Bending Test (Ilmu Pengetahuan Bahan)

VII BENDING TEST

1 

2 

3 

4 

5 

7.1    Sub Kompetensi

Kemampuan yang akan dimiliki oleh mahasiswa setelah memahami isi laporan ini adalah sebagai berikut:

1.      Mahasiswa mampu menjelaskan macam-macam pengujian lengkung (bending test).

2.      Mahasiswa mampu menganalisa cacat yang terjadi pada pengelasan suatu material.

3.      Mahasiswa mampu menganalisa kriteria kelulusan hasil pengujian berdasarkan standart.

7.2     UraianMateri

Uji lengkung (bending test) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrell ada beberapa faktor yang harus diperhatikan, yaitu  :

1.      Kekuatan tarik (Tensile Strength)

2.      Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.

3.      Tegangan luluh (yield).

Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 2 yaitu transversal bending dan longitudinal bending.

7.2.1  Transversal Bending.

Pada transversal bending ini, pengambilan spesimen tegak lurus dengan arah pengelasan. Berdasarkan  arah pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian transversal bending dibagi menjadi tiga  :

a.       Face Bend (Bending pada permukaan las)

Dikatakan Face Bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 7.1). Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik. Apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak di manakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fussion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

Gambar 7.1 Face Bend pada transversal Bending

b.      Root Bend (Bending pada akar las)

Dikatakan Root Bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 7.2). Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ)

Gambar 7.2 Root Bend pada transversal Bending

c.       Side Bend (Bending pada sisi las).

Dikatakan Side Bend jika bending dilakukan pada sisi las ( gambar 7.3 ). Pengujian ini dilakukan jika ketebalan material yang di las lebih besar dari 3/8 inchi. Pengamatan dilakukan pada sisi las tersebut, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak dimanakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

        Gambar 7. 3 Side Bend pada transversal Bending

7.2.2.    Longitudinal Bending

Pada longitudinal bending ini, pengambilan spesimen searah dengan arah pengelasan berdasarkan arah   pembebanan dan lokasi pengamatan, pengujian longitudinal bending dibagi menjadi dua :

a.       Face Bend (Bending pada permukaan las)

Dikatakan Face Bend jika bending dilakukan sehingga permukaan las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 7.4) Pengamatan dilakukan pada permukaan las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak di manakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

        Gambar 7.4 Face Bend pada longitudinal Bending

b.      Root Bend (Bending pada akar las)

Dikatakan Root Bend jika bending dilakukan sehingga akar las mengalami tegangan tarik dan dasar las mengalami tegangan tekan (gambar 7.5). Pengamatan dilakukan pada akar las yang mengalami tegangan tarik, apakah timbul retak atau tidak. Jika timbul retak di manakah letaknya, apakah di weld metal, HAZ atau di fusion line (garis perbatasan WM dan HAZ).

       

Gambar  7.5 Root Bend pada longitudinal Bending

7.2.3    Kriteria kelulusan uji bending

Untuk dapat lulus dari uji bending maka hasil pengujian harus memenuhi kriteria standart ASME IX edisi 2010 sebagai berikut:

1.      Cacat pada daerah weld dan HAZ ukurannya tidak melebihi 1/8 inchi ( ±3,2 mm) yang diukur dari segala arah pemukaan.

2.      Pada daerah pelapisan ukuran cacat maksimal 1,6 mm.

3.      Cacat pada sudut diabaikan kecuali akibat SI (Slag Inclusion) dan IF (Incomplate Fusion) dan Internal Discontinuties.

7.3.   Alat

1.   Mesin Uji Bending

2.   Gerinda tangan

3.   Kacamata pelindung

4.   Spidol

5.   Kabel daya

6.   Sarung tangan pelindung

7.   Jangka sorong

7.4.   Bahan

1.   Spesimen uji bending  untuk face transversal bend (1 buah)

2.   Spesimen uji bending untuk root transversal bend (1 buah)

3.   Batu gerinda kasar (1 buah)

4.   Batu gerinda halus (1 buah)

7.5.  Prosedur Keselamatan

Sebelum praktikum pengujian bahan dilaksanakan, mahasiswa harus meyakikan dahulu telah               melengkapi diri dengan APD (Alat Pelindung Diri) sebagai berikut:

1)      Pakaian dan celana bengkel

2)      Safety shoes

3)      Sarung tangan pada saat menggerinda

4)      Kaca mata pelindung

7.6.   Gambar Kerja

a.       Luasan yang harus digerinda pada face transversal bend

b.      Luasan yang harus digerinda pada root transversal bend

c.       Foto spesimen face transversal bend

d.      Foto spesimen root transversal bend

Gambar 7.6 Spesimen uji transversal Bending

7.7  Langkah Kerja

1.   Menyiapkan Spesimen

a)      Ambil spesimen, gerinda pada permukaan yang akan diamati pada daerah weld metal, HAZ, dan sedikit base metal. Panjang luasan yang digerinda sekitar 50 mm (gambar 7.6).

b)      Gerinda sudut-sudut spesimen sepanjang luasan di atas sehingga membentuk radius.

c)      Dalam menggerinda, pertama kali gerinda dengan batu gerinda kasar terlebih dahulu, setelah rata baru digerinda dengan batu gerinda yang halus.

d)     Ulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

2.   Kodifikasi

a)      Ambil spidol dan tandai tiap spesimen dengan kode sebagai berikut  :

b)      F. untuk spesimen face bend.

c)      R. untuk spesimen root bend.

3.   Pengukuran dimensi:

a)      Ambil spesimen ukur dimensinya.

b)      Catat kode spesimen dan data pengukurannya pada lembar kerja.

c)      Ulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

4.      Penentuan diameter mandrel

       Grouping Base Metals of Qualification

 Tabel 7.1 Ferrous/ Non ferrous P-Number (ASME IX edisi 2010)

Spec. No	Type of Grade	UMS No	Minimum Spec. Tensile, Ksi (MPa)	Welding P No	Brazing   P No	150 15608	Nominal Composition	Product Form
SA 36	-	Ko 2600	58 (400)	1	101	11,1	C-Mn-Si	Plate, Bar and Shapes

   Spesifikasi material SA 36 P-Number 1 yang berbentuk plate.

 Tabel 7.2 Tensile Requirements (ASME II Part A)

No	Product Form
1	Plates, Shapes, B and Bars; Tensile Strength, ksi (MPa) Yield Point, min, ksi (MPa)	58-80 (400-500) 36 (250)C
2	Plates and Bars; Elongations in 8 in. (200 mm), min % Elongations in 2 in. (50 mm), min %	20 23
3	Shapes; Elongations in 8 in. (200 mm), min % Elongations in 2 in. (50 mm), min %	20 21B

   Berdasarkan tabel di atas didapatkan elongations sebesar 20-23% untuk menentukan diameter mandrell

SI Units

 Tabel 7.3 Test JIG Dimension (ASME IX edisi 2010)

No	Material	Thickness of specimen, mm	A1, mm	B1, mm	C1, mm	D1, mm
1.	P-No 23 to P-No 21 through P-No 25; P-No 21 through P-No 25 with F-No 23; P-No 35 any P-No Metal with F-No 33, 36, or 37	3 t = 3 or less	52,4 16 t	26,2 8 t	60,4 8 t + 1,6	60,2 9 t + 0,8
2.	P-No 11; P-No 25 to P-No 21 or P-No 22or P-No 25	10 t = 10 or less	63,5 6 t	31,8 8 t + 3,2	85,8 8 t +3,2	42,9 4 t + 1,6
3.	P-No 51; P-No 49	10 t = 10 or less	76,2 8t	38,1 4t	98,4 10t + 3,2	49,2 5t + 1,6
4.	P-No 52; P-No 53; P-No 61; P-No 62	10 t = 10 or less	95,2 10t	47,6 5t	117,5 12t + 3,2	58,7 6t + 1,6
5.	All others with greater then or equal to 20% elongation	10 t = 10 or less	38,2 4t	19,0 2t	60,4 6t + 3,2	30,2 3t + 1,6
6.	Materials with 3% to less than 20% elongation	t = (see Note (b))	32 t Max	16 t Max	A+2t+1,6 Max	+ 0,8 Max

  Tabel material spesimen F (face bend) memiliki tebal 9,62 mm dan spesimen R (root bend) memiliki tebal 9,7 mm. sehingga berdasarkan table diatas diameter mandrell 38,2 mm.

5)   Pengujian pada mesin pengujian bending

a)      Catat data mesin pada lembar kerja.

b)      Ambil spesimen dan letakkan pada tempatnya secara tepat.

c)      Atur beban dan berikan beban secara kontinyu.

d)     Ambil spesimen dan amati permukaannya. Bila terdapat cacat, ukur dan catat pada lembar kerja bentuk, dimensi, tempat dan jenis cacat.

e)      Ulangi langkah di atas untuk seluruh spesimen.

7.8    Hasil Pengujian Dan Pembahasan

Angle of Bend : 1800                                                            Diameter Mandrell : 38,20 mm
No	Penandaan spesimen dan tipe bending	Lebar (mm)	Tebal (mm)	Hasil Pengujian		Keterangan
				Jenis cacat	Ukuran cacat(mm)	Lokasi cacat	kriteria
1	F (Face bend)	37,30	9,60	Open crack	3,1	Weld part	accepted
2	R (Root bend)	39,54	10	None crack	-	-	accepted

a. Spesimen root transversal bend

b. Spesimen face transversal bend

Standarisasi kelulusan uji bending menurut standar ASME Section IX edisi 2010, menyatakan bahwa suatu spesimen dinyatakan lulus uji bending jika:

1)      Cacat pada daerah weld dan HAZ ukurannya tidak melebihi 1/8 inchi (±3,2 mm) yang diukur dari              segala arah pemukaan..

2)      Pada daerah pelapisan ukuran cacat maksimal 1,6 mm

3)      Cacat pada sudut diabaikan kecuali akibat SI (Slag Inclusion) dan IF (Incomplete Fusion) dan Internal Discontinuties

Menurut Standar ASME Section IX edisi 2010, dapat dinyatakan bahwa:

a.       Spesimen F

Pengujiaan yang dilakukan dengan metode face bend, mengalami cacat pada bagian weld metal. Jenis cacatnya yaitu open crack dengan ukuran 3,1 mm, dikatakan open crack karena pada cacat tersebut terdapat liang-liang renik (porosity/gas). Pada pengujian spesimen F dengan menggunakan metode Face Bend ini dinyatakan accepted karena ukuran cacat dari spesimen tersebut melebihi kriteria kelulusan yang ditetapkan oleh standart ASME Section IX edisi 2010.

b.      Spesimen R

Pengujiaan yang dilakukan dengan metode root bend, tidak mengalami cacat atau none crack. Jadi, pada pengujian spesimen R dengan menggunakan metode root bend ini dinyatakan accepted karena tidak memiliki cacat spesimen sesuai kriteria kelulusan yang ditetapkan oleh standart ASME Section IX edisi 2010.

7.9   Kesimpulan

Uji lengkung (bending test) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual serta untuk mengetahui kualitas dari suatu pengelasan dapat diketahui apakah pengelasan itu layak untuk dipakai atau tidak. Hasil dari pengujian tersebut adalah sebagai berikut:

         a) Spesimen “F” (face transversal bend) accepted.

         b) Spesimen “R” (root transversal bend) accepted.

Download Link :
https://doc-0o-bk-docs.googleusercontent.com/docs/securesc/o6ath0euodatjs9dgoo3aragfa5crcs3/v5uf83cd8tt7jq521fbfl2k1knmkinmp/1419408000000/13141942481732821338/13141942481732821338/0BwhRtyPL7UJZa1V4R0RjYllyV3M?e=download