Impact Toughness Test. Sigit Ngalambang

Transkripsi

1 Impact Toughness Test Sigit Ngalambang

2 Definisi Ketangguhan (Toughness) Dalam ilmu material dan metalurgi, ketangguhan adalah kemampuan suatu material untuk menyerap energi pembebanan dari material tanpa menyebabkan patahnya material. Salah satu definisi ketangguhan material adalah jumlah energi per volume yang dapat diserap material sebelum material pecah/patah. Hal ini juga didefinisikan sebagai resistensi terhadap kereusakan material (patah) pada saat diberi beban. Sumber :

3 Toughness material Material Hardenability Ductility Toughness High Carbon Steel High Low Low Low Carbon Steel Low High Low Medium Carbon Steel Medium Medium Good Enough Ketangguhan material berhubungan dengan luas area dibawah garis kurva uju tarik.

4 Hal yang Mempengaruhi Ketangguhan Kecepatan pembebanan (Rate of Loading) Material biasanya memiliki kekuatan yang cukup terhadap beban statis, namun tidak demikian dengan pemberian secara dinamis (impak). Temperatur Pada temperature rendah biasanya keuletan dan ketangguhan menurun. Ketidakteraturan bentuk Material umumnya cukup tangguh untuk menahan beban uniaxial (beban pada satu bidang). Namun pada beban multiaxial yang dihasilkan oleh adanya ketidakteraturan bentuk, material mungkin tidak cukup kuat menahan beban tersebut.

5

6

7 Apa itu toughness test? Merupakan pengujian destructive testing. Bertujuan untuk mengetahui ketangguhan dari material. Secara umum, pengujian impact dilakukan dengan cara memberikan pukulan tiba-tiba terhadap spesimen uji untuk mendapatkan infomasi mengenai sifat rapuh/ulet dari spesimen.

8 Dengan cara apa didapatkan nilai tersebut? Takikan dibentuk dengan tujuan untuk menyerap energi impak yang dibutuhkan untuk menyebabkan spesimen uji patah. Perubahan energi potensial yang terjadi (sebelum diberi beban impak dan setelah spesimen patah) ditentukan dengan men-kalibrasi pendulum yang kemudian akan mengukur energi yang diserap. ASM Handbook Vol.8, Mechanical Testing and Evaluation

9 Macam Pengujian Impak A. Metoda Charpy B. Metoda Izod

10 Metoda Charpy Prinsip Kerja Sampel ditopang pada kedua sisinya, kemudian pendulum dipukulkan pada bagian tengah benda yang tidak diberi takikan. Selisih dari ketinggian awal pendulum dengan ketinggian akhir setelah tumbukan menunjukan nilai energi yang diserap oleh spesimen. [2] ASM Handbook Vol.8, Mechanical Testing and Evaluation

11 Metoda Charpy Standar Spesimen Metoda Charpy (ASTM E 23, ISO 148, ISO 83)[2]

12 Charpy V Notch Murah Mudah untuk dibuat Digunakan untuk memperkirakan perbedaan kondisi pada beragam temperatur uji untuk baja yang sama. Digunakan untuk screening test in procurement.

13 Charpy Keyhole and U Notch Bentuk takikan yang landai membuat perubahan temperature tidak memadai

14 Mesin Uji Charpy

15 Skala Menunjukkan sudut pengayun sebelum dilepas dan sudut ketinggian terakhir setelah pendulum menabrak bahan uji. Satuan dalam derajat ( o )

16 Standarisasi Dimensi Sampel Uji

17 Proses Kedudukan Akhir h Kedudukan Awal H awal Prosedur 1. kedudukan awal dihitung 2. pemukul dilepas dari kedudukan awal 3. pemukul membentur bahan uji 4. pemukul akan berhenti pada kedudukan akhir 5. kedudukan akhir dihitung 6. kecepatan pukulan dan tenaga patah dihitung

18 Perhitungan Tinggi Pemukul (Hawal) : H = r r. cos a Kecepatan Pukulan : v = ( 2.g.H ) Tenaga Patah (Daya yang diserap): A v = G ( H h ) Tenaga Patah per Luas Penampang (HargaImpak) : Keterangan : h = tinggi pemukul ( m ) r = jari-jari pemukul ( m ) α = sudut pemukul ( ) v = kecepatan ( m/s ) g = percepatan gavitasi (m/s 2 ) A k = A v / A o A v = tenaga patah ( N.m = J ) G = massa pemukul ( kg ) A k = tenaga/sat. luas ( J/ mm 2 ) A 0 = luas penampang ( mm 2 )

19 Kriteria Hasil Test CharpV- Notch Harga impak minimum Pergeseran yang terlihat pada patahan benda uji (dalam %) Lateral expansion Material Energi Impak Minimum (J) Shear Minimum (%) Lateral Expansion Minimum (mm) Baja

20 Shear Apparence of Fracture Test Bar ASTM E 23 Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic

21 Lateral Expansion Lisa Reiner, Experiment 2 : Notched bar impact testing of materials,2011.

22 Metoda Izod Prinsip dari metode izod hampir sama dengan metode charpy, yang membedakan hanya posisi pencekaman. Untuk charpy, benda ditahan pada kedua sisi yang sebidang, sedangkan untuk izod hanya satu bidang saja. Spesimen dapat berbentuk silinder. Keuntungan Izod Kerugian Izod Dapat dilakukan beberapa kali pengujian dalam satu sampel. Diperlukan waktu yang lama untuk mencekam benda. Tidak bisa digunakan untuk menguji sampel dengan temperature rendah.

23 Izod Test

24

25 Patahan Getas : Permukaan rata dan mengkilap. Potongan dapat dipasangkan kembali. Keretakan tidak dibarengi deformasi. Nilai pukulan takik rendah

26 Patahan Liat : Permukaan tidak rata, buram dan berserat. Pasangan potongan tidak bisa untuk dipasangkan lagi Terdapat deformasi pada keretakan Nilai pukulan takik tinggi

27 Patahan Campuran : Gabungan patahan getas dan patahan liat. Permukaan agak kusam dan sedikit berserat. Potongan masih dapat dipasangkan. Ada deformasi pada retakan. Paling banyak terjadi

28 Daftar Pustaka ASTM E 23, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials. ASM Handbook Vol.8, Mechanical Testing and Evaluation. /EducationResources/CommunityCollege/Materials/Mech anical/toughness.htm Lisa Reiner, Experiment 2 : Notched bar impact testing of materials,2011. Modul Kuliah Praktikum Material Teknik II Polman Bandung, 2006.