PRAKTIKUM : UJI TARIK BAJA

Pada praktikum ini akan dibahas mengenai uji tarik baja. berikut hasil dari percobaan kelompok 2 dari modul 1.

Referensi

Referensi yang di gunakan adalah ASTM E8- Tension Testing of Metallic Materials

Tujuan

Tujuan dari percobaan ini sebagai berikut.

1. Menentukan hubungan tegangan dan regangan

2. Menentukan tegangan leleh baja

3. Menentukan tegangan tarik baja

4. Menentukan perpanjangan dan pengurangan luas area penampang

5. Menentukan modulus elastis baja

6. Menentukan tegangan runtuh baja

Alat

1. Jangka sorong, untuk mengukur diameter penampang

2. Uji Universal Testing Machine (UTM), untuk memberi dan mengontrol laju pembebanan

3. LVDT, untuk mencatat defleksi/perpanjangan

4. Load cell, untuk mengubah beban UTM dari analog menjadi digital

5. Data Logger, untuk alat pencatat data dari load cell dan LVDT

6. Strain Gauge, untuk mengukur regangan

Benda Uji

Pada praktikum ini benda uji yang akan diuji sebanyak 3 buah untuk masing-masing jenis tulangan. Tiga benda uji yang dites mempunyai luas penampang yang berbeda-beda. (Diameter tulangan polos 8, 10, 12 dan diameter tulangan ulir 10, 13, 16). Tujuannya adalah untuk melihat pengaruh luas penampang terhadap properti baja.

Pada salah satu benda uji tulangan polos dengan diameter 12 dipasang strain gauge yang berfungsi untuk mencatat tegangan dan regangan. Hasil tegangan dan regangan yang diperoleh dari strain gauge ini akan dibandingkan dengan tegangan dan regangan yang diperoleh dengan cara di atas.

Prosedur

1. Benda uji dipersiapkan. Setiap benda uji diberikan nomor/nama sebagai identitas. Lalu, diameter dan panjang dari masing-masing benda uji diukur dengan menggunakan penggaris/jangka sorong.

2. Alat dipersiapkan. Dipastikan terlebih dahulu bahwa semua alat yang akan digunakan dapat berfungsi dengan baik. Lalu, semua alat dikalibrasi agar hasil akurat.

3. Benda uji dipasang kemesin UTM dengan diperhatikan bahwa sumbu alat penjepit berhimpit dengan sumbu benda uji. Lalu, alat ukur dipasang.

4. Pengujian dilaksanakan. Dilakukan penarikan benda uji dengan pertambahan beban yang konstan sampai benda uji putus, kemudian dicatat dan diamati besarnya perpanjangan yang terjadi setiap penambahan beban. Diamati pula secara visual perilaku benda uji. Setelah benda uji putus, diukur diameter pen penampang pada daerah putus dan diukur pula panjang akhir dari benda uji.

Analisis dan Hasil

Hasil Pengujian Baja

Hasil Uji Tarik Baja (1)

 

Hasil Uji Tarik Baja (2)

Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Baja Polos

1. Baja Polos diameter 8 mm

2. Baja Polos diameter 10 mm

3. Baja Polos diameter 12 mm

Baja Ulir diameter 12 mm dengan Strain Gauge

Grafik Tegangan-Regangan Pengujian Baja Ulir

1. Baja Ulir diameter 10 mm

2. Baja Ulir diameter 13 mm

3. Baja Ulir diameter 16 mm

Tegangan Leleh

Tegangan leleh adalah besarnya tegangan yang bekerja pada saat benda uji mengalami leleh pertama. Tegangan leleh dapat dihitung dengan rumus:

ρ_y= P_y/A_o

Di mana,

Py : Gaya tarik saat terjadi leleh pertama

Ao : Luas penampang aktual

Diambil salah satu data percobaan yaitu data baja polos berdiameter 12 mm yang tertera pada grafik. sebagai contoh perhitungan:

ρ_y= P_y/A_o

ρ_y= (4300×9,81 /1000000)/0,000108

ρ_y= 388,555591 MPa

Berikut adalah tabel hasil tegangan leleh dari masing-masing benda uji.

Tegangan Tarik

Tegangan tarik merupakan tegangan maksimum yang mampu ditahan baja sebelum baja tersebut putus. Tegangan tarik dapat dihitung dengan rumus:

σ_max= P_max/A_o

Dimana,

Pmax : Gaya tarik saat sebelum baja putus

Ao : Luas penampang aktual

Diambil salah satu data percobaan yaitu data baja polos berdiameter 12 mm yang tertera pada grafik. sebagai contoh perhitungan:

σ_max= ((6300×9,81)/1000000)/0,000108

σ_max= 569.279122 MPa

 

Berikut adalah tabel hasil tegangan tarik maksimum masing-masing benda uji.

Persentase Perpanjangan/Elongasi

 Elongasi merupakan perbedaan panjang saat baja sesudah putus dengan panjang awal baja. Elongasi dapat dihitung dengan rumus:

% Elongasi= ∆L/L_0 x 100

Di mana,

∆L: Perbedaan panjang baja

L_0: Panjang awal baja

Persentase Perpanjangan Benda Uji

Modulus Elastisitas

Berdasarkan Hukum Hooke, modulus elastisitas dapat dinyatakan melalui persamaan berikut ini.

E=(Tegangan (σ))/(Regangan(ε))

Tabel berikut merupakan hasil modulus elastisitas pada suatu contoh benda uji yaitu baja polos berdiameter 12mm.

Dilihat dari Grafik 6.3 yaitu grafik tegangan-regangan baja polos berdiameter 12 mm, dengan menggunakan analisis regresi linear dapat diperoleh persamaan y = 1840,8x + 305,84, yang menunjukkan hubungan antara tegangan dan regangan yaitu bersifat berbanding lurus.

 

Persentase Pengurangan Luas

Pengurangan luas merupakan pengurangan luas penampang akibat penarikan dititik baja dapat ditarik. Pengurangan luas dapat dihitung dengan rumus:

%RA= (A_aktual-A_akhir)/A_aktual ×100

Di mana,

Aaktual : Luas penampang aktual baja dalam kondisi awal

Aakhir : Luas penampang setelah baja ditarik

Presentase Pengurangan Luas Benda Uji

Analisis

Masing-masing parameter sifat-sifat mekanik pada benda uji memiliki hasil yang beragam, namun memiliki hasil dalam kisaran/persebaran data yang sama. Pada parameter pertama, tegangan leleh, hasil data tersebar pada kisaran 320-565 MPa dengan rata-rata 408,987 MPa. Kemudian pada parameter kedua, tegangan tarik, hasil data tersebar pada kisaran 445-710 MPa dengan rata-rata 559,122 MPa. Untuk parameter perubahan panjang (%elongasi) berkisar pada 7% hingga 31% dengan rata-rata 12,415%, sedangkan untuk perubahan luas penampang (%RA) berkisar pada 24% hingga 65% dengan rata-rata 52,358%, dan untuk parameter terakhir, modulus elastisitas berkisar pada 390-3500 MPa dengan rata-rata 1585,552 MPa.

Dokumentasi