Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
ANALISA PERBANDINGAN HASIL UJI TARIK
PADA BEBERAPA SPESIMEN DENGAN LOAD
CELL BERKAPASITAS 500 KN
Irfan Al Ayubbi1 Seno Darmanto2.
Didik Ariwibowo3 Universitas Diponegoro.
Jl.
Hayam Wuruk No.
4 Pleburan Semarang 50241 Sekolah Vokasi Rekayasa Perancangan Mekanik.
Departemen Teknologi Industri UNDIP.
Semarang e-mail: alayubbi.
irfan@gmail.
Abstrak Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan.
Pada uji tarik benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontiniu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan mengenai perpanjangan yang dialami benda uji.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahannya dari suatu logam terhadap pembebanan tarik dengan menggunakan metode kualitatif dan metode pengumpulan data yang menggunakan kajian Kajian yang dilakukan dengan cara mengumpulkan data-data melalui buku literatur yang berhubungan dengan obyek tugas akhir.
Hasil uji material yang memiliki nilai terkecil yaitu Aluminium didapatkan, nilai tanpa heat treatment yaitu Tegangan=566 N/mm2.
Regangan=7.
ME=72.
1 N/mm.
dan nilai menggunakan heat treatment yaitu Tegangan=439 N/mm.
Regangan=3.
ME=124.
5 N/mm.
Sedangkan nilai terbesar yaitu Besi Beton TP 280 didapatkan, nilai tanpa heat treatment yaitu Tegangan=1012 N/mm2.
Regangan=6.
ME=156.
4 N/mm.
Sedangkan nilai saat menggunakan heat treatment yaitu Tegangan=729 N/mm.
Regangan=3.
ME = 198.
8 N/mm.
Dapat disimpulkan hasil dari analisa perbandingan kekuatan material uji tanpa heat treatment dan menggunakan heat treatment ini diketahui saat material di panaskan sampai mendekati titik kritisnya, material tersebut akan membentuk sebuah sifat baru yang akan membuatnya berubah sifat menjadi ulet atau getas.
Kata kunci : Uji Tarik.
Tegangan.
Regangan.
ME AuModulus ElastisitasAy.
Heat Treatment Abstract Many tensile tests are carried out to complete the basic design information of the strength of a material and as supporting data for material specifications.
In the tensile test, the test object is given a load of tensile force that increases continuously, at the same time observations are made regarding the extension experienced by the test object.
This study aims to determine the mechanical properties and their changes from a metal to tensile loading using qualitative methods and data collection methods using literature review.
The study is carried out by collecting data through a literature book related to the object of the final project.
The test results of the material that has the smallest value, namely Aluminum, are obtained, the value without heat treatment is Voltage = 566 N / mm2.
Strain = 7.
ME = 72.
1 N / mm.
and the value using heat treatment is Voltage = 439 N / mm.
Strain = 3.
ME = 124.
5 N / mm.
While the largest value, namely Iron Concrete TP 280, was obtained, the value without heat treatment was Voltage = 1012 N / mm2.
Strain = 6.
ME = 156.
4 N / mm.
While the values when using heat treatment are Voltage = 729 N / mm.
Strain = 3.
ME =198.
8 N / mm.
can be concluded that the results of the comparative analysis of the strength of the test material without heat treatment and using heat treatment are known when the material is heated until it is close to its critical point, the material will form a new property that will make it change its properties to be tenacious or brittle.
Keywords : Tensile Test.
Stress.
Strain.
ME "Modulus of Elasticity".
Heat Treatment Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
PENDAHULUAN
alah satu sifat penting dari material logam adalah sifat mekanik.
Sifatmekanik ini terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan.
Sifatmekanik merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu material.
Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu logam harus dilakukan pengujian terhadap logam tersebut.
Salah satu pengujian yang dilakukan adalah Pengujian Tarik.
Dari pengujian ini kita dapat mengetahui sifat mekanik dari material, sehingga dapat dilihat kelebihan dan kekurangannya .
Uji Tarik (Tensile Tes.
adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan .
ensile strengt.
suatu material/bahan dengan cara memberikan beban .
aya stati.
yang sesumbu dan diberikan secara lambat atau cepat.
Diperoleh hasil sifat mekanik dari pengujian ini berupa kekuatan dan elastisitas dari material/bahan .
Tujuan pengujian mekanik suatu logam, yakni dengan percobaan-percobaan yang dilakukan terhadap suatu logam adalah untuk mendapatkan data-data yang dapat menunjukan sifat-sifat mekanik logam tersebut.
Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahan-perubahannya dari suatu logam terhadap pembebanan Tarik .
Pengujian tarik merupakan salah satu pengujian material yang paling banyak dilakukan di dunia industri.
Karena pengujian ini terbilang yang paling mudah dan banyak data yang bias diambil dari pengujian ini.
Diantaranya yang bisa didapat dari pengujian tarik ini adalah Kekuatan tarik (Ultimate Tensile Strengh.
Kekuatan mulur (Yield Strenght or Yield Poin.
Elongasi (Elongatio.
dan Elastisitas (Elasticit.
Secara umum prinsip kerja pengujian tarik adalah menarik sebuah spesimen dengan alat penarik yang dilengkapi alat pencatat data, sampai spesimen tersebut putus.
Pencatatan data dilakukan mulai spesimen ditarik sampai spesimen tersebut putus .
Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan .
Pada uji tarik benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontiniu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan mengenai perpanjang yang dialami benda uji .
Uji tarik merupakan salah satu pengujian yang bersifat merusak.
Standar pengujian tarik mengacu pada ASTM E8/E8M.
Uji tarik banyak digunakan di industri karena informasi yang diberikannya mengenai sifat mekanik material cukup banyak dan mudah untuk diolah.
Selain itu, pengujian ini juga dapat digunakan untuk hampir semua jenis material, dimulai dari logam, keramik, dan polimer .
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Pengujian tarik ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis suatu material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis yang dapat diketahui dari hasil pengujian tarik adalah sebagai berikut : .
Kekuatan tarik Kuat luluh dari material Modulus elastic dari material Oleh karena pentingnya pengujian tarik ini, kita sebagai mahasiswa teknik mesin hendaknya mengetahui mengenai pengujian ini.
Dengan adanya kurva tegangan regangan kita dapat mengetahui kekuatan tarik, kekuatan luluh, keuletan, modulus elastisitas, dan lain-lain.
Pada pegujian tarik ini kita juga harus mengetahui dampak pengujian terhadap sifat mekanis dan fisik suatu logam.
Dengan mengetahui parameter tersebut, maka kita dapat data dasar mengenai kekuatan suatu bahan atau logam .
Tujuan dari penelitian ini untuk Menganalisa dan mengamati struktur patahan dari material uji tanpa heat treatment dan menggunakan heat treatment menggunakan mikroskop skala macro.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di laboratorium produksi.
Departemen Teknologi Industri.
Sekolah Vokasi Rekayasa Perancangan Mekanik Universitas Diponegoro.
Dalam hal ini, peneliti menggunakan pendekatan kualitatif dengan metode pengumpulan data studi literatur.
Cara mengumpulkan data-data melalui buku-buku literatur, materi perkuliahan dan buku-buku yang berhubungan dengan obyek tugas akhir serta browsing internet untuk mendalami pemahaman tentang sebuah pengujian uji tarik.
Alat analisis data yang digunakan pada penelitian ini menggunakan alat uji tarik, mikroskop, tungku furnace memiliki tujuan untuk menganalisis perbandingan kekuatan antar material Besi ST 40.
Aluminium.
Kuningan AuSeamless Brass TubeAy, dan Besi Beton TP 280.
Ada beberapa tahap yang harus dilakukan dalam kegiatan penelitian ini.
Disusun diagram alir sebagai urutan proses yang dilakukan dalam melakukan pengujian tarik.
Diagram alir itu ditunjukan sebagai berikut:
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Gambar 1 Diagram alir penelitian uji tarik
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat uji tarik Berdasarkan pengujian menggunakan alat uji tarik diperoleh data berikut:
Tabel 1.
Data pengujian alat uji tarik tanpa heat treatment No.
Spesimen Ddalam Sample .
F .
N) Panjang Pertambahan Awal .
Kuningan Aluminium Besi ST 40 Besi Beton TP 280 Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Tabel 2.
Data pengujian alat uji tarik menggunakan heat treatment No.
Spesimen Ddalam Sample .
Panjang F .
N) Awal .
Pertambahan panjang .
Kuningan Aluminium Besi ST 40 Besi Beton TP Menentukan Tegangan Spesimen Tanpa heat treatment dan dengan menggunakan heat treatment Berdasarkan Tabel 1 dan Tabel 2 dapat diperoleh nilai tegangan spesimen menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan:
: besarnya tegangan (N/mm.
: Gaya .
N) : Luas penampang awal benda uji .
Tegangan Spesimen tanpa heat treatment Tegangan Spesimen menggunakan heat treatment Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Grafik 1.
Kurva Perbandingan Nilai Tegangan Spesimen Uji Pada Grafik 1 menunjukan perbandingan nilai tegangan tarik pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment dan menggunakan heat treatment, diketahui spesimen yang mempunyai tegangan tarik terkecil yaitu aluminium sebesar 566 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatment ) dan 439 N/.
m^2 ) .
enggunakan heat treatmen.
Sedangkan untuk spesimen yang mempunyai tegangan tarik terbesar yaitu besi beton tp 280 .
anpa heat treatmen.
sebesar 1012 N/.
m^2 ) dan besi st 40 .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 895 N/.
m^2 ) .
Menentukan regangan spesimen tanpa heat treatment dan menggunakan heat Nilai regangan spesimen dapat diperoleh menggunakan rumus sebagai berikut:
Keterangan .
: Besar regangan : pertambahan panjang benda .
: Panjang awal benda uji .
Regangan spesimen tanpa heat treatment Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Regangan spesimen menggunakan heat treatment Grafik 2.
Kurva Perbandingan Nilai Regangan Spesimen Uji Pada Grafik 2 menunjukan perbandingan nilai regangan tarik pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment vs menggunakan heat treatment, didapatkan data spesimen yang mempunyai regangan tarik terkecil yaitu besi beton tp 280 .
anpa heat treatmen.
sebesar 6,5 dan aluminium .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 3,5.
Sedangkan untuk Spesimen yang mempunyai regangan tarik terbesar yaitu kuningan .
anpa heat treatmen.
sebesar 8,5 dan Besi ST 40 .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 5,4 Menentukan modulus elastisitas tanpa heat treatment dan menggunakan heat Nilai modulus elastisitas spesimen dapat diperoleh menggunakan rumus:
Keterangan :
: Besar modulus elastisitas (N/mm.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
: regangan : Tegangan (N/mm.
Modulus elastisitas tanpa heat treatment Modulus elastisitas menggunakan heat treatment Grafik 3.
Kurva Perbandingan Nilai Modulus Elastisitas Spesimen Uji Pada Grafik 3 menunjukan perbandingan nilai modulus elastisitas pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment vs menggunakan heat treatment, didapatkan data spesimen yang mempunyai modulus elastisitas terkecil yaitu aluminium sebesar 72,1 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatmen.
dan 124,5 N/.
m^2 ) .
enggunakan heat treatment ).
Sedangkan spesimen yang memiliki modulus elastisitas terbesar yaitu besi beton tp 280 dengan nilai 156,4 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatmen.
dan 198,8 N/.
m^2 ) .
enggunakan heat treatmen.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Tabel 3.
Hasil perhitungan uji tarik tanpa heat treatment No.
Spesimen Sample Ddalam .
F .
N) Panjang Awal Pertambahan Tegangan .
as/yayeay.
Regangan Modulus Elastisitas .
as/yayeay.
Kuningan Aluminium Besi ST 40 Besi Beton TP Modulus Temp Elastisitas HeatTreat .
as/yayeay.
Tabel 4.
Hasil perhitungan uji tarik menggunakan heat treatment No.
Spesimen Ddalam Panjang Pertambahan Tegangan Sample .
N) Awal .
as/yayeay.
Rega
Kuningan Aluminium
Besi ST 40
Besi Beton
TP 280
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Mikroskop MakroStruktur Berdasarkan pengujian menggunakan alat Mikroskop makrostruktur diperoleh hasil foto spesimen sebagai berikut:
Tabel 5.
Hasil Foto Spesimen Uji Tanpa Heat Treatment No.
Sample Spesimen Kuningan Foto Spesimen Perbesaran 10 yyA yea Foto Spesimen Perbesaran 30 yyA yea Kategori Spesimen Getas Ditandai dgn Adanya banyak perpotongan pada bulir2 patahan Aluminium Ulet Ditandai dgn Ada banyaknya rongga2 atau lubang2 kecil .
pada Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
No.
Sample Spesimen
Besi ST 40
Foto Spesimen
Perbesaran 10 yyA
Foto Spesimen
Perbesaran 30 yyA
Kategori Spesimen
Ulet
Ditandai dgn Ada atau lubang2
Besi Beton
Ulet
TP 280
Ditandai dgn Ada .
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Tabel 6.
Hasil Foto Spesimen Uji Menggunakan Heat Treatment No.
Sample Spesimen Kuningan Foto Spesimen Perbesaran 10 yyA yea Foto Spesimen Perbesaran 30 yyA yea Kategori Spesimen Getas Ditandai dgn Adanya pada bulir2 Aluminium Ulet Ditandai dgn Adanya pada bulir2 Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
No.
Sample Spesimen Besi ST 40 Foto Spesimen Perbesaran 10 yyA Foto Spesimen Perbesaran 30 yyA Kategori Spesimen Ulet Ditandai dgn Ada rongga2 atau lubang2 kecil .
pada Besi Beton
Ulet
TP 280
Ditandai dgn Ada rongga2 atau lubang2 kecil .
pada KESIMPULAN Hasil dari pengujian tegangan tarik pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment dan menggunakan heat treatment, didapatkan data spesimen yang mempunyai tegangan tarik terkecil yaitu Aluminium sebesar 566 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatment ) dan 439 N/.
m^2 ) .
enggunakan heat treatmen.
Sedangkan untuk spesimen yang mempunyai tegangan tarik terbesar yaitu Besi Beton TP 280 .
anpa heat treatmen.
sebesar 1012 N/.
m^2 ) dan Besi ST 40 .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 895 N/.
m^2 ).
Hasil dari pengujian regangan tarik pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment vs menggunakan heat treatment, didapatkan data spesimen yang mempunyai regangan tarik terkecil yaitu Besi Beton TP 280 .
anpa heat treatmen.
sebesar 6,5 dan Aluminium .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 3,5.
Sedangkan untuk Spesimen yang mempunyai regangan tarik terbesar yaitu Kuningan .
anpa heat treatmen.
sebesar 8,5 dan Besi ST 40 .
enggunakan heat treatmen.
sebesar 5,4.
Jurnal Mekanova : Mekanikal.
Inovasi dan Teknologi Volume 8.
No.
Oktober 2022
P-ISSN : 2477-5029
E-ISSN : 2502-0498
Hasil dari pengujian modulus elastisitas pada ke-4 spesimen uji tanpa heat treatment vs menggunakan heat treatment, didapatkan data spesimen yang mempunyai modulus elastisitas terkecil yaitu Aluminium sebesar 72,1 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatmen.
dan 124,5 N/.
m^2 ) .
enggunakan heat treatment ).
Sedangkan spesimen yang memiliki modulus elastisitas terbesar yaitu Besi Beton TP 280 dengan nilai 156,4 N/.
m^2 ) .
anpa heat treatmen.
dan 198,8 N/.
m2 ) .
enggunakan heat treatmen.
Hasil dari pengujian mikroskop macro struktur, ketika material dipanaskan sampai mendekati titik kritisnya, material tersebut akan membentuk sebuah sifat baru yang akan membuatnya berubah sifat menjadi ulet atau getas.
SARAN
Perlu dilakukannya analisa uji tarik serta analisa struktur material dengan perbandingan temperatur heat treatment yang lebih bervariatif untuk mengetahui karakteristik dari struktur material yang lebih mendetail.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih.
D4 RPM sekolah vokasi UNDIP sebagai pemberi dana, dan Lab Metalurgi Teknik Mesin UNDIP yang membantu proses pelaksanaan penelitian.
DAFTAR PUSTAKA