TUGAS MAPEL DIKLAT 4

“MELAKUKAN TEKNIK PENGUJIAN LOGAM” {FERROUS DAN NON FERROUS}

SMK WIWOROTOMO PURWOKERTO

TAHUN PELAJARAN 2014/2015

NAMA        :

KELAS        :

NO ABSEN  :

TEKNIK PENGUJIAN LOGAM

v  Jenis-jenis dan Fungsi Pengujian Logam

   Pengujian logam sangatlah diperlukan karena bila tidak logam tersebut dapat menimbulkan efek negative jika digunakan untuk bahan-bahan produksi. Dalam logam tersebut tediri dari sifat-sifat logam diantaranya kekerasan.Kekerasan merupakan salah satu sifat mekanik dari logam. Pengujian kekerasan secara luas digunakan dalam proses inspeksi dan control. Salah saru proses yang mempengaruhi kekerasan suatu material adalah proses heat treatment. Kekerasan sulit untuk didefinisikan karena memiliki arti yang berbeda sesuai dengan bidang pemakaiannya.
Pada pengujian logam kekerasan didefinisikan sebagai ketahanan suatu logam terhadap indentasi (penekanan) sedangkan didalam mineralogi kekerasan merupakan ketahan suatu mineral terhadap goresan dengan menggunakan standar kekerasan mohs.
Pemilihan logam yang akan digunakan untuk aplikasi ketahanan gesekan (wear resistence) harus mempertimbangkan sifat kekerasan logam tersebut. Hubungan kekerasan sebanding dengan kekuatan logam dimana kekerasan suatu logam akan meningkat maka kekutan logam tersebut juga cendrung meningkat, namun nilai kekerasan ini berbanding terrbalik dengan keuletan dari logam. Meskipun logam keras dipandang lebih kuat daripada logam lunak, namun yang perlu diperhatikan adalah bahwa tingkat kekerasan bahan yang tinggi belum menjamin bahwa komponen mesin memiliki kekuatan (ketahanan) untuk menerima beban.
Berkaitan dengan penggunaan logam keras dan lunak ini, kita memaklumi bahwa teknologi yang berkembang saat ini di negara kita masih dalam tahap pengembangan teknologi tepat guna dan rekayasa industri yang tingkat resikonya tidak terlalu tinggi, sehingga ketelitian dalam perancangan pun menjadi rendah, sebab perancangan konstruksi mesin berteknologi sederhana tentunya jauh berbeda dengan perancangan konstruksi mesin berteknologi tinggi, dan yang pasti perancangan konstruksi mesin berteknologi tinggi memerlukan pengolahan logam yang berkualitas pula.
Dengan demikian, bahan benda kerja yang baik dan berkualitas tidak hanya ditentukan oleh keras atau lunaknya bahan tersebut, tetapi sangat banyak ditentukan oleh ketepatan memilih bahan sesuai besarnya pembebanan yang diberikan.
Dengan pemilihan bahan yang tepat, akan diperoleh tingkat efisiensi yang tinggi dan dijamin kuat untuk menerima beban.
Pentingnya sifat kekerasan dalam pemilihan material logam untuk peralatan teknik seperti untuk komponen mesin yang mengalami gesekan contohnya piston dan lain sebagainya. Untuk itu diadakanlah pengujian logam yang diantaranya pengujian logam dengan cara merusak dan tidak merusak.

v NAMA-NAMA BAGIAN ALAT PENGUJIAN LOGAM DAN PERLENGKAPANNYA

Mikroskop Logam Alat ini digunakan untuk membesarkan peanmpakan struktur mikro spesimen pada titik tertentu. Seberkas cahaya horizontal dipantulkan oleh plane glass reflektor ke permukaan spesimen. Spesimen akan memantulkan cahaya dengan karakteristik yang sesuai dengan struktur mikronya. Cahaya ini dibiaskan oleh lensa obyektif, lalu oleh lensa okuler sehingga diperoleh bayangan dengan pembesaran tertentu. Spesifikasi mikroskop logam : Merk : Olympus Buatan : Jerman Pembesaran : 10x, 50x, 100x, 200x

Electric Brinell Hardness Tester Alat ini digunakan untuk mengetahui kekerasan dari material logam. Pada pengujian Brinell digunakan bola baja yang sudah dikeraskan dan telah diketahui diameternya sebagai indentor. Indentor ini ditusukkan ke permukaan benda uji secara tegak lurus dengan adanya tekanan tertentu selama waktu tertentu selama waktu tertentu pula. Akibat indentasi itu maka pada permukaan logam atau benda uji akan terjadi tapak tekan yang berbentuk tembereng bola. Spesifikasi yang digunakan adalah: Merk : Hauser Henry S A Diam. bola baja : 1,2 mm Berat beban : 43,2 kg (100-500 BHN) 12,48kg (30-120 BHN) Buatan : Jerman

Mesin Uji Tarik Pengujian tarik dilakukan dengan memberikan gaya tarik ke arah aksial pada spesimen. Tegngan tarik dinyatakan oleh besarnya gaya tarik yng dialami tiap satu satuan luas spesimen.. Dari pengolahan data akan diperoleh Diagram Tegangan-Regangan yang dapat menunjukkan berbagai sifat mekanik dari material. Spesifikasi mesin tarik yaitu: Merk : MFL Piuf-Und Me Bsyteme GmbH D 6800 Mannheim Kapasitas : 100 kN Tipe : U PD 10 Tahun ; 1982 Mesin ini memiliki tiga skala pengukuran beban, yaitu: A = 0 s/d 20 kN A+B = 0 s/d 50 kN A+B+C = 0 s/d 100 Kn

Charpy Impact Testing Machine Alat ini digunakan untuk pengujian kejut. Pengujian dilakukan dengan memberikan pukulan (beban kejut) berupa ayunan pendulum pada spesimen bertakik sehingga akan terjadi laju regangan yang sangat besar pada spesimen hingga patah. Pengukuran energi kejut dilakukan dengan menghitung selisih energi pendulum saat mematahkan spesimen dan saat dry run. Spesifikasi alat : Berat pendulum : 24 Kg Radius lengan : 60 cm Sudut lengan : 90°

Centrifugal Sand Paper Machine Alat ini digunakan untuk membersihkan permukaan material logam dari karat dan kotoran lain yang tidak diperlukan serta dapat digunakan untuk menghaluskan permukaan dan mengurangi dimensi. Spesifikasi : Merk : Saphir Buatan : Jerman Diameter : 15 cm Putaran : 120 rpm

Bejana Pendingin Jominy Alat ini digunakan untuk proses pendinginan pada uji jominy. Spesimen setelah diberi proses heating dan holding disemprot dengan air dari salah satu ujungnya. Kecepatan pendinginan yang berbeda mengakibatkan nilai kekerasan yang berbeda tiap segmen memanjangnya. Spesifikasi alat : Diameter spesimen : 20 mm

v PROSES PENGUJIAN LOGAM

       Proses pengujian logam adalah proses pemeriksaan bahan-bahan untuk diketahui sifat dan karakteristiknya yang meliputi sifat mekanik, sifat fisik, bentuk struktur, dan komposisi unsur-unsur yang terdapat di dalamnya. Adapun proses pengujiannya dikelompokkan ke dalam tiga kelompok metode pengujian, yaitu

:1. Destructive Test

(DT), yaitu proses pengujian logam yang dapat menimbulkankerusakan logam yang diuji

.2. Non Destructive Test

(NDT), yaitu proses pengujian logam yang tidak dapatmenimbulkan kerusakan logam atau benda yang diuji

.3. Metallography

, yaitu proses pemeriksaan logam tentang komposisi kimianya,unsur-unsur yang terdapat di dalamnya, dan bentuk strukturnya

Tiap-tiap perlakuan panas memberikan efek yang berbeda pada bahan yang dikenai, sedangkan pada thermal treatment prosesnya meliputi:

1. Hardening

            Adalah proses pemanasan logam ( baja ) diatas temperature kritis untuk beberapa waktu, lalu dicelupkan kedalam media pendingin, dengan cara seperti ini tingkat kekerasan akan meningkat. Hardening juga dapat didefinisikan sebagai suatu proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang rendah.

      2. Tempering

            Adalah memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada proses tempering baja yang telah diheat treatments dipanasi kembali pada suhu 150 ^oC - 650 ^oC.

3. Anealing

            Adalah proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan sampai mencapai temperature tertentu, dan ditahan pada temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan perlahan. Tujuan anealing adalah untuk menghilangkan tegangan dalam. Pada peristiwa ini dilakukan pemanasan sampai diatas suhu kritis ( ±60 ^oC ), kemudian setelah suhu rata didinginkan diudara.

4. Normalizing

            Adalah suatu proses heat treatments yang dilakukan untuk mendapatkan struktur butiran yang halus dan seragam. Pada proses ini dilakukan pemanasan diatas suhu kritis 721 ^oC ( ±60 ^oC ), kemudian setelah merata didinginkan diudara

v PENGUJIAN LOGAM MERUSAK

UJI IMPACT CHARPY

Tujuan uji impact charpy adalah untuk mengetahui kegetasan atau keuletan suatu bahan (specimen) yang akan diuji dengan cara pembebanan secara tiba-tiba terhadap benda yang akan diuji secara statik. Dimana benda uji dibuat takikan terlebih dahulu sesuai dengan standar JIS Z2202 dan hasil pengujian pada benda uji tersebut akan terjadi perubahan bentuk seperti bengkokan atau patahan sesuai dengan keuletan atau kegetasan terhadap benda uji tersebut.

Percobaan uji impact charpy dilakukan dengan cara pembebanan secara tiba-tiba terhadap benda uji yang akan diuji secara statik, dimana pada benda uji dibuat terlebih dahulu sesuai dengan ukuran standar JIS Z2202. Adapun perlengkapan yang digunakan dalam pengujian impact yaitu alat uji impact tipe charphy dan benda uji (test specimen).

Mesin Uji Impact

Mesin uji bentur (impact) yang digunakan untuk mengetahui harga impak suatu bahan yang diakibatkan oleh gaya kejut pada bahan uji tesebut. Tipe dan bentuk konstruksi mesin uji bentuk beranekaragam mulai dari jenis konvensional sampai dengan sistem digital yang lebuh maju.

Dalam pembebanan statis dapat juga terjadi laju deformasi yang tinggi kalau bahan diberi takikan, maka tajam takikan makin besar deformasi yang terkonsentrasikan pada takikan, yang memungkinkan meningkatkan laju regangan beberapa kali lipat.

Prinsip Dasar mesin Uji Impact

Bila pendulum dengan berat G dan pada kedudukan h1 dilepaskan, maka akan mengayun sampai kedudukan fungsi akhir 4 pada ketinggian h3 yang juga hamper sama dengan tinggi semula h1 dimana pendulum mengayun bebas.

PENGUJIAN TARIK
Didalam hal ini batang percobaan diberi pembebanan tarik yang makin lama makin besar, sampai batang tersebut patah.Dari percobaan ini antara lain ditetapkan tegangan tarik dan patah Batang-batang percobaan dari bahan-bahan yang akan diuji dibubut menurut ukuranukuran normalisasi

PENGUJIAN TEKAN
Pengujian tekan merupakan kebalikan dari pengujian tarik. Untuk melaksanakan pengujian tekan, kita memerlukan benda uji yang lainnya. Benda uji untuk pengujian tekan mempunyai ukuran-ukuran 1 atau 2 ialah angka-angka perbandingan jarak titik senter : diameter penampang . Benda uji itu dipasang pada mesin penguji (sama dengan pengujian tarik) dan leh gaya tekan yang akan semakin bertambah besar akhirnya menekan pada batang tersebut, maka batang ini akan menjadi pendek dan akhirnya rusak dan pecah.

PENGUJIAN LENGKUNG
Untuk menetapkan kekuatan lengkung, maka sebuah batang percobaan diletakkan di atas sebuah roda sebagai titik tumpuan dan di tengah-tengah batang itu dengan sebuah stempel lengkung dibebani oleh suatu gaya P yang diperbesar secara teratur.

v  PENGUJIAN LOGAM TIDAK MERUSAK
Pengujian logam dengan cara tidak merusak atau non destrtructive testing (NDT) memiliki lingkup bidang yang sangat luas, cabang ilmu pengetahuan yang mempunyai peran yang sangat penting guna memberikan jaminan bahwa srtuktur dan system komponen berfungsi dengan baik serta efisien biaya.Non destructive testing adalah aktivitas tes atau inspeksi terhadap suatu benda untuk mengetahui adanya cacat, retak, atau discontinuity lain tanpa merusak benda yang kita tes atau inspeksi. Pada dasarnya, tes ini dilakukan untuk menjamin bahwa material yang kita gunakan memiliki mutu yang baik sesuai dengan standar yang berlaku. NDT ini dijadikan sebagai bagian dari kendali mutu komponen dalam proses produksi terutama unuk industri fabrikasi.
Dalam aplikasinya NDT menggunakan bermacam-macam metode yang sekarang terus berkembangkan untuk memperoleh cara yang lebih baik. Beberapa metode Non Destructive Testing meliputi:

Visual Inspection ( VT )
Sering kali metode ini merupakan langkah yang pertama kali diambil dalam melaksanaknan NDT. Metode ini bertujuan menemukan cacat atau retak permukaan dan korosi pada material. Dalam hal ini tentu saja adalah retak, cacat yang dapat terlihat oleh mata telanjang atau dengan bantuan alat seperti kaca pembesar, kaca atau borescopes.

Liquid Penetrant Test ( PT )
Liquid Penetrant Test atau biasa disebut Dye penetrant test merupakan salah satu metode NDT. Metode ini digunakan untuk menemukan cacat di permukaan dari suatu maerial, baik logam maupun non logam, seperti keramik dan plastik fiber. Melalui metode ini, cacat pada permukaan material akan terlihat. Caranya adalah dengan memberikan cairan berwarna terang pada permukaan material yang diinspeksi, biasanya warna merah. Cairan ini harus memiliki daya penetrasi yang baik dan viskositas yang rendah agar dapat masuk pada cacat dipermukaan material. Selanjutnya, penetrant yang tersisa di permukaan material disingkirkan dengan cairan pembersih. Cacat akan nampak jika ada cairan penetrant yang tertinggal dicelah permukaan material setelah developer disemprotkan. Untuk menentukan cacat atau tidaknya suatu mmaterial tergantung standar apa yang digunakan serta pengalaman dari non Destructive technician itu sendiri, sebab butuh ketelitian tinggi walaupun metode ini terlihat sederhana.

Magnetic Particle Inspection ( MT )
Dengan menggunakan metode ini, cacat permukaan (surface) dan bawah permukaan (subsurface) suatu komponen dari bahan ferromagnetik dapat diketahui. Prinsipnya adalah dengan memagnetisasi bahan yang akan diuji. Adanya cacat yang tegak lurus arah medan magnet akan menyebabkan kebocoran medan magnet. Kebocoran medan magnet ini mengindikasikan adanya cacat pada material. Cara yang digunakan untuk memdeteksi adanya kebocoran medan magnet adalah dengan menaburkan partikel magnetik dipermukaan. Partikel-partikel tersebuat akan berkumpul pada daerah kebocoran medan magnet. Kelemahannya, metode ini hanya bisa diterapkan untuk material ferromagnetik. Selain itu, medan magnet yang dibangkitkan harus tegak lurus atau memotong daerah retak serta diperlukan demagnetisasi di akhir inspeksi.

Eddy Current Test atau Elektromagnetic Test ( ET )
Inspeksi ini memanfaatkan prinsip elektromagnet. Prinsipnya, arus listrik dialirkan pada kumparan untuk membangkitkan medan magnet didalamnya. Jika medan magnet ini dikenakan pada benda logam yang akan diinspeksi, maka akan terbangkit arus Eddy. Arus Eddy kemudian menginduksi adanya medan magnet. Medan magnet pada benda akan berinteraksi dengan medan magnet pada kumparan dan mengubah impedansi bila ada cacat. Indikasi cacat dapat terlihat saat menaburkan serbuk magnetik diatas permukaan material.
Keterbatasan dari metode ini yaitu hanya dapat diterapkan pada permukaan yang dapat dijangkau. Selain itu metode ini juga hanya diterapkan pada bahan logam saja.

Ultrasonic Inspection ( UT )
Prinsip yang digunakan adalah prinsip gelombang suara. Gelombang suara yang dirambatkan pada spesimen uji dan sinyal yang ditransmisi atau dipantulkan diamati dan interpretasikan. Gelombang ultrasonic yang digunakan memiliki frekuensi 0.5 – 20 MHz. Gelombang suara akan terpengaruh jika ada void, retak, atau delaminasi pada material. Gelombang ultrasinic ini dibnagkitkan oleh tranducer dari bahan piezoelektri yang dapat menubah energi listrik menjadi energi getaran mekanik kemudian menjadi energi listrik

Radiographic Inspection (RT)
Metode NDT ini dapat untuk menemukan cacat pada material dengan menggunakan sinar X dan sinar gamma. Prinsipnya, sinar X dipancarkan menembus material yang diperiksa. Saat menembus objek, sebagian sinar akan diserap sehingga intensitasnya berkurang. Intensitas akhir kemudaian direkam pada film yang sensitif. Jika ada cacat pada material maka intensitas yang terekam pada film tentu akan bervariasi. Hasil rekaman pada film ini lah yang akan memeprlihatkan bagian material yang mengalami cacat.

Acoustic Emission Testing (AE)
Acoustic Emission (AE) adalah keluarnya gelombang akustik, dalam range frekuensi 20 Khz – 1 Mhz, dari suatu material ketika material tersebut mengalami pembebanan/ stimulasi oleh gangguan luar. Emisi akustik ini dibangkitkan dari deformasi lokal, misalnya berupa retak (crack) yang mengakibatkan stress lokal dan mengemisikan energi pulsa elastik yang akan merambat ke seluruh interior material. Sensor diletakkan pada permukaan komponen / struktur material untuk menangkap energi ini. Sinyal emisi diamplifikasi dan difilter oleh sistem pengolah sinyal untuk kemudian dimonitor pada layar PC secara real time. Lokasi kerusakan material dapat diketahui dengan cara mengekstrak koordinat sumber AE seakurat mungkin. Sangat berguna untuk investigasi kerusakan lokal, khususnya dalam skala mikro, di dalam material. Selain itu mampu memonitor seluruh sistem secara bersamaan dan real time, bahkan saat material tersebut sedang dioperasikan dalam suatu kegiatan industri.

LEAK TEST ( LT )
leak test adalah pengujian tingkat kebocoran yang terjadi pada komponen yang bertekanan saat berada pada kondisi tertutup rapat Metode ini dapat diaplikasikan dengan menggunakan electronic listening devices, pressure gauge measurements, gas dan cairan penetrant, atau cara yang sederhana menggunakan busa sabun. Biasanya ini dilakukan pada reinforcing pad of opening, menggunakan udara. Kadang-kadang di-counter check dengan bubble soap. Sehingga sering disebut juga bubble test. Diaplikasikan pada semua peralatan yang mempunyai pads pada bagian pressure (PV, HE, Tank, dll). Bisa juga leak test dilakukan tanpa sabun. Material diinjeksi dengan udara bertekanan dan direndam dalam tanki air untuk beberapa waktu (digunakan dalam pengetesan fuel tank untuk forklift). Ini lebih efektif dibandingkan dengan sabun.
Test ini juga dilakukan untuk pengecekan kebocaran pada blinded flange, flange joint (shell side to tube side joint), channel cover installation, dsb. Secara internal, diberi tekanan menggunakan udara – alternatif lain bisa menggunakan nitrogen (N2).
Pada tangki ada juga istilah leak test untuk roof dan bottom installation. Alatnya disebut Vacuum Box.

Sumber:http://internetsahabatku.com      

            http://belajar teknikpemesina