tensile fix
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Tensile Fix
1/17
TENSILE TEST
1. Tujuan Percobaan
1.1. Mengetahui langkah-langkah dari pengujian tarik
1.2. Mengetahui hasil pengujian tarik
1.3. Mengetahui sifat-sifat mekanik seperti kekuatan mulur,
perpanjangan, modulus elastis, reduksi penampang dan ketangguhan
1.4. Mengetahui hubungan kurva beban-pertambahan panjang dengan
kurva tegangan regangan
1.5. Mengetahui hubungan kurva tegangan regangan teknik dengan
tegangan regangan sebenarnya
2. Metode Percobaan
2.1 lat dan bahan yang digunakan!2.1.1 "eralatan yang digunakan dalam pengujian #ensile adalah!
1. Mesin tarik $olfret #ensile-%ending dengan kapasitas
maksimal 3&& kg
2. 'angka (orong dengan ketelitian &,1 mm
3. Milimeter blo)k
4. Marker
2.1.2 (pesimen yang digunakan dalam pengujian #ensile adalah!
1. %aja *(* 1&4&
2. luminium lloy 2&24
2.2 +angkah per)obaan!1. atat data mesin tarik
2. kur dimensi spesimen panjang spesimen a/al, gage length a/al,
diameter a/al, luas spesimen a/al0 dengan menghitung nilai rata-
rata dari tiga kali pengukuran.
3. (ebelum spesimen dipasang pada mesin tarik, buatlah grip pada
plain end shouldered end, threaded end, pin end, dan /eld end0
agar pada saat ditarik spesimen tidak mengalami slip
4. (pesimen dipasang pada penjepit
5. tur skala pembebanan. ertas grafik dan pena dipasang
. "emberian pembebanan
. (elama penarikan perhatikan pembebanan yang terjadi pada
spesimen maupun grafik besarnya0 beban yield, perpanjangan saat
yield, beban maksimum, perpanjangan saat beban maksimum,
beban saat patah dan perpanjangan saat patah
. (etelah patah, spesimen dilepas dari penjepit
edua bagian spesimen yang patah digabung kembali, kemudian
diukur dan di)atat dimensi spesimen yang patah panjang spesimen
-
7/24/2019 Tensile Fix
2/17
akhir, gage length, diameter akhir, luas spesimen akhir, yield strength,
elongation dan redu)tion area0
3. Hasil yang didapat
3.1. 6ata hasil per)obaan
!T! !lu"iniu" #aja
Sebelum percobaan
(tandar pengujian '*( 7 2241 '*( 7 2241
(tandar spesimen '*( 7 22&1 '*( 7 22&1
"anjang spesimen a/al mm0 3&2.5 2.5
8auge length a/al, +o mm0 51.15 5&.5
6iameter a/al, 6o mm0 15. 12.3
+uas spesimen a/al, o mm90 13.44 11.24
Saat Percobaan
%eban lumer, "y :0 54.
L saat yield mm0
%eban maksimum, "u :0 52.4 3 L saat patah mm0 .& 1&.54
Sesudah Percobaan
"anjang spesimen akhir mm0 3& 315
8auge length, +1 mm0 &.23 1.1
6iameter akhir, 61 mm0 1&.54 .5
+uas spesimen akhir, 1 mm90 .2& 1.43
;ield strength, kg0 atau
mm0 54.3 4.3
3.2. nalisa data dan )ontoh perhitungan
3.2.1. ontoh "erhitungan
ontoh perhitungan pada spe)imen baja- Menghitung skala @ dan ; !
X= L saat patah
jumlah kotak sb . X X=
10.54
19=0.554
Y= Pu
jumlah kotak sb .Y Y=
93
58=1.603
- Men)ari #egangan #eknik At 0 dan ?egangan #eknik Bt 0
saat posisi ultimate
A0=
1
4
D0
2
-
7/24/2019 Tensile Fix
3/17
A0=
1
4 (12.36)2 A
0=119.924mm2
A1=
1
4 D
1
2
A1=
1
4 (8.85)2A
1=61.483mm2
t=Pu
Ao=
93
119.924t=0.775
kN
mm2
t=L
L0
=10.54
50.56t=0.208
mm
mm
- Men)ari #egangan (ebenarnya As 0 dan ?egangan
(ebenarnya Bs 0
As C At 1 D Bt 0
C &.5 1 D &.2& 0
C &.3kN
mm2
Bs C ln 1D Bt 0
C ln 1D&.2&0
C &.1
mm
mm
- Men)ari #egangan ;ield Ay 0, persentase perpanjangan
%EL0, dan persentase reduksi luas %RA0
y=P y
A0=
54.8
119.924y=0.456
kN
mm2
%EL=
l fl0l0
100
C61.150.56
50.56 100%EL= 2&.4 >
%!A=
A0A f
A0 100
119.92461.483
61.483 100%!A= 5.&5 >
ontoh perhitungan pada spe)imen luminium
- Menghitung skala @ dan ; !
-
7/24/2019 Tensile Fix
4/17
X= L saat patah
jumlah kotak sb . X X=
9.08
16.5=0.550
Y= Pu
jumlah kotak sb .Y Y=
52.4
32=1.637
- Men)ari #egangan #eknik At 0 dan ?egangan #eknik Bt 0
saat posisi ultimate
A0=
1
4 D
0
2
A0=
1
4 (15.7)2 A
0=193.494mm2
A1=
1
4 D
1
2
A1=
1
4 (10.54 )2A
1=87.206mm2
t=Pu
Ao=
52.4
193.494t=0.271
kN
mm2
t=L
L=
9.08
51.15t=0.177
mm
mm
- Men)ari #egangan (ebenarnya As 0 dan ?egangan
(ebenarnya Bs 0
As C At 1 D Bt 0
C &.21 1D &.1 0
C &.31kN
mm2
Bs C ln 1D Bt 0
C ln 1 D &.1 0
C &.12
mm
mm
- Men)ari #egangan ;ield Ay 0, persentase perpanjangan
%EL0, dan persentase reduksi luas %RA0
y=P y
A0=
y= kN
mm2
%EL=
l fl0l0
100
-
7/24/2019 Tensile Fix
5/17
60.2351.15
51.15 100%EL=17.75
%!A=
A0A f
A0 100
193.49487.206
193.494 100%!A=54.93
-
7/24/2019 Tensile Fix
6/17
3.2.2. Tabel Hasil Per$itungan
3.2.2.1. #abel "erhitungan %aja
dat
a
s%ala
&
s%ala
y& y 'l ("") P (%N) l* !* ln !n +T ,T +S ,S -et.
1 &.554 2.&&& & & &.&&& &.&&&
5&.5
& 11.24
5&.5
& 11.24 &.&&& &.&&&
&.&&
& &.&&&
2 &.554 1.5 1 1 &.554 1.5
5&.5
& 11.24 51.114 11.24 &.&11 13.25& &.&11 13.35
3 &.554 1.5 2 2 1.1& 3.15&.5
& 11.2451.
11.352 &.&22 2.5&&&.&2
2 2.&1
4 &.554 1.5 3 4 1.2 .35
5&.5
& 11.24
52.22
2 11.1& &.&33 53.&&&
&.&3
2 54.42
5 &.554 1.5 4 2.21 .534
5&.5
& 11.24
52.
114. &.&44 .5&&
&.&4
3 2.5
&.554 1.5 5 13 2.& 2&.5
5&.5
& 11.24
53.33
& 113.5 &.&55
12.25
1
&.&5
3
11.
&.554 1.5 1 3.324 3&.11
5&.5
& 11.24
53.
4 112.52 &.&
251.5
1
&.&
4
2.3&
2yield
&.554 1.5 2 3. 4.&1
5&.5
& 11.24
54.43
111.31 &.&
34.25
2
&.&
4
413.2
4
&.554 1.5 3 4.432 &.32
5&.5
& 11.24
54.
2 11&.25 &.&
5&3.5&
2
&.&
4
54.3
1& &.554 1.5 44 4. .1
5&.5
& 11.24
55.54
1&.15
&.&
53.&&
3
&.&
4
4&.4
11 &.554 1.5 1& 4 5.54& .1
5&.5
& 11.24
5.1&
&
1&.&
1 &.11&
4.25
3
&.1&
4
2&.3
3
12 &.554 1.5 11 53 .&4 4.21 5&.5 11.24 5.5 1&.&2 &.121 &2.25 &.114 .
-
7/24/2019 Tensile Fix
7/17
& 4 4 3
13 &.554 1.5 12 55 .4 .35
5&.5
& 11.24
5.2&
1&5.
&.131
2.5
3
&.12
4
24.5
5
14 &.554 1.5 13 5 .2&2 &.53
5&.5
& 11.24
5.
2
1&4.
1 &.142
55.25
3
&.13
3
2.3
5
15 &.554 1.5 14 5 .5 2.12
5&.5
& 11.24
5.31
1&3.
4 &.153
.5&
3
&.14
3
.3
3
1 &.554 1.5 15 5 .31& 2.12
5&.5
& 11.24
5.
&
1&2.
&.14
.5&
3
&.15
2
4.1
4
1 &.554 1.5 1 5 .5 2.5
5&.5
& 11.24
5.14
1&2.51
3 &.1&
5.12
&.15
&.
5#(
1 &.554 1.5 1
5.&
& .4 2.12
5&.5
& 11.24
5.42
4
1&2.&3
5 &.15
.5&
3
&.1
2
&3.23
5
1 &.554 1.5
1.
&
5.&
& .41 .4
5&.5
& 11.24
5.
1&1.&
3 &.1
42.&&
3
&.1
1
&.21
2& &.554 1.5 1 52.& .2 2.25&.5
& 11.24&.53
21&&.1
&.1.&&
3&.1
&24.
21 &.554 1.5 1 4 1&.52 .22
5&.5
& 11.24
1.&
.25 &.2&
3.&&
3
&.1
.411fra)ture
3.2.2.2. #abel "erhitungan luminium
dat
a s%ala & s%ala y & y
'l
("") P (%N) l* !* ln !n +T ,T (Mpa) +S ,S (Mpa) -et.
1&.55&3&
31.232
& & & &51.1
52&1.&
51.15 2&1.& & & & &
2
&.55&3&
3
1.232
1 &.3
&.55&3&
3
&.41
51.1
5
2&1.&
51.&&3
1.1
&.&1&5
2.42124
2
&.&1&&
1
2.45424
-
7/24/2019 Tensile Fix
8/17
3
&.55&3&
3
1.232
2 2
1.1&&&
3.2545
51.1
5
2&1.&
52.25&
1
1.24
&.&2151
2
1.14
1
&.&212
1.535
1
4
&.55&3&
3
1.232
3 4.1
1.5&&
.2&5
51.1
5
2&1.&
52.&&
1
14.3
5
&.&3225
33.1431
2
&.&31
34.2554
2
5
&.55&3&
3
1.232
4 .
2.2&121
2
1&.4&3
51.1
5
2&1.&
53.3512
1
12.4
5
&.&43&34
5
53.4144
&1
&.&4213
4
55.15
&.55&3&
3
1.232
5
1&.
2.5151
5
1.24
51.1
5
2&1.&
53.&15
2
1&.
5
&.&533
1
5.34&
3
&.&523
&.4&
5
&.55&3&3 1.232 14. 3.3&11 23.5&1 51.15 2&1.& 54.4512 1.2 &.&4551 11.13 &.&2554 125. yield
&.55&3&
3
1.232
2&.
3.5212
1
33.522
51.1
5
2&1.&
55.&&21
2
1.
&.&531&
3
1.3123
13
&.&2&
1.2
&.55&3&
3
1.232
2.
4.4&242
4
43.2
51.1
5
2&1.&
55.5524
2
15.12
4
&.&&
215.232
5
&.&25
5
233.23
1&
&.55&3&
3
1.232
2.
4.522
4.1
4
51.1
5
2&1.&
5.1&2
3
13.31&
5
&.&2
5
23.54
31
&.&242
2
22.2
4
11
&.55&3&
3
1.232
1&
31.
5.5&3&3 51.423
51.1
5
2&1.&
5.53&
3
11.52
&.1&5
1
255.24
13
&.1&21
3 23.2
12
&.55&3&
3
1.232
11
32.
1
.&5333
3
52.232
51.1
5
2&1.&
5.2&33
3
1.3
&.11344
25.&34
5 &.1115
2&.55
4
13
&.55&3&
3
1.232
12
32.
2
.&33
52.4
51.1
5
2&1.&
5.53
4
1.&&
5
&.121&3
4
2&.12
&
&.12142
4
24.25
5 #(
14
&.55&3&
3
1.232
13
31.
.1533
51.423
51.1
5
2&1.&
5.3&3
4
1.3
&.132
255.24
13
&.13&&
21.533
15
&.55&3&
3
1.232
14
2.
.&424
2
4.1
4
51.1
5
2&1.&
5.542
4
14.4&
5
&.15&2&
23.54
31
&.14&3&
1
25.5
1
&.55&3&
3
1.232
15
2.
4
.25454
5
44.5
2
51.1
5
2&1.&
5.4&45
5
13.121
&.113
2
221.2
51
&.14&
25.55
-
7/24/2019 Tensile Fix
9/17
1
&.55&3&
3
1.232
1
24.
.&44
4&.&323
51.1
5
2&1.&
5.54
5
11.532
&.1213
1.1&22
&.152
233.3
1
&.55&3&
3
1.232
1.
5
23.
1 .& 3.513
51.1
5
2&1.&
&.23
1&.4
1
&.151
1
1.5&
4
&.134&
22&.155
2
fra)tur
e
-
7/24/2019 Tensile Fix
10/17
3.3. "embahasan
3.3.1 "embahasan grafik tegangan E regangan teknik
3.3.1.1 8rafik tegangan E regangan teknik spesimen baja
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.2500.000
100.000200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
700.000
800.000
900.000
Kurva T - T (Baja)
T (mm/mm)
T (kN/mm2)
8ambar 3.1 8rafik tegangan E regangan teknik pada
spesimen baja
8ambar 3.1 menunjukkan hasil dari pengujian tarik berupa
grafik tegangan E regangan teknik pada spesimen baja. %erdasarkan
grafik tersebut dapat kita amati bah/a pada titik ke E 1 titik pertama
dihitung nol0 merupakan titik tertinggi pada kurva, yang berarti bah/a
titik tersebut merupakan #( ltimate #ensile (trength0 yaitu titik
maksimum sebesar 3 k:. "ada titik ke E 1 kurva turun yang
menandakan bah/a nilai pembebanan tidak lagi sebesar pembebanan
a/al. 8rafik tegangan E regangan teknik ini didapat dengan mengubah
grafik " - L yang didapat pada saat pengujian.
8rafik tegangan E regangan yang ditunjukkan pada gambar 3.1
menunjukkan sifat material yang diujikan merupakan material yang
ulet dilihat dari pertambahan panjang dari garis regangan atau strain.
(e)ara teori pertambahan panjang sebanding dengan besar
pembebanan sampai ke titik proporsional.
-
7/24/2019 Tensile Fix
11/17
3.3.1.2 8rafik tegangan E regangan teknik spesimen aluminium
0
50
100
150
200
250
300
Axis Title
8ambar 3.2 8rafik tegangan E regangan teknik pada
spesimen aluminium.
8ambar 3.2 menerangkan tentang hasil pengujian tarik berupa
grafik tegangan E regangan teknik pada spesimen aluminium. (eperti
pada gambar 3.1 pada grafik tegangan E regangan teknik dengan
spesimen aluminium juga terdapat #( ltimate #ensile (trength0
sebesar 52,4 k: yang dapat dilihat pada titik ke-12. "ada titik ke E 13
kurva turun yang menandakan bah/a nilai pembebanan tidak lagi
sebesar pembebanan a/al. 8rafik tegangan E regangan teknik ini
didapat dengan mengubah grafik " -
L
yang didapat pada saat
pengujian.
8rafik tegangan E regangan yang ditunjukkan pada gambar 3.2
menunjukkan sifat material yang diujikan merupakan material yang
ulet dilihat dari pertambahan panjang dari garis regangan atau strain.
:amun apabila dibandingkan dengan spesimen baja, aluminium lebih
ulet. Fal tersebut dapat dilihat dari garis yang ditunjukkan setelah
men)apai #(. "ertambahan panjang pada spesimen aluminium lebih
-
7/24/2019 Tensile Fix
12/17
besar bila dibanding dengan spesimen baja. (e)ara teori pertambahan
panjang sebanding dengan besar pembebanan sampai ke titik
proporsional.
3.3.2 "embahasan grafik tegangan-regangan sebenarnya baja dan l0
3.3.2.1 8rafik tegangan E regangan sebenarnya spesimen baja
0.000 0.050 0.100 0.150 0.2000.000
200.000
400.000
600.000
800.000
1,000.000
Kurva S - S (Baja)
s (mm/mm)
S (kN/mm2)
8ambar 3.3 8rafik tegangan E regangan sebenarnya pada
spesimen baja
8ambar 3.3 merupakan gambar grafik tegangan E regangan
sebenarnya hasil dari pengujian tarik pada spesimen baja. %erbeda
dengan grafik tegangan E regangan teknik, pada grafik tegangan E
regangan sebenarnya setelah mengalami #( kurva akan tetap naik
sampai spesimen itu mengalami patah. Fal ini dipengaruhi oleh
penggunaan luasan sesaat s0 di mana setelah yield spesimen
mengalami penge)ilan luas penampang atau ne)king namun beban yang
diberikan terus meningkat. (ehingga dari rumus tegangan yaitu beban
"0 dibagi luasan sesaat s0 yang menurun akibat ne)king. Maka nilai
pertambahan tegangan pun menjadi selalu naik. #itik pembebanan
maksimum dan daerah spesimen tersebut mengalami ne)king tidak
begitu jelas berbeda dengan grafik tegangan E regangan teknik yang
hasilnya dapat langsung diba)a pada kurvanya.
-
7/24/2019 Tensile Fix
13/17
"erhitungan untuk mendapatkan nilai tegangan sebenarnya pada
grafik adalah melalui beban "0 dari grafik " - Gl dibagi dengan luas
penampang 0 di mana luas penampang yang digunakan pada grafik
tegangan - regangan sebenarnya adalah luas penampang sesaat s0.
"ada grafik tegangan E regangan sebenarnya didapat dari perhitungan
logaritma natural gage length saat patah dibagi dengan gage length a/al.
3.3.2.2 8rafik tegangan E regangan sebenarnya spesimen aluminium
0
50
100
150
200
250
300
350
Axis Title
8ambar 3.4 8rafik tegangan E regangan sebenarnya pada
spesimen aluminium.
8ambar 3.4 merupakan gambar grafik tegangan E regangan
sebenarnya hasil dari pengujian tarik pada spesimen aluminium. %erbeda
dengan grafik tegangan E regangan teknik, pada grafik tegangan E
regangan sebenarnya setelah mengalami #( kurva akan tetap naik
sampai spesimen itu mengalami patah. Fal ini dipengaruhi oleh
penggunaan luasan sesaat s0 di mana setelah yield spesimen
mengalami penge)ilan luas penampang atau ne)king namun beban yang
diberikan terus meningkat. (ehingga dari rumus tegangan yaitu beban
"0 dibagi luasan sesaat s0 yang menurun akibat ne)king. Maka nilai
pertambahan tegangan pun menjadi selalu naik. #itik pembebanan
maksimum dan daerah spesimen tersebut mengalami ne)king tidak
-
7/24/2019 Tensile Fix
14/17
begitu jelas berbeda dengan grafik tegangan E regangan teknik yang
hasilnya dapat langsung diba)a pada kurvanya.
"erhitungan untuk mendapatkan nilai tegangan sebenarnya pada
grafik adalah melalui beban "0 dari grafik " - Gl dibagi dengan luas
penampang 0 di mana luas penampang yang digunakan pada grafik
tegangan - regangan sebenarnya adalah luas penampang sesaat s0.
"ada grafik tegangan E regangan sebenarnya didapat dari perhitungan
logaritma natural gage length saat patah dibagi dengan gage length a/al.
3.3.3 "erbandingan grafik tegangan-regangan teknik dan sebenarnya
baja dan l0
0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.2500.000
200.000
400.000
600.000
800.000
1,000.000
Kurva T - T da S - S (Baja)
T/s (mm/mm)
T/S (!"/mm2)
8ambar 3.5 8rafik At - t dan As - s pada spesimen baja
8ambar 3.5 menunjukkan perbedaan grafik tegangan E regangan
teknik dengan grafik tegangan regangan sebenarnya. 6ari dua kurva
yang dihasilkan dari pengujian tarik, yaitu grafik tegangan E regangan
teknik dengan grafik tegangan E regangan sebenarnya dapat dilihat
bah/a grafik tegangan regangan sebenarnya tidak mengalami penurunan
kurva. %erbeda dengan grafik tegangan regangan teknik yang mengalami
penurunan kurva dan daerah ne)king terlihat.
-
7/24/2019 Tensile Fix
15/17
"erbedaan tersebut terjadi disebabkan oleh seperti yang sudah
dijelaskan yaitu faktor pembagi pada At - t dan As - s. At didapat
dengan membagi besar beban "0 dengan luas penampang a/al
spe)imen o0, sedangkan As didapat dengan membagi besar beban "
dengan luas penampang sebenarnya s0. Fasilnya s lebih ke)il
dibanding dengan o, itu sebabnya As lebih besar daripada At. ntuk s
didapat dengan membagi besar perpanjangan dengan panjang
sebenarnya yang diakumulasikan dengan s sebelumnya. (edangkan t
didapat dengan membagi besar perpanjangan dengan panjang a/al
spesimen.
0
50
100
150
200
250
300
350
T#!$!
S#%#ar&a'$s T$*#
8ambar 3. 8rafik At - t dan As - s pada spesimen aluminium
8ambar 3. menunjukkan perbedaan grafik tegangan E regangan
teknik dengan grafik tegangan regangan sebenarnya. 6ari dua kurva
yang dihasilkan dari pengujian tarik, yaitu grafik tegangan E regangan
teknik dengan grafik tegangan E regangan sebenarnya dapat dilihat
bah/a grafik tegangan regangan sebenarnya tidak mengalami penurunan
kurva. %erbeda dengan grafik tegangan regangan teknik yang mengalami
penurunan kurva dan daerah ne)king terlihat.
"erbedaan tersebut terjadi disebabkan oleh seperti yang sudah
dijelaskan yaitu faktor pembagi pada At - t dan As - s. At didapat
-
7/24/2019 Tensile Fix
16/17
dengan membagi besar beban "0 dengan luas penampang a/al
spe)imen o0, sedangkan As didapat dengan membagi besar beban "
dengan luas penampang sebenarnya s0. Fasilnya s lebih ke)il
dibanding dengan o, itu sebabnya As lebih besar daripada At. ntuk s
didapat dengan membagi besar perpanjangan dengan panjang
sebenarnya yang diakumulasikan dengan s sebelumnya. (edangkan t
didapat dengan membagi besar perpanjangan dengan panjang a/al
spesimen.
4. esimpulan1. 6ari pengujian tarik didapat hasil berupa tabel yang ter)antum pada
3.2.2 #abel hasil perhitungan untuk spesimen baja dan spesimen
aluminium. Fasil yang di dapat berupa dimensi a/al panjang a/al gage
length, luasan a/al, diameter a/al0 dan dimensi akhir, kemudian dia)ari
pula >=+ H >? dengan menggunakan perumusan seperti yang sudah
dijelaskan pada pembahasan.
2. 6ari data hasil per)obaan dapat dilihat bah/a material yang lebih kuat
adalah baja, karena mampu menerima beban lebih besar daripada
aluminium.
3. 6ari data hasil per)obaan juga dapat dilihat bah/a baja lebih kaku dari
aluminium, karena nilai modulus elastisitas
-
7/24/2019 Tensile Fix
17/17
. Fubungan antara grafik tegangan E regangan teknik dengan grafik
tegangan E regangan sebenarnya adalah perhitungan untuk mendapatkan
nilai tegangan sebenarnya pada grafik adalah melalui beban "0 dari
grafik " - Gl dibagi dengan luas penampang 0 di mana luas penampang
yang digunakan pada grafik tegangan - reganan sebenarnya adalah luas
penampang sesaat s0.