Makalah Pengujian Material Completed [PDF]

Citation preview

MAKALAH PENGUJIAN MATERIAL Makalah ini disusun untuk mengganti kuis MATERIAL TEKNIK



Dosen pengampu : Ir. Suheni, MT



Disusun oleh: Aziz Nurrachmad



(02.2018.1.09613)



TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA 2019



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunianya kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul ”Pengujian Material”. Kami juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Ir. Suheni, MT selaku dosen mata kuliah Material Teknik yang sudah memberikan kepercayaan kepada saya untuk menyelesaikan tugas ini. Saya sangat berharap makalah ini dapat bermanfaat dalam rangka menambah pengetahuan juga wawasan menyangkut materi pengujian material . Saya pun menyadari bahwa di dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, saya mengharapkan adanya kritik dan saran demi perbaikan makalah yang akan kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Mudah-mudahan makalah sederhana ini dapat dipahami oleh semua orang khususnya bagi para pembaca. Saya mohon maaf yang sebesar-besarnya jika terdapat kata-kata yang kurang berkenan. Surabaya, 26Oktober 2019



Penyusun



DAFTAR ISI



SAMPUL..........................................................................................................................................i KATA PENGANTAR.....................................................................................................................ii DAFTAR ISI..................................................................................................................................iii BABI PENDAHULUAN ................................................................................................................ 4 1.1. LATAR BELAKANG.......................................................................................................... 4 1.2. TUJUAN ............................................................................................................................. 4 BAB II PEMBAHASAN ................................................................................................................ 6 2.1. SIFAT MEKANIS BAHAN ................................................................................................ 6 2.2. PENGUJIAN BAHAN ......................................................................................................... 7 2.2.1. Pengujian Destruktif ...................................................................................................... 7 2.2.1.1. Pengujian Kekerasan ............................................................................................... 7 2.2.1.2. Pengujian Tarik ..................................................................................................... 10 2.2.1.3. Pengujian lengkung (Bending Test)...................................................................... 13 2.2.1.5. Uji impact.............................................................................................................. 15 2.2.1.6. Uji struktur ............................................................................................................ 16 2.2.2 Pengujian non-destruktif.............................................................................................. 18 2.2.2.1. Penetrant testing .................................................................................................... 18 2.2.2.2. Magneticparticle testing ........................................................................................ 18 2.2.2.4. Radiography .......................................................................................................... 18 BAB III PENUTUP ...................................................................................................................... 19 3.1. Kesimpulan......................................................................................................................... 19 3.2. Saran ................................................................................................................................... 19



BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Ilmu logam adalah ilmu mengenai bahan-bahan logam dimana ilmu ini berkembang bukan berdasarkan teori saja melainkan atas dasar pengamatan, pengukuran dan pengujian. Pengujian bahan logam saat ini semakin meluas baik dalam konstruksi, permesinan, bangunan, maupun bidang lainnya. Hal ini disebabkan karena sifat logam yang bisa diubah, sehingga pengetahuan tentang metalurgi terus berkembang. Untuk mengetahui kualitas suatu logam, pengujian sangat erat kaitannya dengan pemilihan bahan yang akan dipergunakan dalam konstruksi suatu alat, selain itu juga bisa untuk membuktikan suatu teori yamg sudah ada ataupun penemuan baru dibidang metalurgi. Dalam proses perencanaan, dapat juga ditentukan jenis bahan maupun dimensinya, sehingga apabila tidak sesuai dapat dicari penggantinya yang lebih tepat. Disamping tidak mengabaikan faktor biaya produksi dan kualitasnya. 1.2. TUJUAN Melalui makalah ini diharapkan dapat mengetahui sifat – sifat logam seperti sifat mekanik, sifat fisik dan lain sebagainya. Sifat mekanik adalah kemampuan suatu bahan untuk menerima beban atau gaya tanpa menimbulkan kerusakan pada benda tersebut. Beberapa sifat mekanik antara lain:  KEKUATAN( STRENGHT ) Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan menjadi patah, kekuatan ini terdiri dari : kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan geser, dan lain sebagainya.  KEKERASAN( HARDNESS ) Menyatakan kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan, pengikisan (abrasi).Sifat ini berkaitan terhadap sifat tahan aus ( wear resistance ).  KEKENYALAN( ELASTICITY ) Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanent setelah tegangan dihilangkan. Tetapi apabila tegangan melampaui batas maka perubahan bentuk akan terjadi walaupun beban dihilangkan.  KEKAKUAN( STIFNESS ) Adalah kemampuan bahan untuk menerima tegangan atau beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk atau defleksi.  PLASTISITAS( PLASTICITY )



Menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis ( yang permanent) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sering disebut sebagai keuletan ( ductility ).  KETANGGUHAN( TOUGHNESS ) Menyatakan kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan atau banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan.  MERANGKAK( CREEP ) Merupakan kecenderungan suatu logam untuk mengalami deformasi plastis yang besarnya merupakan fungsi waktu pada saat menerima beban yang besarnya relatif besar.  KELELAHAN( FATIQUE ) Merupakan kecenderungan dari logam untuk patah bila menerima tegangan berulang – ulang yang besarnya masih jauh dibawah batas kekuatan elastisnya.



BAB II PEMBAHASAN 2.1. SIFAT MEKANIS BAHAN 1. Sifat mekanis logam Sifat mekanik suatu bahan adalah kemampuan bahan untuk menahan beban-beban yang dikenakan kepadanya. Dimana beban-beban tersebut dapat berupa beban tarik, tekan, bengkok, geser, puntir,atau beban kombinasi.beberapa sifat mekanis logam antara lain:  Kekuatan (strenght) Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa menyebabkan bahan tersebut menjadi patah.  Kekerasan (hardness) Dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance).  Kekenyalan (elasticity) Menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan.  Kekakuan (stiffness) menyatakan kemampuan bahan untuk menerima tegangan / beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi.  Plastisitas (plasticity) Menyatakan kemampuan bahan untuk mengalami sejumlah deformasi plastis (yang permanen) tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Sifat ini sangat diperlukan bagi bahan yang akan diproses dengan berbagai proses pembentukan seperti, forging, rolling, extruding dan sebagainya. Sifat ini sering juga disebut sebagai keuletan atau kekenyalan (ductility). Bahan yang mampu mengalami deformasi plastis yang cukup tinggi dikatakan sebagai bahan yang mempunyai keuletan atau kekenyalan tinggi, dimana bahan tersebut dikatakan ulet atau kenyal (ductile).



2.2. PENGUJIAN BAHAN Melalui pengujian kita dapat mengetahui sifat – sifat mekanik logam dan sifat fisik lainnya.Seperti kekerasan,kekuatan,kekenyalan,kekakuan dan plastisitas bahan.Adapun jenis pengujiannya antara lain: 2.2.1. Pengujian Destruktif Sesuai dengan namanya pengujian ini bersifta merusak bahan yang diuji sehingga bahan yang diuji akan rusak atau cacat. Bahan yang diuji adalah bahan yang telah memenuhi bentuk dan jenis secara internasional . umumnya ada beberapa pengujian destruktif yaitu: 2.2.1.1. Pengujian Kekerasan



Salah satu sifat mekanik dahan yang penting adalah kekerasan. Untuk mengetahui nilai kekerasan dari suatu bahan, dilakukan pengujian kekerasan menurut suatu metode tertentu. Pengujian kekerasan ini bertujuan : 1. Untuk memperoleh harga kekerasan suatu logam. 2. Untuk mengetahui perubahan suatu sifat dan perubahan suatu kekerasan dari logam setelah di Heat Treatment. 3. Untuk mengetahui kekerasan baja terhadap kecepatan pendinginan. 4. Untuk mengetahui perbedaan kekerasan yang disebabkan oleh media pendingin Pengertian Kekerasan Kekerasan suatu bahan pada umumnya, menyatakan terhadap deformasi dan untuk logam dengan sifat tersebut merupakan ukuran ketahanannya terhadap deformasi plastik atau deformasi permanen. apabila yang menyatakan kekerasan sebagai ukuran terhadap lekukan dan ada pula yang mengartikan kekerasan sebagai ukuran kemudahan dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas dari suatu logam.



Terdapat 3 jenis ukuran kekerasan secara umum, yang bergantung pada cara pengujian ketiga jenis tersebut adalah: 1. Kekerasan goresan ( Stracht Hardness ), adalah kekerasan yang diukur dari hasil goresan yang terdapat pada benda kerja. misalnya cara pengujian MOHS. 2. Kekerasan Lekukan ( Identation Hardness ), adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil lekukan yang terdapat pada benda kerja. 3. Kekerasan Pantulan ( Rebound ) atau kekerasan dinamik ( Dinamic Hardness ), adalah harga kekerasan yang diukur dari hasil pantulan yang lakukan pada saat pengujian. Misalnya cara penekanan :BRINELL, MEYER, VICKERS, ROCKWELL, dan lain-lain. Penentuan kekerasan untuk keperluan industri biasanya digunakan metode. Pengukuran ketahanan penetrasi bola kecil, kerucut atau piramida. Pengujian kekerasan adalah salah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai. Karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasinya. Pengukuran kekerasan digolongkan dalam kelompok pengujian tak merusak. dan diterapkan untuk inspeksi sebagai suku cadang karena kekerasan dengan kekuatan tarik sedang ketahanan aus berbanding terbalik dengan kekerasan. Macam-masam proses perlakuan panas 1) Thermal Treatments. 2) Thermochemical Treatment. 3) Inovatif Surface Treatment. Pada tiap perlakuan panas diatas mempunyai pengaruh yang berbeda – beda pada kekerasan misalnya thermochemical treatments, pengaruhnya terhadap kekerasan hanya pada kedalaman tertentu dari benda kerja, sesuai dengan yang diinginkan pada pengujian kekerasan yang dilakukan, perlakuan panas yang digunakan adalah thermal treatment yang meliputi : annealing (full annealing, recrystalization annealing, stressrelief annealing), normalizing, hardening, tempering. Tiap-tiap perlakuan panas memberikan efek yang berbeda pada bahan yang dikenai, sedangkan pada thermal treatment prosesnya meliputi: 1. Hardening Adalah proses pemanasan logam ( baja ) diatas temperature kritis untuk beberapa waktu, lalu dicelupkan kedalam media pendingin, dengan cara seperti ini tingkat kekerasan akan meningkat. Hardening juga dapat didefinisikan sebagai suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang rendah. 2. Tempering



Adalah memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada proses tempering baja yang telah diheat treatments dipanasi kembali pada suhu 150 o C - 650 oC. 3. Anealing Adalah proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan sampai mencapai temperature tertentu, dan ditahan pada temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan perlahan. Tujuan anealing adalah untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada peristiwa ini dilakukan pemanasan sampai diatas suhu kritis ( ±60 oC ), kemudian setelah suhu rata didinginkan diudara. 4. Normalizing Adalah suatu proses heat treatments yang dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam. Pada proses ini dilakukan pemanasan diatas suhu kritis 721 oC (±60 o C), kemudian setelah merata didinginkan diudara. Pada percobaan kita menggunakan proses annealing yang bertujuan :  Melunakkan regangan sisa  Menghaluskan ukuran butir  Memperbaiki sifat kelistrikan  Melunakkan dan memperbaiki keuletan Secara khusus jenis annealing yang dipergunakan adalah full annealing. Full annealing digunakan untuk membuat baja yang lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat memperbaiki machineability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami pemanasan sampai temperatur yang tinggi. Biasanya butir kristalnya akan terlalu besar, sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Maka butiran kristal tersebut perlu dihaluskan dengan full annealing. Pada baja hypoutektoid dipanaskan dengan range temperatur 30 oC - 60 oC diatas A1 pada dapur pemanas, ditahan pada temperatur itu dan didinginkan secara lambat (dengan media udara), sedangkan pada baja hypotektoid perbedaannya hanya pada pemanasan pada range 30 oC - 60 oC diatas garis A1. Macam – macam Pengujian Kekerasan Yang Dilakukan Pengujian yang paling banyak dipakai adalah penekanan-penekanan tertentu pada benda kerja dengan bahan tertentu dengan mengukur ukuran penekanan yang berbentuk diatasnya : a) Uji Kekerasan Rockwell Pengujian Rockwell merupakan suatu uji untuk mengetahui tingkat kekerasan. Tingkat kekerasan yang di uji adalah tingkat kekerasan logam baik logam ferrous maupun logam non ferrous dengan menggunakan alat Rockwell Hardness Tester. b) Metode Pengujian Brinel Pengujian dengan metode ini dilakukan dengan memberikan penekanan kepermukaan suatu speciment uji. Penekanan ini dilakukan dengan menggunakan suatu penekan (indentor) berbentuk bola.



c) Metode Pengujian Vickers Kekerasan ini diukur dengan mempergunakan alat penguji vickers. Dalam pengujian ini dipakai piramid dimana dengan sudut bidang duanya 136o sebagai penekan. Hasil pengujian tidak tergantung pada besarnya beban / gaya tekan. Alat ini dapat mengukur kekerasan bahan mulai dari sangat lunak ( 5 VHN ) sampai yang sangat keras ( 1500 VHN ), tanpa perlu mengganti daya tekan dapat dipilih antara 1 – 120 Kg tergantung kekerasan atau ketebalan bahan yang diuji. 2.2.1.2. Pengujian Tarik



Pengujian ini merupakan proses pengujian yang biasa dilakukan karena pengujian tarik dapat menunjukkan perilaku bahan selama proses pembebanan. Pada uji tarik , benda uji diberi beban gaya tarik , yang bertambah secara kontinyu, bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji. Untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, maka yang harus dilakukan adalah melakukan pengujian terhadap material tersebut. Dalam dunia industri tentu akan menjadi sangat boros bila dilakukan pengujian dari setiap barang yang ingin diketahui sifat mekaniknya. Lalu apa yang dilakukan oleh orang-orang di industri? Mereka melakukan pengujian terhadap spesimen dari barang yang ingin mereka ketahui sifat mekaniknya. Ada beberapa uji mekanik yang bisa dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat material, antara lain; uji tarik (tensile test), uji tekan (compression test), uji torsi/ puntir(torsion test), uji fatigue, dll. Dari sekian pengujian yang dapat dilakukan untuk mengetahui sifat material, uji tarik menjadi pengujian yang paling disukai untuk dilakukan karena dari satu pengujian dapat diketahui lebih banyak sifat material dari satu pengujian tersebut. Dalam artikel kali ini, penulis akan sedikit membahas tentang pengujian tarik dan sifat-sifat material apa saja yang bisa diketahui dari uji tarik. Uji tarik mungkin dapat dikatakan pengujian yang paling mendasar. Pengujian ini sangat sederhana, tidak mahal dan telah mengalami standarisasi di seluruh dunia, baik dari metode pengujian, bentuk spesimen yang diuji dan metode perhitungan dari hasil pengujian tersebut. Dengan menarik suatu material secara perlahan-lahan, kita akan mengetahui reaksi dari material



tersebut terhadap pembebanan yang diberikan dan seberapa panjang material tersebut bertahan sampai akhirnya putus.



Gbr 1.Skema pengujian tarik dari awal pembebanan Hukum Hooke (Hooke’s Law) Untuk hampir semua logam, pada tahap sangat awal dari uji tarik, hubungan antara beban atau gaya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang bahan tersebut. Ini disebut daerah linier atau linear zone. Di daerah ini, kurva pertambahan panjang vs beban mengikuti aturan Hooke sebagai berikut: rasio tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah konstan Stress: σ = F/A F: gaya tarikan, A: luas penampang Strain: ε = ΔL/L ΔL: pertambahan panjang, L: panjang awal Hubungan antara stress dan strain dirumuskan: E=σ/ε Selanjutnya kita dapatkan Gambar, yang merupakan kurva standar ketika melakukan eksperimen uji tarik. E adalah gradien kurva dalam daerah linier, di mana perbandingan tegangan (σ) dan regangan (ε) selalu tetap. E diberi nama “Modulus Elastisitas” atau “Young Modulus”. Kurva yang menyatakan hubungan antara strain dan stress seperti ini kerap disingkat kurvaSS (SS curve).



Gbr 3.Kurva tegangan-regangan



Bentuk bahan yang diuji, untuk logam biasanya dibuat spesimen dengan dimensi seperti pada gambar di bawah ini.



Gbr 4. Standar specimen yang digunakan Perubahan panjang dari spesimen dideteksi lewat pengukur regangan (strain gage) yang ditempelkan pada spesimen seperti diilustrasikan pada gambar di atas. Bila pengukur regangan ini mengalami perubahan panjang dan penampang, terjadi perubahan nilai hambatan listrik yang dibaca oleh detektor dan kemudian dikonversi menjadi perubahan regangan.



Gbr 5. Ilustrasi pengukur regangan pada specimen Tegangan luluh pada data tanpa batas jelas antara perubahan elastis dan plastis Untuk hasil uji tarik yang tidak memiliki daerah linier dan landing yang jelas, tegangan luluh biasanya didefinisikan sebagai tegangan yang menghasilkan regangan permanen sebesar 0.2%, regangan ini disebut offset-strain (Gbr.6).



Gbr.6 Penentuan tegangan luluh (yield stress) untuk kurva tanpa daerah linier Perlu untuk diingat bahwa satuan SI untuk tegangan (stress) adalah Pa (Pascal, N/m2) dan strain adalah besaran tanpa satuan.



Beberapa istilah lain yang penting seputar interpretasi hasil uji tarik. 1. Kelenturan (ductility) Merupakan sifat mekanik bahan yang menunjukkan derajat deformasi plastis yang terjadi sebelum suatu bahan putus atau gagal pada uji tarik. Bahan disebut lentur (ductile) bila regangan plastis yang terjadi sebelum putus lebih dari 5%, bila kurang dari itu suatu bahan disebut getas (brittle). 2. Derajat kelentingan (resilience) Derajat kelentingan didefinisikan sebagai kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase perubahan elastis. Sering disebut dengan Modulus Kelentingan (Modulus of Resilience), dengan satuan strain energy per unit volume (Joule/m3 atau Pa). Dalam Gbr.1, modulus kelentingan ditunjukkan oleh luas daerah yang diarsir. 3. Derajat ketangguhan (toughness) Kapasitas suatu bahan menyerap energi dalam fase plastis sampai bahan tersebut putus. Sering disebut dengan Modulus Ketangguhan (modulus of toughness). Dalam Gbr.5, modulus ketangguhan sama dengan luas daerah dibawah kurva OABCD. 4. Pengerasan regang (strain hardening) Sifat kebanyakan logam yang ditandai dengan naiknya nilai tegangan berbanding regangan setelah memasuki fase plastis. 5. Tegangan sejati , regangan sejati(true stress, true strain) Dalam beberapa kasus definisi tegangan dan regangan seperti yang telah dibahas di atas tidak dapat dipakai. Untuk itu dipakai definisi tegangan dan regangan sejati, yaitu tegangan dan regangan berdasarkan luas penampang bahan secara real time. 2.2.1.3. Pengujian lengkung (Bending Test) Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan. Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yang harus diperhatikan, yaitu : 1. Kekuatan tarik ( Tensile Strength ) 2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C. 3. Tegangan luluh ( yield ).



Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 2 yaitu transversal bending dan longitudinal bending. a. Transversal Bending. Pada transversal bending ini, pengambilan spesimen tegak lurus dengan arah pengelasan. Berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian transversal bending dibagi menjadi tiga : 1. Face Bend ( Bending pada permukaan las ) Dikatakan face bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik. Apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fussion line (garis perbatasan WM dan HAZ ). 2. Root Bend ( Bending pada akar las ) Dikatakan roote bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal. HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ) 3. Side Bend ( Bending pada sisi las ). Dikatakan side bend jika bending dilakukan pada sisi las . Pengujian ini dilakukan jika ketebalan material yang di las lebih besar dari 3/8 inchi. Pengamatan dilakukan pada sisi las tersebut, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya,apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ). b. Longitudinal Bending Pada longitudinal bending ini, pengambilan spesimen searah dengan arah pengelasan berdasarkan arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian longitudinal bending dibagi menjadi dua : • Face Bend (Bending pada permukaan las) Dikatakan face bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ). • Root Bend (Bending pada akar las) Dikatakan root bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan .Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di Weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).



Kriteria kelulusan uji bending Untuk dapat lulus dari uji bending maka hasil pengujian harus memenuhi kriteria sebagai berikut: 1. Keretakan maksimal 3 mm diukur dari segala arah pada permukaan. 2. Keretakan maksimal 10 mm dari jumlah semua keretakan terbesar antara 1mm – 3 mm. 3. Keretakan sudut maksimal 6 mm. kecuali keretakan berasal dari beberapa jenis retak maka keretakan maksimal 3mm. 2.2.1.5. Uji impact Uji impact dilakukan untuk menentukan kekuatan material sebagai sebuah metode uji impct digunakan dalam dunia industry khususnya uji impact charpy dan uji impact izod. Dasar pengujian ini adalah penyerapan energy potensial dari pendulum beban yang mengayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk material uji sehingga terjadi deformasi.



Sistem Pengujian Pukul Takik 1.Uji Charphy Benda uji diletakkan secara mendatar dan ditahan pada sisi kiri & kanan. Kemudian benda dipukul pada bagian belakang takikan, letaknya persis di tengah.Takikan membelakangi pululan. 2.Uji Izod Benda uji dijepit pada satu ujungnya pada posisi tegak. Lalu benda uji ini dipukul dari sisi depan pada sisi ujung yang lain Macam-Macam Patahan : - Patahan getas : Patahan yang tejadi pada bahan yang getas. misal : besi tuang - Patahan liat : Patahan yang terjadi pada bahan yang lunak. misal : baja lunak, tembaga dsb



-



-



Patahan campuran : Patahan yang terjadi pada bahan yang cukup kuat, namun ulet. misal : pada baja temper



2.2.1.6. Uji struktur Uji struktur mempelajari struktur material logam untuk keperluan pengujian material logam dipotong-potong kemudian potongan diletakkan dibawah dan dikikisdengan material alat penggores yang sesuai. Untuk pemeriaksaan =nya dilakuakan dengan alat pembesar ataupun mikroskop elektronik. Pengujian dengan larutan ETSA Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memeperjelas batas butir yang ada pada suatu material karena larutan etsa akan memeberi warna tambahan pada batas butir. Namun larutan ini dapat merusak batas butir tersebut.,bertujuan juga untuk mengetahui struktur mikro logam serta sifat – sifatnya. Selain itu juga untuk mengetahui pengaruh Heat Treatment terhadap perubahan struktur mikro dan perubahan sifat logam serta membandingkannya dengan sifat mekanik yang diinginkannya. Teori Dasar Sifat – sifat logam, terutama sifat mekanik sangat dipengaruhi oleh struktur logam disamping komposisi kimianya. Misalnya suatu logam atau paduan (dengan komposisi kimia tertentu) akan mempunyai sifat mekanik yang berubah – ubah, bila struktur mikronya diubah. Struktur mikro dapat diubah dengan jalan memberikan proses perlakuan panas atau Heat Treatment pada logam atau logam paduan, selain proses perlakuan panas, proses deformasi juga dapat mengubah struktur mikro dari logam atau logam paduan. Dalam pemeriksaan metalografi ini akan dilakukan dahulu perlakuan panas, kemudian dilakukan pemeriksaan struktur mikro pada beberapa sample. Pada pengujian ini menggunakan ST-37 dengan cara dilaku panaskan dengan thermal treatment yang mana terdiri dari annealing ( full annealing, annealing); normalizing, hardening ,tempering. Transportasi fasa yang terjadi pada saat pemanasan recrystalization, annealling stress relif dalam proses fullannealing.  Baja dipanaskan tepat pada Temperatur kritis ( A1 ), belum tampak adanya perubahan struktur mikro.  baja dipanaskan tepat melewati temperatur kritis (7230C ) akan mengalami reaksi eutektoid, yaitu lamel-lamel ferrit dan sementit dari perlit akan bereaksi menjadi austenit.  Perlit ( ferrit sementit ) = austeneaksi ini berlangsung pada temperatur konstan temperatur tidak akan naik sampai seluruh ferrit dan sementit dalam perlit habis menjadi austenit.  Setelah perlit habis maka mulai terjadi kenaikan temperatur, maka ferrit hypoeutektoid akan mengalami transformasi allotropik ( ferrit BBC menjadi ferrit FCC ), transformasi ini



berlangsung pada temperatur konstan. Transfomasi allotropik berlangsung bersamaan dengan naiknya temperatur, makin tinggi temperatur makin banyak ferrit yang bertransformasi menjadi austenit.  Ferrit hypouetektoid telah berubah seluruhnya menjadi austenit ketika tempertur mencapai titik kritis A3. Pada saat penahanan temperature dengan waktu tertentu akan terjadi difusi oleh atomatom untuk menghomogenkan austenit yang terbentuk.. Pada saat perbandingan austenit akan bertransformasi kembali, sehingga struktur mikro yang terbentuk sesuai dengan laju perbandingan, misalnya perlit kasar, perlit halus, bainit bawah, bainit atas, martensit dsb. Transformasi pendinginan lambat dengan media udara :  Austenit akan mulai membentuk inti ferrit pada saat temperature kritis A3 ( inti ferrit pada batas butir austenit )  Transformasi ini terjadi karena perubahan allotropic dan besi gamma ke besi alpha. Karena ferrit hanya dapat melarutkan sangat sedikit sekali, maka karbon pada austenit akan semakin banyak bila ferrit semakin banya terbentuk ( dengan turunnya temperatur ).  Besarnya kandungan karbon dalam austenit dengan menurunnya temperature mengikuti garis temperature kritis A3, sehingga pada saat temperature mencapai temperatur kritis A3, komposisi sisa austenit sama dengan komposisi eutectoid. Pada temperature ini austenit berubah menjadi perlit lamellar.  Prosesnya dengan tumbuhnya sementit yang kaya karbon di perlakukan sejumlah besar karbon dari austenit akan mengalami kekurangan karbon dan berubah menjadi ferrit. Untuk berubahnya austenit menjadi ferrit ini dikeluarkan sejumlah karbon yang akan menjadi sementit.  Dengan demikian akan membentuk struktur yang lamellar yang dinamakan perlit. Perpindahan atom itu berlangsung secara difusi, karenanya membutuhkan waktu yang panjang. Karena itu perlit terjadi pada proses pendinginan yang berlangsung cukup lambat.  Transformasi austenit menjadi perlit ( reaksi eutectoid ) mengeluarkan sejumlah panas, sehingga reaksi eutectoid berlangsung pada temperature konstan ( temperature akan turun bila reaksi sudah selesai ).  Saat berada pada temperature kritis transformasi hanya terjadi pada austenit. Ferrit yang terbentuk sebelumnya ( ferrit hypoeutektoid ) tidak mengalami parubahan.  Pada temperatur yang lebih rendah lagi tidak terjadi transformasi fase. Proses full annealing ini digunakan untuk membuat baja lebih lunak, menghaluskan butir dan dalam beberapa hal dapat mamperbaiki maehinability. Baja dalam proses pengerjaan mengalami temperature pengerjaan yang tinggi dan dapat menghasilkan butiran-butiran kristal yang terlalu besar sehingga sifat mekaniknya kurang baik. Dengan proses full annealing inilah butiran kristal tersebut dihaluskan.



2.2.2 Pengujian non-destruktif Pengujian ini tidak merusak dan merupakan bagian dari pengujian bahan. Berainana dengan pengujian destruktif pengujian nendstruktif terdiri dari: 2.2.2.1. Penetrant testing Yaitu pengujian yang digunakan untuk melihat keretakan dan perositas dari suatu bahan. Pengujian dengan penetrant terdiri dari 4 tahap yaitu pembersihan awal, pemberian penetrant, pembersihan penetrant, dan pemberian developer. Pengujian ini memiliki keuntungan yaitu murah dan cepat dilaksanakan. 2.2.2.2. Magneticparticle testing Pengujian yang juga biasa disebut dengan pengujian menggu-nakan partikel magnetic ini digunakan untuk diskontinuitas yang ada dipermukaan dan dekat permukaan. Pengujian ini dapat kita lakukan untuk melihat keretakan permukaan pada semua logam induk maupun ion, laminasi fusi yang tidak sempurna, undercut, dan subsurface crack. Jika dibandingkan dengan uji penetrant, pengujian ini dilakuakn untuk diskontinuitas yang lebih dalam. 2.2.2.3. Ultrasonic testing Pengujian ini menggunakan metode gelombang suara dengan frekuensi tinggi. Keuntungan dari pengujian ini yaitu dapat dilakukan pada semua bahan dan lebih dalam jika dibandingkan dengan uji magnetic dan uji penetrasi karena menggunakan pantulan gelombang. 2.2.2.4. Radiography Yaitu pengujian dengan menggunakan x-ray untuk mendapatkan gambar dari material. Prinsipnya sama denagn penggunaan pada tubuh material hanya saja menggunakan gelombang yang lebih pendek.



BAB III PENUTUP 3.1. KESIMPULAN Pengujian bahan logam saat ini semakin meluas baik dalam konstruksi, permesinan, bangunan, maupun bidang lainnya. Hal ini disebabkan karena sifat logam yang bisa diubah, sehingga pengetahuan tentang metalurgi terus berkembang. Untuk mengetahui kualitas suatu logam, pengujian sangat erat kaitannya dengan pemilihan bahan yang akan dipergunakan dalam konstruksi suatu alat, selain itu juga bisa untuk membuktikan suatu teori yamg sudah ada ataupun penemuan baru dibidang metalurgi. Dalam proses perencanaan, dapat juga ditentukan jenis bahan maupun dimensinya, sehingga apabila tidak sesuai dapat dicari penggantinya yang lebih tepat. Disamping tidak mengabaikan faktor biaya produksi dan kualitasnya. Melalui pengujian kita dapat mengetahui sifat – sifat mekanik logam dan sifat fisik lainnya.Seperti kekerasan,kekuatan,kekenyalan,kekakuan dan plastisitas bahan Adapun jenis pengujiannya yang telah dibahas sebelumnya yakni terdiri dari Pengujian Destruktif dan Nondestruktif . 3.2. SARAN Penulis tentunya masih menyadari jika makalah diatas masih terdapat banyak kesalahan dan jauh dari kesempurnaan. Pengujian bahan logam yang dijelaskan tersebut dapat dijadikan referensi dan pengetahuan bagi pembaca terkait sifat-sifat mekanik logam dan sifat fisik lainnya .