Koefisien Pengerasan Regang, Strain Hardening Coefficient

Pengukuran  Koefisien Pengerasan Regang, n, Strain Hardening Coefficient

Efek penguatan yang disebut sebagai efek pengerasan regang dapat direpresentasikan dengan karakteristik bahan dari hasil uji tarik uniaksial. Pada daerah deformasi plastik, hubungan tegangan-regangan dapat dinyatakan menurut persamaan Holloman:.

σo = K ε n       ……………………………………………………                (1)

σo = Tegangan, N/mm2

K = Konstanta kekuatan, N/mm2

ε = Regangan,

n = Koefisien pengerasan regang.

Besarnya regangan yang dialami benda kerja setelah mengalami reduksi penampang sebesar r adalah:

ε = ln [1/(1-r)             ………………………………………………..          (2)

Untuk mendapat gambaran sifat pengerasan regang suatu benda kerja dapat ditentukan dengan pengukuran yang berdasarkan kurva log σ vs log ε. Cara ini diperoleh dengan regresi linear terhadap titik-titik sekitar maksimum pada skala log σ vs log ε. Sehingga persamaan 1. dapat diekspresikan sebagai berikut:

log σ  = log K + n log ε.  …………………………………………..            (3)

Karena nilai K adalah konstanta yang tidak berubah, maka persamaan menjadi:

log σ = n log ε.          ………………………………………………..          (4)

Nilai n pada persamaan 3. merupakan gradien sebuah garis lurus, jika log σ diplot pada sumbu y dan log ε diplot pada sumbu x, yang merupakan pemetaan logaritmik kurva tegangan–regangan sejati dari uji tarik uniaksial. Pemetaan logaritmik kurva tegangan-regangan sejati dapat dilihat pada gambar 1

log tegangan sejati vs log regangan sejati

Gambar 1. Kurva Log Tegangan Sejati vs Log Regangan Sejati

Tegangan-regangan sejati dapat dihitung dari tegangan–regangan rekayasa dengan persamaan berikut:

Tegangan sejati, σ = S (1 + e)       …………………………………..      (5)

Regangan sejati, ε= ln (1 + e)       ……………………………………      (6)

S = Tegangan rekayasa. N/mm2

e= elongasi, [(li – lo)/lo]x 100%        ………………………………….   (7)

Nilai n didefinisikan sebagai koefisien pengerasan regang yang menunjukkan efek penguatan yang disebabkan oleh deformasi yang mengakibatkan regangan sebesar ε. Sedangkan nilai K menunjukkan tegangan pada ε = 1.