Kurva Tegangan Regangan Rekayasa, Nominal Logam.

Pengertian Definisi Tegangan Rekayasa/Nominal/Tekink

Sifat-sifat mekanik bahan atau logam yang dikuantifikasikan dengan kuat tarik, kuat luluh, perpanjangan atau elongasi atau ductility, koefesien pengerasan regang, dan koefesien anisotropi dapat diperoleh dengan pengujian yang disebut uji tarik. Sifat-sifat ini akan menunjukkan perilaku bahan atau logam ketika diberi beban atau gaya.

Pada pengujian tarik uniaksial atau uji satu arah, sampel uji diberi beban atau gaya tarik pada satu arah  dan gaya yang diberikan bertambah besar secara kontinu. Pada saat bersamaan, sampel akan bertambah panjang dengan bertambahnya gaya yang diberikan.

Peralatan/mesin yang dapat digunakan untuk mengetahui sifat mekanik yaitu regangan tegangan rekayasa dapat dilihat pada gambar di bawah. Mesin uji tarik tersebut dilengkapi dengan komputer yang akan mendata/mencatat, membuat diagram, kurva tegangan-regangan, dan menghitungnya secara otomastis besaran-besaran yang menunjukkan sifat mekanik bahan/logam seperti kuat tarik, kuat luluh, elongasi.

Mesin Uji Tarik, Sifat Mekanik Material, Kuat Tarik, Kuat Luluh, Elengasi

Mesin Uji Tarik, Sifat Mekanik Material, Kuat Tarik, Kuat Luluh, Elengasi

Tegangan yang diperoleh adalah tegangan rekayasa atau tegangan nominal, yang diturunkan dari persamaan berikut:

S = P/Ao

P = gaya yang diberikan pada sampel uji

Ao = luas penampang awal sampel uji

Regangan rekayasa atau regangan nominal diperoleh dengan membagi perubahan panjang terhadap panjang ukur atau gauge length awal dari sampel uji. Diturunkan dengan persamaan berikut:

e = (l1 – l0)/l0 x 100%

e = Δl/l0 x 100%

l1 = panjang ukur, gauge length sampale uji setelah perpanjangan

l0 = panjang ukur, gauge length awal sampel uji.

Skematika hasil dari pengujian tarik yang merepresentasikan hubungan tegangan dengan regangan dapat dilihat pada gambar di bawah. Sebagai absis adalah regangan e, dan ordinat adalah tegangan S.

Kurva Tegangan Regangan Rekayasa

Kurva Tegangan Regangan Rekayasa

Sy adalah tegangan luluh yang didihutung dengan persamaan berukut:

Sy = Py/A0

Py = gaya pada titik luluh.

Tegangan luluh merupakan tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan. Kekuatan luluh merupakan titik awal terjadinya deformasi plastik. Atau dengan kata lain, kekuatan bahan terhadap deformasi plastik, biasa disebut sebagai kekuatan luluh, yield strength. Data ini dapat digunakan untuk menentukan beban minimum yang diperlukan agar bahan atau logam dapat dideformasi plastik.

Beberapa logam, seperti baja karbon rendah, tegangan luluh dapat dilihat langsung dari kurva tegangan regangan. Namun pada Sebagian logam, tegangan luluh tidak dapat dilihat secara langsung. Sehingga Tegangan luluhnya dapat ditentukan dengan cara persamaan berikut:

Sy = (P, ofset regangan 0,002)/A0

Di sini tegangan luluh merupakan tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan regangan plastik sebesar 0,2 persen.

Kurva Tegangan Regangan Rekayasa, 02

Kurva Tegangan Regangan Rekayasa, Dan Posisi Yield Strenght Pada Regangan 0,2%

Su adalah tegangan maksimum bahan yang dihitung dengan persamaan berikut:

Su = Pu/A0

Pu = gaya maksimum yang dicapai saat uji tarik

Nilai ini menggambarkan kuat tarik bahan. Tegangan maksimum menunjukkan beban maksimum yang dapat ditahan oleh bahan atau logam sebelum mengalami perubahan penampang atau penciutan. Nilai ini biasa disebut sebagai kekuatan tarik, atau tensie strength.

ef  adalah regangan total bahan atau logam hingga terjadi putus. Nilai Regangan ini menunjukkan keuletan atau ductility bahan dan biasanya dinyatakan dalam persentase perpanjangan. Data ini menunjukkan besarnya pertambahan panjang yang dapat ditahan oleh bahan sampai terjadinya putus.

Elongasi total merupakan gabungan antara elongasi uniform dan elongasi yang terjadi setelah bahan mengalami penciutan sampai putus.

Pustaka:

  1. Hosford, W. F., 1993, “Metal Forming, Mechanics & Metallurgy”, Second edition, Printice-Hill, Inc., New Jersey.
  2. Backofen, W. A., 1972, “Deformation Processing”, Addison-Willey Publishing Company, Massachusett.
  3. Dieter, G.E., 1986,”Mechanical Metallurgy”, Mc. Graw-Hill, New Jersey.