JMIO, 2021, 2(2), 33-41
ISSN 2721-8651
ANALISA SIFAT MEKANIK UJI TARIK LOGAM PADUAN KUNINGAN 60/40
(Cu Zn), BAJA KARBON 0,4% (OIL QUENCH-TEMPER) DAN PERUNGGU
ALUMINIUM
Mechanical Properties Analysis of Tensile Testing Metal Alloy Brass 60/40 (Cu Zn),
0.4% Carbon Steel (Oil Quench-Temper) and Aluminum Bronze
Feddy Wanditya Setiawan
Program Studi D3 Teknik Otomotif Politeknik Hasnur
Jl. Brigjen H. Hasan Basri – Barito Kuala 70582
Penulis Koerspondensi: feddyws11@gmail.com
ABSTRAK
Penelitian bertujuan mengetahui hasil pengujian tarik tiga jenis logam paduan yang biasanya dijadikan
bahan berbagai komponen otomotif dan produk permesinan lainnya yaitu logam kuningan 60/40 (Cu Zn),
baja karbon 0,4% (oil quench-temper) dan perunggu aluminium. Hasil penelitian menunjukkan logam
kuningan 60/40 (Cu Zn) memiliki kekuatan luluh sebesar 186.48 N/mm2, kekuatan tarik maksimum sebesar
260.12 N/mm2 dan regangan akhir 80.13%. Perunggu aluminium memiliki kekuatan luluh sebesar 331.39
N/mm2, kekuatan tarik maksimum sebesar 488.29 N/mm2 dan regangan akhir 30.88%. Sedangkan baja
karbon 0,4% (oil quench-temper) memiliki kekuatan luluh sebesar 495.30 N/mm2, kekuatan tarik
maksimum sebesar 689.09 N/mm2 dan regangan akhir 28.06%. Perunggu aluminium jauh lebih rapuh
daripada logam kuningan karena tidak terlihat terjadinya penyusutan diameter spesimen (necking) hingga
akhir spesimen mengalami patah. Baja karbon 0,4% terlihat secara linier mengalami deformasi elastis
kemudian deformasi plastis serta terjadi penyusutan diameter spesimen sampai mendekati terjadinya patah.
Dari ketiga spesimen uji, diketahui logam kuningan memiliki tingkat keuletan tertinggi karena memiliki
deformasi plastis terbesar (fraktur ulet) atau nilai regangan akhirnya mencapai 80.13%.
Kata kunci: kekuatan luluh, kekuatan tarik maksimum, regangan, logam kuningan 60/40 (CuZn), baja
karbon 0,4% (oil quench-temper), perunggu aluminium
ABSTRACT
This study aims to determine the results of tensile testing of three types of alloys that are usually used
as materials for various automotive components and other machinery products, namely brass 60/40 (Cu
Zn), 0.4% carbon steel (oil quench-tempered) and aluminum bronze. The results showed that brass metal
60/40 (Cu Zn) had a yield strength of 186.48 N/mm2, a ultimate tensile strength of 260.12 N/mm2 and a
final strain of 80.13%. Bronze aluminum yield strength of 331.39 N/mm2, ultimate tensile strength of 488.29
N/mm2 and final strain of 30.88%. Meanwhile, 0.4% carbon steel (oil quench-tempered) has a yield strength
of 495.30 N/mm2, a ultimate tensile strength of 689.09 N/mm2 and a final strain of 28.06%. Aluminum
bronze is much more brittle than brass metal because there is no visible shrinkage in the diameter of the
specimen until the end of the specimen is fractured. 0.4% carbon steel is seen linearly undergoing elastic
deformation then plastic deformation and shrinkage of the specimen diameter until it approaches fracture.
From the three test specimens, it is known that brass metal has the highest level of ductility because it has
the largest plastic deformation (ductile fracture) or the final strain value reaches 80.13%.
Keywords : yield strength, ultimate tensile strength, strain, brass metal 60/40 (CuZn), 0.4% carbon steel
(oil quench-tempered), aluminum bronze
PENDAHULUAN
Dari berbagai literatur diketahui begitu sangat
pentingnya diantara tiga bahan yang biasanya
dipakai dalam pembuatan komponen otomotif dan
produk permesinan lainnya yaitu logam kuningan
60/40 (CuZn), baja karbon 0,4% (oil quenchtemper) dan perunggu aluminium. Di industri
otomotif logam kuningan digunakan untuk
pembuatan produk seperti baut, welding guns,
bushing arm, bearings, gears, valve body and
landing, sekrup serta komponen lainnya yang
Received: 11 December 2021 Revised: 17 December 2021 Accepted: 22 December 2021
33
menggunakan material serupa (Abdalla Saif EM,
2019). Kemudian baja karbon 0,4% (oil quenchtemper) terutama digunakan untuk membuat poros,
roda gigi, poros engkol, kopling, rantai, rel dan roda
rel (Ramesh Singh, 2020). Selanjutnya dilansir dari
laman indo-makmur.com, perunggu aluminium
digunakan pada poros, baling-baling, impeler,
komponen pompa, katup, tangki, pipa dan keran
logam, roda gigi, pengencang dan bantalan mesin.
Hal inilah yang menjadi latar belakang peneliti
untuk memperoleh hasil analisa sifat mekanik uji
tarik ketiga jenis logam tersebut.
Logam kuningan 60/40 (CuZn) unsur paduan
utamanya tembaga dan seng. Proses pembentukan
kuningan lebih mudah, biaya produksi murah, tahan
korosi, kekuatan tinggi, konduktor panas, sifat
mampu cor dan kemampuan mesin yang baik.
Kuningan 60/40 adalah paduan tembaga yang
terdiri dari 60% tembaga dan 40% seng dan
memiliki mineral pengotor (miner impurities).
Paduan ini memiliki struktur dua fasa, alfa, (α) dan
beta, (β). Ilustrasi terlihat pada gambar 1 dan 2.
dimensi coran, sehingga mampu meningkatkan
sifat mekanik dengan baik saat proses pengerjaan
dingin (cold forming) pada logam (Abdalla Saif
EM, 2019).
Logam paduan dengan besi sebagai unsur
dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya
disebut baja. Kadar karbon baja antara 0,2%
sampai 2,1% berat sesuai levelnya. Karbon
dalam baja berfungsi sebagai unsur pengeras
sehingga bisa menahan tidak terjadinya
pergeseran kisi kristal (crystal lattice) dari atom
besi. Penambahan unsur paduan lainnya selain
karbon biasanya seperti mangan (manganese),
krom (chromium), vanadium, dan tungsten
(Tarkono, Siahaan G, dan Zulhanif, 2012).
Diagram fasa adalah representasi grafis dari
fasa yang ada dalam paduan pada kondisi suhu,
tekanan, atau komposisi kimia yang berbeda.
Adanya korelasi antara temperatur dengan
perubahan fasa dalam proses pemanasan dan
pendinginan lambat dengan kadar karbon.
Diagram fasa besi-karbon banyak digunakan
untuk memahami berbagai fasa baja dan besi cor.
Diagram fasa besi-karbon ini diplot dengan
konsentrasi karbon menurut berat pada sumbu X
dan skala suhu pada sumbu Y. Diagram ini
merupakan dasar penjelasan dari semua proses
pengerjaan dengan perlakuan panas (Halim,
Andika WP, Wahyu BF, 2016).
Gambar 1. Diagram fasa tembaga-seng (Sumber:
E. Kaprara et.al., 2013).
Gambar 2. Pengaruh kandungan Zn terhadap
keuletan kuningan (Sumber: Abdalla Saif EM,
2019).
Dalam proses paduan logam kuningan dengan
konsentrasi Zn dari 36% menjadi 40%, fasa tersebut
terbentuk saat perubahan fasa cair ke fasa padat
(solidification) saat cairan logam tersebut dituang.
Temperatur cairan menurun drastis karena panas
terserap oleh cetakan dan area sekitarnya.
Kecepatan transfer panas tergantung sifat
konduktivitas cetakan, proses pengecoran dan
Gambar 3. Diagram fasa besi-karbon (Sumber:
Cinitha.A1 et.al., 2014).
Baja karbon 0,4% (oil quench-temper)
memiliki kandungan karbon pada besi sebanyak
0,4% C, proses quenching yaitu pengerasannya
dengan dipanaskan diikuti proses pendinginan
cepat menggunakan media oli kemudian
dipanaskan kembali melalui proses tempering,
paduannya menghasilkan sifat mekanis kuat,
kekerasan tinggi dan ulet. Baja karbon sedang
(medium carbon steel) mirip dengan baja karbon
34
rendah perbedaanya pada kadar kandungan
karbonnya yaitu dari 0,30% hingga 0,60% dan
kadar kandungan mangan dari 0,60% hingga
1,65%. Proses meningkatkan kandungan karbon
menjadi sekitar 0,5% disertai peningkatan mangan
memungkinkan baja karbon sedang tersebut untuk
dilakukan pengerasan dengan proses quenching dan
proses tempering (Ramesh Singh, 2020).
Struktur mikro pada baja sangat mempengaruhi
sifat mekaniknya. Dengan proses perlakuan panas
struktur mikro sangat mudah berubah. Klasifikasi
baja berdasarkan jumlah kandungan karbonnya,
yaitu baja karbon rendah atau baja ringan (mild
stell) atau baja perkakas, bukan kategori baja keras,
karena kandungan karbon rendah dibawah 0,3%.
Baja karbon sedang kandungan karbon 0,3-0,6%
dan baja dapat dikeraskan sebagian melalui
perlakuan panas (heat treatment) yang sesuai. Baja
karbon tinggi kandungan karbon 0,6-1,5%, dibuat
melalui proses penggilingan panas (Jaenal A,
Helmy P dan Imam S, 2017).
Pembuatan perunggu aluminium (aluminium
bronze) menggunakan macam komposisi yang
berbeda dan banyak dipakai untuk kebutuhan
industri.
Seringkali
proses
pembuatannya
menggunakan campuran 5% aluminium hingga
11% aluminium. Bisa juga terdapat campuran
logam lainnya diantaranya besi, nikel, mangan dan
silikon. Diantara sifat terbaik perunggu aluminium
yaitu daya tahan terhadap korosi dan kekuatannya
bila dibandingkan paduan perunggu yang lain.
Bercampurnya perunggu dengan aluminium akan
membuat kemampuan mereduksi mineral pengotor
(miner impurities) sehingga menjadikannya
tangguh, tahan aus dan tingkat korosi yang minimal
akibat pengaruh temperatur tinggi dan cuaca.
Demikian pula minimnya level reaktivitasnya
terhadap produk kimia lainnya seperti sulfur.
Perunggu aluminium memiliki daya tahan
korosi yang diperoleh dari terbentuknya lapisan
alumina (aluminium oksida) tipis kokoh pada
permukaannya yang bersumber dari campuran
Al. Lapisan ini merupakan pelindung yang
mencegah terbentuknya karat pada material.
Unsur timah yang ditambahkan ke dalam
material juga mampu meningkatkan ketahanan
terhadap korosi. Perunggu aluminium biasanya
memiliki warna kekuningan.
Perunggu aluminium paduan tembaga yang
mengandung 5 hingga 12% aluminium serta
unsur lainnya seperti nikel, silikon, mangan juga
besi, memiliki daya tahan korosi, lapisan alumina
keras dan kuat. Perunggu aluminium memiliki
struktur fasa tunggal (α) hingga 10% Al dan
kombinasi (β<=> α + γ) untuk lebih dari 10% Al.
Quenching martensit adalah tipikal dari
perunggu, paduan aluminium dengan 10-14%
Al, yang memiliki suhu transformasi eutektoid
menjadi 565 °C (Achiṭei Dragoṣ C, dkk, 2014).
Dengan penambahan aluminium akan
meningkatkan karakteristik mekanik dan
mengurangi sifat plastisitas sehingga diperoleh
keunggulan dari sisi kekuatan pada perunggu
aluminium.
Gambar 5. Pengaruh Al terhadap karakteristik
mekanik perunggu aluminium (Sumber: Achiṭei
Dragoṣ C et.al., 2014).
Gambar 4. Diagram kesetimbangan Cu-Al
(Sumber: globalsino.com).
Sifat tarik suatu material menunjukkan
bagaimana material akan bereaksi saat
mengalami gaya-gaya dalam kondisi tegang
akibat beban tarik. Uji tarik adalah uji mekanik
di mana spesimen yang disiapkan dengan hatihati dimuat di lingkungan yang terkendali atau
mekanisme saat mengukur beban yang
diterapkan dan menentukan jarak perpanjangan
spesimen. Parameter umum untuk pengukuran
selama pengujian tarik meliputi modulus
elastisitas, batas elastis, perpanjangan, batas
proporsional, pengurangan luas penampang,
kekuatan tarik dan kekuatan luluh.
35
Spesimen tarik adalah sampel standar
penampang dengan ujung bagian di antaranya
dimensi lebih besar sehingga mudah untuk dicekam
(chuck) pada mesin uji tarik, sedangkan bagian yang
diukur memiliki penampang yang lebih kecil
sehingga deformasi dan kegagalan material dapat
terjadi di area yang telah ditentukan. Hasil uji tarik
dapat digunakan dalam pemilihan bahan untuk
rekayasa aplikasi, desain, peningkatan kualitas
material, bahkan untuk memprediksi sifat material
pada pembebanan tertentu selain tegangan
uniaksial. Pengukuran tegangan yang cukup besar
diperlukan hingga terjadi deformasi plastis atau
tegangan tarik maksimum yang dapat ditahan oleh
material tersebut. Keuletan material diukur
seberapa besar kemampuanya menahan deformasi
sebelum material menjadi patah saat pengujian.
Geometri spesimen uji tarik material logam
yang digunakan seringkali sesuai ketentuan
American society for testing and materials
(ASTM). Jika spesimen atau batang uji berupa
silinder (round bar) maka detail ukuran
geometrinya ditentukan berdasarkan ASTM E8
(standard test methods for tension testing of
metallic materials). Pada Gambar 8 berikut ini,
ditunjukkan bentuk spesimen uji model silinder
sesuai dengan ASTM E8.
\
Gambar 8. Geometri spesimen uji tarik
berbentuk batang silinder (Sumber: T.
Udomphol, Laboratory 3).
Dalam tabel 1 mengatur dimensi spesimen
uji tarik berbentuk batang silinder (round bar)
dengan ukuran standar dan ukuran kecil yang
proporsional.
Tabel 1. Dimensi spesimen uji tarik bentuk
batang silinder (ASTM E8)
Gambar 6. Deformasi plastis yang terjadi pada
spesimen uji tarik (Sumber: nusatek.com).
Kemampuan sebuah struktur atau komponen
untuk menahan respon perubahan bentuk, termasuk
lendutan terbesar dan menyerap energi (daktilitas)
bisa memastikan kualitas dan ketangguhan dari
desain serta spesifikasi material. Patahnya atau
terpecahnya bahan (fraktur logam) diukur dari
seberapa besar beban yang dapat ditahan material
sebelum terjadi kerusakan saat bahan mengalami
proses peregangan.
Gambar 7. Hubungan tegangan-regangan pada
proses pembebanan tarik (Sumber: S K Mondal’s,
2007).
Small Size Specimens
Proportional [Dimension,
mm]
G-Gauge length
D-Diameter
R-Radius of fillet, min
A-Length of reduced
section
Specimen
1
Specimen
2
Specimen
3
24.0 ± 0.1
6.0 ± 0.1
6 [0.188]
30 [1.25]
16.0 ± 0.1
4.0 ± 0.1
4 [0.156]
20 [0.75]
10.0 ± 0.1
2.5 ± 0.1
2 [0.094]
16[0.625]
Pada gambar 9 menunjukkan grafik
hubungan tegangan versus regangan dalam
proses pembebanan tarik spesimen baja karbon
sedang dengan panjang normal sebelum uji tarik
sampai spesimen patah (M. Riaz, N. Atiqah,
2016).
Gambar 9. Tegangan versus regangan dalam
pengujian tarik spesimen baja karbon sedang
(Sumber: M. Riaz, N. Atiqah, 2016).
36
Pengujian dilakukan dengan tujuan untuk
melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan
suatu material dan juga sebagai referensi
pendukung untuk spesifikasi material. Sifat
mekanik yang didapat dari uji tarik meliputi :
1.
Tegangan tarik (yield strength)
𝜎𝑦 = 𝑃𝑦 /𝐴𝑂 ………………………………. 1
2.
Tegangan tarik maksimum (ultimate tensile
strength)
𝜎𝑢 = 𝑃𝑢 /𝐴𝑂 ………………………………. 2
3.
Regangan (strain)
∆𝐿
𝜀 = 𝐿 X 100% …………………………... 3
Berbagai kelebihan penggunaan logam
paduan dalam dunia industri khususnya otomotif
menjadikan faktor utama sebagai pertimbangan
untuk melakukan analisa sifat mekanik uji tarik
beberapa logam paduan yaitu kuningan 60/40
(Cu Zn), baja karbon 0,4% (oil quench-temper)
dan perunggu aluminium.
METODE
Pada gambar 11 menjelaskan diagram alir
penelitian analisa sifat mekanik uji tarik logam
kuningan 60/40 (Cu Zn), baja karbon 0,4% (oil
quench-temper) dan perunggu aluminium.
Mulai
𝑂
Studi Literatur
Dimana:
𝜎𝑦 = tegangan-yield (N/mm2)
𝜎𝑢 = tegangan-ultimate (N/mm2)
𝑃𝑦 = beban-yield (N)
𝑃𝑈 = beban-ultimate (N)
∆𝐿 = pertambahan panjang (mm)
𝐿𝑂 = panjang awal spesimen (mm)
Regangan tertinggi menunjukkan nilai keuletan
suatu material.
Mesin uji universal (universal testing
machine), sering digunakan untuk pengujian tarik
dan pengujian tekan pada bahan. Prosedur dan
pengaturan dalam penggunaan mesin uji dari mulai
persiapan spesimen, pemasangan spesimen pada
cekam (chuck), pengukuran panjang spesimen yang
diamati, analisis dan lain lain. Jika dimesin uji
terpasang extensometer maka secara otomatis
terjadi pengukuran perubahan panjang atau hasil
lainnya selama proses pengujian bahan
berlangsung. Setelah mesin dijalankan maka mulai
diterapkan peningkatan besarnya beban pada benda
uji. Selama pengujian, sistem kontrol dan perangkat
lunak komputer bisa merekam tahapan beban tarik
atau beban kompresi pada spesimen uji.
Persiapan spesimen uji bentuk
silinder ukuran kecil proporsional
(dimensi ASTM E8)
Spesimen uji
berbahan
kuningan 60/ 40
(Cu Zn)
Spesimen uji
berbahan baja
karbon 0,4% (oil
quench-temper )
Spesimen uji
berbahan
perunggu
aluminium
Pengujian tarik spesimen dan
hasil (tegangan-yield,
tegangan -ultimate, regangan)
Analisa dan
pembahasan
Kesimpulan
Selesai
Gambar 11. Diagram alir penelitian.
Gambar 10. Schematic diagram of tensile testing
machine (Sumber: C.Sabarinathan et.al., 2012).
37
HASIL DAN PEMBAHASAN
𝐴𝑜 =
Tabel 2. Dimensi spesimen uji tarik kuningan
60/40 (Cu Zn)
Brass 60/40 (Cu Zn)
Round bar small-size proportional
(Dimension, mm)
G-Gauge length
D-Diameter
R-Radius of fillet, min
A-Length of reduced section, min
24.0 ± 0.1
6.0 ± 0.1
6 [0.188]
30 [1.25]
Tabel 3. Dimensi spesimen uji tarik perunggu
aluminium
Aluminium Bronze
Round bar small-size proportional
(Dimension, mm)
G-Gauge length
D-Diameter
R-Radius of fillet, min
A-Length of reduced section, min
24.0 ± 0.1
6.0 ± 0.1
6 [0.188]
30 [1.25]
Tabel 4. Dimensi spesimen uji tarik baja karbon
0,4% (oil quench-temper)
0.4% Carbon Steel (Oil Quench-Temper)
Round bar small-size proportional
(Dimension, mm)
G-Gauge length
D-Diameter
R-Radius of fillet, min
A-Length of reduced section, min
16.0 ± 0.1
4.0 ± 0.1
4 [0.156]
20 [0.75]
Luas penampang mula dari batang spesimen
(mm2) untuk pengujian logam kuningan 60/40 (Cu
Zn) dan perunggu aluminium, yaitu:
𝐴𝑜 =
4
=
𝜋 62
4
= 28,26 mm2
∅6
`
𝜋 𝐷2
24
Gambar 12. Dimensi spesimen uji tarik logam
kuningan 60/40 (Cu Zn) dan perunggu aluminium.
Sedangkan pengujian tarik spesimen baja
karbon sedang dari hasil perlakuan panas memiliki
model dimensi (ASTM E8) dan luas penampang
(mm2) sebagai berikut:
4
=
𝜋 42
4
= 12,56 mm2
∅4
Berikut ini tabel dimensi masing masing
spesimen uji bentuk silinder ukuran kecil
proporsional sesuai ketentuan ASTM E8 :
𝜋 𝐷2
16
Gambar 13. Dimensi spesimen uji tarik baja
karbon 0,4% (oil quench-temper).
Hasil pengujian tarik tiga jenis logam
paduan kuningan 60/40 (Cu Zn), baja karbon
0,4% (oil quench-temper), perunggu aluminium
sebagai berikut:
Tabel 5. Hasil pengujian tarik logam kuningan
60/40 (Cu Zn)
F (N)
0
19
22
30
48
963
1724
3077
3545
3995
4396
4683
4984
5270
5597
5861
6058
6173
6336
6663
6675
6808
6909
6990
7028
7124
7206
7254
7292
7318
7351
7325
7332
7236
7054
5902
5140
Brass 60/40 (Cu Zn)
Stress
∆𝑳(𝒎𝒎)
(N/mm2)
0
0
0.51
0.67
1.05
0.78
1.80
1.06
2.05
1.70
2.63
34.08
3.18
61.00
3.76
108.88
4.27
125.44
4.82
141.37
5.36
155.56
5.83
165.71
6.33
176.36
6.97
186.48
7.44
198.05
8.28
207.40
8.55
214.37
9.13
218.44
9.63
224.20
10.62
235.77
10.93
236.20
11.27
240.91
11.82
244.48
12.31
247.35
12.85
248.69
13.14
252.09
13.84
254.99
14.26
256.69
14.92
258.03
15.33
258.95
15.90
260.12
16.44
259.20
16.96
259.45
17.55
256.05
18.02
249.61
18.96
208.85
19.23
181.88
Strain
(%)
0
2.13
4.38
7.50
8.54
10.96
13.25
15.67
17.79
20.08
22.33
24.29
26.38
29.04
31.00
34.50
35.63
38.04
40.13
44.25
45.54
46.96
49.25
51.29
53.54
54.75
57.67
59.42
62.17
63.88
66.25
68.50
70.67
73.13
75.08
79.00
80.13
38
Tabel 7. Hasil pengujian tarik baja karbon 0,4%
(oil quench-temper)
Gambar 14. Grafik tegangan-regangan logam
kuningan 60/40 (Cu Zn).
Dari tabel 5 dan grafik pada gambar 14, dapat
diketahui bahwa pada spesimen logam kuningan
60/40 (Cu Zn) memiliki kekuatan luluh (yield
strength) sebesar 186.48 N/mm2, kekuatan tarik
maksimum (ultimate tensile strength) sebesar
260.12 N/mm2 dan regangan akhir mencapai
80.13%.
0.4% Carbon Steel (Oil Quench-Temper)
Stress
Strain
F (N)
∆𝑳(𝒎𝒎)
(N/mm2)
(%)
0
0
0
0
2624
0.56
208.92
3.50
6221
1.08
495.30
6.75
8083
1.89
643.55
11.81
8436
2.25
671.66
14.06
8700
2.81
692.68
17.56
8655
3.29
689.09
20.56
8005
3.84
637.34
24.00
7251
4.20
577.31
26.25
6322
4.49
503.34
28.06
Dari tabel 6 dan grafik pada gambar 15 dapat
diketahui bahwa pada spesimen perunggu
aluminium memiliki kekuatan luluh (yield
strength) sebesar 331.39 N/mm2, kekuatan tarik
maksimum (ultimate tensile strength) sebesar
488.29 N/mm2 dan regangan akhir 30.88%.
Tabel 6. Hasil pengujian tarik perunggu
aluminium
Aluminium Bronze
F (N)
∆𝑳(𝒎𝒎)
0
104
583
1680
2940
7741
9365
10725
11703
12446
13082
13479
13799
14033
13186
0
0.54
1.05
1.84
2.10
2.76
3.25
3.78
4.30
4.83
5.43
5.86
6.38
6.83
7.41
Stress
(N/mm2)
0
3.68
20.63
59.45
104.03
273.92
331.39
379.51
414.12
440.41
462.92
476.96
488.29
496.57
466.60
Strain
(%)
0
2.25
4.38
7.67
8.75
11.50
13.54
15.75
17.92
20.13
22.63
24.42
26.58
28.46
30.88
Gambar 16. Grafik tegangan-regangan baja
karbon 0,4% (oil quench-temper).
Dari tabel 7 dan grafik pada gambar 16 dapat
diketahui bahwa pada spesimen baja karbon
0,4% (oil quench-temper) memiliki kekuatan
luluh (yield strength) sebesar 495.30 N/mm2,
kekuatan tarik maksimum (ultimate tensile
strength) sebesar 689.09 N/mm2 dan regangan
akhir 28.06%.
Gambar 15. Grafik tegangan-regangan perunggu
aluminium.
39
Spesimen logam kuningan 60/40 (Cu Zn)
Spesimen perunggu aluminium
Spesimen baja karbon 0,4%
(oil quench-temper)
Gambar 17. Spesimen hasil uji tarik logam
kuningan 60/40 (Cu Zn), perunggu aluminium dan
baja karbon 0,4% (oil quench-temper).
Berdasarkan seluruh tabel dan grafik
pengujian diketahui nilai hasil pengujian tarik dari
masing-masing jenis spesimen uji. Logam kuningan
60/40 (Cu Zn) memiliki kekuatan luluh (yield
strength) sebesar 186.48 N/mm2, kekuatan tarik
maksimum (ultimate tensile strength) sebesar
260.12 N/mm2 dan regangan akhir mencapai
80.13%. Perunggu aluminium memiliki kekuatan
luluh sebesar 331.39 N/mm2, kekuatan tarik
maksimum sebesar 488.29 N/mm2 dan regangan
akhir 30.88%. Sedangkan baja karbon 0,4% (oil
quench-temper) memiliki kekuatan luluh sebesar
495.30 N/mm2, kekuatan tarik maksimum sebesar
689.09 N/mm2 dan regangan akhir 28.06%.
Perunggu aluminium jauh lebih rapuh
daripada logam kuningan karena tidak terlihat
terjadinya penyusutan diameter spesimen (necking)
hingga akhir spesimen mengalami patah. Baja
karbon 0,4% terlihat secara linier mengalami
deformasi elastis kemudian deformasi plastis serta
terjadi penyusutan diameter spesimen sampai
mendekati terjadinya patah. Dari ketiga spesimen
uji, diketahui logam kuningan memiliki tingkat
keuletan tertinggi karena memiliki deformasi plastis
terbesar (fraktur ulet) atau nilai regangan akhirnya
mencapai 80.13%.
DAFTAR PUSTAKA
Abdalla Saif EM (2019). Analysis of Structural
State of 60/40 Brass Cartridge Case (BCC)
after Being Exposed to High Pressure and
Temperature of Firing. Journal of Applied
Sciences. (9): 710-724.
Achiṭei Dragoṣ C et.al., (2014). Study of
Aluminium Bronze, Mark CuAl9Mn2.
Tehnomus - New Technologies and Products in
Machine Manufacturing Technologies. p.172177.
Cinitha.A1 et.al., (2014). Behaviour of Heated
and Naturally Cooled Steel Tubular Joints.
National Conference on Fire Research and
Engineering. IIT Roorkee, Uttarakhand.
FiRE 2014-032.
C.Sabarinathan et.al., (2012). Experimental
Study On Tensile Behavior Of Multi Wall
Carbon Nanotube Reinforced Epoxy
Composites. Journal of Applied Sciences
Research. 8(7): 3253-3259.
E. Kaprara et.al., (2013). Cu-Zn Powders as
Potential Cr(VI) Adsorbents for Drinking
Water. Journal of Hazardous Materials.
(262) 606–613.
Halim R, Andika WP, Wahyu Bawono F (2016).
Pengaruh Perlakuan Panas Terhadap Sifat
Mekanis dan Struktur Mikro pada Baja AISI
4340. Jurnal Power Plant. 4 (2): 95-106.
Jaenal A, Helmy P dan Imam S (2017). Pengaruh
Jenis Elektroda Terhadap Sifat Mekanik
Hasil Pengelasan Smaw Baja ASTM A36.
Momentum, 13 (1) : 27-31.
Kegunaan Paling Umum Aluminium Bronze
C95400.
https://www.indomakmur.com/blog/blog_detail/kegunaanpaling-umum-aluminium-bronze-c95400.
(diakses 05 Oktober 2021).
M. Riaz, N. Atiqah (2016). A Study On The
Tensile Test Properties of Medium Carbon
Steel
Specimens
Under
Specific
Manufacturing Conditions. Journal of
Mechanical Engineering and Technology. 8
(1): 1-12.
Merdaci S, Belghoul H and Hadj M (2019).
Mechanical Traction Tests of Different
Types of Materials Steel-Copper-BrassAluminum. International Journal of
Engineering Research And Advanced
Technology. 5 (3): 59-65.
Practical Electron Microscopy and Database (a
reference for TEM and SEM students,
operators, engineers, technicians, managers,
and
researchers).
Retrieved
from
https://www.globalsino.com/EM/page2000.
html
Ramesh Singh (2020). Applied Welding
Engineering Processes,
Codes, and
Standards (3rd Edition). ButterworthHeinemann.
S K Mondal’s (2007). Strength of Materials.
Author of Hydro Power Familiarization
(NTPC Ltd). p 1-429.
Tarkono, Siahaan, G. dan Zulhanif (2012). Studi
Penggunaan Elektroda Las yang Berbeda
Terhadap Sifat Mekanik Pengelasan SMAW
Baja AISI1045. Jurnal Mechanical. 3 (2).
40
Typical Standard Specimen of Tensile Test.
https://www.nusatek.com/mechanicaltesting/tensile-test.html. (diakses 31 Oktober
2021).
T. Udomphol. Laboratory 3: Tensile testing
Mechanical metallurgy laboratory 431303. p 117.
41