January 19, 2019 | Author: Zaenal Aripin | Category: N/A
LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK
PENGUJIAN IMPAK
Disusun oleh : Nama Praktikan
: Zaenal Aripin
NPM
: 3333150009
Kelompok
: 16
Rekan
: 1. Yudi Rahman 2. Uhandani 3. Ferdy Nur Fauzi 4. Wili Jamaludin
Tanggal Praktikum
: 4 April 2016
Tgl. Pengumpulan Lap.
: 7 April 2016
Asisten
: Aviyanuvasari
LABORATORIUM METALURGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA CILEGON-BANTEN 2016 LEMBAR PENGESAHAN
Tanggal Masuk Laporan
Tanggal Revisi
Tanda tangan
Disetujui untuk Laboratorium Metalurgi FT. UNTIRTA Cilegon, April 2016
(Aviyanuvasari)
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL.........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN..............................................................................
ii
DAFTAR ISI...................................................................................................... iii DAFTAR TABEL..............................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR.........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... vii BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang............................................................................. 1.2 TujuanPercobaann....................................................................... 1.3 Batasan Masalah.......................................................................... 1.4 Sistematika Penulisan..................................................................
1 1 2 2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uji Impak..................................................................................... 3 2.2 Metode Uji Impak........................................................................ 4 2.2.1 Metode Charpy.................................................................. 5 2.2.2 Metode Izod....................................................................... 5 2.3 Angka Hasil Pukulan Takik (impact).......................................... 6 2.4 Cara Pemukulan Dengan Mesin Charpy......................................7 2.5 Standar Specimen Uji Impact...................................................... 7 BAB III METODE PERCOBAAN 3.1 Diagram Alir Percobaan.............................................................. 10 3.2 Alat dan Bahan............................................................................ 11 3.2.1 Alat yang Digunakan......................................................... 11 3.2.2 Bahan yang Digunakan...................................................... 11 3.3 Prosedur Percobaan..................................................................... 11 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Percobaan........................................................................... 12 4.2 Pembahasan................................................................................. 12 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan.................................................................................. 17 5.2 Saran............................................................................................ 17
DAFTAR PUSTAKA......................................................................................... 19 LAMPIRAN Lampiran A. CONTOH PERHITUNGAN……………………………............. 20 Lampiran B. JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS…............. 22
Lampiran C. GAMBAR ALAT DAN BAHAN………………………….......... 28 Lampiran D. BLANKO PERCOBAAN……………………………………….. 30
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
Data Hasil Percobaan........................................................................................ 12
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 2
Halaman
Macam-macam takiakan............................................................................... 3
Sketsa Pembebanan Metode pada Uji Impak Charpy dan Izod......................... 6 3
Ukuran beberapa jenis specimen uji impak dengan metode charpy........... 8
4
Standar specimen metode izod tipe D................................................................ 9
5
Uji impak metode izod....................................................................................... 9
6
Diagram Alir Percobaan Pengujian Impak......................................................... 10
7
Grafik hubungan harga impak dengan temperatur............................................. 13
8
Temperatur transisi............................................................................................. 14
9
Grafik hubungan antara % patahan dengan temperatur..................................... 15 10 Mesin Charpy............................................................................................... 28 11 Muffle furnace.............................................................................................. 28 12 Jangka Sorong.............................................................................................. 28 13 Baja KI-A..................................................................................................... 28
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
Lampiran A. Contoh Perhitungan ……………………………..... 20 Lampiran B. Jawaban Pertanyan dan Tugas Khusus….. 22 Lampiran C. Gambar Alat dan Bahan…………………………. 28 Lampiran D. Blangko Percobaan………………………………..... 30
BAB I
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Dewasa ini semakin disadari pentingnya faktor keamanan pada sebuah
konstruksi terutama pada pembebanan kejut. Pengujian impak merupakanan alisa bahan untuk mengetahui ketangguhan bahan menerima beban dinamis karena bahan-bahan yang akan digunakan untuk membangun sebuah struktur maupun fungsi lainnya harus mampu menahan beban yang akan diterimanya. Dan dewasa ini kebutuhan akan material terutama logam sangatlah penting. Besi dan baja merupakan salah satu kebutuhan yang mendasar untuk suatu konstruksi. Dengan berbagai macam kebutuhan sifat mekanik yang dibutuhkan oleh suatu material ialah berbeda-beda. Sifat mekanik tersebut terutama meliputi kekerasan, keuletan, kekeuatan,ketangguhan, sifat mampu las serta sifat mampu mesin yang baik. Dengan sifat pada masing-masing material berbeda, maka banyak metode untuk menguji sifat apa sajakah yang dimiliki oleh suatu material tersebut. Uji impak merupakan salah satu metode yang digunakkan untuk mengetahui kekuatan, kekerasan, serta keuletan material. 1.2
Tujuan Percobaan Mahasiswa diharapkan untuk mampu menganalisis hasil uji impak
beberapa jenis logam sebagai fungsi temperatur dan karakteristik perpatahan yang dihasilkan 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada percobaan impak ini yaitu bahan yang digunakan adalah jenis baja LR-A dengan luas penampang 90,67
mm2
kemudian dilakukan pengujian pada temperatur 100 ℃ , lalu mengamati energi yang diserap oleh benda uji, harga impak, dan bentuk patahan yang dihasilkan 1.4
Sistematika Penulisan Penulisan laporan ini dibagi menjadi enam bab. Dimana BAB I
menjelaskan mengenai latar belakang, tujuan percobaan, batasan masalah,
sistematika penulisan. BAB II menjelaskan mengenai tinjauan pustaka yang berisi mengenai teori singkat, BAB III menjelaskan mengenai metode penelitian, BAB IV menjelaskan mengenai data percobaan, BAB V menjelaskan mengenai pembahasan dan BAB VI menjelaskan mengenai kesimpulan dari percobaan. Selain itu juga di akhir laporan terdapat lampiran yang memuat contoh perhitungan, jawaban pertanyaan dan tugas serta terdapat juga blangko percobaan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
.1
Uji Impak Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan
bahan terhadap beban kejut. Pengujian ini merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi operasional material yang sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau konstruksi dimana beban uji mengalami deformasi. Pada pengujian impak ini, kita mengukur energi yang diserap untuk mematahkan benda uji. Kita mengunakan pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menmbu benda uji hingga mengakibatkan perpaahan. Setelah benda uji patah, bandul akan berayun kembali. Dan banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk terjadinya perpatahan merupakan ukuran ketahanan impak atau ketangguhan bahan tersebut. Pada gambar di atas dapat dilihat
bahwa setelah benda uji patah akibat deformasi, bandul pendahuluan
melanjutkan ayunan hingga posisi .
Gambar 1. Skematik pengujian impak dengan benda uji Charpy
Bila bahan tersebut tangguh yaitu makin mampu menyerap energi lebih besar maka makin rendah posisi
. Suatu material dikatakan tangguh bila
memiliki kempuan menyerap suatu beban kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau deformasi dengan mudah. .2
Metode Uji Impak
1. Metoda Charpy
Pada metoda ini banyak digunakan di Amerika Serikat, dan merupakan cara pengujian dimana spesimen dipasang secara horizontal dengan kedua ujungnya berada pada tumpuan, sedangkan takikan pada spesimen diletakkan di tengah-tengah dengan arah pembebanan tepat diatas takikan. Pada metoda memiliki beberapa kelebihan seperti: a. lebih mudah dipahami dan dilakukan b. Menghasilkan tegangan uniform di sepanjang penampang c. Harga alat lebih murah d. Waktu pengujian lebih singkat Dan memiliki beberapa kekurangan seperti : a. Hanya dapat dipasang pada posisi horizontal b. Spesimen dapat bergeser dari tumpuannya karena tidak dicekam c. Pengujian hanya dapat dilakukan pada spesimen yang kecil d. Hasil pengujian kurang dapat atau tepat dimanfaatkan dalam perancangan karena level tegangan yang diberikan tidak rata.
Gambar 2.2 Peletakan spesimen berdasarkan metoda charpy 2. Metoda Izood Pada metoda ini banyak digunakan di Eropa terutama Inggris dan merupakan cara dimana specimen berada pada posisi vertical pada tumpuan dengan salah satu ujungnya dicekam dengan arah takikan pada arah gaya tumbukan. Tumbukan pada specimen dilakukan tidak tepat pada pusat takikan melainkan pada posisi agak diatas dari takikan.
Gambar 2.3 Peletakan spesimen berdasarkan metoda izood
Pada metoda memiliki beberapa kelebihan seperti: a. Tumbukan tepat pada takikan karena benda kerja dicekam b. Dapat menggunakan spesimen dengan ukuran yang lebih besar. c. Spesimen tidak mudah bergeser karena dicekam pada salah satu ujungnya Dan memiliki beberapa kekurangan seperti : a. Biaya pengujian yang lebih mahal b. Pembebanan yang dilakukan hanya pada satu ujungnya, sehingga hasil yang diperoleh kurang baik c. Waktu yang digunakan cukup banyak karena prosedur pengujiannya yang banyak, mulai dari menjepit benda kerja sampai tahap pengujian .3
Angka Hasil Pukul Takik (Impact) Angka pukul takik (impact) memiliki satuan joule yang didefinisikan
sebagai hasil bagi dari kerja pukul dalam Kgm terhadap luas penampang dalam cm2 dari benda uji yang diukur dari luas penampang yang diberi takikan dalam cm2. Metode pengujian yang dilakukan ada dua yaitu dengan metode charpy dan metode izod. Dimana pada metode charpy spesimen posisinya horizontal dengan takikan spesimen ditengah-tengah dan arah takikan berlawanan dengan palu pemukulnya. Sedangkan metode izod posisi spesimennya vertical dengan takikan menghadap palu pemukul. Perlu menjadi perhatian bahwa selain pengaruh temperatur pengujian impact juga sangat berpengaruh terhadap posisi pengambilan spesimen yaitu antara perbedaan arah spesimen sangat berpengaruh terhadap nilai pengujian. masingmasing posisi pengambilan spesimen dan arah takikan mempunyai nilai yang berlainan1. .4
Cara Pemukulan dengan Mesin Charpy
Spesimen diletakkan horizontal lalu bagian yang ditakik diletakkan tepat ditengah-tengah dan arah pukulan berlawanan dengan palu pemukul serta spesimen ditahan oleh dua penumpu kiri dan kanan dengan jarak 40 mm. Kemudian palu dipukulkan tepat ditengah-tengah punggung yang ditakik. Angka pengujian ini sangat berpengaruh terhadap ukuran benda uji, bentuk takikan dan temperatur waktu pengujian. Bekas pukulan spesimen bisa langsung putus dan menampakkan permukaan yang mengkilat, hal ini menunjukkan nilai impact rendah, begitu juga sebaliknya jika spesimen tidak putus dan menunjukkan patahannya buram dan berserabut, hal itu menunjukkan nilai kuat impactnya tinggi disamping bisa melihat secara langsung angka impact pada mesin uji impact. .5
Standar Spesimen Uji Impact Untuk mendapatkan hasil yang menguatkan, maka batang uji harus
distandarisasi terlebih dahulu, baik ukuran dan tipe takikannya. Benda uji atau spesimen harus sesuai dan dikerjakan seteliti mungkin dengan ketentuan kehalusan tertentu. Bahkan selama preparasi spesimen uji impact, material tidak boleh mengalami pengaruh deformasi, maupun pengaruh pengerjaan panas. Dengan demikian kondisi temperatur pengerjaan preparasi harus dalam kondisi dingin agar tidak mempengaruhi struktur mikro materialnya. Ukuran dan tipe takikan yang digunakan untuk uji tumbuk atau uji pukul takik atau uji impact. Beberapa tipe takikan spesimen uji impact metoda charpy yaitu tipe (A, B dan C) dapat dilihat pada gambar 2. Pada gambar terlihat ada tiga tipe spesimen yaitu : tipe A atau V (V Notch), tipe B atau lubang kunci (key notch) dan tipe C atau U (U Notch). Ukuran beberapa jenis spesimen uji impact dengan metode charpy bisa disesuaikan dengan tebal yang akan diuji seperti pada Gambar 4.
Gambar 2.3 Ukuran beberapa jenis spesimen uji impact dengan metode charpy Tipe dan ukuran spesimen metode izod yaitu tipe D dengan ukuran seperti Gambar 5 standar spesimen uji impact metode charpy pada material. Cara pengujian dengan metode izod sesuai dengan Gambar 5, benda uji atau spesimen diklem tegak lurus tepat pada bagian yang ditakik yang kemudian dipukul dengan palu dari bagian muka yang ditakik. Posisi spesimen uji impact dengan metode izod, berikut usuran palu dan syarat-syarat yang harus dipenuhi saat melakukan pengujian impact (sesuai standar ASTM).
Gambar 2.4 Standar Spesimen Metode Izod Tipe D
Gambar 2.5 Uji impact metode izod
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
3.1
Diagram Alir Percobaan Adapun prosedur yang harus diketahui seperti persiapan bahan, proses
yang akan dilakukan , mencatat dan pengamatan, melakukan pembahasan, lalu membuat kesimpulan. Diagram alir percobaannya seperti pada gambar dibawah ini
Benda Uji Impak LR-A
Mengukur luas penampang dan kedalaman takik Memanaskan benda uji pada suhu tertentu Memasang bandul pada skala 300 joule Melepas bandul dan mencatat energi bandul
Data
Literatur
Pembahasan
Kesimpulan
Gambar 3.1 Diagram Alir Percobaan Pengujian Impak
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengujian impak adalah sebagai berikut : 3.2.1
Alat yang digunakan
1. Mesin uji impak Charpy 2. Muffle Furnace 3. Jangka sorong 4. Thermometer 5. Thermocouple 3.2.2
Bahan yang digunakan
1. Logam Baja LR-A 3.3 Prosedur percobaan Berikut ini merupakan prosedur percobaan yang digunakan dalam paraktikum pengujian impak : 1. Menyiapkan benda uji dengan ukuran standar. 2. Mengukur luas penampang dan kedalaman takik pada benda uji. 3. Mengatur bandul pada posisi skala 300 joule 4. Meletakkan benda uji pada mesin uji impak charpy. 5. Melepaskan
bandul dan mencatat energi yang diserap untuk
mematahkan benda uji. 6. Melakukan percobaan pada kondisi temperatur yang berbeda sesuai yang ditentukan asisten 7. Mengamati dan mengukur bentuk patahan yang terjadi.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
.1 Hasil Percobaan Dari percobaan uji impak yang dilakukan dengan metode charpy didapat data hasil percobaan sebagai berikut Tabel 4.1 Data Hasil Percobaan No
Bahan
Luas
Suhu (
Penampang (
)
Energi
Harga
%
(joule)
Impak (J/
perpatahan
mm2 ) 1
Bentuk Patah
mm2 )
KIA
80
815
27
0,3375
8
ulet
2
KIA
80
100
118
1,475
31
getas
3
KIA
80
3
17,9
0,22
66
getas
4.2
Pembahasan Dari teori yang didapat, bahwa semakin rendah temperatur material maka
semakin rendah pula ketangguhannya mulai dari rapuh yaitu suhu yang sangat rendah dimana butir-butir material akan sangat rapat sehingga tidak ada ruang untuk terdeformasi elastis dan penyerapan enegi sangat kecil, demikian sebaliknya semakin meningkatnya temperatur maka butir-butir mateial akan merenggang dan meningkatkan terjadinya deformasi dan energi yang diserap juga semakin besar. Sedangkan berdasarkan teori untuk menentukan patahan, jika diketahui bahwa nilai patahannya < 50% maka material tersebut adalah ulet dan bila patahannya < 50% maka material tersebut getas. Tujuan dilakukannya uji impak yaitu untuk mengetahui sifat suatu material. Pada percobaan yang telah dilakukan untuk jenis baja LR-A dengan bantuan mesin charpy pada temperatur 100°C, dengan luas penampang 90,67 mm2. maka besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 75 Joule, sedangkan jika dilakukan pengukuran dari bentuk patahannya maka dapat disimpulkan bahwa material tersebut bersifat ulet (% patahannya
sebesar 18 %). Pada temperatur 25 °C serta luas penampang 90,67
mm 2 ,
besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 48 Joule, material tersebut bersifat getas (%perpatahannya sebesar 67). Pada temperatur 3 °C serta luas penampang 90,67 mm2 , besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 19 Joule, material tersebut bersifat getas (%perpatahannya sebesar 70). Pada percobaan ini yaitu pengujian impak menggunakan sampel baja jenis KL-A untuk dijadikan perbandingan. Namun, yang dilakukan pengujian impak hanyalah sampel dengan perlakuan temperatur ruang 100˚C. Kedua sampel lainnya dijadikan perbandingan terhadap sampel yang pertama, karena dilakukan proses perlakuan pada temperatur yang berbeda-beda. Dari data hasil percobaan, didapatkan harga impak dari masing-masing sampel dengan temperatur yang diberikan pada masing-masing sampel berbedabeda. Agar lebih jelas, data percobaan ini digambarkan dalam bentuk grafik berikut
Grafik hubungan antara temperatur dengan harga impak 0.82000000000000062
harga impak (J/mm2)
0.52 3 0.2 25
100
0 20 40 60 80 100120 temperatur (oC)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara harga impak dengan temperatur Dari gambar 4.1, dapat diketahui bahwa dari ketiga baja tersebut, masingmasing diberikan suhu yang berbeda-beda dalam pengujian. Ketiga baja LR-A dilakukan perlakuan pada suhu yang berbeda, masing-masing adalah 3˚C, 25˚C,
dan 100 ℃ . Dari hasil perlakuan pemberian suhu tersebut, energi yang diserap untuk mematahkan benda uji juga berbeda sehingga harga impaknya pun berbedabeda yaitu secara berurutan 0,20 J/mm2 0,52 J/mm2 dan 0,82 J/mm2. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada benda uji, maka harga impak yang dihasilkan juga akan semakin tinggi. Selain dapat dibuat grafik antara temperatur dengan harga impak. Dapat dibuat juga grafik antara temperatur dengan % patahan yang terjadi, sehingga dapat ditentukan bentuk patahan yang terjadi pada masing-masing specimen benda uji pada variasi temperatur yang dikenai pada specimen benda uji tersebut.
Grafik hubungan antara temperatur dengan % patahan 80 70 70 60
67
50 %patahan 40 30 20
16
10 0
3
25
100
temperatur (oC)
Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara temperatur dengan % patahan
Dari % patahan yang didapat, bentuk patahan pun dapat ditentukan jika dilihat dari diagram FATT. Pada diagram FATT semakin besar persen patahannya, maka material tersebut merupakan patahan bersifat getas dan semakin rendah persen patahannya bersifat ulet. Patah getas dapat dilihat dari bentuk patahannya
yang terlihat datar dan mengkilap, sedangkan patah ulet bentuk patahannya terlihat buram dan membentuk cup and cone serta terlihat seperti serabut-serabut. Dari gambar 4.2, dapat diketahui bahwa dari ketiga baja tersebut, masingmasing diberikan suhu yang berbeda-beda untuk dilakukan pengujian. Ketiga baja LR-A dilakukan perlakuan pada suhu yang berbeda, masing-masing adalah 3˚C, 25˚C, dan 100 ℃ . Dari hasil perlakuan pemberian suhu tersebut, maka presentasi patahan (%patahan) yaitu secara berurutan 70%,67% dan 16%.. Jadi semakin tinggi temperaturnya maka patahannya semakin ulet, dan sebaliknya.
Grafik hubungan antara temperatur dengan energi 80
75
70 60 50
48
energi (J) 40 30 20 19 10 0
3
25
100
temperatur (oC)
4.3 Grafik hubungan antara temperatur dengan energi Menurut teori, bahwa semakin rendah temperatur material maka semakin rendah pula ketangguhannya, dengan suhu yang sangat rendah maka butir-butir material akan sangat rapat sehingga tidak ada ruang untuk terdeformasi elastis dan penyerapan enegi sangat kecil, demikian sebaliknya semakin meningkatnya temperatur maka butir-butir mateial akan merenggang dan meningkatkan terjadinya deformasi dan energi yang diserap juga semakin besar.
Dari gambar 4.1, dapat diketahui bahwa dari ketiga baja tersebut, masingmasing diberikan suhu yang berbeda-beda untuk dilakukan pengujian. Ketiga baja LR-A dilakukan perlakuan pada suhu yang berbeda, masing-masing adalah 3˚C, 25˚C, dan 100 ℃ . Dari hasil perlakuan pemberian suhu tersebut, energi yang diserap pun berbeda-beda yaitu secara berurutan 19 J, 48 J dan 75 J. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada benda uji, energi yang dihasilkan juga akan semakin tinggi
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan, yaitu pengujian impak pada sampel
baja LR-A menggunakan metode charpy dengan bentuk takik V dengan suhu yang diberikan berbeda-beda, maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Pada temperatur 100°C, dengan luas penampang 90,67 mm 2. Maka besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 75 Joule, bentuk patahannya bersifat ulet (% patahannya sebesar 18 %). 2. Pada temperatur 25 °C serta luas penampang 90,67 mm2 , besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 48 Joule, material tersebut bersifat getas (%perpatahannya sebesar 67). 3. Pada temperatur 3 °C serta luas penampang 90,67 mm2 , besarnya energi bandul yang diserap untuk mematahkan material sebesar 19 Joule, material tersebut bersifat getas (%perpatahannya sebesar 70).
3.2
Saran Dari percobaan yang telah di lakukan sebelumnya, adapun saran yang
dapat diberikan bagi percobaan selanjutnya : 1. Pemindahan benda uji dari mesin pemanas ke alat uji impak jangan terlalu lama, maka di beri suhu toleransi saat pemanasan. 2. Ketelitian saat membaca jarum penunjuk angka untuk energi yang diserap. 3. Ketelitian saat pengukuran patahan yang dihasilkan menggunakan jangka sorong. 4. Karena alat uji nya besar dan berbahaya, maka disarankan untuk berhati hati dalam penggunaannya
DAFTAR PUSTAKA 1. Tim Laboratorium Metalurgi. 2015. Modul Praktikum Material Teknik. Cilegon: FT UNTIRTA 2. Yuwono, A. Herman. 2009. “Buku Panduan Praktikum Karakterisasi Material 1 Pengujian Merusak (Destructive Testing).pdf” Available at http://www.google.co.id.
[email protected] 3. http://www.scribd.com/doc/29446692/Laporan-Uji-Impak-Matrek 4. www.google.com
LAMPIRAN A CONTOH PERHITUNGAN
1. Menentukan luas penampang Diketahui Ditanya Jawab Keterangan
: P = 8,35 mm2 L = 10,5 mm2 : A= ? : A= Px L = 8,35 mm2 x 10,5 mm2 = 90,675 mm2 : A : Luas penampang permukaan (mm2) P : Panjang benda uji (mm2) L : Lebar benda uji (mm2)
2. Menentukan Harga Impak Diketahui Ditanya Jawab
: E = 77 J A = 90,675 mm2 : HI = ? : HI = E A = 75 90,675 = 0.82 J/mm2
LAMPIRAN B JAWABAN PERTANYAAN DAN TUGAS KHUSUS
Jawaban Pertanyaan 1. Buat grafik hubungan antara harga impak (HI) terhadap temperature (T)!
Grafik hubungan antara harga impak terhadap temperatur 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 harga impa (J/mm2) 0.4 0.3 0.2 0.1 0
3
25
100
temperatur (oC)
2. Apa yang dimaksud dengan temperatur transisi uji impak? Tentukan temperature transisi dari grafik uji impak yang dilakukan! Temperatur transisi adalah temperature yang menentukan perubahan sifat logam dari getas menjadi lunak atau ulet. Untuk menentukan daerah getas dan daerah ulet, dapat diketahui setelah temperatur peralihan ditentukan. Temperatur peralihan merupakan temperatur yang menentukan perubahan sifat logam dari getas menjadi ulet. 3. Jelaskan dan gambarkan macam-macam takik specimen uji impak! 1. Charpy takikan bentuk V (Charpy V-notch)
Takikan benda uji berbentuk huruf V dengan ¼ lingkaran dibagian sudutnya 2. Charpy takikan bentuk U (Charpy U-notch) Tipe ini berbentuk huruf U dengan membentuk setengah lingkaran dibagian sudutnya 3. Charpy takikan bentuk lubang kunci (Charpy keyhole specimen) Bentuk takiknya menyerupai lubang anak kunci. Tipe ini juga merupakan takikan benda uji impak charpy
(a) Charpy V-notch specimen, (b) Charpy U-notch specimen, (c) Charpy keyhole specimen. 4. Berikan contoh kegunaan hasil uji impak dalam kehidupan sehari-hari! a. Ketangguhan pagar besi pembatas antara jalanan pegunungan dengan lerengnya yang telah teruji dengan uji impak, dapat menjamin bahwa pagar tersebut dapat menahan kendaraan jika saja mangalami kecelakaan, sehingga mencegah kendaraan tersebut jatuh ke lerengnya. b. Ketangguhan badan kapal laut yang telah teruji dengan uji impak, dapat menjamin daya tahan kapal dalam menerima beban. Hal tersebut berhubungan dengan keselamatan para penumpang.
c. Katangguhan sasis mobil yang telah teruji dengan uji impak, dapat menjamin daya tahan mobil dalam menopang para penumpang dan badan mobil. d. Ketangguhan tiang baja pondasi rumah yang telah teruji dengan uji impak, dapat menjamin daya tahan dan kekokohan rumah. e. Ketangguhan helm yang telah teruji dengan uji impak, dapat menjamin daya tahan dan keamanan helm tersebut dalam melindungi kepala pemakai. 5. Jelaskan mengapa kecelakaan pada kapal TITANIC bias terjadi? Jelaskan fenomena yang terjadi! Kecelakaan pada kapal Titanic terjadi ketika kapal berada di tengah laut dengan temperatur yang rendah sehingga menyebabkan material dari kapal tersebut menjadi getas yaitu mudah untuk terjadi patahan tanpa adanya fase deformasi terlebih dahulu. Sehingga setelah menabrak gunung es kapal tersebut pun langsung mengalami patahan yang menyebabkan kapal terbelah menjadi dua. Dan juga pembuat kapal tidak memperhitungkan bahan untuk kapal yang kuat terhadap perubahan temperatur yang extreme. 6. Buat grafik hubungan antara harga impak (HI) terhadap temperature (T)!
Grafik hubungan antara harga impak terhadap temperatur 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 harga impa (J/mm2) 0.4 0.3 0.2 0.1 0
3
25
100
temperatur (oC)
7. Jelaskan dan gambarkan macam-macam takik specimen uji impak! Ada tiga macam takikan yang biasa digunakan dalam uji impak, yaitu : 1. Charpy takikan bentuk V (Charpy V-notch) Takikan benda uji berbentuk huruf V dengan ¼ lingkaran dibagian sudutnya 2. Charpy takikan bentuk U (Charpy U-notch) Tipe ini berbentuk huruf U dengan membentuk setengah lingkaran dibagian sudutnya 3. Charpy takikan bentuk lubang kunci (Charpy keyhole specimen) Bentuk takiknya menyerupai lubang anak kunci. Tipe ini juga merupakan takikan benda uji impak charpy
Gambar B.2. (a) Charpy V-notch specimen, (b) Charpy U-notch specimen, (c) Charpy keyhole specimen. 8. Jelaskan mengapa kecelakaan material logam akan meningkat dengan turunnya temperature? Karena apabila semakin rendah temperatur dari material, maka semakin rendah pula ketangguhannya, dengan suhu yang sangat rendah maka butirbutir material akan sangat rapat sehingga tidak ada ruang untuk terdeformasi elastis dan penyerapan enegi sangat kecil. Hal ini menyebabkan kecelakaan material logam karena bentuk patahannya berbentuk getas. TUGAS KHUSUS 1. Bagaimana standarisai baja untuk lambung kapal? Standarisasi Baja Standardisasi adalah proses merumuskan, merevisi, menetapkan, dan menerapkan standar, dilaksanakan secara tertib dan kerjasama dengan semua pihak. Standar Nasional Indonesia adalah standar yang ditetapkan oleh instansi teknis setelah mendapat persetujuan dari Dewan Standardisasi Nasional, dan berlaku secara nasional di Indonesia. Struktur penomoran SNI terdiri atas
serangkaian kode dengan arti tertentu yaitu berupa kode SNI, nomor unik, nomor bagian dan nomor seksi, serta tahun penetapan. Kode SNI menyatakan bahwa dokumen tersebut adalah Standar Nasional Indonesia. Sedangkan nomor unik adalah identifikasi dari suatu standar tertentu yang jumlah digitnya sesuai kebutuhan, minimal 4 digit dan diawali dengan angka 0. Nomor bagian merupakan identifikasi yang menunjukan nomor urutbagian dari suatu standar yang mempunyai bagian. Nomor seksi merupakan identifikasi yang menunjukan nomor urut seksi dari suatu standar bagian tertentu. Selain standarisasi nasional ada pula standarisasi dari Jepang yang biasa di singkat dengan JIS( Japan Industrial Standart ) dan dari Amerika seperti ASTM ( American Society for Testing Materials ), AISI (Americal Iron and Steel Institute) dan dari berbagai Negara lain. Ada beberapa tipe standarisasi yang umumnya digunakan pada baja, termasuk baja karbon, diantaranya adalah : 1) 2) 3) 4)
AISI (American Iron Steel Institute). SAE (Society for Automotive Engineering). JIS (Japanese Industrial Standard). SNI (Standar Nasional Indonesia).
A. AISI-SAE Standarisasi dengan sistem AISI dan juga SAE merupakan tipe standarisasi dengan berdasarkan pada susunan atau komposisi kimia yang ada dalam suatu baja. Ada beberapa ketentuan dalam Standarisasi baja berdasarkan AISI atau SAE, yaitu : Dinyatakan dengan 4 atau 5 angka: 1. Angka pertama menunjukkan jenis baja. 2. Angka kedua menunjukkan: a. Kadar unsur paduan untuk baja paduan sederhana. b. Modifikasi jenis baja paduan untuk baja paduan yang kompleks. 3. Dua angka atau tiga angka terakhir menunjukkan kadar karbon perseratus persen. 4. Bila terdapat huruf di depan angka maka huruf tersebut menunjukkan proses pembuatan bajanya. Contoh standarisasi Baja pada lambung kapal dengan AISI-SAE :
AISI 2512, berarti : Angka 2 : Baja Nikel Angka 5 : Persentase bahan alloy (5% Nikel) Angka 45 : Kadar nikel (0.12% Karbon)
LAMPIRAN C GAMBAR ALAT DAN BAHAN
Gambar C.1. jangka sorong
Gambar C.2. plak KI-A
Gambar C.3. mesin charpy
Gambar C.4. muffle furnace
LAMPIRAN D BLANKO PERCOBAAN
