Pengujian Impak

Ø SEJARAH PENGUJIAN IMPAK

Sejarah pengujian impak terjadi pada masa Perang Dunia ke 2, karena ketika itu banyak terjadi fenomena patah getas yang terjadi pada daerah lasan kapal-kapal perang dan tanker-tanker. Diantara fenomena patahan tersebut ada yang patah sebagian dan ada yang benar-benar patah terbelah menjadi 2 bagian, fenomena patahan ini terjadi terutama pada saat musim dingin-ketika dilaut bebas ataupun ketika kapal sedang berlabuh.

Menurut Dieter, George E (1988) uji impak digunakan dalam menentukan kecenderungan material untuk rapuh atau ulet berdasarkan sifat ketangguhannya. Uji ini akan mendeteksi perbedaan yang tidak diperoleh dari pengujian tegangan regangan. Hasil uji impak juga tidak dapat membaca secara langsung kondisi perpatahan batang uji, sebab tidak dapat mengukur komponen gaya-gaya tegangan tiga dimensi yang terjadi pada batang uji.

Ilustrasi skematis pengujian impak:

Ø JENIS-JENIS METODE IMPAK

Dasar dari pengujian impak adalah penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk suatu benda uji sehingga benda uji tersebut mengalami deformasi.

Metode pengujian impak terdiri dari dua jenis yaitu :

1.Metode Charpy

Metode charpy adalah Pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi horizontal atau mendatar, dan arah pembebanan berlawanan dengan arah takikan. Pengujian impak charpy banyak dipergunakan untuk menentukan kualitas bahan.

Berikut ilustrasi penerapan metode Charpy:

2.Metode Izod

Metode Izod adalah pengujian tumbuk dengan meletakkan posisi spesimen uji pada tumpuan dengan posisi dan arah penbebanan searah dengan arah takikan.

Berikut ilustrasi penerapan metode Izod:

Ø SKEMA PERCOBAAN

Ø Perpatahan Impak

Pada analisis perpatahan pada benda hasil uji tarik maka perpatahan impak dibagi menjadi tiga jenis :

1.      Perpatahan berserat yang melibatkan mekanisme pergeseran bidangbidang kristal di dalam bahan (logam) yang ulet (ductile).

2.      Perpatahan granular /kristalin yang dihasilkan oleh mekanisme pembelahan (cleavage) pada butir-butir dari bahan (logam) yang rapuh (brittle).

3.      Perpatahan campuran(berserat dan granular). Merupakan kombinasi dua jenis perpatahan di atas.

Hasil lain yang dapat diperolah dari pengujian impak adalah temperatur transisi bahan. Temperatur transisi adalah temperatur yang menunjukkan transisi perubahan jenis perpatahan suatu bahan bila diuji pada temperatur yang berbeda-beda.

Pada pengujian dengan temperatur yang berbeda-beda maka akan terlihat bahwa pada temperatur tinggi material akan bersifat ulet (ductile) sedangkan pada temperatur rendah material akan bersifat rapuh atau getas (brittle). 

Efek temperatur terhadap ketangguhan impak beberapa material:

Ø Contoh Bentuk Uji Impak

•Alat dan Perlengkapan :

1.Impact testing machine (metode Charpy) kapasitas 30 Joule.

2.Caliper dan/atau mikrometer

3.Stereoscan macroscope

4.Termometer

5.Furnace.

6.Sampel uji impak baja ST 42 (4 buah)

7.Dry ice

Ø Langkah-langkah Prosedur

a.       Dengan menggunakan caliper/mikrometer melakukan pengukuran luas area di bawah takik dari sampel-sampel uji anda. Mencatat hasil pengukuran anda di dalam lembardata.

b.      Mempersiapkan sampel uji untuk temperatur rendah (<0^oC) dan temperatur tinggi (>100⁰C), yaitu dengan memasukkan masing-masing ke dalam wadah berisi campuran dry ice + alkohol 70% dan furnace.

c.       Menguji satu demi satu sampel pada: temperatur ruang (Tr), 0^oC, <0^oC dan >100^oC dengan mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:

1.      Memastikan jarum skala berwarna merah sebagai penunjuk harga impak material berada pada posisi nol.

2.      Memutar handel untuk menaikkan pendulum hingga jarum penunjuk beban berwarna hitam mencapai batas merah.

3.      Meletakkan benda uji pada tempatnya dengan takik membelakangi arah datangnya pendulum. Memastikan benda uji tepat berada di tengah dengan bantuan centresetting.

4.      Bila benda uji telah siap, menarik centre setting ke posisi semula. Jangan sekali-kali meninggalkan centre setting ini di belakang benda uji karena akan ikut mengalami tumbukan oleh pendulum.

5.      Berhati-hatilah, jangan berdiri pada garis ayunan gaya pendulum. Bersiaplah melakukan pengujian pada posisi di samping alat uji.

6.      Lepaskan tombol pada tangkai pendulum sehingga pendulum berayun dan menumbuk benda   uji.

7.      Lakukan pengereman dengan menarik tuas rem sehingga ayunan pendulu dapat dikurangi.

8.      Membaca nilai yang ditunjukkan oleh jarum merah pada skala yang sesuai (300 Joule). Menghitung harga impak material dengan rumus dasar:

HI=E/A=(m.g (h₁-h₂))/A

9.      Mengambil benda uji dan mengamati permukaan patahannya di bawah stereoscan macroscope.  Membuat sketsa patahannya di dalam lembar data anda. Mengukur luas area getas dan ulet dari masing-masing sampel uji. Menyatakan dalam persentase terhadap luas area total di bawah  takik

10.  Mengulangi pengujian untuk sampel-sampel lain. Tingkat kehati-hatian lebih tinggi diperlukan dalam menangani sampel temperatur tinggi.