Uji Tarik Pada Logam
Uji tarik adalah metode yang paling umum untuk menentukan sifat mekanik bahan, seperti kekuatan, keuletan, ketangguhan, modulus elastisitas, dan kemampuan pengerasan regangan. Uji tarik terlebih dahulu membutuhkan persiapan tes spesimen. Meskipun sebagian besar benda uji tarik berbentuk padat dan bulat, mereka juga bisa datar atau berbentuk tabung. Spesimen disiapkan secara umum menurut spesifikasi ASTM. Berbagai spesifikasi lainnya juga tersedia dari organisasi di seluruh dunia.
Benda uji standar biasanya penampangnya melingkar, tetapi benda uji persegi panjang dapat digunakan. Konfigurasi spesimen berbentuk “tulang anjing” dipilih sehingga, selama pengujian, deformasi terbatas ke wilayah tengah yang sempit (yang memiliki penampang seragam sepanjang panjangnya) dan juga untuk mengurangi kemungkinan patah pada ujung spesimen. Diameter sekitar 12,8 mm (0,5 inci), sedangkan panjang bagian yang dikurangi harus setidaknya empat kali diameter ini; 60 mm (2,25 in) umumnya. Panjang pengukur digunakan dalam perhitungan keuletan, nilai standarnya adalah 50 mm (2,0 inci). Spesimen dipasang pada ujungnya ke pegangan alat pengujian. Mesin uji tarik dirancang untuk spesimen memanjang pada tingkat yang konstan, dan untuk mengukur secara terus menerus dan simultan beban yang diterapkan seketika (dengan sel beban) dan perpanjangan yang dihasilkan (menggunakan ekstensometer). Tes tegangan-regangan biasanya membutuhkan waktu beberapa menit untuk dilakukan dan destruktif; yaitu, benda uji berubah bentuk secara permanen dan biasanya retak.
Output dari uji tarik tersebut dicatat (biasanya pada komputer) sebagai beban atau kekuatan versus perpanjangan. Karakteristik beban-deformasi ini tergantung pada spesimen ukuran. Misalnya, diperlukan dua kali beban untuk menghasilkan perpanjangan yang sama jika potongan melintang luas benda uji menjadi dua kali lipat. Untuk meminimalkan faktor geometris ini, beban dan perpanjangan dinormalisasi ke masing-masing parameter tegangan teknik dan tekanan teknik. Tekanan teknik ditentukan oleh hubungan
𝜎 = F/A0
di mana F adalah beban sesaat yang diterapkan tegak lurus terhadap penampang spesimen, dalam satuan newton (N) atau gaya pound (lbf), dan A0 adalah penampang asli daerah sebelum beban diberikan (m2 atau in2). Satuan tegangan teknik adalah megapascal, MPa (SI) (di mana 1 MPa = 106 N/m2), dan pon gaya per inci persegi, psi.
Regangan teknik 𝜀 dapat dituliskan
𝜀 = (li – l0) / l0 = Δl / l0
di mana l0 adalah panjang awal sebelum beban diterapkan dan li adalah panjang sesaat. Terkadang kuantitas li – l0 dilambangkan sebagai Δl dan merupakan perpanjangan deformasi atau perubahan panjang pada suatu saat, sebagaimana mengacu pada panjang aslinya. Regagan tidak memiliki satuan, tetapi meter per meter atau inci per inci sering digunakan; nilai regangan jelas tidak tergantung pada sistem satuan. Kadang-kadang regangan juga dinyatakan sebagai persentase, di mana nilai regangan dikalikan dengan 100.
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR MATERIAL TEKNIK LAINNYA!
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
Callister, William D. Jr, dan Rethwisch, David G. 2018. Materials Science and Engineering An Introduction (10th ed). Amerika Serikat: John Wiley & Sons, Inc.
