PENGUJIAN IMPEK

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1       Latar belakang uji impak

            Uji impak merupakan salah satu uji mekanik yang dapat dipakai untuk menganalisis sifat - sifat mekanik bahan seperti kemampuan bahan terhadap benturan dan karakteristik ulet-getas bahan terhadap perubahan suhu. Alat uji impak sangat penting untuk peneliti dan pengembangan bahan struktur. Pengujian impak menggunakan beban tiba-tiba.

            Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan bahan terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impak dengan pengujian tarik dan kekerasan dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan. Pengujian impak merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi operasi material yang sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau konstruksi dimana beban tidak selamanya terjadi secara perlahan-lahan melainkan datang secara tiba-tiba, contoh deformasi pada bumper mobil pada saat terjadinya tumbukan kecelakaan.

1.2       Manfaat percobaan

1.      Supaya dapat membedakan material keras dan lunak

2.      Mahasiswa dalam memproduksi apa yang sudah direncakan agar tidak adanya kegagalan disaat pemasaran

3.      Dapat mengetahui perbedaan suhu ( temperatur ), pada benda baja yang  sangat berpengaruh terhadap kegetasan dan keuletan.

BAB II

TEORI DASAR

2.1       Teori dasar

            Pada zaman dahulu sampai sekarang besi, baja dan logam lainya dipakai dalam konstruksi-konstruksi berat. Seiring timbul gejala-gejala yang mengkwatirkan akan keselamatan dan keamanan, Kapal air dan bejana Hidrolik yang mempunyai tekanan tinggi yang nantinya berubah menjadi energi kejut disebabkan melekul-melekul udara yang padat oleh tekanan pompa peristiwa ini menjadi bom atau ledakan yang dipengaruhi oleh kompresi udara padat didalam wadah seperti pada blok selinder mesin yang bekerja mendorong  bahan yang beratnya beribu – ribu ton.

            Bahwa tegangan - tegangan pada kontruksi tersebut itu tinggi atau rendah maupun dalam perubahan suhu seperti panas disebabkan kompresi dan bagian yang dapat mempengaruhi sifat dari benda tersebut contoh kapal selam dan titanic, kapal ini patah disaat tabrakan gunung es didasar permukaan laut atlantic dalam suhu dingin ternyata besi juga akan mengalami perubahan struktur  pada suhu tertentu.

Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketangguhan bahan terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan anatara pengujian impak dengan pengujian takik dan kekerasan, dimana pembebanan dilakukan secara pelahan-lahan. Pengujian impak merupakan salah satu uji mekanik bahan terhadap perubahan suhu. Alat uji impak sangat penting untuk penelitian dan pengembangan bahan struktur. Metode yang sering digunakan adalah metode charpy dengan struktur bentuk specimen standar.

Pengukuran lain yang biasa dilakukan dalam pengujian impak Charpy adalah penelaahan permukaan perpatahan untuk menentukan jenis perpatahan (fracografi) yang terjadi. Secara umum perpatahan pada benda hasil uji tarik maka perpatahan impak di golongkan menjadi 3 jenis:

1.                  Perpatahan granular/ kristalin yang di hasilkan oleh mekanisme pembelahan pada butir-butir dari bahan (logam) yang rapuh (brittle). Di tandai dengan permukaan patahan yang datar yang mampu memberikan daya pantul cahaya yang tinggi (mengkilat)

2.                  Perpatahan berserat (fibrous frakture), yang melibatkan mekanisme pergeseran bidang-bidang kristal dalam bahan (logam) yang ulet (ductile). Di tandai dengan permukaan patahan berserat yang berbentuk dimpel yang menyerap cahaya dan berwarna buram.

3.                  Perpatahan campuran (granular dan berserat) merupakan kobinasi dua jenis perpatahan yang dimaksudkan di atas.

2.2       Prinsip Pengukuran

Pada pengujian impak, energy yang di serap oleh benda uji biasanya di nyatakan dalam satuan joule dan di baca langsung pada skala (dial) penunjuk yang telah terdapat pada mesin penguji. Harga impak (HI) suatu bahan yang di uji dengan metode charpy di berikan oleh :

HI = E/A

Dimana :

                   HI = harga impak (joule/ mm )

                   E  = energy yang di serap (joule)

                   A  = Luas penampang di bawah takik (mm)

Untuk mengetahui luas penampang (A) yaitu:

            A = a x b

Dimana :

a = Tinggi section di bawah takik (mm)

b = Lebar sampel (mm)

3.2        Langkah Kerja

1.    Dengan menggunakan jangka sorong lakukan pengukuran luas area dibawah takik dari sampel-sampel uji. Catat hasil pengukuran didalam lembar data

2.    Persiapkan sampel uji untuk temperatur rendah(<0 C ) dan temperatur tinggi (>100 C ), yaitu dengan memasukan masing-masing kedalam wadah berisi campuran dry ice + alkohol 70 % dan furnace

3.    Hidupkan kompresor dan tunggu tekanan sampai 6 Bar

4.    buka safeti guards mesin, siapkan mesin uji, pasang spesimen pada pemegangnya

5.    Angkat hammer dengan tangan dan pasang kunci

6.    Pastikan jarum penunjuk ke posisi 300 joule

7.    Letakkan spesimen yang akn di uji pada tempat dudukan spesimen, atur posisi spesimen

8.    Tutup pengaman mesin (safety guards)

9.    Tekan tombol yang terletak di safety guards, lalu pendulum melekul spesimen uji

10.  Setelah itu, bawa pendulum dengan hati-hati keposisi semula dengan menarik pendulum break secara perlahan

11. Baca posisi jarum dan baca  skala dial, catat hasil pembaca

 12. Ambil benda uji dan amatilah permukaan patahnya dibawah stereoscan macroscope. Buatlah sketsa patahannya didalam lembar data anda.

 3.3      Technical data

            - Air supply                                                                 : 6 Bars                                   

            - Maksimum impact energy of the pondulum             : 300 joule

            - Angle of droop of pendulum                                    : 140

            - Minimum value of the scale graduation                   : 2 joule

            - Sriking velocity of pendulum                                   : 5.187 m\sec

            - distance from axis of rotation of the pendulum

 to the centre of specimen                                         : 775mm

            - Height of the phycial percussion centre                  

from the centre specimen                                          : Withim+\-7,75

            - Distance between specimen suports                         : 40mm+\-0,5mm

            - Radius of supports                                                    : 1mm+\-0,5mm

            - Angle of test piece supports                                     : 79+\-2 ̊

            - Taper of charpy supports                                          : 90+\-0,7 ̊

            - Angle of UNI striking edge                                     : 30+\-1 ̊

            -Radius of curvature of UNI striking edge                : 2+0,5\-0mm

            - Angle of UNI striking edge                                     : 30+\2 ̊

            - Radius of curvature of Astm striking edge              : 8mm                         

            - Width of the ASTM striking edge                           : 4mm

            - overall dimensions of the machine                           : 1,4x0,5x1,9m (approx)

            - weight of the machin                                                : 450Kg (approx)

BAB IV

ANALISA DATA

4.1 Data Pengujian

Material           : ST 60

Metode            : Charpy Test

Beban Impact  : 320 kg

No	(C)	a (mm)	b (mm)	A (mm)	E (joule)	HI (Joule/ mm)	Bentuk Patahan	Deskripsi Patahan
1	28	8	10	80	42	0,525	Berserat	Di tandai dengan permukaan patahaan yang berbentuk dimpel dan penampilan buram.
2	400	8,2	10	82	98	1,195	Campuran	Yaitu merupakan kombinasi dari patahan trans granular dan berserat.
3	0	8,2	10	85,28	19	0,231	Kristalin/granular	Di tandai dengan permukaan patahan yang datar yang memberikan daya pantul cahaya yang tinggi.

4.2       Pengolahan Data

            1.  pengujian 1

Pada temperature 28C

A = luas penampang dibawah takik (axb) mm

a = 8  mm

b = 10 mm

A = a x b

   = 8 x 10

   = 80 mm

HI = Harga impak = E/A (joule/mm)

E = Energi yang di serap  = 42 joule

A = 80 mm

             HI =  joule/mm

Bentuk patahan pada temperatut 28 C

            2 Pengujian II

Pada temperature 300C

A = Luas penampang takik (axb) mm

a = 8,2 mm    b = 10 mm

A = a x b

   = 8,2 x 10

   = 82 mm

HI = Harga impak = E/A (j/mm)

E = Energi yang di serap  = 98 joule

A = 82 mm

HI =  j/mm

Bentuk patahan dari benda uji temperatur 300 C

            3  pengujian III

Pada temperature 0C

A = Luas penampang takik (axb) mm

a = 8,2 mm    b = 10 mm

A = a x b

   = 8,2 x 10

   = 82  mm

HI = Harga impak = E/A (j/mm)

E = Energi yang di serap  = 19 joule

A = 82 mm

HI =  j/mm

Bentuk patahan dari benda uji temperatur 0C

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1       Kesimpulan

            Setelah melakukan pengujian ‘Charpy Test’ maka diambil kesimpulan yaitu:

1.      a. pada pengujian I

        Nilai HI adalah 0,525 joule/mm

        Bentuk patahan berserat.

b. Pada pengujian II

        Nilai HI adalah  1,195 joule/mm

        Bentuk patahan trans granular/kristalin

c. Pada pengujian III

        Nilai HI adalah 0,231 joule/mm

Bentuk patahan campuran yaitu perpaduan dari patahan berserat dan   kristalin

2.      Harga kegetasan juga tergantung dari proses pengerjaan pada alat uji, selain itu tergantung dari metode proses pengerjaan dan tergantung dari beberapa factor lain nya yaitu:

·       Kondisi mesin dan alat – alat yang digunakan

·       Langkah – langkah pengerjaan benda uji

·       Jenis material yang digunakan

5.2       SARAN

    Adapun saran – saran dari hasil pengujian Charpy Test ialah :

1.      Ketertiban dan ketelitian sangat diperlukan dalam proses pengujian tersebut.

2.      Sebaiknya alat yang digunakan sudah di kalibrasi denga baik, ini untuk ketelitian hasil pengujian.

3.      Para praktikum dapat menguasai metode dari pengujian ini.