pengujian tarik memet ppt
TRANSCRIPT
PENGUJIAN TARIK
Oleh :Farid Widi Arfika
2406 100 013
Mekanika Metalurgi 2010
Teknik FisikaFakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Tujuan Uji Tarik
Pengujian tarik bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dan perubahan
perubahannya
Definisi Stress – Strain Load, P
P
Area Ao
Lo
L/2
L/2
Direct Stress - Tension Direct Stress - Compression
S P
Ao
e L
Lo
Engineering Stress
Engineering Strain
Poisson’s Ratio
RANGES
0.25 – 0.27 for Cast Iron
0.27 – 0.30 for Steel
0.30 – 0.33 for Aluminum and TitaniumALLONGITUDIN
TRANSVERSE
o
ofAX
o
ofLAT
L
LL
h
hh
Poisson’s Ratio
Shear Stress and Strain
Shear Stress, Shear Strain,
shear stress, t = Shear Load / Areashear strain, g = angle of deformation (radians)shear modulus, G = t / g (elastic region)
GShea
r Str
ess
Shear Strain
Modulus of Rigidity in Shear
Measure of resistance to shear deformation.
)(,
12
EGG
Engineering Stress-Strain CurveElongation
0.2% offset yield stress
Proportional Limit
E
E
(Ultimate)
Engineering Strain, e = DL/Lo)
Engi
neer
ing
Stre
ss, S
=P/A
o
Sy
Su
11
Tegangan dan Regangan dari Bahan baja lunak
tegangan ultimate
tegangan luluhlimit proporsional
D
CBE
A.
daerahlinier
luluh atauplastis
sempurna
Stranihardening
Necking
O
12
– Mulai dari O ke A = garis lurus berarti linier atau proporsional disebut modulus elastisitas
– Titik B titik luluh
– Antara B dan C terjadi perpanjangan tanpa ada pertambahan gaya tarik disebut plastis sempurna
• Utk material logam, umumnya deformasi elastis terjadi < 0,005 regangan
• Regangan > 0,005 terjadi deformasi plastis (deformasi permanen)
E
Engineering Stress-Strain CurveElongation
0.2% offset yield stress
Proportional Limit
E
E
(Ultimate)
Engineering Strain, e = DL/Lo)
Engi
neer
ing
Stre
ss, S
=P/A
o
Sy
Su
Example: find yield strength, ultimate strength and modulus of elasticity:
Example: find yield strength and ultimate for material that does not exhibit knee behavior
Logam Kekuatan luluh (MPa)
Kekuatan tarik (MPa)
Keuletan %El.
Au - 130 45
Al 28 69 45
Cu 69 200 45
Fe 130 262 45
Ni 138 480 40
Ti 240 330 30
Mo 565 655 35
Elastic and Plastic StrainSt
ress
StrainPlastic
Elasticeeep
P
Total Strain
(e,S) e ee ep
ee S
Eep e ee
The 0.2% offset yield stressis the stress that gives a plastic(permanent) strain of 0.002.
Ductile Vs Brittle Materials• Ductile if EL%>8% (approximately)• Brittle if EL% < 5% (approximately)
X
XXA
B C
XD Brittle Ductile
A & B C & D
Engi
neer
ing
Stre
ss
Engineering Strain
Keuletan (Ductility) - EL% & AR%
• Elongation
• Area Reduction
EL% L f Lo
Lo
x 100
AR% Ao A f
Ao
x 100
Lo
Ao
Lf
Af
Brittle Materials
The stress-deflection curve for MgO obtained from a bend test.
Ketangguan (Toughness), Ut
Engineering Strain, e = DL/Lo)
Engi
neer
ing
Stre
ss, S
=P/A
o
X
100
%
2
)( ELSS
deSU
uy
e
o
t
f
SuSy
X
Kelentingan (Resilience), Ur
Engineering Strain, e = DL/Lo)
Engi
neer
ing
Stre
ss, S
=P/A
o
Ur S deo
e y
Sy ey
2
Sy
2
2E
SuSy
E
ey
Tegangan sejati , regangan sejati (true stress, true strain)
Perbandingan antara kurva tegangan-regangan rekayasa dan sesungguhnya dari baja karbon
rendah (mild steel)
Mode Perpatahan Material
Perpatahan Ulet
Tahapan terjadinya perpatahan ulet pada sampel uji tarik: (a) Penyempitan awal; (b) Pembentukan rongga-rongga kecil (cavity); (c) Penyatuan rongga-rongga membentuk suatu retakan; (d) Perambatan retak; (e) Perpatahan geser akhir pada sudut 45°.
foto SEM dari perpatahan ulet
Tampilan permukaan patahan dari suatu sampel logam yang ditandai dengan lubang-lubang dimpel sebagai suatu hasil proses
penyatuan rongga-rongga kecil (cavity) selama pembebanan berlangsung
Perpatahan Getas
Perpatahan getas memiliki ciri-ciri sebagai berikut: •Tidak ada atau sedikit sekali deformasi plastis yang terjadi pada material.•Retak/perpatahan merambat sepanjang bidang-bidang kristalin membelah atom-atom material (transgranular). •Pada material lunak dengan butir kasar (coarse-grain) maka dapat dilihat pola-pola yang dinamakan chevrons or fan-like pattern yang berkembang keluar dari daerah awal kegagalan. •Material keras dengan butir halus (fine-grain) tidak memiliki pola-pola yang mudah dibedakan.•Material amorphous (seperti gelas) memiliki permukaan
patahan yang bercahaya dan mulus.
foto SEM perpatahan getas
Perhatikan bentuk perambatan retak yang menjalar(a) memotong butir (transgranular fracture) dan
(b) melalui batas butir material (intergranular fracture)
Contoh Material Uji Tarik
Polimer
Skema percobaan perpanjangan untuk polimer semicrystalline seperti PE pada suhu kamar. (from Rodrigues) (Dari Rodrigues)
Polimer
Baja
Aluminium
Tension Test
Typical Universal Testing Machine
ExtensometerMeasures DL
Measures P
Modern Materials Testing System
HydraulicWedge Grips
SpecimenExtensometer
ASTM Tension Test Specimen
0.505" Dia
2” Gauge Length
Ao=0.20 in2
Lo
Typical Mechanical Properties
Material Yield Stress(MPa)
UltimateStress (MPa)
DuctilityEL%
Elastic Modulus(MPa)
Poisson’sRatio
1040 Steel 350 520 30 207000 0.301080 Steel 380 615 25 207000 0.302024 Al Alloy 100 200 18 72000 0.33316 Stainless Steel 210 550 60 195000 0.3070/30 Brass 75 300 70 110000 0.356-4 Ti Alloy 942 1000 14 107000 0.36AZ80 Mg Alloy 285 340 11 45000 0.29
Metals in annealed (soft) condition
TERIMAKASIH