BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Uji tarik merupakan salah satu pengujian mekanik yang paling luas digunakan di industri dan di dunia pendidikan karena kemudahan dalam menganalisa data yang didapatkan dan memperoleh informasi mengenai sifat mekanik suatu material. Pada proses pengujian tarik ini, pembebanan berupa beban uniaksial dengan kecepatan pembebanan yang statis. Pengujian tarik dapat dilakukan pada hampir semua material dari logam, keramik maupun polimer. Uji tarik bertujuan untuk menentukan sifat mekanik dari suatu material dan sebagai penentuan spesifikasi suatu material untuk penggunaan lebih lanjut. Sifat mekanik yang didapatkan dari uji tarik adalah: kekuatan mulur, kekuatan ultimate, elongasi, reduction area, dan modulus elastisitas. Sifat-sifat yang didapat dari uji ini dijadikan spesifikasi suatu material. 1.2 Tujuan Praktikum 1. Menentukan standar dan prosedur pengujian tarik dengan baik dan benar. 2. Menentukan besaran-besaran sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik. 3. Menentukan fenomena-fenomena yang terjadi dari pengujian tarik. 4. Mengolah data dari hasil pengujian.
BAB II TEORI DASAR Uji tarik yang dilaksanakan pada praktikum ini sesuai dengan standar American Society for Testing and Materials (ASTM). Untuk pengujian tarik dengan spesimen logam, panjang gage length 4 kali diameter spesimen sesuai dengan ASTM E. Spesimen uji berbentuk sebagai berikut: D Gage length Hasil pengujian tarik adalah kurva antara ΔF dan Δl. Kemudian akan diubah menjadi kurva engineering stress-strain, seperti pada gambar di bawah ini, Ɛ (%) Keterangan gambar: P : Yield strength Y : yield strength dengan offset M : Ultimate tensile strength B : Titik Fracture C : elongasi yang terjadi sesaat sebelm patah. R : menyatakan offset yang disepakati, biasanya 0,2% Untuk mendapatkan kurva engineering stress-strain dari kurva antara ΔF dan Δl adalah dengan persamaan:
dan Keterangan: S : Engineering stress (N/mm 2 ) P : Beban yang diberikan (N) A 0 : luas penampang (mm 2 ) e : strain Δl : perubahan panjang (mm) l : panjang setelah pembebanan (mm) l 0 : panjang awal specimen (mm) Setelah didapatkan kurva engineering stress-strain, kita ubah menjadi kurva true stressstrain. Dari kurva engineering stress-strain ke kurva true stress-strain, adalah dengan cara sebagai berikut, Sesaat sebelum necking: ( ) ( ) dan Setelah necking: ( ) dan Untuk mendapatkan nilai K dan n dari persamaan flow stress maka dari kurva true stressstrai harus dilogaritmakan. Persamaan Flow Stress adalah
BAB III DATA PERCOBAAN 3.1 Data Percobaan Jenis mesin : Tarno Grocki Beban skala penuh : 20000 N Gage length awal : 24.4 mm Gage length akhir : 36.13 mm Diameter awal : 6.10 mm Diameter akhir : 3.44 mm Kecepatan tarik : 7 mm/menit Kekerasan awal : 34 HRA Kekerasan akhir : 42.5 HRA ΔLi(mm) Pi(N) σ=pi/ao(n/mm2) E=Li/Lo(%) True Stress(N/mm2)True Strain(%) 0 652.3035684 21.26179068 0 21.26179068 0 0.5 697.017926 22.71925214 0.02 23.17363718 0.019802627 1 987.0036857 32.17131836 0.04 33.45817109 0.039220713 1.5 1318.415983 42.97367975 0.06 45.55210054 0.058268908 2.005 1387.460211 45.22417171 0.0802 48.85115028 0.077146209 2.505 1441.380466 46.98169876 0.1002 51.68926498 0.095491981 3.005 1947.704808 63.48530645 0.1202 71.11624028 0.113507241 3.504 2769.002345 90.25544411 0.14016 102.9056472 0.131168603 4.004 2884.07606 94.00626404 0.16016 109.0623073 0.148557927 4.504 4320.853577 140.83793 0.18016 166.2112915 0.165650023 5.004 5812.866477 189.4699895 0.20016 227.3943026 0.182454881 5.504 7401.541297 241.2527378 0.22016 294.3669406 0.198981998 6.004 9929.217624 323.6421767 0.24016 401.3680818 0.215240404 6.503 13642.48199 444.6757775 0.26012 560.3448407 0.231206955 7.003 8575.950746 279.5325343 0.28012 357.8351878 0.246953824
7.503 8295.828447 270.401967 0.30012 351.5550053 0.262456568 8.003 9511.006869 310.0106254 0.32012 409.2512268 0.277722642 8.503 10744.59708 350.219415 0.34012 469.3360425 0.292759162 9.002 11387.69476 371.1811401 0.36008 504.8360451 0.307543522 9.502 11750.01256 382.9908646 0.38008 528.5580324 0.322141469 10.002 12905.35266 420.6490967 0.40008 588.9423873 0.336529378 10.502 13094.07355 426.8004413 0.42008 606.0907707 0.350713208 11.002 13172.98124 429.3724322 0.44008 618.3306521 0.364698668 11.502 13492.55738 439.7889949 0.46008 642.1271157 0.378491229 12.001 13829.88775 450.7842556 0.48004 667.1787297 0.392069114 12.501 14578.19568 475.1753018 0.50004 712.7819597 0.405491774 13.001 14779.41029 481.7338784 0.52004 732.2547645 0.41873665 13.501 15158.82476 494.1008675 0.54004 760.9351 0.43180839 14.001 15634.24359 509.5971121 0.56004 794.9918788 0.444711462 14.501 15311.37963 499.0733831 0.58004 788.5559082 0.457450163 15 14734.03836 480.2549836 0.6 768.4079738 0.470003629 15.5 15465.24962 504.0887651 0.62 816.6237995 0.482426149 16 15678.95795 511.0545736 0.64 838.1295006 0.494696242 16.5 15358.06668 500.5951443 0.66 830.9879395 0.506817602 17 15128.57681 493.1149377 0.68 828.4330953 0.518793793 17.505 15483.66142 504.6888963 0.7002 858.0720615 0.530745891 18.005 15321.90065 499.4163152 0.7202 859.0959453 0.542440563 18.505 15700 511.7404378 0.7402 685.5233488 0.29236502 19.004 15285.73463 498.237486 0.76016 719.7633802 0.367845676 19.504 15125.28899 493.0077714 0.78016 726.1048571 0.387169498 20.004 14217.85056 463.4298771 0.80016 826.5180791 0.578566708 20.504 13211.11995 430.615561 0.82016 897.1683861 0.734027844 21.004 12704.79561 414.1119534 0.84016 912.669652 0.790237632 21.504 11085.87284 361.3432753 0.86016
stress (MPa) Load (N) 16000 kurva beban vs pertambahan panjang 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Pertambahan Panjang (mm) 600 500 400 300 200 100 kurva engineering stress-strain 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 strain (%)
log true strain true stress (MPa) 1200 kurva true stress-strain 1000 800 600 400 200 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 True strain (%) kurva log true stress vs log true strain y = 0.8243x + 3.2112 R² = 0.9728 2.95 2.9 2.85 2.8 2.75 2.7 2.65 2.6 2.55 2.5 2.45 2.4-1 -0.8-0.6-0.4-0.2 0 log true strain
3.2. Pengolahan Data Berdasarkan data-data yang telah didapatkan dari pengujian tarik, dapat ditentukan besaran-besaran mekanik material spesimen: 1. Fracture Strength Dari kurva engineering stress-strain σf = 361.34MPa. 2. Tensile Strength Dari kurva engineering stress-strain σut = 511.74MPa. 3. Yield Strength Dari kurva engineering stress-strain σy = 444.67MPa. 4. Modulus Elastisitas Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis, dapatdihitungkemiringangariskurva E = Δσ/Δe=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa. 5. Elongasi Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%. 6. Reduction of Area qf=(ao-af)/ao = 0.70 = 70%. 7. Strength Coefficient Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logkdidapatkan K=1981.53 MPa. 8. Strain Hardening Coefficient Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839.
BAB IV ANALISIS DATA 4.1. Analisis Fenomena dan Data Hasil Percobaan Pada uji tarik, kita bisa melihat fenomena yang terjadi pada uji ini secara langsung. Banyak yang bisa ditinjau dari pertamakali sampel mengalami deformasi elastic hingga patah. Biasanya kita hanya menykasikannya di buku atau video. Pada praktikum ini, kami tidak menggunakan peralatan dengan komplit dan tidak mengikuti langkah sesuai dengan yang ada di modul. Ada beberapa langkah yang dihilangkan, yaitu pengukuran keras di awal dan ahir setelah di uji. Dalam praktikum, kami juga tidak menggunakan sebagai alat yang berguna untuk mengukur pertambahan panjang. Dari praktikum ini kita bisa melihat terjadinya deformasi elastic dan plastis. Deformasi ini bisa dipetakan dengan kurva stress-strain seperti yang ada di bab 3. Kurva stress-strain ada yang mewakili true dan engineering stress-strain. Kurva true stress-strain menunjukan tegangan yang terjadi actual saat terjadi pengurangan luas permukaan. Jadi tegangannya dibagi dengan luas penampang actual, dan di plot terhadap elongasinya. Sedangkan kurva yang engineering stress-strain menunjukkan tegangan yang dibagi terhadap luas permukaan awal dan mengabaikan pengurangan luas permukaan lalu diplot terhadap elongasi. Fenomena lain yang dapat dilihat adalah necking. Necking terjadi sejak melewati batas elastic material. Pada daerah elastic, sampel uji mengalami perubahan volum. Sedangkan, pada daerah plastis, sampel uji tidak mengalami perubahan volum. Necking terjadi karena ada konsentrasi tegangan pada titik terlemah pada sampel uji. Setelah itu kita bisa melihat kapan sampel uji akan mengalami patah. Patah terjadi karena pada titik terlemah sampel uji terbentuk void. Void yang awalnya kecil jika diberi beban terus akan membesar. Semakin besar void, konsentrasi tekanan semakin besar juga. Hingga ahirnya sampel uji patah.
Strain hardening juga bisa terlihat pada uji tarik. Namun, pada kali ini kita tidak mengukurnya. Strain hardening terjadi karena konsentrasi tegangan pada gage length sampel uji. Karena di tarik, sampel memadat sehingga terjadi pengerasan akibat penarikkan. Terdapat fenomena yang biasanya terjadi pada baja karbon rendah yang biasa disebut Luders Band. Luders band digambarkan berfluktuasi pada kurva stress-strain. Penyebab dan alasan dibahas pada bab berikutnya. 4.2. Analisis Besaran-Besaran Mekanik Berdasarkan data-data yang telah didapatkan dari pengujian tarik, dapat ditentukan besaran-besaran mekanik material spesimen: Fracture Strength Dari kurva engineering stress-strain σf = 361.34MPa. 2. Tensile Strength Dari kurva engineering stress-strain σut = 511.74MPa. 3. Yield Strength Dari kurva engineering stress-strain σy = 444.67MPa. 4. Modulus Elastisitas Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis, dapatdihitungkemiringangariskurva E = Δσ/Δe=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa. 5. Elongasi Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%. 6. Reduction of Area qf=(ao-af)/ao = 0.70 = 70%. 7. Strength Coefficient Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logkdidapatkan K=1981.53 MPa. 8. Strain Hardening Coefficient Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839. Sifat mekanik ST37 menurut literatur : Tensile Strength = 360 470 MPa Yield strength = 250 MPa Modulus elastisitas = 207 GPa
Koefisien strain hardening = 0.26 Koefisien kekuatan = 530 MPa Keuletan : % reduksi penampang = 66 %, % penambahan panjang = 36.1 % E ST37 = E baja = 86.6 GPa Nilai-nilai besaran mekanik yang diperoleh dari uji mekanik ini berbeda dengan yang biasanya ada di buku. Grafik yang diperoleh dari uji tarik yang kami lakukan tidak halus. Terdapat fluktuasi di banyak titik. Sedangkan yang idealnya adalah berbentuk kurva yang baik. Hal-hal ini disebabkan karena beberapa faktor: Kesalahan dalam pengukuran saat praktikum Ketidaktepatan alat Kondisi lingkungan yang tidak ideal Banyak asumsi yang dilibatkan dalam uji ini
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 1.1 Kesimpulan 1. Standar dan prosedur pengujian tarik diatur di dalam E8, yang menjelaskan mengenai kegunaan pengujian tarik, lingkup pengujian tarik, metode pengujian tarik, standar spesimen uji tarik, besaran-besaran sifat mekanik uji tarik, dan lain sebagainya. 2. Besaran-besaran sifat mekanik yang diperoleh dari pengujian tarik ini antara lain: a. Fracture Strength Dari kurva engineering stress-strain σf = 361.34MPa. b. Tensile Strength Dari kurva engineering stress-strain σut = 511.74MPa. c. Yield Strength Dari kurva engineering stress-strain σy = 444.67MPa. d. Modulus Elastisitas Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis, dapatdihitungkemiringangariskurva E = Δσ/Δe=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa. e. Elongasi Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%. f. Reduction of Area qf=(ao-af)/ao = 0.70 = 70%. g. Strength Coefficient Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logkdidapatkan K=1981.53 MPa. h. Strain Hardening Coefficient Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839. 3. Fenomena- fenomena yang terjadi pada pengujian tarik antara lain: a. Deformasi elastis b. Deformasi plastis c. Necking d. Patah dari bentuk patahan, disimpulkan bahwa spesimen bersifat ulet e. Strain hardening
1.2 Saran 1. Sebaiknya digunakan mesin uji yang lebih baru dan canggih. 2. Pada saat pengambilan data harus lebih teliti dan lebih cermat lagi sehingga kesalahan pengolahan data akibat kesalahan pengambilan data dapat dikurangi.
BAB VI DAFTAR PUSTAKA Callister, William D. Materials and Science Engineering An Introduction, 6 th edition John Wiley & Sons, Inc. 2003. Davis, H.E. et al. The Testing of Engineering Materials, 4 th edition, McGraw-Hill Book Co. 1982. Dieter, G.E. Mechanical Metallurgy, SI Metric Edition McGraw-Hill Book Co. 1988. http://www.astm.org/standards/e8.htm http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/ (20/03/2013: 21:13) http://iopscience.iop.org/1478-7814/23/1/331 (20/03/2013: 21:13) http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/ (20/03/2013: 21:13) http://mothreedglittle.blogspot.com/2012/05/pengujian-tarik-pada-baja.html (20/03/2013: 21:13)
BAB VII LAMPIRAN Rangkuman A. Kurva Stress-Strain Logam Kurva di atas menunjukkan pengaruh persen karbon terhadap sifat material baja. Semakin tinggi kandungan karbon maka: Material semakin getas Kekuatan ultimate semakin tinggi Kekuatan yield semakin tinggi Elongasi material setelah putus menurun Dengan material baja yang sama dengan hanya berbeda kandungan karbonnya, terlihat bahwa slopenya sama. Modulus elastic baja adalah sama, baik karbon rendah, medium dan tinggi. Semakin tinggi persen karbon yang terkandung, maka semakin tinggi kekuatan yield-nya. B. Sifat Mekanik Material Sifat mekanik material yang bisa didapat dari uji tarik ini adalah: Kekuatan o Sy: kekuatan yield adalah kekuatan material sebelum masuk daerah plastis. Biasanya ditentukan dengan menentukan offset. o Su: kekuatan ultimate adalah kemampuan material untuk menahan beban yang paling tinggi sampai sampel uji patah. Elasticity o Modulus elastisitas: menunjukan usaha yang diperlukan untuk merubah per satuan volum pada saat di daerah plastis. o Stiffness: kekakuan direpresentasikan oleh modulus elastisitas. Semakin curam berarti materialnya semakin kaku.
Ductility o Ductility: adalah kemampuan material untuk menyerap energy per satuan volum pada daerah elastic. o Elongasi: pertambahan panjang ketika dikenakan tegangan. o Reduction area: pengurangan luas penampang setelah material patah. o Elastic recovery: jarak rebound yang terbentuk setelah beban di hilangkan. Pada deformasi elastic, terjadi perubahan volum. Pada deformasi plastis, tidak terjadi perubahan volum. Pada baja karbon, tidak terjadi reaksi kimia antara partikel logam dengan karbon. Fungsi karbon adalah sebagai interstiti. Tetap saja ikatan yang dominan adalah ikatan logam, karbon hanya sebagai pengisi ruang diantaranya. Penentu kekuatan dari baja karbon adalah jarak antar ikatan logam dan jenis ikatan logam. C. Material Ductile dan Brittle Material ductile adalah material yang mengalami elastic recovery yang besar. Material brittle adalah material yang mengalami sedikit sekali elastic recovery. Elongasi bukan sebagai penentu jenis material apakah itu britel atau ductile. Material ductile mengalami patahan karena shear stress-nya. Patahan ductile idealnya membentuk sudut 45 derajat. Penyebab patahan yang bekerja hanya tegangan gesernya terkait dengan definisi ductile itu sendiri terhadap plane dislocation.
stress (MPa) Load (N) Tugas Setelah Praktikum 1. Kurva tegangan dan regangan engineering, tegangan dan regangan sebenarnya: 16000 kurva beban vs pertambahan panjang 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Pertambahan Panjang (mm) kurva engineering stress-strain 600 500 400 300 200 100 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 strain (%)
log true strain true stress (MPa) 1200 kurva true stress-strain 1000 800 600 400 200 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 True strain (%) kurva log true stress vs log true strain y = 0.8243x + 3.2112 R² = 0.9728 2.95 2.9 2.85 2.8 2.75 2.7 2.65 2.6 2.55 2.5 2.45 2.4-1 -0.8-0.6-0.4-0.2 0 log true strain
2. Dari pengolahan data di bab tiga diperoleh nilai besaran-besaran mekanik sebagai berikut : a. Fracture Strength Dari kurva engineering stress-strain σf = 361.34MPa. b. Tensile Strength Dari kurva engineering stress-strain σut = 511.74MPa. c. Yield Strength Dari kurva engineering stress-strain σy = 444.67MPa. d. Modulus Elastisitas Dari kurva engineering stress-strain padabagiandeformasielastis, dapatdihitungkemiringangariskurva E = Δσ/Δe=(350-310)/(0.34-0.32)=40/0.02=2GPa. e. Elongasi Dari kurva engineering stress-strain, padasaat fracture e=86%. f. Reduction of Area qf=(ao-af)/ao = 0.70 = 70%. g. Strength Coefficient Dari kurvalogaritma, c=3.297. Denganrumus c=logkdidapatkan K=1981.53 MPa. h. Strain Hardening Coefficient Dari kurvalogaritma, didapat m=1.2839, maka n=1.2839. 3. Fenomena yang terjadi dalam uji tarik: deformasi elastis, Luders Band, necking, strain hardening, fracture, dan deformasi plastis. 4. Luders Band? Luders Band adalah fenomena yield point yang terlokaliasasi dan menjalar. Biasanya terjadi pada baja karbon rendah. Beban naik secara signifikan hingga nilai tertentu (upper yield strength) pada regangan elastis, kemudian tibatiba turun, berfluktuasi pada suatu nilai beban konstan (lower yield strength) tertentu membentuk semacam pita (yield strength elongation), dan lalu naik seiring dengan regangan. Logam akan mengalami strain hardening local
pada tiap sampel kecil dari logam. Titik yang paling lemah akan mengalami strain hardening hingga menemukan titik lain pada logam yang memiliki kekuatan lebih rendah. Titik yang memiliki kekuatan lebih rendah akan mengalami strain hardening lagi. Bisa dikatakan, material mengalami elongasi yang disebabkan oleh yield strength yang belum seragam. Proses strain hardening ini mengalami iterasi hingga kekuatan pada sampel uji seragam. Setelah seragam, barulah kurva bisa naik dari kurva fluktuasi Luders Band. Pada awal fenomena Luders Band, gambar kurva mengalami penurunan tiba-tiba setelah mencapai yield strength. Hal itu dikarenakan ikatan-ikatan antar partikel merenggang, sehingga tegangan untuk melakukan tarikan yang terukur menurun. Luders Band hanya terjadi pada logam karbon rendah. Pada logam karbon rendah, ikatan logam antar logam tidak dihalangi oleh karbon. Bila terhalangi oleh karbon, akan terjadi konsentrasi tegangan ikatan logam. Bisa diilustrakan dengan metode menarik plastik. Anggap tangan saya adalah partikel logam dan plastic merupakan ikatan logam. Lalu minta bantuan teman anda untuk meminjamkan tangannya. Tangan teman anda dianggap sebagai partikel karbon yang mengganggu ikatan antar logam. Jika anda menarik plastic tersebut sendiri tanpa tangan teman anda terlibat, maka plastic tersebut akan mudah mulur. Artinya karena mudah mulur, elongasinya panjang, makanya disebut ductile. Setelah itu, minta teman anda mengganggu ikatan logam dengan cara menggenggam plastic secara horizontal. Kemudian cobalah anda tarik plastic tersebut, maka anda tidak akan membuat elongasi pada plastic itu dengan mudah. Maka dari itu, yield strength high carbon steels lebih tinggi dibanding yang high carbon steel. 5. Menggunakan gage length supaya tidak terjadi patah di tempat yang tidak diinginkan. Permukaan gage length diperkecil supaya terjadi konsentrasi tegangan di daerah yang diperkecil luas permukaannya. Penentuan gage length disbanding diameter dibuat range 3-5 supaya tidak berlebihan. Kita menghitung yang sedang-sedang saja. Menurut ASTM E8/E8M-09, disebutkan bahwa nilai gage length dibuat dengan syarat tersebut untuk menjaga pembebanan pada material tertuju pada proyeksi luasan dan densitas tertentu.
Tugas Tambahan Apa yang dimaksud Luders Band? Kapan terjadi? Apakah hanya pada low carbon steel? Jawab: Luders Band adalah fenomena yield point yang terlokaliasasi dan menjalar. Biasanya terjadi pada baja karbon rendah. Beban naik secara signifikan hingga nilai tertentu (upper yield strength) pada regangan elastis, kemudian tibatiba turun, berfluktuasi pada suatu nilai beban konstan (lower yield strength) tertentu membentuk semacam pita (yield strength elongation), dan lalu naik seiring dengan regangan. Logam akan mengalami strain hardening local pada tiap sampel kecil dari logam. Titik yang paling lemah akan mengalami strain hardening hingga menemukan titik lain pada logam yang memiliki kekuatan lebih rendah. Titik yang memiliki kekuatan lebih rendah akan mengalami strain hardening lagi. Bisa dikatakan, material mengalami elongasi yang disebabkan oleh yield strength yang belum seragam. Proses strain hardening ini mengalami iterasi hingga kekuatan pada sampel uji seragam. Setelah seragam, barulah kurva bisa naik dari kurva fluktuasi Luders Band. Pada awal fenomena Luders Band, gambar kurva mengalami penurunan tiba-tiba setelah mencapai yield strength. Hal itu dikarenakan ikatan-ikatan antar partikel merenggang, sehingga tegangan untuk melakukan tarikan yang terukur menurun. Luders Band hanya terjadi pada logam karbon rendah. Pada logam karbon rendah, ikatan logam antar logam tidak dihalangi oleh karbon. Bila terhalangi oleh karbon, akan terjadi konsentrasi tegangan ikatan logam. Bisa diilustrakan dengan metode menarik plastik. Anggap tangan saya adalah partikel logam dan plastic merupakan ikatan logam. Lalu minta bantuan teman anda untuk meminjamkan tangannya. Tangan teman anda dianggap sebagai partikel karbon yang mengganggu ikatan antar logam. Jika anda menarik plastic tersebut sendiri tanpa tangan teman anda terlibat, maka plastic tersebut akan mudah mulur. Artinya karena mudah mulur, elongasinya panjang, makanya disebut ductile. Setelah itu, minta teman anda mengganggu ikatan logam dengan cara menggenggam plastic secara horizontal. Kemudian cobalah anda tarik plastic tersebut, maka anda tidak akan membuat elongasi pada plastic itu dengan mudah. Maka dari itu, yield strength high carbon steels lebih tinggi dibanding yang high carbon steel.
Berapa elastic recovery material brittle? Jawab: keramik pada umumnya memiliki elastic recovery 98,5%. Saya tidak menemukan ada penentuan khusus mengenai criteria elastic recovery untuk material brittle. Yang jelas, elastic recovery material brittle haruslah besar dan material brittle tidak mengalami selisih panjang setelah patah yang besar. Semakin besar elastic recovery menunjukkan material tersebut semakin brittle. Cara kerja loadcell? Extensometer? Jawab: Load cell digunakan untuk mengukur ΔF. Cara kerjanya adalah, sampel uji dihubungkan dengan load cell. Di dalam load cell ada banyak komponen yang berfungsi untuk memproses hasil uji yang asli menjadi data digital. Strain gage mengalami pertambahan panjang dan data perpanjangan strain gage diubah transmitter menjadi sinyal listrik. Sinyal listrik sangat kecil dimasukkan ke amplifier supaya arus semakin besar. Arus yang besar sudah bisa dijadikan data digital dan divisualkan pada display. Extensometer berguna untuk mengukur Δl. Pertambahan panjang pada saat uji di lakukan diukur dengan extensometer. Extensometer berkerja secara analog. Extensometer mengukur perubahan panjang sesungguhnya pada saat uji dilakukan. Kita hanya perlu menempelkan ujung-ujung pengukur dan membaca angka yang tertera.
Gambar di atas adalah gambar specimen uji yang telah patah. Terlihat bahwa ada necking pada patahan. Berarti material yang kami uji adalah material ductile.