ILMU BAHAN MEKANIK
Disusun Oleh
: Tan Ali Al Ayubi
NIM
: 21090112060026 21090112060026
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK PERKAPALAN UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2012
Kata Pengantar Puji syukur kami persembahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia Nya kami dapat menyelesaikan laporan yang kami. Kami juga ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu baik secara moril maupun materil. Laporan ini berisi materi-materi yang berhubungan dengan sifat mekanik pada bahan teknik. Materi-materi tersebut meliputi definisi sifat bahan, pengaruh sifat bahan hingga contoh pengaplikasian sifat bahan pada kehidupan sehari-hari maupun pada sektor industri dan teknik. Kami selaku penyusun memohon maaf apabila dalam laporan ini terdapat banyak kesalahan. Tidak ada gading yang tak retak. Kami hanya manusia biasa yang jauh dari kesempurnaan sehingga kami berharap adanya partisipasi dari teman-teman untuk memberikan kritik dan saran membangun agar kami dapat mengevaluasi hasil laporan kami dan dapat mengembangkan ilmu yang kami miliki untuk masa yang akan datang. Kami berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi masyarakat UNDIP pada umunya dan mahasiswa/i PS D III Teknik Perkapalan khususnya.
Semarang, 15Desember 2012
Penyusun
Daftar isi Kata pengantar.......................................................................................................... pengantar..........................................................................................................
i
Daftar isi....................................................................................................................
ii
BAB I Pendahuan 1.1 Latar Belakang....................................................................................................
1
1.2 Tujuan.................................................................................................................
1
BAB II Pembahasan 2.1 Definisi Ilmu Bahan.............................................................................................
2
2.2 Klasifikasi Bahan Teknik......................................................................................
2
2.3. Pemilihan Bahan................................................................................................
3
2.4. Sifat Mekanik.....................................................................................................
3
2.4.1 strengt 2.4.1 strengt (kekuatan) (kekuatan)....................................................................................
3
2.4.2 hardness (kekerasan)................................................................................
4
2.4.3 stiffness (kekakuan).............................................. (kekakuan).............................................................................. ..................................... ..... 6 2.4.4elasticity 2.4.4elasticity (elastisitas)............................................. (elastisitas)............................................................................. .................................... .... 6 2.4.5toughness 2.4.5toughness (ketangguhan)....................................... (ketangguhan).......................................................................... ................................... .
10
2.4.6 fatigue (kelelahan)....................................................................................
11
2.4.7creep 2.4.7creep (melar)............................................. (melar)............................................................................... ................................................ .............. 11 2.4.8resilience 2.4.8resilience (kelentingan)............................................................................
13
BAB III Penutup 3.1 Kesimpulan.......................................................................................................... Kesimpulan..........................................................................................................
16
Daftar Pustaka............................................................................................................
17
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada zaman globalisasi ini semua kebutuhan semakn variatif dan inovatif di tambah lagi dengan perkembangan teknologi yang semakin maju dan banyak ilmuwan menemukan jenis bahan baru. Perkembangan teknologi yang semakin cepat membuat semakin banyak ilmuan yang menemukan jenis-jenis bahan baru. Tentunya jika semakin banyak bahan yang ditemukan maka semakin banyak pula inovasi-inovasi yang dapat diciptakan. Contohnya di industri perkapalan. Sebagai ahli teknik kita dituntut untuk dapat membuat kapal yang sesuai dengan kondisi perairan indonesia
yang variatif. Untuk Untuk itu kita harus
memperhatikan bahan yang cocok untuk kita gunakan dalam proses pembuatan kapal. Disinilah ilmu bahan digunakan. Untuk memilih bahan yang cocok kita harus memperhatikan sifat mekaniknya dan juga sifat ekonomisnya. Untuk itu seorang ahli teknik harus mempelajari ilmu bahan secara mendalam, agar dapat menciptakan kapal yang baik, kokoh namun tetap ekonomis.
1.2 Tujuan
Mahasiswa dapat mengetahui definisi ilmu bahan secara umum.
Mahsiswa dapat mengidentifikasi sifat-sifat mekanik pada bahan.
Mahasiswa dapat membuat suatu produk kapal yang baik dan ekonomis.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Ilmu Bahan 1.
Ilmu tentang pengerjaan logam secara kimiawi dan secara mekanis sehingga dari bijih kemudian kemudian diperoleh logam logam yg berguna (artikata.com)
2.
Suatu ilmu yang mempelajari karakteristik / sifat / perilaku logam, ditinjau dari sifat mekanik (kekuatan, keuletan, kekerasan, ketahanan lelah, dsb.), fisik (konduktivitas panas, listrik, massa jenis, magnetik, optik, dsb), kimia (ketahanan korosi, dsb) dan teknologi (kemampuan logam untuk dibentuk, dilas / disambung, dimesin, dicor dan dikeraskan). (happynriyono.blogspot.com)
3.
Ilmu bahan adalah pengetahuan mengenai macam-macam bahan teknik, sifatsifatnya terutama sifat mekanik serta berbagai faktor yang dapat mempengaruhi sifat-sifat tersebut, dan sekit mengenai teknologi pembuatan dan pengujian bahan-bahan tersebut ( buku ajar mata kuliah ilmu bahan)
2.2 Klasifikasi Bahan Teknik Secara garis besar bahan tenik terbagi menjadi : 1.
2.
Bahan Logam a.
Logam Ferrous, contoh : Besi dan Baja
b.
Logam Non Ferrous, contoh contoh : Cu, Sn, Zn, Al, Al, Mg, Ti
Bahan Non Logam a. Plastik b. Keramik c. Komposit, gabungan dari dua bahan / lebih dengan sifat yang berbeda, menghasilkan sifat yang lebih baik dari bahan asalnya, contoh : logam + keramik , logam + plastik, keramik + plastik.
2.3 Pemilihan Bahan Syarat yang biasa diminta oleh suatu desain/kontruksi, antara lai n :
1.
Sifat Mekanik, contoh : strength, strength, hardness, stiffness, elasticity, toughness, fatigue, creep, resilience.
2.
Sifat Fisik, contoh :heat conductivity, electrical conductivity, heat expantion, bentuk, dimensi, magnetik, optik, optik, strukturmikro.
3.
Sifat Kimia, contoh : aktifitas terhadap bahan kimia tertentu, sifat bahan korosi,
4.
Teknologi, contoh : kemampuan logam untuk dibentuk, dilas / disambung, dimesin, dicor dan dikeraskan.
Adapun fakror-faktor lain yang juga harus diperhatikan untuk desain/ kontruksi : 1.
Ketersediaan bahan di pasaran.
2.
Ketersediaan teknologi untuk mengolah bahan.
3.
Faktor ekonomis seperti harga bahan di pasaran.
2.4 Sifat Mekanik Sifat makanik adalah sifat yang menyatakan kemampuan suatu bahan untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan tersebut. Adapun macam-macam sifat mekanik tersebut adalah:
2.4.1 strengt(kekuatan) Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung. Baja mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi bahan yang sangat berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan, kelenturan, kealotan, kekerasan dan ketaqhan terh adap korosi. Baja mempunyai daya tarik,lengkung, dan tekan yang sangat besar. Pada setiap partai baja, pabrikan baja menandai beberapa besar daya kekuatan baja itu. Pabrikan baja misalnya, memasukan satu partai baja batangan dan mencatumkan pada baja itu Fe 360. di sini Fe menunjukan bahwa partai itu
menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N yang dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi patah. Dalam hal ini daya tarik itu adalah 360 N/mm2. dahulu kita mencantumkan daya tarik baja itu Fe 37, karena daya tariknya adalah 37 37 kgf/mm2. karna smengandung sedikit kadar karbon, maka semua jenis baja mempunyai daya tarik yang kuat. Oleh karna daya tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai tegangan, seperti tegangan lentur.
2.4.2 hardness(kekerasan) kekerasanadalah
ketahanan
material
penetra penetrasi sisementarauntukparainsinyurdisainnilaitersebutadalah sementarauntukparainsinyurdisainnilaitersebutadalah teganganalir ,
untuk
insinyur
lubrikasikekerasan
terhadap ukurandari
berartiketahananterhadap berartiketahananterhadap
mekanismekeausan,untukparainsinyurmineraloginilaiituadalah mekanismekeausan,untukparainsinyurmineraloginilaiituadalah ketahananterhadap goresa goresan n,danuntukparamekanikwork-shoplebihbermaknakepada ketahananmaterial terhadap pemotongan dari alat potong .Begitu potong .Begitu banyak konsep kekerasan material yang dipahamioleh kelompok ilmu, walaupun demikian konsep-konsep tersebut dapat dihubungkanpadasatumekanismeyaituteganganalirplastisdarimaterialyangdiuji. Tingkat kepadatan suatu benda/bahan relatif terhadap benda bahan lainKetahanan suatu bahan relatif terhadap benda lain, melalui suatu cara dan gaya aksi tertentu. Cara pengukuran :
– Pembanding (Mohs (Mohs & Poldi) – Scratching (goresan) Scratching (goresan) – Rebounding (pemantulan) Rebounding (pemantulan) - Indentation(penusukan) Indentation(penusukan) MetodeBrinell
Metode
ini
diperkenalkanpertamakaliolehJ.A.
Brinellpadatahun1900. Pengujian kekerasan dilakukan dengan memakai bola bola baja yang yang diperk diperkeras eras (hardened steelball )denganbebandanwaktu )denganbebandanwaktu indentasitertentu,sebagaimanaditunjukkanoleh Gambar.1.
Hasil penekanan adalah jejakberbentuk lingkaran bulat, yang harus dihitung diameternya dibawahmikroskopkhususpengukurjejak. Prosedurstandarpengujianmensyaratkanbolabajadengandiameter10m m
dan
beban3000kguntukpengujianlogam-logam
ferrous,atau500kguntuklogam-logam
non-ferrous.
Untuk
logam-logam
ferrous, waktu indentasi biasanya sekitar 10 detik sementarauntuklogamlogam
non-ferrous
sekitar30detik. sekitar30deti k.
Walaupundemikian
pengat pengaturan uranbeb bebanda andanwak nwaktuind tuindenta entasiun siuntukse tuksetia tiapmat pmateria erialdap ldapatpu atpuladit laditentu entukano kanoll ehkarakteristikalatpenguji.Nilaikekerasansuatumaterial yangdinotasikandengan‘HB’ yangdinotasikandengan ‘HB’
tanpa tanpa
tambahan
belaka belakangn ngnyam yameny enyatak atakanko ankondi ndisipen sipengu gujian jian indentorbolabaja10mm, 15detik.Untukkondisiyang
nilai
kekerasan
standar standar
di dengan dengan
beban3000kgselamawaktu1 — lain,nilaikekerasanHB
angkayangmenyatakankondisipengujian. menyatakan
angka
Brinell
diikutiangka-
Contoh:
75
HB
10/500/30
sebesar
75
dihasilkan
suatupengujiandenganindentor10mm,pembebanan500kgselama30detik.
2.4.3
oleh
2.4.3 stiffness (kekakuan) Stiffnes adalah kemampuan bahan menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi atau defleksi). Modulus young adalah perbandingan antara tergangan dan regangan. Modulus young sering disebut sebagai modulus elastisitas ( E ( E ) atau modulus perenggangan. Modulus young adalah penyerongan dari kurva tegang dan regangan. Kurva tegangan dan regangan seringkali tidak terbentuk garis lurus, yang menandakan bahwa terjadinya perubahan pada besar regangan dari suatu benda. Pengujian stiffness
Untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan tentu harus mengadakan pengujian bahan tersebut. Salah satunya satunya adalah uji tarik Uji tarik adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahan dan sudah mengalami setandarisasi di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkraman ( grip) grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff). Brand terkenal untuk alat uji tarik antara lain adalah shimadzu, Instron, dan Dartec.
2.4.4 elasticity (elastisitas) Elastisitas ( Plastticity ) adalah menyatakn kemampuan bahan untuk mengalami sejumblah deformasi plastik ( yang permanen ) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Tegangan
Jika sebuah benda elastis ditarik oleh suatu gaya, benda tersebut akan bertambah panjang sampai ukuran tertentu sebanding dengan gaya tersebut, yang berarti ada sejumlah gaya yang bekerja pada setiap satuan panjang benda
Gaya yang bekerja sebanding dengan panjang benda dan berbanding terb alik dengan luas penampangnya. Dalam fisika, besarnya gaya yang bekerja (F) dibagi dengan luas penampang (A) didefinisikan sebagai tegangan (stress), disimbolkan σ:
Dalam SI, satuan tegangan (σ) adalah N/m2 yang diperoleh melalui pembagian satuan gaya dan luas. Apabila gaya tersebut menyebabkan pertambahan panjang pada benda, maka
disebut tegangan
tensil.
Sebaliknya,
jika
gaya
menyebabkan
berkurangnya panjang benda, maka disebut tegangan kompresional.
Regangan
Regangan, disimbolkan oleh e didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan/perubahan panjang (∆l) dengan dengan panjang mula-mula mula-mula (l0):
Dalam SI, regangan tidak memiliki satuan karena pembagian antar satuan panjang (m/m= -). Berdasarkan jenis tegangan, regangan dapat digolongkan menjadi: 1) Regangan linear: li near: perbandingan antara perubahan panjang dengan panjang mula-mula yang disebabkan oleh oleh tegangan normal; 2) Regangan volume: perbandingan antara perubahan volume dengan volume mula-mula yang disebabkan oleh stress normal dari beberapa sisi, dan 3) Regangan shear, perbandingan antara perubahan bentuk dengan bentuk semula yang diakibatkan adanya tegangan tangensial.
Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas (E) didefinisikan sebagai hasil pembagian antara tegangan (σ) dan regangan (e) : E= σ/e Jika Modulus Elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan linear, maka disebut dise but dengan Modulus Young. Rumus
Modulus Young diturunkan dari rumus tegangan dan regangan, yaitu:
Dalam SI, satuan Modulus Young sama dengan satuan tegangan (N/m2) karena pembagian tegangan dengan regangan tidak menimbulkan pengurangan satuan (regangan tidak memiliki memiliki satuan). Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda, semakin sulit benda tersebut dapat memanjang, dan sebaliknya.
Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan volume, maka disebut dengan Modulus Bulk yang menunjukkan besarnya hambatan untuk mengubah volume suatu benda, dan
Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan shear, maka disebut dengan Modulus Shear yang menunjukkan hambatan gerakan dari bidang-bidang benda padat yang saling bergesekan.
Di bawah ini adalah tabel yang menunjukkan nilai dari modulus elastisitas berbagai jenis benda.
Modulus Young
Modulus Shear
Bahan
Modulus Bulk
2
(N/m )
Besi Besi
100. 100.10 10
40. 40. 10
90. 90. 10
Baja
200. 109
80. 10 9
140. 109
Kuning Kuningan an
90. 10
35. 10
75. 10
Aluminum
70. 10 9
25. 10 9
70. 10 9
Beton Beton
20. 10
-
-
Marmer
50. 109
-
70. 109
Granit Granit
45. 10
-
45. 10
Nylon
5. 109
-
-
Tula Tulang ng
15. 15. 10
80. 80. 10
-
Air
-
-
2. 109
Alkohol
-
-
1. 10
Raksa
-
-
2. 109
H2, He, CO2
-
-
1.01. 10
Hukum Hook
Hukum Hooke menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada pegas sebanding dengan konstanta pegas dan pertambahan panjang pegas. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah pegas hingga pegas pegas terenggang,
penerapan elastisitas pada dunia perkapalan
contohnya pada lambung lambung kapal, plat yang di gunakan harus yang yang elastis agar dapat di bentuk sesuai bnetuk lambung, jika menggunakan plat yang tidak memiliki elastisitas maka plat akan mudah patah.
2.4.5 toughness (ketangguhan) Ketangguhan adalah kemampuan menyerap energy pada daerah plastic. Pada umumnyaketangguhan umumnyaketangguhan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan. Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas
keseluruan daerah dibawah kurva tegangan regangan. Luas ini menunjukkan jumlah energi tiap satuan volume yang dapat dikenakkan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah. Baja bekas karbo tinggi mempunyai kekuatan luluh dan kekuatan tarik lebih tinggi dibandingkan baja setruktur s etruktur karbon menengah. Uji kekerasan Rockwell
Uji kekerasan adalah mengukur ketahanan material erhadap deformasi plastic yang terlokalisasi (lengkungan kecil atau goresan). Contohnya uji kekerasan Rockwell. Uji kekerasan dalam metode Rockwell, benda uji ditekan dengan pennet rator (bola baja dan intan dsb). Harga kekerasan diperoleh dari Perbedaan kedalaman dari beban mayor dan minor. Beban minor merupakan beban awal yang diberikan untuk pengujian kekerasan Rockwell yang sudah ditentukan, sedangkan beban mayor merupakan beban minor ditambahkan dengan beban tambahan yang diberikan saat pengujian kekerasan. Dalam metode Rockwell nilai kekerasan berdasarkan kedalaman penekanan identor dan hasilnya dapat langsung dibaca pada jarum penunjuk indiator di mesin Rockwell. Pengujian ketangguhan ketangguhan dalam pembuatan pelat kapal tagboat
Pengujian ketangguhan dapat digunakan untuk memperkirakan ketangguhan relative dari bahan-bahan yang berbeda, missal baja dan alumunium, sebagai suatu alat untuk memilih bahan-bahan dalam desain. Hal ini juga bisa digunakan untuk control kualitas, untuk menjamin bahan tersebut setelah diproduksi mencapai tingkatan minimum ketangguhan spesifik.
2.4.6 fatigue (kelelahan) Fatique (kelelahan) adalah salah satu jenis kegagalan(patah) pada komponen akibat beban dinamis (pembebanan yang erulang-ulang atau beruah-ubah).
Karakreristik kelelahan dibagi menjadi dua jenis yaitu karakteristik makro dan karakteristk mikro. Karakteristik makro adalah cirri-ciri kelelahan yang dapat diamati dengan cara visual atau dapat dilihat dengan mata telanjang. Karaktristik mikro adalah cirri-ciri kelelahan yang hanya dapat diamati dengan mikroskop atau alat pembesar lainnya dikarenakan ukurannya yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh kasap mata. Factor yang mempengaruhi sifat mekanik fatigue diantara lain dikarenakan oleh factor pembebanan, proses pengerjaan, kondisi material, temperature operasi, serta kondisi lingkungan. Keadaan yang sering ditemukan adalah dikarenakan tidak memahami mengenai cirri-ciri kelelahan yang terjadi pada material, seorang konstruktor erring kali kecolongan sehingga banyak sekali material yang sudah tidak layak pakai karena sudah mendekati usia lelah namun masih tetap digunakan. digunakan. Oleh karena itu diciptakanlah metode Fine Element Method (FEM) atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan Metode Elemen Hingga yang dapat berguna untuk menganalisa suatu konstruksi. Sehingga dengan metode tersebut tidak lagi ditemukan kejadian kecolongan yang biasa terjadi di dunia konstruksi yang dapat berakibat fatal bagi keselamatan penumpang kapal.
2.4.7 creep (melar) Creep (melar) adalah kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastik yang besarnya merupakan fungsi waktu pada saat benda tadi menerima beban yang besarnya relatif tetap. Laju dari deformasi i ni adalah fungsi dari waktu,suhu yang diterima,beban yang diterima benda,
Tidak seperti brittle fracture yang terjadi secara tiba-tiba ,creep tidak terjadi secara tiba-tiba. Tapi terjadi karena akumulasi dari tegangan dalam kurun waktu tertentu. Pada tahap awal, atau creep primer, laju regangan r egangan relatif tinggi, namun melambat dengan bertambahnya waktu. Hal ini disebut tahap pengerasan. Laju
regangan pada akhirnya mencapai minimum dan mendekati konstan. Hal ini disebabkan keseimbangan antara pengerasan dan anil (pelunakan termal). Tahap ini dikenal sebagai creep sekunder. Tahap ini yang paling mudah dipahami. Karakteristik dari tegangan creep itu sendiri mengacu pada tahap sekunder ini. Tingakat stress tergantung pada mekanisme creep. Dalam creep tersier, laju regangan eksponensial meningkat dengan stres karena fenomena penciutan.Dimana adalah tegangan creep C adalah C adalah tetapan konstan yang tergantung pada jenis material dan mekanisme khusus creep, m dan b adalah eksponen yang tergantung pada mekanisme creep, Q adalah energi aktivasi dari mekanisme creep, σ adalah tegangan yang diterima oleh benda, d adalah d adalah pertambahan panjang benda,k benda,k adalah adalah tetapan botlzman dan T adalah suhu mutlak (dalam satuan kelvin).
Creep of polymers Creep dapat terjadi pada polimer dan logam yang dianggap bahan viskoelastik. Ketika bahan polimer terkena kekuatan mendadak, respon dapat dimodelkan dengan menggunakan model Kelvin-Voigt. Dalam model ini, bahan yang diwakili oleh pegas pegas Hooke dan dashpot Newtonian secara paralel. Regangan creep diberikan oleh integral konvolusi berikut:
where:
σ = applied stress
C 0 = instantaneous creep compliance
C = C = creep compliance coefficient
= retardation time = distribution of retardation times
Ketika benda menerima tegangan konstan, bahan viskoelastik mengalami peningkatan waktu tergantung pada tegangan. Fenomena ini dikenal sebagai creep viskoelastik. Pada waktu t0, bahan viskoelastik dengan sarat tegangan konstan yang dipertahankan untuk jangka waktu yang cukup lama. Materi yang merespon stres dengan ketegangan yang meningkat sampai material pada akhirnya gagal. Ketika stres dipertahankan untuk jangka waktu yang lebih pendek, materi mengalami suatu regangan awal sampai t1 waktu di mana stres yang lega, pada saat ketegangan segera menurun (diskontinuitas) kemudian berlanjut menurun secara bertahap terhadap strain sisa. Applications Contoh aplikasi sifat mekanik creep adalah pada kapal uap yaitu terlet ak pada pipi-pipa yang berhubungan berhubungan pada mesin uap,atau yang berfunsi sebagai pembawa uap.
2.4.8 resilience(kelentingan) Resilince adalah kemampuan bahan untuk menyerap energy pada waktu berdeformasi elasticdan kembali ke bentuk awal apabila apabila bendanya dihilangkan. Berikut adalah adalah beberapa penjelasan tentang Resilince tentang Resilince :
Uji tarik mungkin adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi di seluruh dunia, misalnya di Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini harus memiliki cengkeraman (grip) (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff). Brand terkenal untuk alat uji tarik antara lain adalah antara lain adalah Shimadzu, Instron dan Dartec. 1. Mengapa melakukan Uji Tarik?
Banyak hal yang dapat kita pelajari dari hasil uji tarik. Bila kita terus menarik suatu bahan (dalam hal ini suatu logam) sampai putus, kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti digambarkan pada Gbr.1. Gbr.1. Kurva ini menunjukkan hubungan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.
Gbr.1 Gambaran singkat uji tarik dan datanya Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut “Ultimate Tensile Strength” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia disebut tegangan tarik maksimum.
Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan plastis
Untuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebut offset-
strain (Gbr.6). Gbr.6 Penentuan tegangan luluh (yield stress) untuk kurva tanpa daerah linier Perlu untuk diingat bahwa satuan SI untuk tegangan (stress) adalah Pa (Pascal, N/m2) dan strain adalah besaran tanpa satuan.
BAB III KESIMPULAN Kesimpulan dari materi diatas adalah:
Ilmu bahan adalah suatu ilmu yang mempelajari karakteristik / sifat / perilaku logam, ditinjau dari sifat mekanik (kekuatan, keuletan, kekerasan, ketahanan lelah, dsb.), fisik (konduktivitas panas, listrik, massa jenis, magnetik, optik, dsb), kimia (ketahanan korosi, dsb) dan teknologi (kemampuan logam untuk dibentuk, dilas / disambung, dimesin, dicor dan dikeraskan).
Kekuatan
adalah
kemampuan
bahan
untuk
menerima
tegangan
tanpa
menyebabkan bahan menjadi patah. Contoh kekuatan tarik, kekuatan geser, kekuatan tekan, kekuatan torsi, dan kekuatan lengkung.
Kekerasan Kekera san adalah teganganalirplastisdarim teganganalirplastisdarimaterialyan aterialyangdiuji gdiuji
Stiffnes adalah kemampuan bahan menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi atau defleksi).
Elastisitas ( Plastticity ) adalah menyatakn kemampuan bahan untuk mengalami sejumblah deformasi plastik ( yang permanen ) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan.
Ketangguhan adalah kemampuan menyerap energy pada daerah plast ic.
Fatique (kelelahan) adalah salah satu jenis kegagalan(patah) pada komponen akibat beban dinamis (pembebanan yang erulang-ulang atau beruah-ubah).
Resilince adalah kemampuan bahan untuk menyerap energy pada waktu berdeformasi elasticdan kembali ke bentuk awal apabila apabila bendanya dihilangkan. Berikut adalah beberapa penjelasan tentang Resilince tentang Resilince :
Daftar Pustaka 1. Mangonon. P.L, 1999. 1999.’’ The Principles of materials Selection for Engineering Design’ Design’,Printice-HallInternational,Inc.Hal-29-81. 2. SmallmanR.E.dan R.J.Bishop,1999.― R.J.Bishop,1999 .―MetalurgiFisikModerendanRekayasa MetalurgiFisikModerendanRekayasa Material’ Material’Erlangga.Jakarta. 3. SmithWilliamF.,1999, Princi Principleso plesofMat fMateria erialScie lSciencea nceandEn ndEngin ginerin ering g ,Mc ,Mc – Granhill Granhill BookCompany,NewYork 4. SurdiaTata.,1989 Pengeta Pengetahua huanBa nBahanT hanTekn eknik ik ,PT.PradianParamita,Jakarta ,PT.PradianParamita,Jakarta 5. Anual Report, Germanischer Lloyd , 1983, 1987, 1988.
6. www.unwahas.ac.id/publikasiilmiah/ www.unwahas.ac.id/publikasiilmiah/index.php/PROS index.php/PROSIDING.../51 IDING.../51 en.wikipedia.org 7. www.google.com 8. Sumber pengetahuan Bahan; W. Suherman
