Dokumen ini memberikan hasil pengujian beberapa sifat mekanik dan mikrostruktur bahan logam. Pengujian densitas, uji tarik, kekerasan, dan mikrostruktur dilakukan untuk mengidentifikasi bahan tersebut. Dari hasil pengujian, bahan tersebut diidentifikasi sebagai tembaga berdasarkan perbandingan densitas, kekuatan tarik, dan kekerasannya dengan standar tembaga menurut ASM.

1. 48
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Densitas
Dari hasil spesimen dengan pengujian densitas menggunakan gelas ukur yang
berisi air didapatkan hasil pada Tabel 4.1 sebagai berikut.
Tabel 4.1 Hasil pengujian densitas dengan gelas ukur yang berisi air.
No Massa specimen (gr) Volume specimen
(cm3)
Densitas
(gr/cm3)
1 66,97 5,5
66,96
5,5
= 12,172 66,95 5,5
3 66,96 6,0
Mmean = 66,96 Vmean = 5,5
Dari hasil spesimen dengan pengujian densitas secara manual didapatkan
hasil pada Table 4.2 sebagai berikut.
Tabel 4.2 Hasil pengujian densitas secara manual.
No Tinggi (mm) Diameter (mm) Volume (mm3)
1 15,90 25,05 7830
2 15,60 25,05 7680
3 15,10 25,05 7400
Vmean = 7630
Vmean = 7,63 cm3
Contoh perhitungan volume
V =
𝜋𝑑2 𝑡
4
=
3,14(25,05)215,90
4
= 7830 mm3
Hasil pengukuran densitas secara manual
𝜌 =
𝑚
𝑣
=
66,97
7,63
= 8,77 gr/cm3

2. 49
4.2 Hasil Pengujian Tarik
Dari hasil spesimen dengan pengujian tarik didapatkan hasil pada Tabel 4.3
sebagai berikut.
Tabel 4.3 Hasil pengujian tarik.
%EL=
57,21−45
45
𝑥 100% = 27,13 % %AR=
62,31−23,74
62,31
𝑥 100% = 61,9 %
σy =
𝐹𝑦
𝐴0
=
16562 ,451
62,31
= 265,80 𝑀𝑃𝑎2 σu =
𝐹 𝑚
𝐴0
=
16754 ,858
62,31
= 268,90 𝑀𝑃𝑎2
Dari hasil pengujian spesimen uji tarik didapatkan grafik tegangan-regangan
pada Gambar 4.1
Gambar 4.1 Grafik tegangan-regangan pada spesimen uji Tarik
No Do
(mm)
Lo (mm) Du (mm) Lu (mm) Fmaks (kN) Fyield (kN)
1 9.10 45.0 5,4 57,35
16754,858 16562,4512 8,85 45.0 5,6 57,40
3 8,80 45.0 5,6 56,90
mean 8,91 45.0 5,5 57,21
ΔD = 3,41 ΔL = 12,21

3. 50
4.3 Hasil Pengujian Kekerasan
Dari hasil spesimen dengan pengujian kekerasan dengan metode Brinell
didapat hasil pada Tabel 4.4 sebagai berikut.
Tabel 4.4 Hasil pengujian uji kekerasan dengan metode Brinell
No Nilai Kekerasan (HRA/HRB/HRC)
1 HRF 87,5
2 HRF 87,0
3 HRF 87,0
Mean HRF 87,16
4.4 Hasil Pengujian Mikrografi
Dari hasil spesimen dengan pengujian mikrografi dengan perbesaran 200x
didapatkan gambar profil pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Profil hasil pengujian mikrografi pada spesimen
4.5 Identifikasi Material
Dari hasil pengujian densitas, pengujian tarik, pengujian kekerasan, dan
pengujian mikrografi didapatkan bahwa jenis material yang diuji adalah tembaga.
Densitas pada hasil pengujian adalah 8770 kg/m3 sedangkan nilai densitas pada
tembaga adalah 8900 kg/m3. Pada pengujian uji tarik tembaga memiliki nilai Yield
Strength 265,80 MPa dan nilai Ultimate Tensile Strength tembaga adalah 268,90
MPa. Berdasarkan ASM (Aerospace Specification Metals) nilai Yield Strength dan
Ultimate Tensile Strength tembaga adalah 33,3 MPa dan 210 MPa. Terdapat
perbedaan mechanical properties pada pengujian tarik material uji dengan ASM

4. 51
disebabkan karena kurang ketelitian dalam mengelola pengukuran dan kondisi
peralatan yang kurang memadai. Dalam pengujian kekerasan material tembaga
memiliki nilai HRF 87,16 atau HRA 66,4. Perbandingan dari hasil pengujian
dengan standar ASM dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5 Perbandingan dari hasil pengujian dengan standar ASM
Mechanical
Properties
Densitas
(kg/m3
)
Yield Strength
(MPa)
Ultimate Tensile Strength
(MPa)
Hardness
Hasil Pengujian 8770 265,80 268,90 66,4HRA
ASM 8930 33,3 210 36,5 HRA
Pada Tabel 4.6 dijelaskan mechanical properties dari material tembaga sesuai
standar ASM (Aerospace Specification Metals).
Tabel 4.6 Mechanical properties dari material tembaga (Aerospace Specification
Metals, 2001)
Physical Properties Metric English Comments
Density 8,93 g/cc 0,323 lb/in³ AA; Typical
Mechanical Properties
Hardness, Brinell 50 50 AA; Typical; 500 g load; 10 mm
ball
Hardness, Knoop 120 120 Converted from Brinell Hardness
Value
Hardness, Rockwell A 40 40 Converted from Brinell Hardness
Value
Hardness, Rockwell B 60 60 Converted from Brinell Hardness
Value
Hardness, Vickers 50 50 Converted from Brinell Hardness
Value
Ultimate Tensile
Strength
33,3 MPa 4830 psi AA; Typical
Tensile Yield Strength 210 MPa 30500 psi AA; Typical
Elongation at Break 42 % 42 % AA; Typical; 1/16 in. (1.6 mm)
Thickness
Elongation at Break 60 % 60 % AA; Typical; 1/2 in. (12.7 mm)
Diameter
Modulus of Elasticity 110 GPa 16000 ksi AA; Typical; Average of tension
and compression. Compression
modulus is about 2% greater than
tensile modulus.
Notched Tensile
Strength
324 MPa 47000 psi 2.5 cm width x 0.16 cm thick
side-notched specimen, Kt = 17.
Ultimate Bearing
Strength
607 MPa 88000 psi Edge distance/pin diameter = 2.0
Bearing Yield Strength 386 MPa 56000 psi Edge distance/pin diameter = 2.0

5. 52
Poisson's Ratio 0.343 0.343 Estimated from trends in similar
Al alloys.
Fatigue Strength 96.5 MPa 14000 psi AA; 500,000,000 cycles
completely reversed stress; RR
Moore machine/specimen
Fracture Toughness 29 MPa-m½ 26.4 ksi-in½ KIC; TL orientation.
Machinability 50 % 50 % 0-100 Scale of Aluminum Alloys
Shear Modulus 46 GPa 6670 ksi Estimated from similar Al alloys.
Shear Strength 207 MPa 30000 psi AA; Typical
Sedangkan dalam uji mikrografi, perbandingan struktur mikro tembaga hasil
pengujian dan sesuai standar ASM (Aerospace Specification Metals) dapat dilihat
pada Gambar 4.3. Pada hasil pengujian mikrostruktur dari tembaga tidak terlihat
jelas. Hal ini dikarenakan kurangnya penghalusan dan pemolesan permukaan
tembaga sehingga permukaanya masih kasar.
(a)
(b) (c) (d)
Gambar 4.1 Struktur mikro Tembaga: (a) Hasil pengujian (500x), (b)
Hypoeutectic alloy (1.65-12.6 wt% Si, 150x), (c) Eutectic alloy (12.6% Si, 400x),
(d) Hypereutectic alloy (>12.6% Si, 150x).