area dan panjang) dari benda uji, sementara untuk mendapatkan kurva tegangan-regangan seungguhnya diperlukan luas area dan panjang aktual pada saat pembebanan setiap saat terukur. Perbedaan kedua kurva tidaklah terlalu besar pada regangan yang kecil, tetapi menjadi signifikan pada rentang terjadinya pengerasan regangan (strain hardening), yaitu setelah titik luluh terlampaui. Secara khusus perbedaan menjadi demikian besar di dalam daerah necking. Pada kurva tegangan-regangan rekayasa, dapat diketahui bahwa benda uji secara aktual mampu menahan turunnya beban karena luas area awal A0 bernilai konstan pada saat perhitungan tegangan = F/A0. Sementara pada kurva tegangan-regangan sesungguhnya luas area aktual adalah selalu turun sehingga terjadinya

perpatahan dan benda uji mampu menahan peningkatan tegangan karena = F/A. Gambar.1.6 memperlihatkan contoh kedua kurva tegangan-regangan tersebut pada baja karbon rendah (mild steel).

Mode Perpatahan Material Sampel hasil pengujian tarik dapat menunjukkan beberapa tampilan perpatahan seperti ditunjukkan oleh Gambar di bawah ini :

Gambar.4 Mekanisme Perpatahan

Pengamatan kedua tampilan perpatahan ulet dan getas dapat dilakukan baik dengan mata telanjang maupun dengan bantuan stereoscan macroscope. Pengamatan lebih detil dimungkinkan dengan penggunaan SEM (Scanning Electron Microscope).

a. Perpatahan Ulet Perpatahan ulet umumnya lebih disukai karena bahan ulet umumnya lebih tangguh dan memberikan peringatan lebih dahulu sebelum terjadinya kerusakan.

Gambar.5 Perpatahan Ulet b. Perpatahan Getas Perpatahan getas memiliki ciri-ciri mempunyai ciri-ciri yang berbeda dengan perpatahan ulet. Pada perpatahan getas tidak ada atau sedikit sekali terjadi deformasi plastis pada material. Perpatahan jenis ini merambat sepanjang bidang- bidang kristalin membelah atom- atom material. Pada material yang lunak dengan butir kasar akan ditemukan pola chevrons atau fan like pattern yang berkembang keluar dari daerah kegagalan. Material keras dengan butir halus tidak dapat dibedakan sedangkan pada material amorphous memiliki permukaan patahan yang bercahaya dan mulus.

III.

PERLENGKAPAN PRAKTEK 1. Universal Testing Machine 2. Dynamometer 3. Jangka sorong 4. Mikrometer 5. Test Piece 6. Spidol permanen 7. High Gauge 8. Dial Indikator 9. Surface Plate 10. V block dan klem

IV.

KESELAMATAN KERJA 1. Pelajari job sheet sebelum praktek 2. Gunakan pakaian praktikum dan sepatu kulit 3. Jangan merokok dan makan waktu praktek 4. Tanyakan pada pembimbing praktikum hal-hal yang belum jelas.

V.

PROSEDUR PERCOBAAN 1. 2. 3. Persiapkan peralatan yang digunakan Ukur batang uji dan bagi panjang Lo menjadi 10 bagian yang sama Hidupkan mesin hidrolik dengan menekan pump on sehingga pump lamp menyala. 4. 5. Biarkan beberapa menit ( 15 menit) sebagai pemanasan awal mesin. Pasang batang uji pada penjepit (clamping head) dari mesin uji tarik, jika posisi dari penjepit tidak tepat maka diatur dengan cara memutar tombol cross head adj untuk menaikkan pada posisi up dan untuk menurunkan pada posisi down. 6. Pasang dial indicator untuk mengamati pertambahan panjang selama proses pengujian.

7.

Menentukan skala beban (dengan memutar tombol range) dan skala grafik pada roda disamping kiri dynamometer. Memberikan beban tarik dengan cara memutar tombol speed control valve pada posisi Load.

8.

9.

Amati perubahan panjang pada dial indicator dan pertambahan gayanya pada dynamometer.

10. Setelah benda uji putus : Lepaskan batang uji dari jepitannya. Catat ukuran yang diperlukan. Turunkan clamping head pada posisi semula dengan memutar speed control valve secara perlahan sampai posisi awal. Matikan mesin hidrolik dengan menekan pump off.

VI.

DATA PENGAMATAN 1. Data Pengujian Tarik Bahan ST.37

d D

h1

n1

Lo Lt

h2

Gambar 1. Benda uji tarik bahan ST.37 Ukuran benda uji mula-mula d = 10,25 mm D = 14 mm h1 = 41 mm n1 = 23,5 mm Lo = 90 mm

h2 = 39,5 mm n2 = 25 mm Lt = 219 mm LoV1 s/d LoV10 = Lo/10 = 90/10 = 9 mm doV1 s/d doV10 = do = 10,25 mm

Gaya dan Perpanjangan Dari hasil pengujaian tarik bahan ST.37 didapatkan data sebagai

berikut:

Tabel 1. Data hasil pengujian tarik gaya dan perpanjangan bahan ST.37 No Beban / Gaya (F) (N) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 Perpanjangan (L) (mm) 0,05 0,28 0,48 0,65 0,83 0,99 1,13 1,27 1,40 1,53 1,65 1,77 1,89 2,01 2,12 2,24 Keterangan

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46

8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500 17000 17500 18000 18500 19000 19500 20000 20500 21000 21500 22000 22500 23000

2,36 2,46 2,57 2,67 2,78 2,89 2,99 3,09 3,19 3,29 3,39 3,48 3,58 3,67 3,76 3,85 3,94 4,03 4,12 4,20 4,28 4,36 4,44 4,53 4,60 4,71 4,77 4,86 4,95 5,03

47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

23500 24000 24500 25000 25500 26000 26500 27000 27200 27000 26500 26000 25500 25000 24500 24000 23500 23000 22500 22000 21500 21000

5,10 5,18 5,21 5,30 5,67 5,75 5,85 6,19 6,70 7,05 7,32 7,55 7,75 8,00 8,12 8,16 8,42 8,62 8,80 8,97 9,13 9,30 Gaya Maksumum

Data hasil pengujian tarik didapatkan grafik hubungan gaya dan perpanjangan dari mesin uji tarik yaitu:

Gambar 2. Grafik hubungan gaya dan perpanjangan bahan ST.37

Keterangan: Fm = 27200 N Fy = 26822.22 N Fe = 26444.44 N Fpts = 1888.89 N Pengukuran benda uji setelah di uji tarik (benda uji putus). Setelah benda uji dilepaskan dari penjepit mesin uji tarik, maka dilakukan pengamatan dan pengukuran. Dan diketahui benda uji putus pada devisi 1, sehingga menurut teori digunakan: N-n adalah genap. Dan didapat pengukuran secara sistimatis seperti gambar dibawah ini:

A 1 2

B 3

C 10

Gambar 3. Sket panjang Lo setelah ditarik

p==( )

== 76,18%

Tabel 2. Hasil pengukuran panjang (Lo) setelah ditarik AB 23,55 BC 75,55 Lo 99,1

Sedangkan pengukuran setelah ditarik setiap devisi (ada sepuluh devisi) untuk diameter dan panjang dapat di lihat pada tabel 3 sebagai berikut:

1 dv lv Dv

2 Lv dv

3 lv Dv

4 lv dv

5 lv

7,7 13,7 10,05 9,85 6 dv lv Dv 7 Lv

10,1 9,7 10,15 9,6 10,2 9,55 8 dv lv Dv 9 lv dv 10 lv

10,2 9,45 10,25 9,45

10,25 9,4 10,25 9,4 10,25 9

Tabel 3. Hasil pengukuran diameter (dv) dan panjang (lv) perdevisi

2. Data Pengujian Bahan Kuningan d D

h1

n1 Lt

Lo

n2

h2

Gambar 4. Benda uji tarik bahan kuningan Ukuran benda uji mula-mula d = 9,95 mm D = 14 mm h1 = 40 mm n1 = 25 mm Lo = 90 mm h2 = 40,3 mm n2 = 25,6 mm Lt = 220,9 mm LoV1 s/d LoV10 = Lo/10 = 90/10 = 9 mm doV1 s/d doV10 = do = 9,95 mm Gaya dan Perpanjangan Dari hasil pengujaian tarik bahan Kuningan didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 4. Data hasil pengujian tarik gaya dan perpanjangan bahan Kuningan No Beban / Gaya (F) (N) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 Perpanjangan (L) (mm) 0,15 0,42 0,67 0,86 1,14 1,31 1,47 1,67 1,99 2,16 2,30 2,44 2,60 2,78 3,12 3,48 3,69 3,85 4,00 4,19 4,42 4,66 5,04 5,37 5,75 6,55 Keterangan

27 28 29 30 31 32 33 34

13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500 16750

7,04 7,89 8,48 9,58 10,50 11,62 12,84 13,42 Gaya Maksimum

Dari hasil pengujian tarik didapatkan grafik hubungan gaya dan perpanjangan dari mesin uji tarik yaitu:

Gambar 5. Grafik hubungan gaya dan perpanjangan bahan kuningan

Keterangan: Fm = 16750 N Fy = 12626.9 N Fe = 10050 N Fpts = 15203.84 N Pengukuran benda uji setelah di uji tarik (benda uji putus). Setelah benda uji dilepaskan dari penjepit mesin uji tarik, maka dilakukan pengamatan dan pengukuran. Dan duiketahui benda uji putus pada devisi 1, sehingga menurut teori digunakan: N-n adalah Genap.

Dan didapat pengukuran secara sistimatis seperti gambar dibawah ini: C 10 C

A 1 2 3 4

B 5

Gambar 6. Sket panjang Lo setelah ditarik

p==( )

=

= 79,08%

Tabel 5. Hasil pengukuran panjang (Lo) setelah ditarik AB 19,8 BC 74,85 Lo 94,65

Sedangkan pengukuran setelah ditarik setiap devisi (ada sepuluh devisi) untuk diameter dan panjang dapat di lihat pada tabel 6 sebagai berikut:

Tabel 6. Hasil pengukuran diameter (dv) dan panjang (lv) perdevisi 1 dv lv dv 2 Lv 3 Dv lv 9 dv 4 lv dv 5 lv

9,65 9,25 9,65 10,55 9,65

9,55 9,3 9,6 9,2

6 dv lv dv

7 lv dv

8 Lv dv

9 lv

10 dv lv 9

9,6 10,25 9,6 9,25 9,7 9,5 9,7 9,35 9,7

VII.

PENGOLAHAN DATA

1. Pengujian Tarik Bahan ST.37 Dari data pengujian di atas maka dapatlah diolah dengan contoh perhitungan salah satu data sebagai berikut:

Kekuatan Tarik

tr = = =

(

)

= 329,633 (N/mm2)

Regangan = = = = 7.44 %( ) ( ) ( )

Elastisitas E=

= 44.305 N/mm2

Sedangkan hasil perhitungan data tabel 1. Dapat dilihat pada tabel 10. Sebagai berikut:

Tabel 7. Hasil pengolahan dan pengujian tarik bahan ST.37 Beban / Gaya No (F) (N) 1 2 3 4 5 6 500 1000 1500 2000 2500 3000 Perpanjangan (L) (mm) 0,05 0,28 0,48 0,65 0,83 0,99 Kekuatan Tarik (tr) (N/mm^2)6,059 12,119 18,178 24,238 30,297 36,357

Regangan ( )0,000555556 0,003111111 0,005333333 0,007222222 0,009222222 0,011000000

Elastisitas (E)10906,990 3895,353 3408,434 3355,997 3285,238 3305,148

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000

1,13 1,27 1,40 1,53 1,65 1,77 1,89 2,01 2,12 2,24 2,36 2,46 2,57 2,67 2,78 2,89 2,99 3,09 3,19 3,29 3,39 3,48 3,58 3,67

42,416 48,476 54,535 60,594 66,654 72,713 78,773 84,832 90,892 96,951 103,010 109,070 115,129 121,189 127,248 133,308 139,367 145,427 151,486 157,545 163,605 169,664 175,724 181,783

0,012555556 0,014111111 0,015555556 0,017000000 0,018333333 0,019666667 0,021000000 0,022333333 0,023555556 0,024888889 0,026222222 0,027333333 0,028555556 0,029666667 0,030888889 0,032111111 0,033222222 0,034333333 0,035444444 0,036555556 0,037666667 0,038666667 0,039777778 0,040777778

3378,271 3435,272 3505,818 3564,376 3635,663 3697,285 3751,081 3798,454 3858,605 3895,353 3928,365 3990,362 4031,767 4085,015 4119,546 4151,449 4194,996 4235,724 4273,899 4309,753 4343,491 4387,869 4417,635 4457,898

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

15500 16000 16500 17000 17500 18000 18500 19000 19500 20000 20500 21000 21500 22000 22500 23000 23500 24000 24500 25000 25500 26000 26500 27000

3,76 3,85 3,94 4,03 4,12 4,20 4,28 4,36 4,44 4,53 4,60 4,71 4,77 4,86 4,95 5,03 5,10 5,18 5,21 5,30 5,67 5,75 5,85 6,19

187,843 193,902 199,961 206,021 212,080 218,140 224,199 230,259 236,318 242,378 248,437 254,496 260,556 266,615 272,675 278,734 284,794 290,853 296,912 302,972 309,031 315,091 321,150 327,210

0,041777778 0,042777778 0,043777778 0,044777778 0,045777778 0,046666667 0,047555556 0,048444444 0,049333333 0,050333333 0,051111111 0,052333333 0,053000000 0,054000000 0,055000000 0,055888889 0,056666667 0,057555556 0,057888889 0,058888889 0,063000000 0,063888889 0,065000000 0,068777778

4496,232 4532,775 4567,648 4600,963 4632,823 4674,424 4714,470 4753,046 4790,232 4815,448 4860,724 4862,989 4916,148 4937,320 4957,723 4987,291 5025,770 5053,431 5129,007 5144,806 4905,260 4931,856 4940,773 4757,491

55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

27200 27000 26500 26000 25500 25000 24500 24000 23500 23000 22500 22000 21500 21000

6,70 7,05 7,32 7,55 7,75 8,00 8,12 8,16 8,42 8,62 8,80 8,97 9,13 9,30

329,633 327,210 321,150 315,091 309,031 302,972 296,912 290,853 284,794 278,734 272,675 266,615 260,556 254,496

0,074444444 0,078333333 0,081333333 0,083888889 0,086111111 0,088888889 0,090222222 0,090666667 0,093555556 0,095777778 0,097777778 0,099666667 0,101444444 0,103333333

4427,912 4177,145 3948,569 3756,049 3588,751 3408,434 3290,902 3207,938 3044,112 2910,218 2788,719 2675,070 2568,459 2462,869

Pada Tabel 7. Di atas maka dapat dibuat grafik sebagai berikut:12000.00000 10000.00000 8000.00000 6000.00000 4000.00000 2000.00000 0.00000 0.00056 0.01100 0.01833 0.02489 0.03089 0.03656 0.04178 0.04667 0.05111 0.05589 0.06300 0.07833 0.09022 0.09967 Regangan () Elastisitas (E)

Dari grafik gambar 2 dapatlah dihitung sebagai berikut: Batas Elastisitas(E) E = =

(

)

= = 320.476 N/mm2 Batas lumer (yield point) (yp) (yp) = = = 325.055 N/mm2 Batas putus (pt) (pt) = = = 22.89 N/mm2

(

)

(

)

Sedangkan dari data tabel 2 setelah putus dapat dihitung:

Regangan putus ( p= = = = 76,18%( )

pt)

Untuk mencari konsentrasi (Z) maka dapat dilihat contoh perhitungan dibawah ini dengan data: Panjang setelah patah (lv2) = 13,45 mm Diameter setelah patah (dv2) = 8,7 mm

Kontraksi panjang (Zp2) zp2 == X 1OO%

= 9.4 %

Kontraksi diameter (Zd2) zd2 =

=

= = 3.86 %

x100%

Jadi untuk hasil perhitungan kontraksi (z) dari tabel 3 dapat dilihat pada tabel 8 di bawah ini:

Tabel 8. Hasil Perhitungan Kontraksi bahan ST 37Devisi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 lv 13,7 9,85 9,7 9,6 9,55 9,45 9,45 9,4 9,4 9 dv 7,7 10,05 10,1 10,15 10,2 10,2 10,25 10,25 10,25 10,25 zl 0,522222 0,094444 0,077778 0,066667 0,061111 0,05 0,05 0,044444 0,044444 0 zd -0,0439 0,019512 0,014634 0,009756 0,004878 0,004878 0 0 0 0

0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1 -0.1 zl (Kontraksi Panjang) zd (Kontraksi Diameter) 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Gambar 8. Grafik hubungan kontraksi panjangan dengan devisi

2. Pengujian Tarik Bahan Kuningan Dari data pengujian di atas maka dapatlah diolah dengan contoh perhitungan salah satu data sebagai berikut:

Kekuatan Tarik tr = = = = 202.99 (N/mm2)

(

)

Regangan = = = = 14.94 %( ) ( ) ( )

Elastisitas E= = = 13.6 N/mm2

Sedangkan hasil perhitungan data tabel 4. dapat dilihat pada tabel 8. sebagai berikut:

Tabel 9. Hasil pengolahan dan pengujian tarik bahan KuninganNo Beban / Gaya (F) (N) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Perpanjangan (L) (mm) Kekuatan Tarik (tr) (N/mm^2) 6.430 12.119 18.178 24.238 30.297 36.357 42.416 48.476 54.535 60.594 66.654 72.713 78.773 84.832 90.892 96.951 103.010 109.070 115.129 Regangan ( ) 0.001666667 0.004666667 0.007444444 0.009555556 0.012666667 0.014555556 0.016333333 0.018555556 0.022111111 0.024000000 0.025555556 0.027111111 0.028888889 0.030888889 0.034666667 0.038666667 0.041000000 0.042777778 0.044444444 Elastisitas (E) 3858.204 2596.902 2441.863 2536.509 2391.884 2497.784 2596.902 2612.453 2466.405 2524.766 2608.193 2682.047 2726.747 2746.364 2621.872 2507.354 2512.450 2549.686 2590.410

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500

0.15 0.42 0.67 0.86 1.14 1.31 1.47 1.67 1.99 2.16 2.3 2.44 2.6 2.78 3.12 3.48 3.69 3.85 4

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

10000 10500 11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500 15000 15500 16000 16500 16750

4.19 4.42 4.66 5.04 5.37 5.75 6.55 7.04 7.89 8.48 9.58 10.5 11.62 12.84 13.42

121.189 127.248 133.308 139.367 145.427 151.486 157.545 163.605 169.664 175.724 181.783 187.843 193.902 199.961 202.991

0.046555556 0.049111111 0.051777778 0.056000000 0.059666667 0.063888889 0.072777778 0.078222222 0.087666667 0.094222222 0.106444444 0.116666667 0.129111111 0.142666667 0.149111111

2603.100 2591.027 2574.611 2488.698 2437.316 2371.085 2164.746 2091.539 1935.334 1864.992 1707.775 1610.079 1501.823 1401.599 1361.342

Pada tabel 9. Di atas maka dapat dibuat grafik sebagai berikut:4500.000000000 4000.000000000 3500.000000000 3000.000000000 2500.000000000 2000.000000000 1500.000000000 1000.000000000 500.000000000 0.000000000 Regangan () Elastisitas (E)

0.051777778

0.001666667

0.009555556

0.016333333

0.024000000

0.028888889

0.038666667

0.044444444

0.063888889

0.087666667

0.116666667

Dari grafik gambar 5 dapatlah dihitung sebagai berikut: Batas Elastisitas(E) E= = = = 129.25 N/mm2 Batas lumer (yield point) (yp) (yp) = = = 162.4 N/mm2

(

)

(

)

0.149111111

Batas putus (pt) (pt) = = = 195.53 N/mm2

(

)

Sedangkan dari data tabel 2 setelah putus dapat dihitung: Regangan putus (pt)

p==( )

== 79,08%

Untuk mencari konsentrasi (Z) maka dapat dilihat contoh perhitungan dibawah ini dengan data: Panjang setelah patah (lv4) = 13,45 mm Diameter setelah patah (dv4) = 8,7 mm

Kontraksi panjang (Zp4) zp4 == X 1OO%

= 3.33 %

Kontraksi diameter (Zd4) Zd4 =

=

= = 8.55 %

Jadi untuk hasil perhitungan kontraksi (z) dari tabel 6 dapat dilihat pada tabel 10 di bawah ini:

Tabel 10. Hasil Perhitungan Kontraksi bahan KuninganDevisi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 lv 9,25 10,55 9 9,3 9,2 10,25 9,25 9,5 9,35 9 dv 9,65 9,65 9,65 9,55 9,6 9,6 9,6 9,7 9,7 9,7 zl 0,027778 0,172222 0 0,033333 0,022222 0,138889 0,027778 0,055556 0,038889 0 zd 0,030151 0,030151 0,030151 0,040201 0,035176 0,035176 0,035176 0,025126 0,025126 0,025126

0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 zl (Kontraksi Panjang) zd (Kontraksi Diameter)

Gambar 10. Grafik hubungan kontraksi panjang dengan devisi

VIII.

ANALISA Berdasarkan hasil pengujian yang kami lakukan, dapat di tarik sebuah analisa. Nilai yang didapat dari percobaan bisa saja salah karena letak patahan di luar tanda yang telah di berikan pada benda uji sebelumnya. Perubahan panjang yang terukur berdasarkan perubahan panjang benda uji dan grip pada mesin penguji, akibatnya perpanjangan yang terukur tidak terlalu akurat dari nilai perpanjangan yang sebenarnya. Nilai tegangan tarik dari ST 37 berdasarkan hasil pengujian adalah 329,663 N/mm2. Hal ini tentu berbeda dengan kategori ST 37 itu sendiri, yang seharusnya memiliki nilai tegangan tarik sebesar 370 N/mm2. Begitu pula test piece untuk bahan kuningan, berdasarkan hasil pengujian bahan kuningan memiliki tegangan tarik sebesar 202,99 N/mm2. Berdasarkan literature yang saya peroleh, tegangan tarik yang di miliki oleh kuningan adalah 250 N/mm2. Nilai tersebut, bisa saja tepat apabila jenis bahan yang di uji tersebut lebih spesifik lagi.

IX.

KESIMPULAN 1. Sifat material yang didapatkan dari uji tarik antara lain: kekuatan, keuletan, kekuatan lumer dan modulus elastisitas. 2. Pada saat pengujian, spesimen melewati 3 tahap sebelum patah yaitu tahap deformasi elastis, tahap deformasi plastis, dan tahap necking. 3. Adanya peningkatan kekerasan benda uji karena adanya strain hardening. 4. Hasil patahan spesimen yang berbentuk cup (cekungan) and cone (cembung) menunjukkan bahwa sesimen mengalami patah ulet dan bersifat elastis. 5. Perbedaan teori dan pengujian diakibatkan karena faktor lingkungan, spesiemen, mesin uji tarik dan human eror.