Uji Creep
Uji creep, dalam beberapa kasus disebut sebagai uji relaksasi tegangan, adalah metode pengujian material destructive untuk menentukan kekuatan jangka panjang dan ketahanan panas suatu material. Saat menjalankan uji mulur/creep, spesimen mengalami peningkatan kondisi suhu untuk jangka waktu yang lama dan dibebani dengan gaya tarik atau tegangan tarik yang konstan. Dalam hal durasi, ada perbedaan antara pengujian jangka pendek hingga sekitar 10.000 jam dan pengujian jangka panjang yang dimulai sekitar 10.000 jam.
Tujuan dari uji mulur/creep adalah untuk memprediksi masa pakai material dalam kondisi operasi tertentu. Untuk kinerja uji creep sesuai dengan persyaratan standar yang berbeda, ZwickRoell menawarkan mesin pengujian mulur/creep presisi tinggi.
Definisi mulur/creep Nilai karakteristik Kekuatan mulur/creep 3 fase uji mulur/creep Gambaran jenis pengujian Bentuk spesimen Standar yang relevant Mesin pengujian FAQ's
Apa yang dimaksud dengan creep?
Creep adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan deformasi plastik suatu material dalam jangka waktu yang lama. Bahkan beban kecil dan suhu tinggi dalam jangka waktu yang lebih lama dapat menyebabkan deformasi permanen pada material seperti logam, keramik, plastik, dll.
Faktor-faktor berikut ini secara signifikan memengaruhi sifat mulur/creep:
- Luasnya beban,
- Tingkat suhu, dan
- Durasi aplikasi beban.
Nilai karakteristik apa yang ditentukan dengan uji mulur/creep?
- Saatnya pecah
- Ketegangan permanen
- Regangan Pecah Akibat Rayapan (Creep rupture strain)
- Penyempitan Pecah Akibat Rayapan (Creep rupture necking)
- Batas waktu rayapan (Creep limit time)
- Batas Waktu Regangan/Stain limit time (yield point)
- Modulus mulur/creep (rasio stress terhadap strain sebagai fungsi dari durasi aplikasi beban)
- Kekuatan mulur/creep
- Regangan creep
- Relaksasi tegangan
Apa itu kekuatan creep?
Kekuatan mulur/creep memberikan indikasi masa pakai material dalam kondisi operasi tertentu. Ini memberikan nilai tekanan mekanis yang akan menyebabkan material gagal, sementara ditahan pada suhu konstan untuk jangka waktu tertentu. Nilai ini ditentukan dengan menggunakan uji mulur/creep dan sangat penting untuk penggunaan material dalam berbagai aplikasi. Komponen aerospace dan suku cadang mesin mungkin hanya mengalami deformasi minimal, bahkan ketika mengalami beban yang besar. Jika komponen mengalami regangan mulur/creep, komponen tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula bahkan setelah beban dilepas. Jika material mengalami terlalu banyak tekanan dalam jangka waktu yang lama, retakan dan patah dapat terjadi.
Tiga fase uji mulur/creep
Uji mulur/creep dibagi menjadi tiga tahap-creep primer (primary creep), creep sekunder (secondary creep), dan creep tersier (tertiary creep). Kurva creep memberikan informasi tentang perilaku creep selama periode waktu tertentu.
Dalam tahap primary creep, kekuatan mekanis material meningkat karena deformasi plastik dan kecepatan mulur kemudian menurun.
Dengan regangan dan durasi pengujian lanjutan/advanced pengerasan/hardening dan pelunakan/softening secara bertahap terjadi. Tahap ini ditandai dengan kecepatan mulur yang konstan dan ditetapkan sebagai tahap secondary creep.
Pada tahap creep tersier, kerusakan pada material menyebabkan kecepatan creep meningkat secara signifikan, yang berakhir dengan fraktur spesimen. Tahap creep tersier hanya membutuhkan waktu yang sangat singkat jika diukur dari segi masa pakai material. Secondary creep menghabiskan bagian terbesar dari keseluruhan masa pakai.
Gambaran jenis tes yang sering digunakan
Uji Creep
Pemodelan regangan (strain modeling)
Uji relaksasi tegangan (stress relaxation)
Uji pertumbuhan retak rangkak (creep crack)
Uji creep-fatigue (CF)
Uji pertumbuhan crack creep-fatigue (CFCG)
Uji fatik termomekanis (TMF)
Bentuk spesimen yang umum
- Spesimen bulat dengan ujung berulir (threaded end)
- Spesimen bundar dengan ujung berulir dan ujung pisau
- Spesimen bulat berlekuk/notched dengan ujung berulir (threaded end)
- Spesimen datar/flat dengan head button dan lubang
- Spesimen datar/flat dengan head button dan tepi pisau
- Spesimen bagian pipa
- Spesimen CT
Standar yang relevan untuk uji mulur/creep pada logam
Persyaratan dan kinerja uji mulur/creep ditentukan dalam serangkaian standar ISO dan standar ASTM di sektor logam dan plastik.
- ISO 204 Material logam/metallic - Pengujian mulur uniaksial dalam tegangan/tension
- ASTM E139 Metode Uji Standar untuk Melakukan Uji Creep, Creep-Rupture, dan Stress-Rupture Material Logam/Metallic
- EN 2002-005 Metode uji untuk material logam/metallic – Bagian 005: Pengujian mulur dan tegangan-pecah (stress rupture) yang tidak terputus/uninterrupted
- ASTM E328 Metode Uji Standar untuk Relaksasi Tegangan untuk Material dan Struktur
- ISO 15630-3 Baja untuk tulangan/reinforcement dan prategang/prestressing beton - Metode pengujian
- ASTM G129 Praktik Standar untuk Pengujian Laju Regangan Lambat untuk Mengevaluasi Kerentanan Material Logam terhadap Retak Berbantuan (Assisted Cracking) Lingkungan
- ASTM F519 Metode Uji Standar untuk Evaluasi Embrittlement Hidrogen Mekanis pada Proses Plating/Coating dan Lingkungan Service
- ASTM F1624 Metode Uji Standar untuk Pengukuran Ambang Kegetasan Hidrogen pada Baja dengan Teknik Pembebanan Bertahap Secara Inkremental
- ASTM E1457 Metode Uji Standar untuk Pengukuran Waktu Pertumbuhan Retak Creep pada Logam
- ASTM E2760 Metode Uji Standar untuk Pengujian Pertumbuhan Retak Creep-Fatigue
- ASTM E647 Metode Uji Standar untuk Pengukuran Laju Pertumbuhan Fatigue Crack
- ASTM E2714 Metode Uji Standar untuk Uji Creep-Fatigue
- ASTM E606 Metode Uji Standar untuk Pengujian Fatik Strain-Controlled
- ISO 12106 Material Logam/Metallic - Pengujian fatik - Metode yang dikontrol regangan aksial (axial strain controlled method)
- Kode Etik yang Telah Divalidasi untuk Pengujian Kelelahan/Fatik Termo-Mekanis yang Dikontrol Regangan (Strain-Controlled)
- ISO 12111 Material logam/metallic - Pengujian fatik - Metode yang dikontrol regangan aksial (axial strain controlled method)
- ASTM E2368 Praktik Standar untuk Pengujian Kelelahan/Fatik Termomekanis Terkendali Regangan (Strain Controlled)
Standar yang relevan untuk uji mulur/creep pada plastik
- ISO 899-1 Penentuan perilaku mulur/creep - Bagian 1: Mulur tarik (tensile creep)
- ISO 899-2 Penentuan perilaku mulur/creep - Bagian 2: Creep lentur dengan pembebanan tiga titik (three-point loading)
- ASTM D2990 Metode Uji Standar untuk Creep Tarik, Tekan, dan Lentur serta Creep-Rupture pada Plastik
- ISO 16770 Plastik – Penentuan retak tegangan/stress cracking lingkungan (ESC) polietilen – Uji mulur takik penuh/full notch creep (FNCT)
- ISO 3384-1 Karet, vulkanisir atau termoplastik - Penentuan relaksasi tegangan/stress relaxation dalam kompresi
Pertanyaan yang sering diajukan tentang pengujian creep
Uji mulur/creep adalah metode pengujian material destructive untuk menentukan kekuatan jangka panjang dan ketahanan panas suatu material. Saat menjalankan uji mulur/creep, spesimen mengalami peningkatan kondisi suhu untuk jangka waktu yang lama dan dibebani dengan gaya tarik atau tegangan tarik yang konstan.
Tujuan dari uji mulur/creep adalah untuk memprediksi masa pakai material dalam kondisi operasi tertentu.
Untuk uji mulur/creep, spesimen mengalami peningkatan kondisi suhu untuk jangka waktu yang lama dan dibebani dengan gaya tarik atau tegangan tarik (tensile stress) yang konstan. Dalam hal durasi, ada perbedaan antara tes jangka pendek hingga sekitar 10.000 jam dan tes jangka panjang yang dimulai dari sekitar 10.000 jam.
Untuk melakukan pengujian ini, kami menggunakan mesin uji mulur/creep. Sumbu uji dilengkapi dengan pegangan/grip spesimen tarik, yang dapat digunakan untuk memegang spesimen tanpa selip. Tergantung pada persyaratan dan pengujian, sistem pemanas yang berbeda dapat digunakan untuk mensimulasikan suhu lingkungan yang berbeda.
Persyaratan dan kinerja uji mulur, dalam beberapa kasus disebut sebagai uji relaksasi tegangan, ditentukan dalam serangkaian standar ISO dan ASTM dalam industri logam dan plastik.
Creep adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan deformasi plastik suatu material dalam jangka waktu yang lama. Bahkan beban kecil dan suhu yang lebih tinggi dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan deformasi permanen pada material seperti logam, keramik, plastik, dll.
Significant influencing factors:
- Luasnya beban,
- Tingkat suhu, dan
- Durasi aplikasi beban.
