Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pengetahuan Dasar Uji Mekanika dan Fisika adalah pengenalan awal
untuk seorang Fungsional Penguji Mutu Barang untuk mengenal dan
mengetahui cara-cara menguji suatu material yang ada saat ini.
Pengetahuan ini diperlukan bagi seorang Penguji Mutu Barang (PMB)
tingkat Ahli Dasar sebagai panduan dasar dalam menganalisa suatu
material komoditi yang akan dan telah beredar di pasaran agar sesuai
dengan standar yang berlaku atau yang telah ditetapkan. PMB tingkat
Ahli adalah jabatan fungsional PMB yang dalam pelaksanaan
pekerjaannya didasarkan atas disiplin ilmu pengetahuan, metodologi
dan teknik pengujian tertentu, oleh karenanya seorang PMB tingkat
Ahli harus memiliki pengetahuan dasar yang cukup terutama dalam hal
disiplin ilmu pengetahuan, metodologi dan teknik pengujian yang ada.
B. Deskripsi Singkat
Mata diklat ini membahas tentang pengetahuan dasar uji mekanika
dan fisika meliputi struktur, Ikatan dan cacat pada logam perilaku
mekanik dan fisika material pengujian tidak merusak pada material.
C. Manfaat Bahan Ajar Bagi Peserta
Melalui bahan ajar ini peserta diklat sebagai calon fungsional PMB
tingkat Ahli dapat meningkatkan pengetahuan dan metodologi
mengenai teknik pengujian mekanik dan fisika yang ada.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 2
D. Tujuan Pembelajaran
1. Kompetensi Dasar
Setelah mengikuti mata diklat ini diharapkan peserta diklat mampu menjelaskan
tentang prinsip dasar pengujian mekanik dan fisika yang dilakukan pada suatu
bahan material.
2. Indikator Keberhasilan
Peserta diklat memahami serta mengenal jenis-jenis pengujian mekanika dan
fisika yang ada.
E. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
1. Struktur, Ikatan dan Cacat pada Logam
A. Struktur atom dan ikatan logam
B. Struktur kristal logam
C. Cacat kristal
2. Perilaku Mekanik dan Fisika Material
A. Pendahuluan.
B. Konsep tegangan dan regangan
C. Pengujian tegangan
D. Deformasi elastis
E. Deformasi plastis
F. Sifat tarik
G. Keuletan
H. Ketahanan
I. Ketangguhan
J. Pemulihan Elastis Setelah Deformasi Plastis
K. Kekerasan
L. Hubungan Antara Kekerasan dan Kekuatan Tarik
3. Pengujian Tidak Merusak pada Material
A. AET - Acoustic Emission Testing
B. ART - Acoustic Resonance Testing
C. ET - Electromagnetic Testing
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 3
D. IRT - Infrared Testing
E. LT - Leak Testing
F. MT - Magnetic Particle Testing
G. PT - Dye Penetrant Testing
H. RT - Radiographic Testing
I. UT - Ultrasonic Testing
J. VT - Visual Testing (VI - Visual Inspection)
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 4
BAB II STRUKTUR, IKATAN DAN CACAT PADA
LOGAM
A. Struktur Atom dan Ikatan Logam
Sebelumnya kita telah mengetahui cara-cara mengklasifikasi suatu material.
Pembahasan berikut hanya akan menekankan material yang bersifat padatan
(solid) dan pembahasan di utamakan untuk logam. Logam banyak digunakan
karena memiliki berbagai sifat seperti kuat, lentur, titik leleh yang tinggi,
konduktivitas panas dan listrik yang baik dan tangguh. Sama seperti unsur-unsur,
logam-logam juga terdiri dari atom-atom. Kekuatan pada logam berasal dari
ikatan antar atom yang berikatan sangat kuat. Tetapi ikatan ini juga membiarkan
atom-atom dari logam untuk bergerak, sehingga logam-logam dapat dibentuk
menjadi lembaran atau kawat.
Gambar 2.1. Ikatan logam
Model diatas menunjukkan atom-atom terikat bersama ikatan yang
terdelokalisasi tetapi ikatan tersebut tetap kuat. Ikatan ini dapat terjadi antar
atom-atom logam yang memiliki elektronegativitas yang tinggi dan tidak menarik
elektron valensinya dengan kuat. Hal ini mengakibatkan elektron terluar dapat
dipakai oleh atom disekitarnya, menghasilkan ion-ion positif (kation) yang
Indikator keberhasilan:
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu :
1. Memahami bentuk struktur atom dan ikatan dari logam. 2. Memahami susunan dasar dari kristal logam. 3. Memahami bentuk cacat pada struktur logam.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 5
dikelilingi oleh lautan elektron atau lebih dikenal dengan “awan elektron”.
Berbeda dengan ikatan atom unsur lainnya yang ikatannya terjadi antar satu atau
dua atom, logam dikatakan tidak memiliki ikatan yang sejati antar atomnya
karena elektron-elektron valensi dari tiap-tiap atom digunakan secara bersama
oleh atom lainnya sehingga ikatan logam lebih kuat dan seragam. Pada suhu
diatas titik lelehnya logam akan mencair dan jika didinginkan maka atom-
atomnya akan menyusun kembali akan kembali membentuk padatan.
Logam memiliki struktur atom raksasa yang terikat dengan ikatan logam.
“Raksasa” disini menujukkan besarnya variabel yang terlibat didalamnya dan
bergantung pada ukuran logamnya. Kebanyakan logam memiliki susunan atom
yang padat dan berusaha memuat sebanyak mungkin atom dalam volume yang
tersedia.
Gambar 2.2. Susunan padat dari atom logam
B. Struktur Kristal Logam
Untuk membentuk ikatan logam yang sangat kuat, logam disusun bersama-sama
serapat mungkin. Ada beberapa cara penyusunan dari atom-atomnya. Jika kita
umpamakan atom-atom yang menyusun logam adalah kelereng, kemudian
kelereng-kelereng tersebut kita susun dalam sebuah kotak. Kelereng-kelereng
tersebut akan menempati bagian bawah kotak dengan membentuk barisan yang
teratur dan rapi, demikian diikuti oleh barisan kedua dan seterusnya. Lapisan
kedua kelereng tidak dapat menempati langsung ruang kosong tepat di atas
kelereng lapisan pertama sehingga deretan kelereng di lapisan ini bergerak ke
dalam ruang antara kelereng dari lapisan pertama. Lapisan kelereng pertama A
dan lapisan kedua B akan membentuk lapisan AB jika digabungkan.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 6
Gambar 2.3. Susunan lapisan A dan B menyusun diri dengan mengisi ruang
kosong semaksimal mungkin agar memiliki struktur yang padat
Saat akan menyusun lapisan ke tiga juga harus tepat. Atom pada lapis ke tiga
akan bersarang di cekungan antara atom-atom di lapisan kedua dengan dua
cara. Jika kelereng baris ke tiga disusun seperti pada baris pertama A, maka
pengaturannya akan digambarkan sebagai ABA. Jika disusun terus hingga
menjadi ABABAB maka susunan tersebut biasa disebut dengan susunan
hexagonal close packing (HCP).
Gambar 2.4. Susunan hexagonal close packing (HCP)
Jika baris atom dikemas dalam lapisan ketiga tidak berada dalam bentuk lapisan
A atau B, maka lapisan ketiga disebut C. Urutan susunannya akan menjadi
ABCABC, dan bentuk ini dikenal sebagai kubik berpusat muka atau face-
centered cubic (FCC). Pengaturan seperti ini memberikan kemasan atom yang
saling berdekatansehingga hanya meninggalkan sekitar seperempat ruang yang
tersedia kosong.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 7
Gambar 2.5. Susunan face-centered cubic (FCC)
Pengulangan susunan terkecil dari atom dalam kristal disebut sel satuan. Dalam
pengaturan FCC, ada delapan atom di sudut sel unit dan satu atom berpusat di
setiap wajah. Atom di wajah berbagi dengan sel yang berdekatan. Unit sel FCC
terdiri dari empat atom, seperdelapan di delapan di sudut-sudut dan setengah di
enam bagian di wajah.
Gambar 2.6. Jumlah atom penyusun satu unit sel FCC
Susunan pengaturan ketiga yang umum pada logam adalah kubik berpusat-
badan atau body-centered cubic (BCC). Sel satuan BCC memiliki atom pada
masing-masing delapan sudut kubus plus satu atom di pusat kubus. Karena
setiap atom di sudut adalah atom untuk sudut kubus lain, atom di setiap sudut sel
satuan akan dibagi di antara delapan sel unit.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 8
Gambar 2.7. Susunan body-centered cubic (BCC)
Sel satuan BCC terdiri dari total bersih dari dua atom, sebuah yang ada di pusat
dan seperdelapan di delapan sudut-sudut.
Gambar 2.8. Jumlah atom penyusun satu unit sel BCC
Dibawah ini adalah bentuk beberapa kristal unsur logam pada suhu kamar.
Tabel 2.1. Struktur kristal beberapa logam pada suhu kamar
Nama Unsur
Logam
Struktur
Kristal
Nama Unsur
Logam
Struktur
Kristal
Aluminum FCC Nikel FCC
Kadmium HCP Niobium BCC
Kromium BCC Platinum FCC
Kobalt HCP Perak FCC
Tembaga FCC Titanium HCP
Emas FCC Vanadium BCC
Besi BCC Seng HCP
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 9
Timah FCC Zirconium HCP
Magnesium HCP
Saat atom suatu logam cair mulai menyusun bersama untuk membentuk kisi
kristal pada titik bekunya, kelompok-kelompok dari atom-atom ini akan
membentuk suatu kristal kecil. Kristal kecil ini akan bertambah ukurannya dengan
bertambahnya atom terus-menerus saat terjadi pendinginan.Padatan kristal yang
dihasilkan tidak menghasilkan satu kristal kristal saja tapi menghasilkan banyak
kristal-kristal kecil yang disebut butiran (grains).
Gambar 2.9. Pertumbuhan kristal menghasilkan butiran
Butiran-butiran kristal ini akan tumbuh sampai mereka menimpa atau
berlanggaran dengan kristal yang tumbuh berdekatan. Antarmuka yang terbentuk
antara butiran kristal disebut batas butir (grain boundary). Suatu butiran kadang-
kadang cukup besar untuk terlihat di bawah mikroskop cahaya biasa atau bahkan
dengan kasat mata.
Gambar 2.10. Bentuk butiran logam pada pengamatan dengan mikroskop
pembesaran berbeda-beda
Pengetah
C. Caca
Krist
ikata
garis
1. C(v
s
s
P
2. Cs
d
te
y
huan Dasar U
at Kristal
al pada lo
an antar ato
s besar terd
Cacat titik,
vacancies),
ering terjad
ecara acak
Proses difus
Cacat garebagaiman
idefinisikan
erganggu o
ang sempu
Uji Mekanik d
ogam tidakl
om-atom d
dapat tiga je
, terdapat
, dimana s
di terutama
k dan atom
si hanya da
is, terdap
na mestiny
n sebagai c
oleh suatu s
urna tersebu
dan Fisika
lah sempu
an pada pe
enis cacat k
ruang kos
sebuah ata
a pada suh
m-atom aka
apat terjadi
Gambar
pat kumpu
a dan bia
cacat dima
susunan ato
ut.
Gambar 2
rna. Terka
ermukaan
kristal, yaitu
song yang
u lebih ato
hu tinggi ke
an tersebu
karena ada
2.11. Caca
ulan atom
sanya dise
ana dua da
om kristal y
2.12. Cacat
adang pada
kristalnya t
u :
g biasa dis
om yang h
etika atom
ut meningg
anya kekoso
at titik
yang ter
ebut denga
aerah dari
yang tidak s
t garis.
a susunan
terdapat ca
sebut den
hilang. Cac
sering ber
alkan kisi-
ongan terse
rsusun de
an dislokas
kristal yan
sejajar deng
Halaman 1
atom-atom
acat. Secar
gan lowon
at ini palin
rubah posi
kisi kosong
ebut.
engan tida
si. Disloka
g sempurn
gan susuna
10
m,
ra
ng
ng
si
g.
ak
si
na
an
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 11
Dislokasi memiliki gerak analog dengan gerakan ulat. Ulat tersebut harus
mengerahkan kekuatan besar untuk menggerakkan seluruh tubuhnya sekaligus,
sehingga ulat akan menggerakan sebagian kecil belakang tubuhnya ke depan
yang kemudian menciptakan punuk. Punuk kemudian bergerak ke depan hingga
akhirnya seluruh tubuh bergerak ke depan.
Ada dua jenis sederhana dari dislokasi, yaitu:
- Dislokasi tepi (Edge dislocation),
Gambar 2.13. Pergerakan dislokasi tepi.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, dislokasi bergerak sedikit pada
suatu waktu. Dislokasi bergerak persatu bidang kearah kanan dari posisi gambar
(a) ke posisi pada gambar (b) dan akhirnya gambar (c). Dalam proses tergelincir
dari satu bidang ke bidang lainnya, dislokasi tersebut akan menjalar di seluruh
kristal. Gerakan bidang dislokasi pada akhirnya menyebabkan pergerakan
seluruh bagian atas kristal terhadap setengah bidang kristal di bawahnya.
Namun, hanya sebagian kecil dari ikatan yang putus pada waktu itu. Gerakan
dengan cara ini membutuhkan kekuatan yang jauh lebih kecil dibandingkan
memutuskan semua ikatan di tengah bidang secara bersamaan.
Pengetah
‐ D
Dislo
ener
Perb
tepi
terse
bidan
terjad
bersi
akhir
3. Cte
g
tu
u
p
w
p
s
b
d
huan Dasar U
Dislokasi u
okasi denga
gi yang l
bedaannya
pemutusan
ebit ke bida
ng geser a
di secara s
ifat pararel
rnya akan s
Cacat planaerjadi karen
angguan i
umpuk (sta
rutan beb
erubahan
wilayah kem
ada satu a
usun dapa
agaimana
ari pemba
Uji Mekanik d
lir (Screw
Gamb
an cara ini
ebih kecil
hanya terle
n ikatan a
ang disebel
akan berges
spontan saa
terhadap a
sama.
ar, terjadi p
na adanya
ni akan m
cking fault)
berapa ato
jarak atom
mbar. Sala
atau dua lap
t terjadi pa
terjadinya
hasan seb
dan Fisika
dislocation
bar 2.14. P
sama deng
dibanding
etak pada p
atom terjad
ahnya, sed
ser kearah
at perpinda
arah tegang
pada permu
a gangguan
menghasilka
) dan (2) da
om akan
m pada be
h tumpuk
pisan dalam
ada struktu
pada struk
belumnya b
n),
ergerakan
gan disloka
gkan haru
pemutusan
di seiring
dangkan pa
dislokasin
han sehing
gan. Perge
ukaaan hom
n pada sus
an dua jen
aerah kemb
menghasil
eberapa b
terjadi kar
m urutan tu
r kristal, te
ktur yang p
bahwa stru
dislokasi ul
asi tepi dim
s memutu
ikatannya
dengan pe
ada disloka
nya tetapi p
gga pergera
erakan dislo
mogen anta
sunan urut
nis cacat k
bar (twin re
lkan salah
idang atom
rena adany
umpukan d
etapi paling
padat. Seb
ktur FCC
lir.
mana hanya
uskan selu
dimana pa
erpindahan
asi ulir atom
pemutusan
akan pada
okasi ulir da
ar butir mat
tan atom-a
kristal, yaitu
gion). Peru
h tumpuk
m akan m
ya ganggu
ari bidang
g mudah u
bagai conto
memiliki st
Halaman 1
a dibutuhka
uruh ikatan
ada disloka
atom-atom
m-atom pad
ikatan tida
dislokasi u
an tepi pad
terial. Hal i
atom. Akiba
u: (1) sala
ubahan pad
sedangka
menghasilka
an susuna
atom. Sala
ntuk diama
oh, diketah
truktur yan
12
an
n.
si
m
da
ak
lir
da
ni
at
ah
da
an
an
an
ah
ati
ui
ng
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 13
berbeda dari struktur HCP hanya dari urutan penumpukkannya. Baik HCP
dan FCC, dua lapisan awalnya memiliki urutan yang sama, yaitu AB. Jika
lapisan ketiganya A maka urutannya akan menjadi ABA yaitu struktur HCP,
dan susunannya menjadi ABABABAB. Namun jika atom lapisan ketiga C
maka urutannya akan menjadi ABC yaitu struktur FCC. Jadi jika struktur HCP
berubah menjadi ABABABCABAB, maka telah terjadi salah susun. Demikian
juga pada susunan FCC dengan pola ABCABCABC. Salah susun dalam
sebuah struktur FCC akan muncul jika salah satu bidang C hilang, sehingga
susunannya akan menjadi ABCABCAB_ABCABC. Jika salah susun tidak
segera melakukan koreksi diri tetapi sampai beberapa bidang atom, maka
akan menghasilkan salah susun kedua yang mirip dengan lapisan pertama.
Misalnya jika pola penumpukan ABABABAB tetapi berubah menjadi
ABCABCABC untuk jangka waktu tertentu sebelum beralih kembali ke
ABABABAB, hal itu menyebabkan terbentuknya salah susun kembar (twin).
Daerah yang digaris bawahi pada urutan penumpukan yang terjadi
ABCABCACBACBABCABC adalah bidang kembar dan batas-batas
kembarnya adalah bidang A.
Gambar 2.15. Cacat planar menghasilkan daerah kembar (twin).
D. Rangkuman
1. Ikatan logam terjadi karena atom-atom dari logam terikat bersama dengan
ikatan yang terdelokalisasi. Ikatan ini dapat terjadi antar atom-atom logam
yang memiliki elektronegativitas yang tinggi dan tidak menarik elektron
valensinya dengan kuat. Hal ini mengakibatkan elektron terluar dapat dipakai
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 14
oleh atom disekitarnya, menghasilkan ion-ion positif (kation) yang dikelilingi
oleh lautan elektron atau lebih dikenal dengan “awan elektron”.
2. Struktur umum kristal logam adalah hexagonal close packing (HCP), face-
centered cubic (FCC) dan body-centered cubic (BCC). Strukturnya
bergantung dari n susunan atom-atom pada tiap lapisanya.
3. Jumlah atom pada unit sel FCC adalah 4 atom dan pada BCC adalah 2 atom.
4. Pada kristal logam dapat terjadi cacat:
- Cacat titik
- Cacat garis
- Cacat planar
5. Cacat titik terjadi karena terdapat ruang kosong yang biasa disebut dengan
lowong (vacancies), dimana sebuah atau lebih atom yang hilang.
6. Terdapat kumpulan atom yang tersusun dengan tidak sebagaimana mestinya
dan biasanya disebut dengan dislokasi. Dislokasi didefinisikan sebagai cacat
dimana dua daerah dari kristal yang sempurna terganggu oleh suatu susunan
atom kristal yang tidak sejajar dengan susunan yang sempurna tersebut. Ada
dua jenis sederhana dari dislokasi, yaitu:
‐ Dislokasi tepi (Edge dislocation)
‐ Dislokasi ulir (Screw dislocation)
7. Cacat planar terjadi pada permukaaan homogen antar butir material. Hal ini
terjadi karena adanya gangguan pada susunan urutan atom-atom. Cacat
planar ada dua jenis yaitu:
‐ Salah tumpuk (stacking fault)
‐ Daerah kembar (twin region).
E. Latihan
Jawablah / kerjakan soal latihan berikut:
1. Mengapa ikatan logam membentuk ikatannya dengan cara terdelokalisasi?
Gambarkan ikatannya! 2. Tuliskan struktur kristal logam dari :
- Aluminum - Nikel - Perak
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 15
- Titanium - Emas - Besi
3. Gambarkan dislokasi tepi dan ulir! 4. Apa yang disebut dengan daerah kembar?
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 16
BAB III PERILAKU MEKANIK DAN FISIKA
MATERIAL
A. Pendahuluan
Material adalah suatu substansi yang dapat dibuat dan dimodifikasi
komposisinya. Sejak peradaban manusia dimulai, material dan energi secara
bersama-sama digunakan oleh manusia untuk meningkatkan taraf hidup.
Material berada dimana-mana disekitar kita. Beberapa material yang umum yang
biasa dilihat sehari-hari diantaranya kayu, beton, batu bata, plastik, kaca,
aluminum, tembaga ,kertas dan masih banyak jenis material yang ada disekitar
kita. Dengan semakin banyaknya penelitian yang dilakukan, maka semakin pesat
penemuan material baru saat ini.
Ini adalah suatu keahlian dasar yang wajib dimiliki oleh seorang penguji mutu
barang untuk memahami bagaimana berbagai sifat mekanik dan fisika dapat
diukur dan sifat ini mewakili untuk apa, fungsional penguji mutu barang mungkin
diminta untuk mengawasi suatu struktur / komponen dari suatu komoditi
berbahan dasar logam yang telah ditentukan dan telah memperhatikan faktor
tertentu sehingga tingkat deformasi dan atau kegagalan material tidak akan
merugikan orang banyak. Banyak materi, ketika dalam pemakaian akan menjadi
sasaran kekuatan atau beban; contohnya pada pisau di timbangan meja yang
terbuat dari besi karbon yang didisain memiliki kekerasan tertentu dan pelat baja
yang digunakan dalam pembuatan tangki timbun dan tutsit.
Dalam situasi seperti itu diperlukan untuk mengetahui karakteristik material dan
untuk merancang bagian per bagian bagian dari alat tersebut dibuat sedemikian
rupa sehingga apapun yang dihasilkan deformasi dan pengaruh dari lingkungan
Indikator keberhasilan:
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan dapat memahami sifat-sifat mekanika.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 17
yang terjadi tidak akan berlebihan dan tidak akan mengubah karakteristik dari
material yang akan digunakan.
Perilaku mekanik suatu material mencerminkan hubungan antara respon atau
deformasi ke beban yang diterapkan atau kekuatan yang diberikan. Beberapa
sifat mekanik yang penting adalah kekuatan, kekerasan, keuletan, dan kekakuan.
Sifat mekanis bahan harus dipastikan dengan hati-hati dan dilakukan
perancangan dan pengujian dengan kondisi pemakaian.
Gambar 3.1. Pisau penunjuk dan bantalannya pada timbangan meja.
Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan termasuk sifat beban yang akan
diterima, lama pemakaian serta kondisi lingkungan. Hal ini dimungkinkan untuk
beban yang akan mengalami beban tarik, tekan, atau geser, dan besarnya
mungkin akan terus-menerus pada waktu tertentu, atau mungkin beban yang
diberikan berfluktuasi terus menerus. Aplikasi waktu mungkin hanya sepersekian
detik, atau mungkin bisa berlangsung selama bertahun-tahun. Selain itu
pengaruh suhu pemakaian dapat menjadi faktor penentu lainnya.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 18
Gambar 3.2. Korosi pada tangki silinder.
Sifat mekanik dari suatu bahan material akan penting bagi beberapa pihak
(misalnya, produsen dan konsumen dari suatu bahan material, organisasi
penelitian, lembaga pemerintah) yang akan berbeda tingkat kepentingannya.
Akibatnya, sangat penting akan ada konsistensi dalam cara suatu tes dilakukan,
dan dalam interpretasi hasil dari suatu pengujian. Konsistensi ini dilakukan
dengan menggunakan teknik pengujian yang telah di standarkan. Pengadaan
dan publikasi standar ini sering dikoordinasikan oleh masyarakat profesional. Di
Amerika Serikat organisasi yang paling aktif adalah American Society for Testing
and Materials (ASTM). Referensi dalam pengujian dan pemilihan material di
Indonesia sebagian masih menggunakan acuan dari ASTM.
B. Konsep Tegangan dan Regangan
Jika suatu benda mengalami sebuah beban statis atau terjadi perubahan yang
relatif lambat dengan waktu dan beban diberikan secara seragam pada daerah
melintang pada permukaan benda uji, perilaku mekaniknya dapat diprediksi oleh
tes tegangan-regangan sederhana. Cara inilah yang paling sering dilakukan
untuk logam pada suhu kamar. Ada tiga cara utama di mana beban dapat
diterapkan: yaitu, ketegangan, kompresi, dan geser. Dalam penerapan secara
teknik, kebanyakan beban bersifat torsional ketimbang gaya geser murni, jenis
pembebanan ini diilustrasikan pada gambar dibawah ini.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 19
Gambar 3.3. (a) Skema ilustrasi bagaimana suatu beban tarik menghasilkan
perpanjangan (elongasi) dan tegangan linier positif. Garis putus-putus
menunjukkan mengambarkan bentuk awal sebelum terjadinya deformasi,
sedangkan garis tebal menunjukkan keadaan setelah terdeformasi. (b) Skema
ilustrasi bagaimana suatu beban tekan menghasilkan kontraksi dan
menghasilkan tegangan linier negatif. (c) Representasi skematik dari tegangan
geser γ, dimana γ = tan θ. (d) Skema ilustrasi dari deformasi torsional (dengan
sudut puntir Φ) yang dihasilkan dari momen T yang diberikan.
C. Pengujian Tegangan
Salah satu pengujian mekanis tegangan-regangan yang paling umum dilakukan
adalah pengujian tegangan. Akan kita lihat nanti bagaimana uji tegangan dapat
digunakan untuk menentukan beberapa sifat mekanik dari bahan yang penting
dalam desain produk. Suatu specimen uji dideformasi hingga patah dengan
beban tarik yang meningkat secara bertahap yang diterapkan di sepanjang
sumbu uniaksial dari panjang spesimen. Sebuah spesimen tarik dibuat seperti
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 20
pada gambar 3.4. Biasanya, potongan penampang dari spesimen uji dibuat
berbentuk melingkar, tetapi spesimen berbentuk persegi panjang juga bisa
digunakan. Bentuk “tulang anjing” ini dipilih karena pada saat terjadi deformasi
selama pengujian, deformasi akan terjadi pada wilayah tengah pusat yang sempit
(yang memiliki sayatan melintang seragam sepanjang spesimen), dan juga untuk
mengurangi kemungkinan patahan pada ujung spesimen. Diameter standarnya
adalah sekitar 12,8 mm, sedangkan penurunan panjang bagian umumnya sekitar
empat kali diameter ini atau sekitar 60 mm.
Gambar 3.4. Spesimen uji standar bentuk sayatan melintang yang melingkar.
Perubahan panjang gauge digunakan untuk perhitungan keuletan material nilai
standarnya adalah 50 mm.
Gambar 3.5. Skema alat uji beban tarik.
Spesimen dipasang pada penjepit pada alat uji tarik (Gambar 3.5). Mesin uji tarik
dirancang untuk membuat spesimen memanjang dengan laju yang konstan, terus
menerus dan sekaligus mengukur secara terus menerus beban yang diterapkan
sesaat (dengan load cell) dan elongasi yang dihasilkan (menggunakan
extensometer). Sebuah tes tegangan-regangan biasanya memakan waktu untuk
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 21
melakukan dan pengujiannya bersifat merusak karena benda uji akan secara
permanen cacat dan biasanya retak. Pengujian ini berdasarkan Standar ASTM E
8 dan 8M E.
Output dari uji tarik akan tercatat (biasanya pada komputer) sebagai beban atau
gaya terhadap elongasi. Karakteristik deformasi – beban ini bergantung pada
ukuran specimen uji. Contohnya, akan dibutuhkan dua kali beban untuk
menghasilkan perpanjangan yang sama jika luas penampang specimen dibuat
dua kalinya. Untuk meminimalkan faktor geometri, beban dan elongasi
dinormalisasi dengan menggunakan parameter tegangan dan regangan teknis
masing-masing. Tegangan teknis didefinisikan oleh hubungan
di mana F adalah beban seketika yang diterapkan ke spesimen secara tegak
lurus, dinyatakan dalam satuan newton (N), dan A0 adalah bidang yang belum
mengalami beban (m2). Unit untuk tegangan teknis (selanjutnya hanya disebut
tegangan) adalah megapascal, MPa (SI) (di mana 1 MPa = 106 N/m2). Regangan
teknis didefinisikan dengan
di mana l0 adalah panjang asli sebelum beban ditambahkan, dan li adalah
perubahan panjangnya. Kadang selisih l0 - li dinotasikan dengan Δl. Regangan
teknis (selanjutnya disebut regangan) tidak berunit, tetapi kadang dinyatakan
dalam meter per meter sering digunakan, nilai dari regangan kenyataannya tidak
bergantung dari unit sistem. Kadang regangan dinyatakan sebagai persentase
yang mana nilai regangan dikalikan dengan 100.
1. Uji Tekan
Pengujian tegangan-regangan tekan dapat dilakukan jika gaya yang diterapkan
masuk dalam beban kerjanya. Uji tekan dilakukan dengan cara yang sama
dengan uji tarik, kecuali gaya yang diberikan adalah gaya tekan dan spesimen
mengalami kontak sepanjang arah tegangan.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 22
Gambar 3.6. Alat Uji Tekan.
Persamaan tekanan dan regangan digunakan untuk menghitung tegangan tekan
dan regangan tekan. Menurut konvensi, kekuatan tekan diberi notasi negatif,
dimana akan menghasilkan tegangan negatif. Selain itu, karena l0 lebih besar
dari li, regangan tekan yang dihitung akan menghasilkan tegangan yang bernilai
negatif. Uji tarik lebih umum dilakukan karena lebih mudah untuk dilakukan dan
juga, untuk bahan yang paling banyak digunakan dalam aplikasi struktural, hanya
sedikit informasi tambahan yang diperoleh dari hasil pengujian tekan.
2. Uji Geser dan Torsi
Untuk pengujian menggunakan beban geser murni seperti pada gambar 3.1.c,
tegangan geser (τ) dapat dicari dengan menggunakan persamaan
Dimana F adalah beban atau gaya yang dikenakan sejajar dengan bagian
permukaan atas dan bawah masing-masing yang memiliki wilayah seluas A0.
Tegangan geser γ didefinisikan sebagai tangen dari sudut regangan θ. Unit untuk
tegangan dan regangan geser sama seperti bentuk tarik mereka. Gaya torsi
adalah variasi dari gaya geser murni, dimana saat bagian struktural berkerut
seperti pada Gambar 3.3.d, gaya torsi akan menghasilkan gerak rotasi terhadap
sumbu longitudinal disalah satu ujung bagian relatif terhadap ujung lainnya.
Contoh dari gaya torsi dapat ditemukan pada as mesin dan poros kardan, dan
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 23
juga untuk alat bor. Pengujian torsi biasanya dilakukan pada poros silinder yang
padat atau pada tabung. Tegangan geser τ adalah fungsi dari putaran yang
diberikan T, dimana regangan geser γ berhubungan dengan putaran sudut yang
terjadi Φ, seperti pada gambar 3.3.d.
D. Deformasi Elastis
Tingkat dimana suatu struktur terdeformasi atau meregang bergantung pada
besarnya suatu tekanan yang diakibatkan. Untuk sebagian besar logam yang
ditekan dan pada tingkat tegangan yang relatif rendah, tegangan dan regangan
sebanding satu dengan lainnya melalui hubungan,
Ini dikenal sebagai hukum Hooke, dan konstanta proporsionalitas E (GPa atau
psi) adalah modulus elastisitas, atau modulus Young. Untuk logam-logam
tertentu nilainya berkisar antara 45 GPa untuk magnesium, dan 407 GPa untuk
tungsten. Nilai modulus elastisitas untuk beberapa logam pada suhu kamar dapat
dilihat pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Modulus Geser, Elastis dan Rasio Poisson
untuk Beberapa Jenis Logam Paduan
Deformasi di mana tegangan dan regangan terjadi secara proporsional disebut
deformasi elastis. Pada diagram dibawah terjadi hubungan linear antara
tegangan (ordinat) terhadap regangan (absis),
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 24
Gambar 3.7. Skema diagram tegangan – regangan menunjukkan deformasi
elastis linier saat siklus pembebanan dan pelepasan beban.
Kemiringan dari slope diagram tegangan regangan dapat digunakan untuk
menunjukkan modulus elastisitas E. Pada diagram diatas terlihat bahwa material
tersebut bersifat kaku atau material tersebut tahan terhadap deformasi elastis.
Semakin besar modulusnya, semakin kaku bahan tersebut, atau regangan elastis
yang terjadi lebih kecil saat diberikan suatu tegangan tertentu. Modulus
elastisitas merupakan parameter penting dari suatu desain yang digunakan untuk
menghitung defleksi elastis suatu material.
Deformasi elastis bersifat tidak permanen, yang berarti bahwa ketika beban yang
diterapkan dilepaskan, material akan kembali ke bentuk awalnya. Seperti yang
ditunjukkan dalam gambar 3.7, saat spesimen uji di beri beban maka diagramnya
akan bergerak sesuai sepanjang garis lurus dan setelah beban dilepaskan, maka
diagramnya akan kembali berlawanan arah dari arah naiknya dan kembali ke
asal.
Ada beberapa material (misalnya, besi cor kelabu, beton, dan polimer) memiliki
bentuk kurva tegangan-regangan yang tidak linier, sehingga untuk menentukan
modulus elastisitasnya tidak dapat ditentukan seperti pada gambar 3.7.
Untuk material dengan sifat nonlinier ini, modulus elastisitasnya dapat diperoleh
dengan menggunakan modulus tangen atau sekan. Modulus tangent diambil
sebagai kemiringan kurva tegangan-regangan pada beberapa tingkat tegangan
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 25
tertentu, sementara modulus sekan merupakan kemiringan garis potong awal ke
beberapa titik dari kurva σ - Є seperti pada gambar 3.8.
Gambar 3.8. Skema diagram tegangan – regangan yang menunjukan sifat
elastisitas non-linier, dan cara mencari modulus sekan dan tangennya.
E. Deformasi plastis
Untuk kebanyakan bahan logam, deformasi elastis pada saat regangan hanya
terjadi sekitar 0,005. Saat material terdeformasi melewati titik ini, tegangan tidak
lagi proporsional terhadap regangan (hukum Hooke tidak dapat digunakan lagi
disini), dan terjadi perubahan permanen, atau deformasi palstis terjadi. Gambar
3.9.a menggambarkan skematis periaku tarik tegangan-regangan untuk
beberapa logam saat masuk ke wilayah plastis.
Transisi dari elastis ke plastik terjadi secara bertahap bagi sebagian besar logam,
beberapa terdapat hasil kurva yang melengkung pada awal terjadinya deformasi
plastik, yang meningkat lebih cepat dengan meningkatnya tegangan. Dari
perspektif atom, deformasi plastik terjadi dengan memutuskan ikatan dengan
atom tetangga aslinya dan kemudian membentuk ikatan baru dengan atom
tetangga. Hal ini terjadi terus menerus pada saat tegangan diberikan karena
sejumlah besar atom atau molekul bergerak relatif terhadap satu sama lain, dan
pada saat tegangan dilepaskan mereka tidak kembali ke posisi semula.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 26
Gambar 3.9. a) Bentuk khas dari perilaku logam untuk menunjukkan deformasi
elastis dan plastis, batas proporsionalnya P, dan kekuatan luluh ditentukan
menggunakan metode offset 0,002 regangan. (b) Perwakilan dari perilaku
tegangan-regangan pada beberapa baja menunjukkan adanya fenomena titik
luluh.
F. Sifat Tarik
1. Batas Luluh dan Kekuatan Luluh
Kebanyakan struktur dirancang untuk memastikan bahwa hanya deformasi
elastis yang akan terjadi ketika tegangan diterapkan. Sebuah struktur atau
komponen yang telah mengalami deformasi plastis, atau mengalami perubahan
permanen, tidak dapat digunakan seperti fungsi awal yang diinginkan sebelum
perubahan tersebut terjadi. Oleh karena perlu diketahui pada tingkat tegangan
mana deformasi plastik dimulai, atau dimana fenomena batas luluh terjadi. Untuk
logam, transisi elastis – plastis terjadi secara bertahap, titik luluh dapat
ditentukan saat terjadi perubahan linearitas dari kurva tegangan-regangan, batas
ini kadang-kadang disebut batas proporsional, seperti ditunjukkan oleh titik P
pada Gambar 3.9.a. Dalam kasus seperti ini posisi titik ini mungkin tidak
ditentukan dengan tepat. Sebagai konsekuensi, telah disepakati konvensi dimana
garis lurus dibangun sejajar dengan bagian elastis dari kurva tegangan-regangan
di beberapa regangan offset tertentu, biasanya 0,002. Tegangan yang terletak
pada persimpangan garis pada kurva tegangan-regangan saat garis tersebut
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 27
melengkung pada wilayah plastis akan didefinisikan sebagai kekuatan luluh. Ini
ditunjukkan dalam Gambar 3.9.a dan unit dari kekuatan luluh adalah MPa atau
psi. Untuk material yang memiliki wilayah elastis nonlinier (Gambar 3.8),
penggunaan metode regangan offset tidak mungkin dilakukan, digunakan
beberapa pengujian untuk mendefinisikan kekuatan luluh dengan memberikan
beberapa tegangan untuk menghasilkan beberapa regangan (misalnya dengan
menggunakan Є = 0.005).
Beberapa baja dan bahan lainnya menunjukkan perilaku tegangan-regangan
tarik sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.9.b. Transisi elastis – plastis
dapat terjadi secara tiba-tiba dan hal ini biasa disebut sebagai fenomena batas
luluh. Pada batas luluh atas, deformasi plastik dimulai dengan penurunan aktual
dari tegangan. Deformasi lanjutannya hanya berfluktuasi sedikit dan nilainya
hampir konstan dengan nilai tegangan (disebut titik luluh bawah). Tegangan
kemudian akan meningkat dengan meningkatnya regangan. Untuk logam yang
menampilkan pengaruh ini, kekuatan luluhnya diambil sebagai dari rata-rata
tegangan yang berhubungan dengan titik luluh bawah, karena nilainya terdefinisi
dengan baik dan relatif tidak sensitif terhadap pengujian. Sehingga tidak perlu
diterapkan metode regangan offset untuk material seperti ini.
Besarnya kekuatan luluh pada logam adalah menjadi ukuran ketahanan terhadap
terjadinya deformasi plastis. Kekuatan luluhnya dapat berkisar dari 35 MPa (5000
psi) untuk aluminum berkekuatan rendah hingga lebih dari 1400 MPa (200,000
psi) untuk baja kekuatan tinggi.
2. Kekuatan Tarik
Setelah meluluh, tegangan diperlukan meningkatkan laju deformasi plastis logam
hingga titik maksimum M (Gambar 3.9), dan kemudian menurun pada saat putus
F. Kekuatan tarik (dalam MPa atau psi) adalah tegangan maksimum pada kurva
tegangan-regangan teknis (Gambar 3.10). Ini sesuai dengan tegangan
maksimum yang dapat diterima oleh struktur material pada saat tegang, jika stres
ini terus diberikan maka akan terjadi fenomena patah. Semua deformasi yang
terjadi pada saat ini bersifat seragam di seluruh wilayah spesimen tarik.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 28
Namun saat tegangan maksimum dilewati, penyempitan kecil atau terjadinya
leher pada spesimen di beberapa titik, deformasi selanjutnya terkonsentrasi di
daerah ini, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.10. Fenomena ini disebut
"necking," dan patahan akhirnya terjadi pada leher ini. Kekuatan untuk patah
sesuai dengan tegangan yang diberikan saat akan patah.
Gambar 3.10. Sifat teknis khas dari tegangan – regangan hingga patah di titik F.
Kekuatan tarik TS berada di titik M. Gambar dalam lingkaran di kurva mewakili
geometri saat spesimen terdeformasi pada berbagai titik sepanjang kurva.
Kekuatan tarik dapat bervariasi, untuk aluminium antara 50 MPa hingga setinggi
3000 MPa untuk baja kekuatan tinggi. Biasanya, dalam perencanaan
penggunaan logam, kekuatan yang digunakan adalah kekuatan pada batas
luluhnya. Ini karena pada saat tegangan yang diberikan sesuai dengan kekuatan
tariknya, sering strukturnya telah mengalami begitu banyak deformasi plastic
sehingga hal itu tidak banyak lagi gunanya untuk digunakan menahan beban
selanjutnya, karena kekuatan patah nilainya lebih kecil daripada kekuatan
tariknya.
G. Keuletan
Keuletan merupakan sifat mekanik penting lainnya. Kekuatan ini adalah ukuran
derajat deformasi plastik yang telah dialami hingga patah. Material yang
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 29
mengalami sangat sedikit deformasi plastik atau tidak sama sekali hingga patah
disebut bersifat getas. Sifat tegangan-regangan tarik untuk material ulet dang
getas diilustrasikan pada Gambar 3.11.
Gambar 3.11. Skema tegangan-regangan tarik untuk bahan getas dan ulet
hingga dibebani patah.
Keuletan dapat dinyatakan secara kuantitatif sebagai persen perpanjangan atau
persen pengurangan daerah. Persen Perpanjangan %EL adalah persentase dari
regangan plastis saat patah,
dimana lf adalah panjang patahan dan l0 adalah panjang asli gauge seperti di
atas. Karena deformasi plastis terkonsentrasi di daerah leher maka nilai %EL
tergantung pada panjang gauge spesimen. Semakin pendek l0, semakin besar
fraksi perpanjangan total dari leher dan akibatnya nilai %EL, semakin tinggi. Nilai
l0 yang umum adalah 50 mm. Persen pengurangan daerah %RA didefinisikan
menjadi
Dimana A0 adalah luas penampang sebelumnya dan Af merupakan luas
penampang dititik patah. Persen pengurangan area nilainya tidak bergantung
pada nilai l0 dan A0. Nilai %EL dan %RA setiap material akan berbeda. Untuk
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 30
logam kebanyakan memiliki keuletan yang moderat pada suhu kamar, tetapi
beberapa logam akan menjadi getas pada saat suhu diturunkan.
Pengetahuan mengenai keuletan suatu material penting karena hal ini dapat
digunakan seorang desainer untuk memilih bahan sesuai dengan deformasi
plastisnya dan juga dapat digunakan untuk menentukan tingkat deformasi yang
diijinkan selama proses fabrikasi.
Dalam mendesain, keuletan suatu bahan dapat kita jadikan acauan batas
deformasi lokal yang diijinkan terjadi dalam desain perhitungan tegangan. Suatu
bahan dianggap getas jika regangannya kurang dari 5%. Dengan demikian,
beberapa sifat mekanik penting dari suatu logam dapat ditentukan dari pengujian
tarik tegangan-regangan. Tabel 3.2 menyajikan kekuatan luluh, kekuatan tarik
dan keuletan dari beberapa logam pada suhu kamar. Sifat-sifat ini peka terhadap
deformasi sebelumnya, kehadiran zat pengotor dan atau setiap perlakuan panas
yang telah dikenakan pada logam tersebut.
Tabel 3.2. Sifat Khas Mekanis dari Beberapa Logam dan Paduannya
dalam kondisi Anil
Paduan Logam Kekuatan Luluh
(MPa)
Kekuatan Tarik
(MPa)
Keuletan, %EL
(pada 50 mm)
Aluminum 35 (5) 90 (13) 40
Copper 69 (10) 200(29) 45
Brass (70Cu–30Zn) 75 (11) 300 (44) 68
Iron 130 (19) 262 (38) 45
Nickel 138 (20) 480 (70) 40
Steel (1020) 180 (26) 380 (55) 25
Titanium 450 (65) 520 (75) 25
Molybdenum 565 (82) 655 (95) 35
Modulus elastisitas adalah salah satu parameter mekanik yang tidak sensitif
terhadap perlakuan ini. Seperti dengan modulus elastisitas, besaran baik
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 31
kekuatan luluh dan tarik akan menurun dengan meningkatnya suhu,
kebalikkannya, keuletan akan meningkat dengan meningkatnya suhu. Gambar
3.12 menunjukkan bagaimana perilaku tegangan-regangan besi bervariasi
dengan suhu.
Gambar 3.12. Rekayasa perilaku tegangan-regangan untuk besi pada tiga suhu.
H. Ketahanan
Ketahanan adalah kemampuan suatu material untuk menyerap energi saat
material tersebut terdeformasi secara elastis juga energi pemulihan saat beban
dilepaskan. Sifat-sifat yang terkait disebut modulus ketahanan, Ur, merupakan
energi regangan per satuan volume yang diperlukan oleh suatu material untuk
mengalami tegangan dari saat keadaan beban dilepas hingga keadaan luluh.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 32
Gambar 3.13. Gambaran skematis bagaimana modulus ketahanan (daerah
berarsir) ditentukan dari perilaku tegangan-regangan tarik dari suatu material.
I. Ketangguhan
Ketangguhan adalah istilah mekanik yang digunakan dalam beberapa konteks,
secara garis besar, ketangguhan adalah ukuran kemampuan suatu material
untuk menyerap energi hingga patah. Bentuk geometri dari spesimen serta cara
memberi beban menjadi faktor penentu dalam menentukan ketangguhan. Untuk
kondisi pembebanan dinamis (laju regangan tinggi) dan ketika takikan ada (atau
titik konsentrasi tegangan), ketangguhan takik ditentukan dengan uji impak.
Untuk kondisi pembebanan statis (laju regangan rendah), ketangguhan diperoleh
dari hasil pengujian tegangan-regangan tarik. Hal Ini ditunjukkan oleh daerah di
bawah kurva σ-Є sampai titik patah. Unit satuan untuk kekerasan sama seperti
unit ketahanan (yaitu, energi per satuan volume dari material). Agar material
lebih tangguh, material tersebut harus memiliki sifat kuat dan ulet, biasanya
material yang ulet lebih tangguh daripada material yang bersifat getas. Hal ini
ditunjukkan pada Gambar 3.11. Dari gambar terlihat, meskipun material getas
memiliki kekuatan luluh dan tarik lebih tinggi, material getas memiliki
ketangguhan lebih rendah daripada material yang ulet. Hal ini disimpulkan
dengan membandingkan daerah ABC dan di gambar 3.11.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 33
J. Pemulihan Elastis Setelah Deformasi Plastis
Setelah beban dilepaskan pada saat pengujian tegangan-regangan, beberapa
fraksi dari total deformasi pulih kembali sebagai regangan elastis. Perilaku ini
ditunjukkan pada gambar 3.14, plot skematis dari rekayasa tegangan-regangan.
Selama siklus pelepasan beban, arah lintasan pada kurva hampir lurus dimulai
dari dekat dari titik pelepasan beban (titik D) dan kemiringannya dapat
diidentikkan dengan modulus elastisitas, atau sejajar dengan bagian elastis awal
dari kurva. Besarnya regangan elastis ini, yang diperoleh kembali selama
pelepasan beban, sesuai dengan pemulihan regangan, seperti yang ditunjukkan
pada gambar 3.14.
Gambar 3.14. Gambaran diagram tegangan-regangan tarik yang menunjukkan
fenomena pemulihan regangan elastis dan pengerasan akibat regangan.
Kekuatan luluh awal ditunjuk sebagai σy0; σyi adalah luluh yang diperoleh beban
dilepaskan pada titik D, dan ketika pembebanan kembali.
Jika beban diberikan kembali, kurva akan pada bagian yang sama dengan arah
yang berlawanan dengan arah pelepasan; batas luluh akan terjadi lagi pada
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 34
tingkat pelepasan tegangan dimana pelepasan beban dimulai. Pada saat
tersebut akan terjadi juga pemulihan regangan elastis yang berhubungan dengan
saat patah.
K. Kekerasan
Sifat mekanik yang penting untuk dipelajari adalah kekerasan, adalah ukuran
resistansi bahan terhadap deformasi plastis lokal (misalnya penyok kecil atau
goresan). Uji kekerasan awalnya digunakan untuk menguji mineral alam dengan
menggores bahan uji dengan bahan yang lebih keras. Pengindeksan secara
kuantitatif dengan cara penggoresan ini dikenal dengan skala Mohs, yang
berkisar antara 1 untuk bahan lembut seperti pada talek (talc) hingga 10 untuk
intan. Teknik pengujian kekerasan secara kuantitatif telah dikembangkan selama
bertahun-tahun dimana digunakan indentor kecil yang diberi gaya tekan terhadap
permukaan material yang akan diuji, dengan kondisi pembebanan dan jumlah
pengujian yang terkontrol dengan aplikasi pengujian yang dilakukan. Kedalaman
atau ukuran yang dihasilkan dari indentasi diukur karena hasil ini akan
berhubungan dengan angka kekerasan dimana semakin lembek bahan maka
akan lebih besar dan lebih dalam hasil indentasinya, dan indeks atau angka
kekerasannya akan lebih rendah. Pengukuran kekerasan bersifat relatif (tidak
absolut) dan hasilnya akan berbeda-beda dari setiap teknik pengujian yang
dilakukan.
Pengujian kekerasan lebih sering dilakukan daripada pengujian mekanis lainnya
karena beberapa alasan:
• Pengujian kekerasan lebih sederhana dan murah dari segi biaya, tidak
diperlukan disiapkan spesimen khusus dan alat pengujian relatif murah.
• Pengujiannya bersifat tidak merusak, spesimen uji tidak mengalami deformasi
berlebihan atau patah. Deformasi yang terjadi hanya berupa lubang kecil hasil
indentasi.
• Sifat mekanik lainnya dapat diperkirakan dari data pengujian kekerasan,
seperti kekuatan tarik (lihat gambar 3.15).
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 35
Gambar 3.15. Hubungan antara kekerasan dan kekuatan tarik pada baja,
kuningan, dan besi tuang.
1. Pengujian kekerasan Rockwell
Pengujian Rockwell merupakan metode yang paling umum digunakan untuk
mengukur kekerasan karena cara ini sederhana untuk dilakukan dan tidak
memerlukan keahlian khusus. Beberapa skala, kombinasi dari berbagai indenter
dan beban yang berbeda dapat digunakan, yang memungkinkan digunakan
untuk pengujian hampir semua paduan logam (serta beberapa polimer). Indenter-
indenternya berbentuk bulat serta bola baja yang dikeraskan, memiliki diameter
1,588; 3,175; 6,350; dan 12,70 mm, dan indentor kerucut intan (biasa disebut
Brale) yang digunakan untuk bahan paling keras.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 36
Dengan cara ini, angka kekerasan ditentukan dari perbedaan kedalaman
penetrasi yang dihasilkan dari pengujian dari beban awal (minor) diikuti oleh
beban utama (mayor). Beban minor disini bermanfaat meningkatkan akurasi
pengujian. Atas dasar besarnya beban baik beban mayor dan minor, maka
pengujian Rockwell dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu Rockwell dan
superficial Rockwell. Untuk Rockwell, beban minornya 10 kg, sedangkan beban
mayornya 60, 100, dan 150 kg. Setiap skala diwakili oleh huruf abjad; beberapa
indentor dengan bebannya dapat dilihat pada Tabel 3.3 dan 3.4.a. Untuk
pengujian superficial Rockwell, 3 kg adalah beban minor; 15, 30, dan 45 kg
adalah beban mayornya. Skala ini biasanya diidentifikasi dengan 15, 30 atau 45
(menurut beban), diikuti oleh notasi N, T, W, X, atau Y, tergantung dari indentor
yang digunakan. Pengujian superficial umumnya dilakukan pada spesimen tipis.
Tabel 3.4.b menyajikan beberapa skala superficial.
Ketika menetapkan angka Rockwell dan superficial Rockwell, baik angka
kekerasan dan simbol skala harus dituliskan. Skala ditulis dengan simbol HR
diikuti dengan skala identifikasi yang sesuai. Skala Rockwell sering disebut juga
dengan pemakaian subskrip, misalnya Rc untuk skala Rockwell C. Contohnya, 80
HRB menunjukkan kekerasan Rockwell adalah 80 pada skala B, dan 60 HR30W
menunjukkan kekerasan superficial Rockwell adalah 60 pada skala 30W. Untuk
setiap skala, kekerasan dapat bervariasi hingga 130, namun nilai kekerasan
dapat menjadi tidak akurat jika naik di atas 100 atau turun di bawah 20 pada
skala apapun, mereka menjadi, karena skala-skalanya dapat saling tumpang
tindih, dalam situasi seperti maka harus ada penelitian untuk skala lebih keras
atau skala lebih lembek.
Ketidakakuratan juga terjadi jika benda uji terlalu tipis, jika indentasi dibuat terlalu
dekat dengan tepi spesimen, atau jika indentasi dibuat terlalu dekat satu sama
lain. Ketebalan spesimen harus setidaknya sepuluh kali kedalaman indentasi,
sedangkan daerah sekitar harus dibuat untuk setidaknya tiga diameter indentasi
antara pusat satu indentasi dan tepi spesimen, atau ke pusat indentasi kedua.
Tidak direkomendasikan pengujian spesimen dengan cara ditumpuk satu sama
lainnya. Selain itu ketepatan dalam pengukuran juga tergantung pada
permukaan, untuk hasil yang akurat diperlukan permukaan yang halus dan datar.
Dengan semakin modernnya peralatan membuat pengukuran kekerasan dengan
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 37
cara Rockwell semakin mudah, dan kekerasan dapat dengan mudah diperoleh
hanya beberapa detik. Perangkat pengujian modern juga memasukkan variasi
waktu pada saat beban diberikan. Variabel ini juga harus diperhatikan dalam
menginterpretasikan data kekerasan.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 38
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 39
Tabel 3.4.a. Skala Kekerasan Rockwell
Simbol Skala
Indenter Beban Mayor
( kg)
A Intan 60
B Bola 1,588 mm 100
C Intan 150
D Intan 100
E Bola 3,175 mm 100
F Bola 1,588 mm 60
G Bola 1,588 mm 150
H Bola 3,175 mm 60
K Bola 3,175 mm 150
Tabel 3.4.b. Skala Kekerasan Superficial Rockwell
Simbol Skala
Indenter Beban Mayor
(kg)
15N Intan 15
30N Intan 30
45N Intan 45
15T Bola 1,588 mm 15
30T Bola 1,588 mm 30
45T Bola 1,588 mm 45
15W Bola 3,175 mm 15
30W Bola 3,175 mm 30
45W Bola 3,175 mm 45
2. Pengujian Kekerasan Brinell
Dalam uji Brinell, seperti dalam pengukuran Rockwell, indentor berupa bola keras
ditekan ke permukaan logam yang akan diuji. Diameter indentor bola baja yang
dikeraskan (atau karbida tungsten) adalah 10,00 mm. Beban standar berkisar
antara 500 dan 3000 kg dengan kenaikan setiap 500 kg; selama pengujian,
beban dipertahankan konstan untuk waktu tertentu (antara 10 dan 30 s). Material
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 40
yang keras akan membutuhkan lebih besar beban yang diberikan. Angka
kekerasan Brinell, HB atau kadang disebut BHN (Brinell Hardness Number),
merupakan fungsi dari beban dan diameter indentasi yang dihasilkan. (lihat Tabel
3.3). Diameter ini kemudian diukur dengan menggunakan mikroskop untuk
melihat diameternya dengan menggunakan skala ukuran panjang khusus.
Diameter terukur kemudian dikonversi menjadi angka HB dengan menggunakan
tabel, Hanya satu skala digunakan dengan teknik ini.
Telah ada teknik semi-otomatis untuk mengukur kekerasan Brinell. Caranya
adalah dengan menggunakan sistem pemindaian optik yang terdiri dari sebuah
kamera digital yang terpasang pada pemindai fleksibel, yang memungkinkan
posisi kamera di atas indentasi. Data dari kamera ditransfer ke komputer yang
kemudian menganalisa hasil indentasi, menentukan hasil ukurannya, dan
kemudian menghitung angka kekerasan Brinell. Teknik ini memerlukan
persyaratan permukaan lebih ketat daripada untuk pengukuran manual.
Maksimum ketebalan spesimen serta posisi indentasi (bergantung terhadap tepi
spesimen) dan persyaratan jarak indentasi minimum sama seperti untuk
pengujian Rockwell. Selain itu, hasil indentasi yang jelas diperlukan, cara ini
memerlukan permukaan datar yang halus di mana indentasi akan dibuat.
3. Pengujian Kekerasan Indentasi Mikro Knoop dan Vickers
Dua pengujian kekerasan lainnya adalah teknik Knoop dan Vickers (kadang-
kadang juga disebut intan piramida). Untuk setiap pengujian, indentor intan
dengan geometri piramida ditekan ke permukaan spesimen uji. Beban yang
diberikan jauh lebih kecil daripada Rockwell dan Brinell, berkisar antara 1 dan
1000 g. Hasil pengujian diamati di bawah mikroskop dan diukur. Hasil ini
pengukuran inilah yang kemudian diubah menjadi angka kekerasan (lihat tabel
3.3). Permukaan spesimen harus disiapkan dengan baik saat pemotongan dan
pemolesan untuk memperoleh hasil indentasi yang jelas sehingga dapat terukur
secara akurat. Angka kekerasan Knoop dan Vickers dituliskan dengan notasi HK
dan HV, dan skala masing-masing untuk kedua cara pengujian iniyang kurang
lebih sama. Metode Knoop dan Vickers disebut sebagai metode pengujian
indentasi mikro yang didasarkan pada ukuran indentor.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 41
Keduanya cocok digunakan untuk mengukur kekerasan daerah spesimen yang
kecil. Metode Knoop umumnya digunakan untuk menguji bahan yang bersifat
getas seperti keramik. Peralatan pengujian kekerasan dengan cara indentasi
mikro saat ini telah digabungkan dengan peralatan penganalisa gambar yang
dipadukan dengan computer dan perangkat lunaknya. Perangkat lunak ini
berguna untuk mengontrol fungsi sistem yang penting termasuk lokasi indentasi,
jarak indentasi, perhitungan nilai-nilai kekerasan, dan memplot data.
Masih banyak cara pengujian lain yang sering digunakan tetapi tidak akan
dibahas seperti penentuan kekerasan mikro dengan ultrasonik, Scleroscope,
durometer (untuk bahan plastik dan elastomer) dan pengujian dengan cara
digores.
4. Konversi Kekerasan Konversi kekerasaan dari satu skala ke skala lainnya sangat diperlukan. Namun,
karena kekerasan bukanlah sifat dari material yang terdefinisi dengan jelas, dan
karena perbedaan dari berbagai teknik pengujian, skema konversi yang
komprehensif belum ada. Data konversi kekerasan ditentukan secara
eksperimental dan bergantung pada jenis dan karakteristik bahan. Data konversi
yang paling dapat diandalkan adalah data untuk baja, seperti pada gambar 3.16
pada skala Knoop, Brinell, dua jenis Rockwell dan Mohs. Detail mengenai tabel
konversi untuk berbagai logam dan paduan lainnya dapat dilihat pada ASTM
Standar E 140, "Tabel Standar Konversi Kekerasan untuk Logam".
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 42
Gambar 3.16. Perbandingan beberapa skala kekerasan
L. Hubungan Antara Kekerasan dan Kekuatan Tarik
Baik kekuatan tarik dan kekerasan merupakan indikator resistensi logam untuk
mengalami deformasi plastis. Jika dibandingkan secara kasar seperti pada
gambar 16. Pada besi cor, baja dan kuningan terlihat bahwa kekuatan tarik
merupakan fungsi dari HB yang terjadi secara proporsional. Hubungan
proporsionalitas tersebut tidak berlaku untuk semua logam, seperti ditunjukkan
gambar 16. Aturan praktis untuk sebagian besar baja, HB dan kekuatan tarik
terkait memiliki hubungan
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 43
M. Rangkuman
1. Material adalah suatu substansi yang dapat dibuat dan di modifikasi
komposisinya. Jika suatu benda mengalami sebuah beban statis atau terjadi
perubahan yang relatif lambat dengan waktu dan beban diberikan secara
seragam pada daerah melintang pada permukaan benda uji, perilaku
mekaniknya dapat diprediksi oleh tes tegangan-regangan sederhana.
2. Salah satu pengujian mekanis tegangan-regangan yang paling umum
dilakukan adalah pengujian tegangan. Suatu specimen uji dideformasi hingga
patah dengan beban tarik yang meningkat secara bertahap yang diterapkan
di sepanjang sumbu uniaksial dari panjang spesimen. Pengujian tegangan-
regangan tekan dapat dilakukan juga dilakukan jika gaya yang diterapkan
masuk dalam beban kerjanya.
3. Gaya torsi adalah variasi dari gaya geser murni, dimana saat bagian
struktural berkerut maka gaya torsi akan menghasilkan gerak rotasi terhadap
sumbu longitudinal disalah satu ujung bagian relatif terhadap ujung lainnya.
4. Tingkat dimana suatu struktur terdeformasi atau meregang bergantung pada
besarnya suatu tekanan yang diakibatkan. Deformasi di mana tegangan dan
regangan terjadi secara proporsional disebut deformasi elastis. Deformasi
elastis bersifat tidak permanen, yang berarti bahwa ketika beban yang
diterapkan dilepaskan, material akan kembali ke bentuk awalnya. Dari
perspektif atom, deformasi plastik terjadi dengan memutuskan ikatan dengan
atom tetangga aslinya dan kemudian membentuk ikatan baru dengan atom
tetangga. Hal ini terjadi terus menerus pada saat tegangan diberikan karena
sejumlah besar atom atau molekul bergerak relatif terhadap satu sama lain,
dan pada saat tegangan dilepaskan mereka tidak kembali ke posisi semula.
Transisi elastis – plastis dapat terjadi secara tiba-tiba dan hal ini biasa disebut
sebagai fenomena batas luluh. Pada batas luluh atas, deformasi plastik
dimulai dengan penurunan aktual dari tegangan.
5. Fenomena batas lulus terjadi pada awal deformasi plastik atau permanen;
kekuatan luluh ditentukan dengan metode strain offset dari perilaku regangan-
tegangan yang menunjukkan tegangan di mana deformasi plastik mulai
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 44
terjadi. Kekuatan tarik berhubungan dengan tegangan tarik maksimum yang
dimiliki oleh spesimen, sedangkan persen perpanjangan dan pengurangan
luas daerah adalah ukuran dari keuletan yaitu jumlah deformasi plastik yang
telah terjadi pada saat patah. Ketahanan adalah kemampuan bahan untuk
menyerap energi selama deformasi elastis; modulus ketahanan adalah luas
area di bawah kurva teknis tegangan-regangan hingga ke titik luluh.
6. Kekerasan adalah ukuran dari ketahanan dari suatu material terhadap
deformasi plastis lokal. Dalam beberapa teknik pengujian kekerasan yang
banyak digunakan (Rockwell, Brinell, Knoop, dan Vickers) sebuah indentor
kecil ditekan dan diberi gaya pada permukaan material, dan angka indeksnya
ditentukan
berdasarkan ukuran atau kedalaman hasil indentasi. Bagi kebanyakan logam,
kekerasan dan kekuatan tarik proporsional satu sama lainnya.
N. Latihan
Jawablah / kerjakan soal latihan berikut:
1. Sepotong tembaga panjang awalnya 305 mm ditarik dengan tegangan tarik
276 Mpa. Jika deformasi yang terjadi sepenuhnya elastis, berapa
perpanjangan yang dihasilkan?
2. Sebuah spesimen silinder baja memiliki diameter asli 12,8 mm diuji tarik
hingga patah dan hasilnya ditemukan spesimen tersebut memiliki kekuatan
teknis hingga patah sebesar 460 MPa. Jika diameter penampang di patahan
10,7 mm. Berapakah keuletan yang berhubungan dengan persen
pengurangan daerahnya?
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 45
BAB IV PENGUJIAN TIDAK MERUSAK PADA
MATERIAL
A. Pendahuluan Pengujian tidak merusak (Nondestructive testing) yang biasa disebut NDT adalah
metoda pengujian yang digunakan untuk menganalisa suatu objek, material atau
sistem tanpa merusak keseluruhan untuk penggunaan selanjutnya. NDT sering
dibutuhkan untuk memverifikasi kualitas produk dan sistem dari suatu material.
Teknik – teknik yang umum digunakan adalah :
• AET - Acoustic Emission Testing
• ART - Acoustic Resonance Testing
• ET - Electromagnetic Testing
• IRT - Infrared Testing
• LT - Leak Testing
• MT - Magnetic Particle Testing
• PT - Dye Penetrant Testing
• RT - Radiographic Testing
• UT - Ultrasonic Testing
• VT - Visual Testing (VI - Visual Inspection)
B. AET - Acoustic Emission Testing
Acoustic Emission Testing menggunakan perubahan suara yang tajam dari
keluaran PCCP ketika ia pecah atau slip untuk mengidentifikasi daerah-daerah
yang mengalami beban aktif pada suatu konstruksi. AET dapat digunakan untuk
melakukan verifikasi pada sambungan dari tangki bertekanan tinggi, tangki bola,
reaktor temperature tinggi dan perpipaan, tong kokas, tangki timbun atas tanah,
tangki penyimpanan suhu rendah (cryogenic) dan masih banyak lagi. Inspeksi
Indikator keberhasilan:
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan dapat mengenal pengujian tidak merusak yang ada.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 46
dapat dilakukan dari luar dan tidak perlu dilakukan penghentian proses produksi
saat inspeksi dilakukan
C. ART - Acoustic Resonance Testing
Setelah mengalami impak, suatu spesimen akan mengalami vibrasi pada bentuk
dan karakteristik tertentu dan frekuensinya dapat diukur dengan menggunakan
mikrofon atau laser vibrometer. Analisa sonik akustik dan resonansi ultrasonik
adalah teknik pengujian tidak merusak yang dapat digunakan untuk menguji
berbagai jenis objek. Jenis-jenis cacat yang dapat dideteksi adalah retakan,
lubang, lapisan yang tidak menempel, cacat material dan deviasi kekerasan.
D. ET - Electromagnetic Testing
Pengujian elektromagnetik adalah suatu proses pengujian dengan menggunakan
induksi arus listrik dan/atau medan magnetik pada objek uji dan pengaruhnya
kemudian diamati. Cacat dalam objek uji dapat dideteksi dimana interferensi
elektromagnetik menghasilkan respons yang dapat terukur.
E. IRT - Infrared Testing
Pengujian infra-merah adalah teknik yang menggunakan prinsip termografi, suatu
pencitraan dengan infra-merah dan kamera ukur, untuk melihat dan mengukur
keluaran energi infra-merah dari objek. Metoda ini dapat digunakan pada saat
peningkatan panas, sedikitnya insulasi, konstruksi dengan dinding yang tipis dan
masih banyak lagi.
F. LT - Leak Testing
Teknik ini digunakan untuk mendeteksi dan mencari kebocoran pada bagian-
bagian di daerah bertekanan tinggi, tangki bertekanan tinggi dan strukturnya.
Kebocoran dapat dideteksi dengan menggunakan teknik penetrasi cairan dan
gas, peralatan pendengaran elekronik, alat ukur perubahan tekanan atau uji
gelembung sabun.
G. MT - Magnetic Particle Testing
Pengujian dengan menggunakan partikel magnetik dilakukan dengan
menginduksi medan magnet pada bahan bersifat ferromagnetik dan kemudian
Pengetah
“men
Perm
meda
besi
dapa
H. PT -
Peng
ketid
akan
mem
perm
I. RT -
Peng
hasil
kons
caca
yang
fluore
huan Dasar U
ndebui” per
mukaan ters
an magnet
tertarik da
at terlihat.
Dye Penet
gujian deng
dakteraturan
n memasuk
misahkan k
mukaan aka
4.1. P
Radiograp
gujian deng
pengecor
struksinya d
at dapat did
g terlihat pa
esensi.
Uji Mekanik d
rmukaan uji
sebut akan
tik tersebut
an terkonse
trant Testin
gan penetr
n dari perm
ki ketidakte
kelebihan
an terlihat.
Pengujian c
phic Testin
gan radiogr
ran, hasil
dengan me
eteksi deng
ada tampila
dan Fisika
i tersebut d
n menghasi
t diganggu
entrasi men
ng
rasi pewar
mukaan mat
eraturan be
pewarna
cacat permu
ng
rafi dapat d
pengelasa
enggunaka
gan membe
n grafik ba
dengan men
ilkan kutub
sedemikia
nghasilkan
rna dapat
terial. Pewa
eberapa sa
dengan
ukaan deng
digunakan
an atau pe
n x-ray at
edakan sera
yangan pa
nggunakan
– kutub m
an rupa se
cacat pad
digunakan
arna denga
aat setelah
pereaksi
gan Dye Pe
untuk men
encetakan
au radiasi
apan radias
da film graf
partikel – p
magnetik da
hingga par
da permuka
untuk me
n daya pen
diberikan
tertentu, c
enetrant Tes
deteksi cac
dengan m
sinar gam
si pada ma
fik foto atau
Halaman 4
partikel bes
an kemudia
rtikel-partike
aan materia
encari loka
netrasi besa
dan setela
cacat pad
sting
cat di dalam
mengekspo
mma. Caca
aterial seper
u pada laya
47
si.
an
el
al
si
ar
ah
da
m
os
at-
rti
ar
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 48
J. UT - Ultrasonic Testing
Pengujian ultrasonik menggunakan energi suara berfrekuensi tinggi untuk
melakukan analisanya. Inspeksi ultrasonik dapat digunakan untuk mendeteksi /
mengevaluasi kerataan, pengukuran dimensi, karakterisasi bahan dan masih
banyak lagi.
K. VT - Visual Testing (VI - Visual Inspection)
Pengujian atau inspeksi memberikan pilihan yang luas untuk mengamankan
sistem yang tepat atau kualitas produk.
L. Rangkuman Pengujian tidak merusak adalah metoda pengujian yang dapat digunakan untuk
menganalisa suatu objek, material atau sistem tanpa merusak keseluruhan atau
pada saat material sedang dipakai. Pengujian ini tidak membutuhkan perlakuan
khusus pada spesimen yang akan diuji.
M. Latihan 1. Jelaskan cara melihat adanya suatu cacat dari hasil pengelasan!
2. Untuk menguji adanya cacat didalam suatu tangki bertekanan tinggi dapat
menggunakan metoda apa?
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 49
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan Pengetahuan uji mekanika dan fisika memegang peranan penting bagi
pengetahuan PMB tingkat ahli dalam mendukung pekerjaan di laboratorium
karena seorang PMB tidak hanya berhubungan dengan pengujian dengan
menggunakan cara kimia tetapi juga memiliki kemampuan dalam melakukan uji
komoditi secara mekanik dan fisika.
Seorang PMB ke depannya harus bisa melakukan penelitian terhadap komoditi
yang akan masuk dan keluar Indonesia agar tidak terjadi penurunan nilai ekspor
komoditi Indonesia di pasar dunia. Dengan semakin canggihnya teknologi untuk
menyamarkan potensi tertentu dari komoditi dari Indonesia, seorang PMB tidak
boleh lengah dan hanya berfokus pada pengujian yang popular atau yang
sedang menjadi trend, tetapi harus memiliki kemampuan untuk menerawang
karakteristik dari suatu komoditi secara menyeluruh.
B. Tindak lanjut
PMB tingkat ahli setelah menerima pembelajaran ini hendaknya terus menerus
mencari dan menambah pengetahuan mengenai pengujian mekanika dan fisika
agar dapat melakukan fungsinya dengan baik.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 50
DAFTAR PUSTAKA
1. William F. Smith (1994), Principles of Material Science and Engineering, Singapore: McGraw-Hill.
2. William D. Callister Jr. (1997), Materials Science and Engineering an Introduction, Fourth Edition, Canada:, John Willey & Sons, Inc.
3. H.W. Hayden, W.G. Moffat and J. Wulff (1965), The Structure and Properties of Materials, Vol. III, Mechanical Behaviour, New York: John Willey & Sons, Inc.
Pengetahuan Dasar Uji Mekanik dan Fisika Halaman 51
BIODATA PENULIS
Victor Tulus Pangapoi Sidabutar, M.T., lahir di Jakarta
pada tanggal 18 Oktober 1977, lulus S-1 dari Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Jurusan Kimia,
Institut Teknologi Bandung pada tahun 2001 dan S-2 dari
Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara, Program studi Ilmu
dan Teknik Material, Institut Teknologi Bandung pada tahun
2003. Pernah bekerja sebagai pengajar di beberapa
sekolah menengah berstandar Internasional baik di Jakarta dan Bandung dari tahun
2007 hingga 2009. Pada tahun 2009 menjadi Pegawai Negeri Sipil di Balai Diklat
Metrologi, Kementerian Perdagangan sebagai widyaiswara, pernah mengikuti Diklat
Fungsional Penera tahun 2010 dan berbagai inhouse training yang diadakan di Balai
Diklat Metrologi. Pada tahun 2011 ditugaskan mengikuti Diklat TOT-Calon
Widyaiswara di Pusdiklat Perdagangan yang bekerjasama dengan LAN-RI. Memiliki
Certificate IV in Training and Assessment yang diakui secara international. Penulis
pernah diberi tugas mengajar di Diklat Fungsional Penera Ahli, mata diklat yang
diajarkan adalah Teknologi Mekanik tahun 2011. Saat ini penulis ditugaskan di Balai
Diklat Penguji Mutu Barang dan diberi tugas mengajar mata diklat Pengetahuan
Dasar Analis Kimia untuk tingkat ahli dasar, Pengetahuan Dasar Uji Mekanika dan
Fisika untuk tingkat ahli dasar dan Teknik Pembuatan Pereaksi Kimia pada Diklat
pembinaan PMB tingkat Ahli dan Terampil.