laporan Uji Tarik PDF

Preview

Summary

Warning: TT: undefined function: 32PRAKTIKUM LABORATORIUM METALURGIUJI TARIKOleh Nama : Jessie Lestari NRP : C Hari praktikum : Senin Tanggal praktikum : 11 Mei 2020 Jam praktikum : 15-18.PROGRAM STUDI TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIUNIVERSITAS KRISTEN PETRASURABAYABAB IALAT, BAHAN DAN PROSE...

Description

PRAKTIKUM LABORATORIUM METALURGI UJI TARIK

Oleh Nama

: Jessie Lestari

NRP

: C13180045

Hari praktikum

: Senin

Tanggal praktikum

: 11 Mei 2020

Jam praktikum

: 15.30-18.30

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KRISTEN PETRA SURABAYA 2020

BAB I ALAT, BAHAN DAN PROSEDUR PERCOBAAN 1.1 Alat dan Bahan 1. Mesin uji Tarik-bending Cesare Galbadini – Galarate tipe PM/60 2. Baja ST 42 dan ST 60 3. Jangka sorong 4. Gergaji tangan 5. Spidol atau tip ex 6. Penggaris 1.2 Prosedur Percobaan 1. Meminjam dan menyiapkan alat-alat yang dibutuhkan untuk melakukan praktikum. 2. Mencari diameter efektif (De) dari spesimen dengan cara mengukur spesimen yang akan digunakan di lima bagian yang acak menggunakan jangka sorong. 3. Setelah mendapatkan diameter efektif, menghitung semua yang dibutuhkan (A, De, Lo, P dan Lspesimen) untuk mendapatkan panjang yang diperlukan spesimen tersebut, kemudian memotong spesimen dengan menggunakan cekam dan gergaji. 4. Memberi tanda pada spesimen dengan menggunakan tip ex atau spidol untuk melakukan pengujian dengan urutan daerah cekam, daerah toleransi cekam, daerah uji tarik, daerah toleransi cekam dan, daerah cekam. 5. Meletakkan spesimen pada cekam sesuai dengan tanda. 6. Memasukkan data pada aplikasi di komputer untuk melakukan pengujian dan jangan lupa melakukan kalibrasi. 7. Melakukan pengujian. 8. Menunggu spesimen hingga memanjang dan putus. 9. Setelah putus menyatukan kembali spesimen tersebut dan mengukur kembali Lo yang baru. 10. Melakukan langkah 3-9 kembali untuk menguji spesimen ke-dua. 11. Kembalikan alat-alat yang telah digunakan ke tempat semula setelah percobaan berlangsung.

1

BAB II HASIL PERCOBAAN DAN PENGOLAHAN DATA

Gambar 2.1 Hasil Uji Tarik Spesimen ST 42

Gambar 2.2 Hasil Uji Tarik Spesimen ST 60

Perhitungan matematika pada spesimen ST 42: 𝑑1 = 15,8 𝑚𝑚, 𝑑2 = 15,8 𝑚𝑚, 𝑑3 = 15,9 𝑚𝑚, 𝑑4 = 15,9 𝑚𝑚, 𝑑5 = 15.85 𝑚𝑚 𝑑1+𝑑2+𝑑3+𝑑4+𝑑5

De=

5

𝜋.𝐷𝑒 2

A=

4

=

3,14.15 ,852 4

=

15,8+15,8+15,9+15,9+15.85 5

= 15,85 𝑚𝑚

= 197,21 𝑚𝑚2

𝑙𝑜 = 8. 𝐷𝑒 = 8. 15,85 = 126,8 𝑚𝑚 𝑃 = 𝐷𝑒 + 𝐿𝑜 = 15,85 + 126,8 = 142,65 𝑚𝑚 𝐿𝑠𝑝𝑒𝑠𝑖𝑚𝑒𝑛 = 160 + 𝑃 = 160 + 142,65 = 302,65 𝑚𝑚

2

Perhitungan untuk grafik: Untuk data t = 1 s

•

Δ𝐿1 0,01898 = 0,00015 = 126,8 𝐿𝑜 23,04 𝐹1 = σ= = 0,11683 𝐴 197,21 0,11683 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑢𝑠 𝑌𝑜𝑢𝑛𝑔 = = 780,5066 0,00015 ε=

Tabel 2.1 Perhitungan Grafik ST 42

Time (s)

Extension (mm)

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

0,01898 0,01906 0,01905 0,01964 0,02824 0,03731 0,04589 0,0545 0,06454 0,07429

Load (kgf)

ε

σ

Modulus Young

23,04 86,19 131,1 149,01 159,71 169,52 180,45 190,53 200,6 210,05

0,00015 0,00015 0,00015 0,000155 0,000223 0,000294 0,000362 0,00043 0,000509 0,000586

0,11683 0,43705 0,66477 0,75559 0,80985 0,85959 0,91501 0,96613 1,01719 1,06511

780,5066 2907,531 4424,845 4878,252 3636,284 2921,366 2528,303 2247,798 1998,445 1817,953

𝐿𝑝 = 145 𝑚𝑚 𝐿𝑝−𝐿𝑜

Elongasi =

𝐿𝑜

𝑥100% =

145 −126 ,8 126,8

𝑥100% = 14,353%

Perhitungan matematika pada spesimen ST 60: 𝑑1 = 15,9 𝑚𝑚, 𝑑2 = 16 𝑚𝑚, 𝑑3 = 16 𝑚𝑚, 𝑑4 = 15,9 𝑚𝑚, 𝑑5 = 15,9 𝑚𝑚 𝑑1+𝑑2+𝑑3+𝑑4+𝑑5

De=

5

𝜋,𝐷𝑒 2

A=

4

=

3,14,15,942 4

=

15,9+16 + 16 +15,9+15 ,9 5

= 15,94 𝑚𝑚

= 199,456 𝑚𝑚2

𝑙𝑜 = 8. 𝐷𝑒 = 8. 15,94 = 127,52 𝑚𝑚 𝑃 = 𝐷𝑒 + 𝐿𝑜 = 15,94 + 127,52 = 143,46 𝑚𝑚 𝐿𝑠𝑝𝑒𝑠𝑖𝑚𝑒𝑛 = 160 + 𝑃 = 160 + 143,46 = 303,46 𝑚𝑚

3

Perhitungan untuk grafik: •

Untuk data t = 1 s

ε=

Δ𝐿1 0,0713 = 0,00056 = 127,52 𝐿𝑜

σ=

54,01 𝐹1 = = 0,27079 𝐴 199,456

𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑢𝑠 𝑌𝑜𝑢𝑛𝑔 =

0,27079 = 484,302 0,00056 Tabel 2,2 Perhitungan Grafik ST 60

Time

Extension

Load

(s)

(mm)

(kgf)

ε

σ

Modulus Young

0

0,0713

54,01 0,00056 0,27079

484,302

0,05

0,06964

60,86 0,00055 0,30513

558,733

0,1

0,06986

67,34 0,00055 0,33762

616,277

0,15

0,07164

73,85 0,00056 0,37026

659,062

0,2

0,08008

79,36 0,00063 0,39788

633,591

0,25

0,08872

85,17

0,42701

613,757

0,3

0,09856

90,32 0,00077 0,45283

585,888

0,35

0,10666

96,12 0,00084 0,48191

576,16

0,4

0,11639

101,56 0,00091 0,50918

557,877

0,45

0,1252

106,92 0,00098 0,53606

545,991

0,0007

𝐿𝑝 = 153 𝑚𝑚 𝐿𝑝−𝐿𝑜

Elongasi =

𝐿𝑜

𝑥100% =

153 −127 ,52 127,52

𝑥100% = 19,98117%

4

BAB III ANALISA DATA

Uji Tarik adalah metode pengujian bahan material yang sering dilakukan. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban konstan terhadap suatu spesimen. Pada percobaan ini dilakukan pengujian bahan material dari spesimen berupa baja ST 42 dan ST60, berdasarkan dari penamaannya sudah terlihat bahwa ST 42 memiliki kekuatan Tarik lebih rendah dari pada baja ST 60, penamaan tersebut berpengaruh karena berdasarkan ikatan carbonnya. Semakin kuat dan tingi ikatan carbon semakin tinggi penamaan dari baja tersebut. Pengukuran elongasi pada kedua belah spesimen dapat digunakan untuk memperkirakan keuletan dari suatu material yang dimana material yang ulet akan memiliki elongasi yang lebih besar, Hasil pada percobaan menunjukkan bahwa baja ST 60 memiliki elongasi 19,981% dan ST 40 memiliki elongasi 14,353% yang menunjukkan baja ST 60 memiliki nilai keuletan yang lebih besar dari baja ST 42 sebanyak 5,628%, Berdasarkan grafik yang dibuat baja ST 60 memiliki kemampuan untuk meregang yang lebih besar dan dapat menahan load yang lebih besar dari pada ST 42, Sudut yang dihasilkan dari grafik stress dan strain menghasilkan sudut ST 60 yang lebih besar dari pada ST 42 yang berarti peningkatan stress pada masa deformasi elastis baja ST 60 lebih besar dari pada ST 42, Hasil percobaan bertentangan dengan teori yang ada dimana material yang mengandung karbon yang tinggi akan memiliki tingkat keuletan yang lebih rendah dari pada material yang mengandung karbon yang rendah, hal tersebut munghkin terjadi karena terdapat campuran lain dari baja tersebut.

5

BAB IV KESIMPULAN

Uji Tarik adalah metode prngujian material yang sering digunakan untuk menemukan data dari spesimen untuk mengetahui sifat keuletan material. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan beban konstan terhadap suatu spesimen yang akan diuji, Pengujian dilakukan dengan membandingkan dua buah spesimen yang berbeda yaitu ST 42 dan ST 60. Melakukan perhitungan untuk mencari panjang dari spesimen yang diperlukan untuk melakukan pengujian (Lspesimen) dan berbagai toleransi pada penjepit spesimen pada mesin uji, Pengujian spesimen dimulai dengan meletakkan material pada penjepit pada mesin sesuai dengan tanda yang telah diberikan pada spesimen, Sebelum menjalankan mesin dan mulai melakukan uji tarik praktikan perlu memasukkan data pada aplikasi komputer, Melakukan pengujian dan menjalankan mesin sampai spesimen uji tersebut putus. Hasil pengujian berupa grafik yang akan menggambarkam perbandingan Stress dan Strain, Tegangan merupakan kekuatan yang dilakukan material ketika menahan beban tertentu, sedangkan regangan menunjukkan pertambahan panjang yang terjadi pada material ketika terjadi tegangan, percobaan ini menunjukan bahwa material yang memiliki kandungan karbon yang lebih banyak akan meningkat pada kekerasan dan kekuatan tariknya, sehingga lebih mampu bertahan untuk menahan beban yang berat, namun hal itu tidak berlaku pada keuletannya.

6

BAB V PERTANYAAN DAN JAWABAN

Pertanyaan 1. Mengapa uji tarik lebih sering digunakan dalam pengujian material? Jelaskan! 2. Sebutkan data apa saja yang didapatkan dalam grafik dan berikan penjelasan untuk setiap data! 3. Jelaskan pengaruh kadar karbon pada kekuatan material!

Jawaban 1. Uji tarik merupakan suatu pengujian terhadap suatu material untuk dapat mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, Uji tarik ini sering dilakukan dikarenakan dengan satu kali pengujian dapat diketahui lebih banyak sifat dari suatu material daripada pengujian lainnya, selain itu uji tarik ini termasuk suatu uji yang mendasar dan mudah untuk dilakukan, Kita dapat mengetahui tegangan tarik dan pertambahan Panjang dari suatu material, Melalui uji tarik kita dapat mengetahui kekuatan bahan, keuletan/ kelenturan bahan, ketangguhan bahan dan juga kealastisitas dari bahan yang diuji.

2. Setiap titik pada grafik menunjukkan Stress dan Strain yang dialami oleh spesimen pada saat pengujian dilakukan, Tegangan merupakan kekuatan yang dilakukan material ketika menahan beban tertentu, sedangkan regangan menunjukkan perubahan panjang yang terjadi pada material akibat diberi tegangan, Tegangan maksimal atau UTS merupakan tegangan tertinggi yang dialami oleh spesimen sebelum spesimen mengalami patah, Titik luluh merupakan titik terakhir dari sifat elastis material dan perpindahan ke deformasi plastis, Batas elastis merupakan titik terakhir yang dimana bila beban dilepas benda masij dapat kembali ke bentuk semula atau ke Lo, sedangkan deformasi plastis adalah area yang menunjukkan bahwa pemberian beban yang diluar kekuatan material menyebabkan benda tidak dapat kembali ke bentuk semula atau keadaan Lo, Regangan total merupakan

7

kemampuan benda menerima beban tertentu sampai akhirnya patah atau putus menjadi dua bagian, Titik patah merupakan titik dimana benda atau spesimen yang diuji mengalami rusak atau patah, Strain hardening merupakan proses dimana material akan bertambah keras dan kuat pada deformasi plastis, Necking menunjukkan kapan material dapat mengalami penurunan atau pembentukan leher sebelum akhinya berhenti.

3. Jumlah ikatan karbon mempengaruhi hasil uji tarik. Material yang mengandung karbon yang tinggi akan memiliki sifat getas, namun memiliki kekuatan tarik dan kekerasan yang tinggi. Sedangkan bila kandungan karbon dari material tersebut rendah maka tingkat keuletannya tinggi namun kekuatan tarik dan kekerasannya rendah hal tersebut dapat ditunjukan lewat percobaan yang dilakukan dimana ST42 memiliki perubahan diameter karena tarikan hal itu disebabkan oleh keuletan tersebut.

8

BAB VI LAMPIRAN DATA DAN GRAFIK

ST 42

60

Necking

Strain hardening Elastic deformation

50

UTS Yield point

30

Plastic deformation Fracture

20 10 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

0.18

0.2

STRAIN

Gambar 6,1 Grafik Tegangan dan Regangan Spesimen ST 42

ST 60

Necking

Strain hardening

60 50

Elastic 40 deformation 30 Yield point STRESS

STRES S

40

UTS Fracture Plastic deformation

20 10

α

0

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

STRAIN

Gambar 6,2 Grafik Tegangan dan Regangan Spesimen ST 60

9...