LAPORAN RESMI
TENSILE TEST
Disusun oleh :
1. Sendy Sendy Puspa Puspa Mita Mita S. (651 (651204 204010 0101) 1) 2. Arum Arum Faiz Faizatul atul U. (651 (651204 20401 0117 17)) . !ery Surant Surantaa ". ". (651 (651204 204010 0106) 6) 4. Meis#e Meis#e $% $%ulanda ulanda S. (6512 (6512040 04010& 10&))
PRODI D-4 TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA POLITEKNIK NEGERI SURABAYA !"
BAB I PENDAHULUAN
"#" Tu$u%n "#"#" Tu$u%n U&u&
Ma'asisa dapat mela#u#an penu*ian tari# (Tensile Test ) ter'adap suatu material. "#"# Tu$u%n Khusus
a) Ma'asisa mampu mem+uat diaram teanan,reanan te#ni# dan se+enarnya +erdasar#an diaram +e+an,pertam+a'an pan*an yan di dapat dari 'asil penu*ian. +) Ma'asisa mampu men*elas#an- menanalisa siat,siat me#ani# material yan terdiri dari #e#uatan tari# ma#simum- #e#uatan tari# lulu'- redu/ti%n % area- el%nati%n dan m%dulus elastisitas.
"# D%s%' Teo'i
Penu*ian tari# merupa#an sala' satu +entu# penu*ian merusa# yan dapat diuna#an untu# menanalisa siat me#ani# dari material aal (ra materials) atau material yan tela' menalami pr%sesseperti pr%ses penelasan. Mesin yan diuna#an untu# menu*i adala'
G%&(%' "#) S*e+s% Tensile Test Machine
Siat,siat me#ani# yan +isa didapat#an dari ensile est adala'
• • • •
Ultimate tensile stren't (#e#uatan tari# ma#simum) $ield Stren't (#e#uatan lulu') l%nati%n (reanan) %u'ness (#etanu'an) 3ari pr%ses u*i tari# a#an didapat#an diaram 'asil u*i tari#. Pada
penu*ian tari# spesimen di#enai +a'an u*i a#sial yan sema#in +esar se/ara #%ntinyu. Spesimen dapat +erupa penampan lin#aran atau sei empat. Spesimen di+uat +erdasar#an dari standart yan tela' +a#u- ya#ni ASMASM (Ass%tiati%n S%/iety est and Material)- S(apan ndustrial Standart)- 3 (3eut/'es nstitut %r urmune) dan yan lainnya. erdapat +e+erapa Spesimen pada u*i tari#. entu# spesimen se+aaimana ditun*u##an pada am+ar di +aa' ini "# S,esi&en Pl%+
atan u*i +erupa plat ditentu#an da'ulu aue lent'nya- yaitu 60 mm. Setela' itu diam+il titi# tena' dari aue lent' terse+ut. 8emudian dari u*un,u*un aue lent' di+eri tanda denan peniti# yan #emudian diu#ur #em+ali pan*an aue len'tnya apa#a' tepat 60 mm atau tida#- setela' itu nilainya dimasu##an #edalam penandaan (90).
Gambar I.1. Spesimen Plat # S,esi&en Roun B%'
atan u*i +erupa r%unded ditentu#an dulu aue l en'tnya- yaitu 50 mm lalu ditentu#an titi# tena' aue len'tnya. Setela' itu diam+il titi# tena' dari aue lent' terse+ut. 8emudian dari u*un,u*un aue lent' di+eri tanda denan peniti# yan #emudian diu#ur #em+ali pan*an aue len'tnya apa#a' tepat 50 mm atau tida#setela' itu nilainya dimasu##an #edalam penandaan (9 0).
Gambar I.2. Spesimen Round Bar )# S,esi&en Be+on Nese'
atan u*i +erupa de%rmed dirata#an dulu u*un,u*unnya supaya dapat diper%le' penu#uran pan*an yan le+i' presisi. U*un +atan dapat dirata#an denan /ara di#i#ir maupun dip%t%n denan alat pem%t%n l%am. Setela' itu diu#ur pan*an +atan u*i denan menuna#an *an#a s%r%n. 9alu ditentu#an dulu aue len'tnyayaitu 70 mm lalu ditentu#an titi# tena' aue len'tnya. Setela' itu diam+il titi# tena' dari aue lent' terse+ut. 8emudian dari u*un, u*un aue lent' di+eri tanda denan peniti# yan #emudian diu#ur #em+ali pan*an aue len'tnya apa#a' tepat 70 mm atau tida#setela' itu nilainya dimasu##an #edalam penandaan (9 0).
Gambar I.3. Spesimen Beton Neser
Pada penu*ian tari# spesimen di+eri +e+an u*i a#sial yan sema#in +esar se/ara #%ntinyu. Se+aai a#i+at pem+e+anan a#sial terse+ut- spesimen menalami peru+a'an pan*an. Peru+a'an +e+an (P) dan peru+a'an pan*an (:l) ter/atat pada mesin u*i tari# +erupa rai#- yan merupa#an unsi +e+an dan pertam+a'an pan*an dan dise+ut se+aai rai# P,:l dan #emudian
di*adi#an
rai#
Stress,Strain
menam+ar#an siat +a'an se/ara umum.
("rai#
,
)
yan
Gambar I.4. Grai! P"#l hasil pen$u%ian tari! beberapa lo$am
3ari am+ar 1.4 di atas tampa# +a'a sampai titi# p perpan*anan se+andin denan pertam+a'an +e+an. Pada daera' inila' +erla#u 'u#um !%%#e- sedan#an titi# p merupa#an +atas +erla#unya 'u#um terse+ut. ;le' #arena itu titi# p di se+ut *ua +atas pr%p%rsi%nal. Sedi#it di atas titi# p terdapat titi# e yan merupa#an +atas elastis di mana +ila +e+an di 'ilan#an ma#a +elum ter*adi pertam+a'an pan*an permanen dan spesimen #em+ali #epan*an semula. 3aera' di +aa' titi# e di se+ut daera' elastis. Sedan#an di atasnya di se+ut daera' plastis. 3i atas titi# e terdapat titi# y yan merupa#an titi# yield (lulu') ya#ni di mana l%am menalami pertam+a'an pan*an tanpa pertam+a'an +e+an yan +erarti. 3enan #ata lain titi# yield merupa#an #eadaan di mana spesimen terde%rmasi denan +e+an minimum. 3e%rmasi yan yan di mulai dari titi# y ini +ersiat permanen se'ina +ila +e+an di 'ilan#an masi' tersisa de%rmasi yan +erupa pertam+a'an pan*an yan di se+ut de%rmasi plastis. iti# y di dapat pada perp%t%nan aris terse+ut denan #ur
(am+ar 1.5)
Gambar 1.&. Metode oset untu! menentu!an titi! 'ield
8enai#an +e+an le+i' lan*ut a#an menye+a+#an de%rmasi yan a#an sema#in +esar pada #eseluru'an <%lume spesimen. e+an ma#simum di tun*u##an denan pun/a# #ur
( σ t − σ t ) G'%.i* Te/%n/%n-Re/%n/%n Te*ni*
P − ∆ !asil penu*ian yan +erupa rai# atau #ur
terse+ut
se+enarnya +elum menun*u##an #e#uatan material- tetapi 'anya menun*u##an #e#uatan spesimen sa*a. Untu# mendapat#an #e#uatan
P − ∆ materialnya ma#a rai#
terse+ut 'arus di #%n
dalam teanan,reanan te#ni# (rai#
− ε t
σ t
). "rai#
− ε t di
+uat denan asumsi luas penampan spesimen #%nstan selama penu*ian. ;le' #arena itu penunaan rai# ini ter+atas pada #%nstru#si yan man de%rmasi permanen tida# di per+%le'#an ter*adi. erdasar#an asumsi luas penampan #%nstans terse+ut ma#a persamaan yan di una#an adala'
=
σ t
P A0 0"1
ε t
=
∆l l 0
×100? 01 σ t
@ teanan te#ni# (#mm2)
3imana P
@ teanan te#ni# (#)
A% @ luas penampan aal spesimen (mm2) ε t
@ reanan te#ni# (?) Ο
@ pan*an aal spesimen (mm) B
@ pan*an spesimen setela' pata' (mm)
∆ @ pertam+a'an pan*an (mm) B
− Ο
@
σ
= Ε ⋅ ε 0)1 σ
3imana
Ε
@ teanan stress (#mm2- MPA-Psi)
@ m%dulus elastisitas (#mm2-MPA-Psi) > @ reananstrain (mmmm- inin)
σ
Ε = = tg α ε
041
σ t
. Grai! Gambar 1.(
− ε t
P − ∆ hasil !on)ersi $rai!
(σ s − ε s ) G'%.i* Te/%n/%n-Re/%n/%n Se(en%'n2%
(σ s − ε s ) "rai# teanan,reanan se+enarnya
di +uat denan
#%ndisi luas penampan yan ter*adi selama penu*ian. Penunaan rai# ini #'ususnya pada manua#tur di mana de%rmasi plastis yan ter*adi men*adi per'atian untu# pr%ses pem+entu##an. Per+edaan palin σ t
meny%l%# rai# ini denan denan rai#
− ε t terleta# pada #eadaan σ t
#ur
− ε t setela' titi#
u- #ur
rai#
− ε s #ur
terse+ut di se+a+#an teanan yan ter*adi di per'itun#an untu# luas penampan se+enarnya se'ina mes#ipun +e+an turun namun #arena tin#at pene/ilan penampan le+i' +esar- ma#a teanan yan ter*adi *ua le+i' +esar. erdasar#an asumsi <%lume #%nstan ma#a persamaan yan di una#an adala'
ε t
σ t
s
=
@
(1C
)
031
ε t
ε s
@ Dn ( 1 C
)
01
Untu# men'itun nilai teanan se+enarnya dan reanan se+enarnya pada #edua titi# terse+ut una#an persamaan +eri#ut σ s
=
P Ai 051
ε s
A = n 0 Ai 061
3imanaAi adala' luas penampan se+enarnya Untu# titi# #e,10 A10 adala' luas penampan setela' pata' Sedan#an titi# #e,E- AE nilainya antara A& denan A10
(σ s − ε s ) . Grai! Te$an$an dan Re$an$an sebenarn'a Gambar 1.*
Si.%+ Me*%ni* 2%n/ i %,%+ %'i u$i +%'i* σ y
1. eanan ari# $ield P y σ y
=
A0
071
σ y
3imana Py
@ teanan yield (#mm2) @ +e+an yield (#)
(σ u ) 2. eanan ari# Ma#simumUltimate σ u
=
P u A0 0"!1 σ u
@ teanan ultimate (#mm2)
3imana Pu . eanan (ԑ)
@ +e+an ultimate (#)
ε
=
∆l l 0
× 100 0 0 0""1 ε
3imana
@ reanan (?)
∆
@ pertam+a'an pan*an (mm) Ο
@ pan*an aal spesimen (mm) eanan tertini menun*u##an nilai #euletan suatu material 4. M%dulus lastisitas () 8alau reanan menun*u##an #euletan- ma#a m%dulus elastisitas menun*u##an #e#a#uan suatu material. Sema#in +esar nilai 0- menanda#an sema#in #a#unya suatu material. !ara ini di turun#an dari persamaan 'u#um !%%#e se+aaimana tela' di urai#an pada persamaan dan 4. 3ari persamaan terse+ut *ua nampa# +a'a #e#a#uan suatu material relati ter'adap yan lain dapat di amati dari sudut
( α ) #emirinan
α
pada aris pr%p%rsi%nal. Sema#in +esar
-
sema#in #a#u material terse+ut. 5. edu#si Penampanedu/ti%n % Area ( A )
( A − A ) x 100 ? A
R A =
0
1
0
0"1
3imana A1 @ luas penampan setela' pata' (mm2) edu#si penampan dapat *ua di una#an untu# menetu#an #euletan material. Sema#in tini nilai Asema#in ulet material terse+ut. Pada penu*ian tari# +ila yan diu*i adala' ra material (+a'an dasar) ma#a yan dipa#ai standar ASM & (standar test met'%ds %r tensi%n testin % metalli/ materials). 3an +ila yan diu*i adala' 'asil pr%ses las ma#a dapat diuna#an standar ASM se/ti%n G- dimana yan di/atat adala' #e#uatan tari# ma#simum dan dimana daera' pata' dari spesimen
terse+ut. e+erapa standar lain *ua dapat diuna#an- diantaranya "ermanis/'er 9%yd (,material and eldin te'n%l%y part ,eldin). K'i+e'i% Kelulus%n
Untu# dapat dinyata#an lulus tes tari#- ma#a #e#uatan dari spesimen 'arus tida# +%le' #uran dari a) 8e#uatan tari# minimum yan dimili#i l%am dasar. +) 8e#uatan tari# minimum l%am dasar terlema'- ila pr%ses penelasan terse+ut terdiri dari dua l%am dasar yan +er+eda #e#uatan tari#nya. /) 8e#uatan tari# minimum dari l%am lasan- ila standar yan diuna#an menentu#an penunaan l%am lasan denan #e#uatan tari# yan le+i' renda' dari l%am dasarnya. d) ila spesimen putus pada l%am dasar diluar daera' lasan atau diluar usi%n line- tes tari# terse+ut dinyata#an lulus denan syarat #e#uatan tari# minimumnya 5? le+i' renda' dari #e#uatan tari# minimum yan dimili#i l%am dasar.
BAB II METODOLOGI
#" Pe'%l%+%n
1. 2. . 4. 5. 6. 7.
Mesin u*i tari# an#a s%r%n 8i#ir aum Peniti# Palu im+anan
# B%h%n
1. 2. . 4.
Spesimen u*i tari# Plat Spesimen u*i tari# %und ar Spesimen u*i tari# et%n aser 8ertas millimeter
#) L%n/*%h Ke'
%$1. Menam+il spesimen et%n eser dan *epit pada raum lalu meni#ir +e#as ma/'inin pada spesimen yan dapat menim+ul#an #esala'an penu#uran. 2. Menam+il peniti# dan menandai spesimen denan dua titi#an se*au' 60 mm untu# material Plat a*a- 50 mm untu# material %und ar dan 70 mm untu# material et%n eser. Memp%sisi#an aue len't tepat di tena',tena' spesimen. . Menu#ur dimensi spesimen. 4. Men/atat *enis spesimen dan data penu#urannya pada lem+ar #er*a. 5. Menulani lan#a',lan#a' di atas untu# spesimen lain. 6. Men/atat data mesin pada lem+ar #er*a. 7. Menam+il #ertas milimeter dan memasannya pada tempatnya. &. Menam+il spesimen dan meleta##an pada tempatnya se/ara tepat. E. Menatur +e+an dan pen/atat rai# pada mesin tari#. 10. Mem+eri#an +e+an se/ara #%ntinyu sampai spesimen pata'. 11. Menamati dan men/atat +esarnya +e+an pada saat $ield- Ultimate dan Pata' se+aaimana yan tampa# pada m%nit%r +e+an. 12. Setela' pata'- menam+il spesimen dan u#ur pan*an dan luasan penampan yan pata'. 1. 8emudian- menulani lan#a' di atas untu# seluru' spesimen. 14. Mela#u#an analisa data.
BAB III ANALISA DAN PEMBAHASAN
)#"
S,esi&en " 0Pl%+1
3i#eta'ui ini 8ur
S#ala :l @ 20-2 mm 57 mm
@ @ 0-5 mm Beban maksimum dari me sin uji tarik Tinggi kurva maksimum
S#ala P @ 47-5 kN E5 mm
@
@ 0-5 #mm e+erapa siat me#ani# yan didapat dari penu*ian tari# pada spesimen Plat adala' se+aai +eri#ut Te/%n/%n Yiel P E kN y σ y
=
A0
14E-6E mm
2
@ @ 0-26 #mm2 Te/%n/%n M%*si&u& P u 47-5 kN σ u
=
A0
14E-6E mm
2
@ @ 0-2 #mm2 Re/%n/%n M%*si&u& 0Elon/%+ion1 ε maks
∆l = x100? L 0
20-2 mm x 100? 4 & mm
@ @ 46 ? Reu*si Pen%&,%n/ 0Reu8+ion o. A'e%1 14E-6Emm − 71-44 mm A − A1 R A = 0 x100? x 100? A0 14E-6E mm @ @ 52 ? )#
S,esi&en 0Roun B%'1
3i#eta'ui ini 8ur
S#ala :l @ 1&-15 mm 5 mm
@ @ 0-4 mm Beban maksimum dari me sin uji tarik Tinggi kurva maksimum
S#ala P @
46 kN E mm
@ @ 0-5 #mm e+erapa siat me#ani# yan didapat dari penu*ian tari# pada spesimen Plat adala' se+aai +eri#ut Te/%n/%n Yiel P -5 kN y σ y
=
A0
E&-47 mm
2
@ @ 0-4 #mm2 Te/%n/%n M%*si&u& 46 kN P u σ u
=
A0
E&-47 mm
2
@ @ 0-4& #mm2 Re/%n/%n M%*si&u& 0Elon/%+ion1 ε maks
= ∆l x100? L 0
1&-15 mm x 100? 46 5 mm
@ @ E ? Reu*si Pen%&,%n/ 0Reu8+ion o. A'e%1 E&-47 mm − 44-15 mm A − A1 R A = 0 x100? x 100? A0 E&-47 mm @ @ 55 ? )#)
S,esi&en ) 0e.o'&%+1
3i#eta'ui ini 8ur
S#ala :l @ 16-15 mm 61-5 mm
@ @ 0-26 mm
Beban maksimum dari me sin uji tarik Tinggi kurva maksimum
S#ala P @ 25-5 kN 51 mm
@ @ 0-5 #mm e+erapa siat me#ani# yan didapat dari penu*ian tari# pada spesimen Plat adala' se+aai +eri#ut Te/%n/%n Yiel P 1E-5 kN y σ y
=
A0
70-5E mm
2
@ @ 0-2& #mm2 Te/%n/%n M%*si&u& 25-5 kN P u σ u
=
A0
70-5E mm
2
@ @ 0-6 #mm2 Re/%n/%n M%*si&u& 0Elon/%+ion1 ε maks
∆l = x100? L 0
16-15 mm x 100? 4E &5 mm
@ @ 2 ? Reu*si Pen%&,%n/ 0Reu8+ion o. A'e%1 70-5E mm − 22-& mm A − A1 R A = 0 x100? x 100? A0 70-5E mm @ @ 6& ?
BAB I9 PENUTUP
4#"
Kesi&,ul%n
3ari 'asil pen'itunan yan tela' dila#u#an- ma#a diper%le' data se+aai +eri#ut Tabel 4.1. Siat mekanik
% 1 2
Spesimen Plat %und ar 3e%rmat
=y (#mm2) 0-26 0-4 0-2&
=u (#mm2) 0-2 0-4& 0-6
>maH (?) 46 E 2
A (?) 52 55 6&
3ari data yan diper%le' diatas dapat disimpul#an +a'a
Spesimen 2 memili#i #e#uatan elasti/ Palin +esar #arena nilai teanan yieldnya palin +esar
Spesimen 2 memili#i #e#uatan tari# palin +esar #arena memili#i teanan ma#simum palin +esar
Spesimen memili#i #euletan palin renda' #arena memili#i el%nati%n palin #e/il
8etida#tepatan 'asil per/%+aan dapat dise+a+#an %le' 1. 8esala'an pemasanan spesimen pada mesin u*i tari# 2. Sam+unan +enda dari 'asil las,lasan . Pem+a/aan nilai 'asil penu*ian yan #uran tepat 4. 8etida#telitian penu#uran material yan tida# '%m%en (luasan tida# sama) 5. Pem+ulatan +ilanan desimal pada per'itunan dan 'asil per'itunan itu sendiri 6. 8esala'an penam+ilan titi# pada #ur
DATAR PUSTAKA
1. M.M. Munir I M. '%riJ K (2000)- !odul Praktek "ji Bahan- urusan e#ni# anunan 8apal- PPS 2. M.M. Munir- (2000)- !odul Praktek "ji Bahan- L%l 1- urusan e#ni# anunan 8apal- PPS . udi Pras%*%- S (2002)- Buku Petunjuk Praktek "ji Bahan- urusan e#ni# Permesinan 8apal- PPS