Laporan awal uji impak kalih
- 1. 1 Laporan Pendahuluan Ilmu Bahan Pengujian Impak Nama : Kalih Sholli Rizki NPM : 1306413574 Kelompok : 12 Laboratorium Metalurgi Fisik Departemen Metalurgi dan Material FTUI 414
- 2. 2 Modul Destructive Test Pengujian Impak 1. Tujuan Praktikum 1.1 Menjelaskan tujuan dan prinsip dasar pengukuran harga impak dari logam. 1.2 Mengetahui temperature transisi perilaku kegetasan baja struktural ST 42. 1.3 Menganalisis permukaan patahan (fractografi) sampel impak yang diuji pada berbagai temparatur. 1.4 Membandingkan nilai impak beberapa jenis logam. 1.5 Menjelaskan perbedaan metode Charpy dan Izod. 2. Dasar Teori Pengujian impak adalah sebuah metode untuk mengevaluasi ketangguhan relatif dari bahan-bahan teknik menggunakan beban kejut. Pengujian ini merupakan suatu upaya mensimulasikan kondisi operasional material yang sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau konstruksi dimana beban tidakselamanya terjadi secara perlahan-lahan seperti pada pembebanan tarik. Dasar pengujian impak ini adalah penyerapan energy potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami deformasi. Gambar dibawah ini memberikan ilustrasi suatu pengujian impak dengan metode charpy . Pengujian impak ini banyaknya energi yang diserap oleh bahan untuk terjadinya perpatahan merupakan ukuran ketahanan impak atau ketangguhan bahan tersebut. Pada Gambar 1 di baawah ini dapat dilihat bahwa setelah benda uji patah akibat deformasi, bandul pendulum melanjutkan ayunannya hingga posisi h. Bila bahan tersebut tangguh yaitu makin mampu menyerap energy lebih besar maka makin rendah posisi h’. Suatu material dikatakan tangguh bila memeiliki kemampuan menyerap suatu bahan kejut yang besar tanpa terjadinya retak atau terdeformasi dengan mudah.
- 3. Pada pengujian impak ini, energy yang diserap oleh benda uji biasanya dinyatakan dalam satuan joule dan dibaca langsung pada skala (dial) penunjuk yang telah dikalibrasi yang terdapat pada mesin penguji. Harga impak (HI) suatu bahan yang diuji dengan metode Charpy diberikan oleh : dimana E adalah energi yang diserap dalam satuan joule dan A luas penampang di bawah takik dalam satuan mm2. Takik (notch) dalam benda uji standar ditujukan sebagai suatu konsentrai tegangan sehingga perpatahan diharapkan akan terjadi di bagian tersebut. Selain berbentu V dengan sudut , takik dapat pula dibuat dengan bentuk lubang kunci (key hole). Pengukuran lain yang biasa dilakukan dalam pengujian impak charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk menentukan jenis perpatahan yang terjadi. 3 Gambar 1. Skematik pengujian impak dengan benda uji Charpy
- 4. 4 Secara umum perpatahan dapat digolongkan menjadi 3 jenis, yaitu : 2.1 Perpatahan berserat. Ditandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dmpel yang menyerap cahaya dan berpenampilan buram. 2.2 Perpatahan granular. Ditandai dengan permukaan patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang tinggi (mengkilat) 2.3 Perpatahan campuran. Merupakan kombinasi dari perpatahan berserat dan granular. Sedangkan penggunaan batang uji Izod la digunakan di Inggris dan Eropa. Benda uji Izod mempunyai penmpang lintang bujur sangkar atau lingkaran dengan takik V di dekat ujung yang dijepit. Perbedaan pembebanan antara metode Charpy dan Izod dapat dilihat dari gambar dibawah ini. Beban impak Metode Charpy Metode Izod Selain dengan harga impak yang ditunjukan oleh alat uji, pengukuran ketangguhan suatu bahan dapat dilakukan dengan memperkirakan berapa persen patahan berserat dan patahan kristalin yang dihasilkan oleh benda uji pada temperature tertentu. Semakin banyak persentase patahan berserat maka semakin tangguh bahan tersebut. Cara ini dapat dilakukan dengan mengamati permukaan patahan benda uji di bawah mikroskop stereoscan. Informasi lain yang dapat dihasilkan oleh pengujian impak adalah temperature transisi bahan. Temperatur Transisi adalah perubahan jenis perpatahan suatu bahan bila diuji pada temperature yang berbeda-beda. Pada pengujian dengan temperature yang berbeda-beda maka akan terlihat bahwa pada temperature tinggi material akan bersifat ulet sedangkan pada temperature rendah material akan bersifat rapuh. Fenomena ini berkaitan
- 5. dengan vibrasi atom-atom bahan pada temperature yang berbeda dimana pada temperature kamar vibrasi itu berada dalam kondisi kesetimbangan dan selanjutnya akan menjadi tinggi bila temperature dinaikkan. Ingat bahwa energy panas merupakan suatu driving force terhadap pergerakan partikel atom bahan. Vibrasi inilah yang berperan sebagai penghalang terhadap pergerakan dislokasi pada saat terjadi deformasi kejut/impak dari luar. Semakin tinggi vibrasi maka pergerakan dislokasi menjadi relative sulit sehingga dibutuhkann energy yang lebih besar untuk memetahakan benda uji. Sebaliknya, pada temperature di bawah nol derajat celcius, vibrasi atom relative sedikt sehingga pada saat bahan di deformasi pergerakan dislokasi menjadi lebih mudah dan benda uji menjadi lebih mudah dipatahkan dengan energy yang lebih rendah. 5
- 6. 6 3. Metodologi Penelitian 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Impact testing machine (metode Charpy) kapasitas 30 joule 3.1.2 Caliper atau micrometer 3.1.3 Stereoscan macroscope 3.1.4 Termometer 3.1.5 Furnace 3.1.6 Sampel uji impak baja ST 42 (4 buah) 3.1.7 Dry ice 3.2 Flow chart Proses Pengujian
- 7. 7 4. DAFTAR PUSTAKA - Smallman, R.E.Metalurgi Fisik Modern.1991. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama - Groover, Mikell P. Fundamental of Modern Manufacturing. 1996.New Jersey : Prentice Hall - Modul Praktikum Material Teknik (Destructive test). 2010. Depok : Laboratorium Metalurgi Fisik Departemen Metalurgi & Material Fakltas Teknik Universitas Indonesia. - Callister, William D. Material science and Engineering.2007.United State of America: John Wiley&Sons,inc