Hubungan Tegangan dan Regangan pada Kekuatan Tarik

    Kekuatan tarik (tensile strength) adalah tegangan maksimum yang bisa ditahan oleh sebuah bahan ketika diregangkan atau ditarik, sebelum bahan tersebut patah.Tegangan yang digunakan adalah tegangan rata-rata pada uji tarik yang diperoleh dari pembagian beban gaya persatuan luas penampang bahan.

Tegangan tarik merupakan distribusi gaya tarik persatuan luas bahan, dirumuskan:

σT=F/A

Keterangan :

σ𝑇       = Tegangan tarik (N/m2)

F          = Gaya tarik (N)

A         = Luas penampang (m2)

Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang awal, dirumuskan:

ℰ=L/Lo x 100%

Keterangan:

ℰ= Regangan (%)

𝑙0= Panjang awal (mm)

Δl = Pertambahan panjang (mm)

    Untuk hampir semua logam pada tahap uji tarik hubungan antara beban atau gaya yang diberikan pada bahan percobaan berbanding lurus terhadap perubahan panjang bahan tersebut, ini disebut daerah linier. Didaerah ini kurva pertambahan panjang terhadap beban memiliki rasio tegangan dan regangan yang konstan. Sehingga hubungan antara tegangan dan regangan di rumuskan :

E = σ/ ℰ

Keterangan:

 E = Modulus elastisitas (N/mm2)

 σ = Tegangan (N/mm2)

 ℰ= Regangan (%)

    Hubungan antara regangan dan tegangan juga dapat diketahui dengan jelas dari grafik tegangan – regangan yang berdasarkan hasil uji tarik sebagai berikut :

Dari grafik diatas dapat diketahui :

1. Daerah elasits (O-P)

Daerah terjadiya deformasi elastisitas, yang dimulai dari titik O sampai batas (P) proporsional. Kenaikan tegangan dan regangan berbanding lurus.

2. Batas proporsional (P)

Batas proporsional (P) sama dengan batas elastis, yang mana merupakan batas keseimbangan antara pertambahan tegangan dan regangan.

3. Deformasi plastis (Plastic deformation) (Y-B)

Yaitu perubahan bentuk yang tidak kembali ke keadaan semula ketika material dikenai gaya. Pada gambar diatas, material di tarik sampai melewati titik yield (Y) dan mencapai daerah landing.

4. Yield strength(Y)

Tegangan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan.Nilai Kekuatan luluh dapat dilihat dari titik luluh dimana titik awal sebuah material bahan atau logam mulai terdeformasi secara plastis.Sifat mekanik ini menunjukkan kekuatan bahan terhadap deformasi plastik, dan biasa disebut sebagai kuat luluh, yield strength. Data ini digunakan untuk menentukan beban minimum yang diperlukan agar bahan atau logam dapat dideformasi secara plastis

5. Tegangan tarik maksimum (UltimateTensile Strenght)

Pada gambar diatas ditunjukkan dengan titik M, merupakan besar tegangan maksimum yang didapatkan dalam uji tarik.

6. Titik Patah (B)

Adalah titik dimana benda sudah tidak bisa mempertahankan kesatuannya sehingga patah menjadi dua bagian. Hal ini diakibatkan sangat lemahnya gaya tarik-menarik antar atom benda, sehingga benda dapat dipisahkan.

Apabila suatu proses material dihasilkan dengan tegangan-regangan yang tidak memperlihatkan titik yield/ luluh,maka mencarinya dengan metode offset, yaitu menarik garis lurus sejajar dengan diagram tegangan dimulai dari titk 0 regangan yang digunakan sebagai acuan dengan jarak 0,2%  (O-X) dari regangan maksimum.