SIFAT - SIFAT MATERIAL

A. Physical Properties

Sifat – sifat fisik suatu material meliputi: struktur material, ukuran, massa jenis

B. Mechanical Properties

1. Strength (Kekuatan)

Kekuatan merupakan kemampuan dari suatu material untuk menahan beban tanpa mengalami kepatahan.

Pada grafik ditunjukkan batas kekuatan suatu material sembelum mengalami kepatahan.

2. Stiffness

Stiffness merupakan sifat kaku dari suatu material. Sifat kekakuan merupakan sesuatu yang tidak dapat dipisahkan dari suatu materi dan memiliki efek yang penting dalam penyesuaian penyelesaian dan pemasangan dari kaca. Banyak material yang kaku memiliki kepadatan yang rendah untuk menahan deformasi dari penyemiran, pemasangan, gravitasi dan vibrasi pada saat pengoperasiannya.

Apapun bentuk dan struktur internalnya, stiffness mendukung lingkungan material dapat dituliskan sebagai

3. Elasticity

Elastisitas adalah kemampuan material untuk menyerap tekanan dan memantulkannya ke arah lain serta mampu kembali ke bentuk semula sebelum menerima tekanan tersebut.

4. Plasticity

Plastis merupakan suatu keadaan dimana benda mengalami pertambahan panjang tetapi benda tersebut tidak bisa kembali ke bentuk semula.

 

5. Ductility

Merupakan kemampuan benda untuk dibentuk tanpa mengalami kepatahan atau deformasi lainnya.

6. Toughness

Merupakan sifat benda yang tidak akan patah atau retak ketika mengalami hentakan secara tiba – tiba. Ketahanan (toughness) dari sebuah material berada di bawah kurva tegangan dan regangan. Pada bagian tegangan, menunjukkan keseimbangan dengan kekuatan tekan sedangkan pada bagian regangan menunjukkan keseimbangan dengan perpanjangannya. Wilayah di bawah kurva tegangan dan regangan sangat seimbang dengan integral dari gaya melebihi dari panjang rentang polimer sebelum mengalami kepatahan.

Atau dapat dituliskan

Integral ini adalah merupakan energi yang diperlukan untuk mematahankan suatu benda. Ketahanan merupakan ukuran dari energi yang dapat diterima oleh suatu benda sebelum mengalami kepatahan.

Berikut ini adalah kurva Toughness

Perbedaan antara Ketahanan dan Kekuatan

Material yang kuat belum tentu tahan untuk direntangkan. Sedangkan substansi dari perengangan adalah kekutan, tetapi tidak mengalami deformasi yang besar.

Secara lebih jelas perbedaan antara kekuatan dan ketahanan ditunjukkan dengan kurva berikut ini:

7. Creep (melar)

Beberapa bagian dari mesin dan struktur dapat berdeformasi  secara kontinu dan perlahan-lahan dalam kurun waktu yang lama apabila dibebani secara tetap. Deformasi macam ini yang tergantung pada waktu dinamakan melar (creep). Melar terjadi pada temperatur rendah juga, tetapi yang sangat menyolok terjadi pada temperature dekat pada titik cair. Kalau kekuatan lelah yang akan dikemukakan kemudian dibandingkan dengan kekuatan melar, kekuatan elah rendah pada temperatur rendah sedangkan pada temperatur lebih tinggi ( sekitar 650°K untuk baja ) kekuatan melar lebih rendah. Oleh karena itu pada perencanaan suatu komponen untuk temperatur rendah perlu didasarkan atas kekuatan lelah sedangkan pada temperatur lebih tinggi perlu didasarkan atas kekuatan melar, karena pengaruh waktu pembenanan adalah besar.

Kekuatan Melar

Secara spesifik tingkatan tekanan dinamakan sebagai batas mulur, mulur akan menjadi mudah dan dapat diabaikan dalam jangka panjang pada saat memuat aplikasinya.

Perancang yang biasa bekerja dengan bahan – bahan metal harus memberikan perhatian yang besar pada kekuatan mulur dan modulus ketika mereka merancang sebuah termoplastic.

Modulus Creep

Modulus pemelaran (Creep Modulus / Et), menunjukkan modulus dari material yang diberikan tingkat tekanan dan temperatur melebih spesifiknya dalam suatu periode waktu (t).

Langkah penyesuaian dalam menggunakan data pemuluran untuk perancangan pemuatan yang lebih lanjut adalah untuk mencocokan waktu dan temperatur yang bergantung pada modulus creep, yang sering juga disebut modulus nyata.

8. Hardness

Kekerasan ( hardness ) merupakan kemampuan dari suatu bahan/ material terhadap gaya tekan/ goresan/ pengikisan.

Pengujian kekerasan adalah satu dari sekian banyak pengujian yang dipakai, karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran mengenai spesifikasi. Pengujian paling banyak dipakai ialah dengan menekankan penekan tertentu kepada benda uji dengan beban tertentu dan dengan mengukur ukuran bekas penekanan yang terbentuk di atasnya, cara ini dinamakan cara kekerasan penekanan.

 

Modulus Young

Modulus Young adalah perbandingan antara Tegangan dan regangan. Modulus Young sering juga disebut sebagai modulus elastisitas atau modulus perenggangan. Modulus Young adalah penyerongan dari curva tegangan dan regangan. Kurva tegangan dan regangan sering kali tidak berbentuk garis lurus, yang menandakan bahwa terjadinya perubahan pada besar regangan dari suatu benda.

Berikut ini adalah contoh kurva yang menunjukkan modulus Young

Material yang kaku, seperti besi, memiliki modulus young yang besar. Umumnya Fiber juga memiliki modulus Young yang besar dan memiliki nilai elastomer yang kecil.

Modulus Young dapat juga di tuliskan sebagai berikut:

Stress (Tegangan)

Tegangan merupakan gaya per unit luas dari material yang menerima gaya tersebut.

Unit dari tegangan adalah sama dengan tekanan yang dialami oleh suatu material. Kita dapat menggunakan Pascal (Pa) untuk menguraikannya sebagai unit dari tegangan. Dalam literatur polimer, tegangan sering kali ditampilkan dalam satuan Psi (pounds per square inch)

1 Mpa = 145 PSi

Strain (Regangan)

Regangan adalah merupakan ukuran perubahan dari panjang dari suatu material. Ketegangan biasanya ditampilkan dengan dua cara

· Elongation

· extension ratio

Kurva strain and Stress

Pada kurva dapat kita lihat bahwa, tegangan yang ditampilkan dengan elongation. Strain and stress kurva merupakan ukuran dengan instrument yang digunakan dalam percobaan tegangan benda.

Dapat kita lihat bahwa pada saat terjadi perpanjang regangan pada material, maka akan terjadi kepatahan pada material.

Tekanan

Gambar di atas melukiskan suatu batang yang mempunyai penampang serbasama ditarik dengan gaya F pada kedua sisinya. Batang dalam keadaan tertarik. Bila dibuat irisan di batang (gambar b) yang tidak dekat ujung batang, maka pada irisan tadi terdapat tarikan dengan gaya F yang merata di penampang batang (sistem dalam keadaan seimbang). Dari sini dapat didefinisikan tegangan di irirsan tersebut sebagai perbandingan antara gaya F dengan luas penampang A.

Tegangan : S = F/A ( N/m² = Pascal)

Tegangan tersebut disebut tegangan tarik.

Bila irisan tadi dibuat sembarang (membentuk sudut), maka luasannya menjadi A’ dan dan gaya F tadi bisa diurakan menjadi dua komponen, yaitu F_^ (tegak lurus/normal terhadap A’ dan  F (sejajar/tangensial terhadap A’). Maka tegangan dapat diurakan menjadi :

Demikian juga sebaliknya, bila gaya pada balok mengarah ke balok. Tegangannya disebut tegangan tekan.

 

Regangan

Bila gaya diberikan pada balok tersebut memberikan tegangan tarik, maka balok tersebut juga mengalami perubahan bentuk yang disebut regangan.

Regangan tekan dapat didefinisikan dengan cara sama, dengan DL sebagai pengurangan panjang.

Bila  gaya yang diberikan memberikan tegangan geser maka perubahan bentuk pada balok menjadi :

Elastisitas dan Plastisitas

Hubungan antara tegangan dan regangan menyatakan elstisitas bahan tersebut. Grafik tegangan sebagai fungsi regangan suatu logam dapat digambarkan sebagi berikut :

Bagian pertama (O - a) tegangan sebanding dengan regangan, a adalah batas proporsional tersebut. Dari a sampai b tidak sebanding lagi, tetapi bila beban diambil, kurva akan kembali ke titik a lagi.  Titik a sampai b masih bersifat elastik dan b adalah batas elastik. Bila beban di ambil setelah melewati b,  misal di c, kurva tidak kembali ke b tetepi kembali melellui garis tipis. Sehingga panjang tanpa tegangan menjadi lebih besar dari semula. Bila beban ditambah terus sampai patah di d, d disebut titik patah. Bila b sampai d cukup besar, bahan tersebut bersifat ulet, tetapi kalau sangat pendek disebut rapuh.

Modulus Elastik

Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut modulus elastik bahan.

Modulus Young

Bila kita perhatikan tegangan dan regangan tarik/tekan, sampai batas proporsional, perbandingan tegangan dan regangan disebut : modulus Young, Y :

RODA GIGI (GEAR)

A.   APA ITU RODA GIGI ATAU GEAR?
Roda gigi adalah salah satu jenis elemen transmisi vang penting untuk suatu pemindahan gerak (terutama putaran). daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara penggerak dengan yang digerakan. Suatu konstruksi hubungan roda gigi digunakan pula untuk sistim pengatur pada pemindah putaran, atau untuk merubah gerak lurus menjadi gerak putar atau sebaliknya.

B.   PRINSIP RODA GIGI

Konstruksi roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan gerak.Bentuk gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip, putar dan daya dapat berlangsung dengan baik.

 Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling- (Vc) yang sama pada lingkaran singgung sepasang roda gigi. Lingkaran singgung ini disebut lingkaran pitch atau lingkaran tusuk yang merupakan lingkaran khayal pada pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam perencanaan konstruksi roda gigi. Pada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bahwa jarak lengkung antara dua gigi yang berdekatan (disebut "pictch") pada kedua roda gigi harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik. Bentuk lengkung pada suatu profil gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan mengikuti kurva-kurva tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi dengan baik.

C.   PROFIL RODA GIGI

Untuk mendapatkan keadaan transmisi gerak dan daya yang baik, maka profil gigi harus mempunyai bentuk yang teratur sehingga kontak gigi berlangsung dengan mulus. Oleh karena itu profil gigi dibuat dengan bentuk geometris tertentu, agar perbandingan kecepatan sudut antara pasangan roda gigi harus selalu sama. Agar memenuhi hat tersebut dikenal 3 jenis konstruksi profil gigi, yaitu :

1.    Konstruksi kurva evolvent

           

Adalah kurva yang dibentuk oleh sebuah titik yang terletak pada sebuah garis lurus yang bergulir pada suatu silinder atau kurva yang dibentuk oleh satu titik pada sebuah tali yang direntangkan dari suatu gulungan pada silinder.

Keuntungan kurva evolvent.

1. Pembuatan profil gigi mudah dan tepat, karena menggunakan sisi cutter (pisau potong) yang lurus.
2. Ketepatan jarak sumbu roda gigi berpasangan tidak perlu presisi sekali.
3. Jika ada perubahan kepala gigi atau konstruksi gigi pada suatu pengkonstruksian perubahan dapat dilakukan dengan sutler (pisau pemotong).
4. Dengan modul yang sama, walaupun jumlah giginya berbeda, maka pasangan dapat dipertukarkan.
5. Arab dan tekanan profil gigi adalah sama.

 2.    Konstruksi kurva sikloida

Profil sikloida digunakan karena cara kerja sepasang roda gigi sikloida sama seperti dua lingkaran yang saling menggelinding antara yang satu dengan- pasangannya.

Kurva sikloida adalah kurva yang dibentuk oleh sebuah titik pada sebuah lingkaran yang menggelinding pada sebuah jalur gelinding. Dari keadaan konstruksi pasangan roda gigi, maka kurva sikloida dapat berupa:

1. Orthosikloida,  lingkaran mengge- linding pada jalur gelinding berupa garis lurus.
2. Episikloida, lingkaran menggelinding pada jalur gelinding berupa sisi luar lingkaran.
3. Hiposikloida, lingkaran menggelinding pada jalur gelinding berupa sisi dalam lingkaran.

Profil  sikloida bekerja berpasangan dan dengan jarak sumbu yang presisi, sehingga tidak dapat dipertukarkan dengan mudah, kecuali yang dibuat berpasangan yang sama.

Keuntungan penggunaan profil sikloida :

1. Mampu menerima beban yang lebih besar.
2. Keausan dan tekan yang terjadi lebih kecil.
3. Cocok digunakan untuk penggunaan presisi.
4. jumlah gigi dapat dibuat lebih sedikit ( ).

Pada proses pembuatannya menggunakan roda gelinding berpasangan (generating method) yaitu :

Roda gelinding 1 (cutter) digunakan untuk membentuk profil roda gigi 2, dan sebaliknya, roda gelinding 2 sebagai pasangan roda gelinding 1, membentuk profil gigi roda 1.

3.    Profil equidistanta

Kurva dari jarak yang sama terbadap sikloida yang dibentuk oleh roda gelinding 2 terhadap jalur gelinding pasangannya.

 Profil ini dipakai konstruksi pasangan antara roda gigi profil dengan roda pena (pasangannya bukan berupa gigi, tapi berupa yang berjarak teratur melingkar pada suatu roda). Dan lebih umum lagi digunakan pada hubungan gigi dan rantai.

 Konstruksi pr

Profil gigi ini digunakan pada suatu hubungan transmisi dengan rasio yang besar misalnya ; untuk pemutar derek dan pasangan konstruksi bukan berupa dua roda gigi, tapi satu roda gigi dengan satu roda pena atau rantai.

D.   KLASIFIKASI RODA GIGI BERDASARKAN POSISI SUMBU

Klasifikasi roda gigi dapat ditentukan berdasarkan posisi sumbu pada penghubung sepasang roda gigi.

E.   JENIS-JENIS RODA GIGI

Selain diklasifikasikan berdasarkan posisi sumbu. Jenis-jenis Roda gigi dapat dibedakan pula dari keadaan konstruksi alur bentuk gigi sena berdasarkan bentuk serta fungsi konstruksinya.

1.    Roda Gigi Lurus

Adalah roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus cengan kondisi penggunaan untuk sumbu sejajar. Pada konstmksi berpasangan , penggunaannya terdapat dalara tiga keadaa, yaitu :

a. Roda Gigi lurus eksternal (spur gear)

b. Roda Gigi lurus internal (planetcry gear)

c. Roda Gigi lurus Rack dan pinion.

Penggunaan Roda gigi lurus ini cukup luas terutama spurgear pada konstruksi general mekanik yang sederhana sampai sedang putaran dan beban relatip sedang. Dan ketiga jenis Roda gigi ini, rnaka Internal Gear memilikitingkat kesuliian pemasangan yang agak sulit, sehubungan dalam menentukan ketepatan pemasangan sumbu. Sedangkan untuk jenis Rack dan Pinion Gear, mempunyai kekhususan dalam penggunaannya, yaitu untuk pengubah gerak putar ke gerak lurus atau sebaliknya, sedangkan pada Rack gear mempunyai sumbu Pitch yang lurus. Pembebanan pada gigi-giginya mempunyai distribusi beban yang paling sederhana, yaitu gaya Normal yang terurai menjadi gaya keliling (gaya targensial) dan gaya Radial.

2.    Roda Gigi Miring

Bentuk dasar geometrisnya sama dengan roda gigi lurus, tetapi arah alur profil giginya mempunyai kemiringan terhadap sumbu putar. Selain untuk posisi sumbu yang sejajar, Roda Gigi miring dapat digunakan pula untuk pemasangan sumbu bersilangan. Dengan adanya kemiringan alur gigi, maka perbandingan kontak yang terjadi jauh lebih besar dibanding Roda gigi lurus yang seukuran, sehingga pemindahan putaran maupun beban pada gigi-giginya berlangsung lebih halus. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada putaran tinggi dan beban besar.

Perhatikan posisi sumbu putar pada gambar Roda gigi diatas.)

Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan (...) juga mengakibatkan terjadinya gaya aksial yang hams di tahan oleh tumpuan bantalan pada porosnya. Sistim pelumasan harus diperhatikan dengan cermat untuk meningkatkan umur pakai dari gigi yang saling bergesekan.

Khusus untuk penggunaan dalam posisi sumbu sejajar, serta untuk menetralisir gaya aksial yang terjadi, dibuat roda gigi miring atau lebig populer disebut Roda gigi"Herring bone", yaitu dengan dibuat dua alur profil gigi dengan posisi sudut kemiringan saling berlawanan.

Roda gigi Herring bone dapat dibuat dalam lisa macam, yaitu :

a. Herring bone dengan gigi V setangkup

b. Herring bone dengan gigi V bersilang       -

c. Herring bone dengan gigi V berpotongan tengah

3.    Roda Gigi Payung

Roda Gigi Payung sering disebut juga Roda Gigi kerucut atau Bevel Gear. Peaggunaannya secara umum untuk pengtransmisian putaran dan beban dengan posisi sumbu menyudut berpotongan dimana kebanyakan bersudut 90@. Khusus jenis Roda gigi payung hypoid, posisi sumbunya bersilangan. Pada pemasangan Roda gigi payung umumnya salah satu dipasang dengan kanstruksi tumpuan melayang, terutama pada Roda gigi penggerak. Dari bentuk serta arah alur giginya, terdapat beberapa jenis Roda gigi payung, diantaranya :

3.1.   Roda Gigi Payung Gigi Lurus

Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibandins jenis roda gigi payung laiimya. Pembuatannya relatip mudah dan penggunaannya   untuk konstruksi umum yang sederhana sampai sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran.

Berdasarkan pembuatan bentuk gigi.

- Roda Gigi payung Gigi lurus menyudut. Bentuk gigi pada penampang potong, menyudut ke titik pusat kerucutnya.

-  Roda Gigi payung Gigi lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu kerucutnya.

3.2.   Roda Gigi Payung Gigi Miring.

Disebut juga Spiral bevel gear. Perbendaan antara Bentuk gigi lurus dengan bentuk gigi miring pada Roda Gigi payung ini, kurang lebih seperti perbedaan yang terdapat pada Roda gigi lurus dengan Roda gigi miring (Spur Gear), dimana dengan adanya kemiringan tersebut akan meningkan kemampuan    menerima    beban, mengurangi kebisingan sehingga dapat digunakan pada putaran yang lebih tinggi dibanding dengan Roda Gigi payung gigi lurus pada ukuran geometris yang sama.

  

3.3.   Roda Gigi Payung Zerol.

Bentuk gigi berupa lengkung spiral dengan sudut spiral nol derajat, sehingga secara sepintas tampak seperti Roda gigi lurus dengan gigi melengkung. Kemampuan Roda Gigi Payung Zerol ini kurang lebih sama seperti Roda Gigi payung gigi miring (Spiral), hanya pembuatannya lebih sulit dan bekerja lebih tenang serta tahan lama.

3.4.   Roda Gigi Payung Hypoid.

Jenis Roda Gigi payung ini lebih populer digu- nakan pada, kendaraan bermotor saja, tapi untuk konstruksi general, mekanik yang memerlukan putaran tinggi serta beban besar yang dinamis dapat menggunakan jenis Roda gigi payung ini. Bentuk alur giginya berupa lengkung hypoid, sehingga posisi sumbu tidak tegak lurus berpotongan, tetapi bersilangan, sehingga akan memudahkan pemasangan tumpuan bantalan pada kedua Roda giginya.

4.   Roda Gigi Cacing.

seperti ulir dengan penampang profil gigi seperti jenis Roda gigi lainnya. Selain sebagai sistim transmisi saja. Roda Gigi cacmg soring juga difungsikan sebagai pengunci transmisi, misalnya pada peralatan angkat. Dari bentuk konstruksi berpasangan terdapat dua jenis konstruksi Roda cacing, yaitu :

1. Roda Gigi Cacing Silmdrik.

2. Roda Gigi Cacing Glogoid (Cone-drive).

Perbedaan dan kedua jenis ini terdapat pada bentuknya. Sedangkan untuk profil gigi mempunyai kurva yang tetap sama, sehingga dalam penggunaannva dapat salmg bervariasi antara Batang Cacing dengan Roda Cacingnya

Pada Roda gigi cacing silindrik, bentuk luar batang cacing maupun Roda Cacing berupa siUnder sedang pada jenis glogoid, baik batang maupun Roda Cacingnya saling mengikuti bentuk pasangannya.

a. Pasangan Roda caring dengan batang cacing silindrik.

b. Pasangan Roda cacing silindrik dengan batang cacing Glogoid.

c. Pasangan Roda dan Batang cacing Glogoid.

Konstruksi batang cacing pada umumnya dibuat terpadu, tetapi untuk ukuran. besar dapat saja batang cacing dibuat berupa pasangan dengan poros.

Batang Cacing duduk pada poros dengan di bantu elemen pengikat. Sedangkan Roda Cacing urnumnya dibuat berupa.

Bahan untuk Roda gigi^cing dengan batang cacing, disyaratkan vang mempunyai koefesien gesek yang kecil sekali, karena pada pengtranmisiannya, banyak terjadi gesekan. Umumnya bahan batang cacing lebih keras dari Roda Cacing, hal ini untuk memudahkan dalam pembuatan keamanan terhadap beban. Sedangkan elemen transmisi putar, pasangan Roda cacing selalu digunakan sebagai Roda gigi pengurang (Reduksi Gear). Rasio putaran (i) dari i = 5 sampai dengan sekitar i = 50-60 . Denoan konstruksi yang lebih baik dapat dicapai i = 100. Jumlah gigi pada batang cacing dapat dibuat majemuk (lebih dari satu eigi) yang dibuat seperti ulir majemuk.

Mechanical Properties

Uji Tarik
Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah dalam satu garis lurus.. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena mengahasilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat.
Benda yang di uji tarik diberi pembebanan pada kedua arah sumbunya. Pemberian beban pada kedua arah sumbunya diberi beban yang sama besarnya. Beban yang diberikan pada bahan yang di uji ditransmisikan pada pegangan bahan yang di uji. Dimensi dan ukuran pada benda uji disesuaikan dengan standar baku pengujian. 

Sifat-Sifat Logam Pada Uji Tarik (Tensile Properties)
Pengujian dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanis suatu material, khususnya logam diantara sifat-sifat mekanis yang dapat diketahui dari hasil pengujian tarik adalah sebagai berikut:
1. Kekuatan tarik
2. Kuat luluh dari material
3. Keuletan dari material
4. Modulus elastic dari material
5. Kelentingan dari suatu material
6. Ketangguhan.

1. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik atau kekuatan tarik maksimum (Ultimate Tensile Strength) (UTS) adalah beban maksimum dibagi luas penampang lintang awal benda uji. 
Untuk logam-logam yang liat kekuatan tariknya harus dikaitkan dengan beban maksimum dimana logam dapat menahan sesumbu untuk keadaan yang sangat terbatas. 
Tegangan tarik adalah nilai yang paling sering dituliskan sebagai hasil suatu uji tarik, tetapi pada kenyataannya nilai tersebut kurang bersifat mendasar dalam kaitannya dengan kekuatan bahan. Untuk logam-logam yang liat kekuatan tariknya harus dikaitkan dengan beban maksimum, di mana logam dapat menahan beban sesumbu untuk keadaan yang sangat terbatas. Akan ditunjukkan bahwa nilai tersebut kaitannya dengan kekuatan logam kecil sekali kegunaannya untuk tegangan yang lebih kompleks, yakni yang biasanya ditemui. Untuk berapa lama, telah menjadi kebiasaan mendasarkan kekuatan struktur pada kekuatan tarik, dikurangi dengan faktor keamanan yang sesuai.
Kecenderungan yang banyak ditemui adalah menggunakan pendekatan yang lebih rasional yakni mendasarkan rancangan statis logam yang liat pada kekuatan luluhnya. Akan tetapi, karena jauh lebih praktis menggunakan kekuatan tarik untuk menentukan kekuatan bahan, maka metode ini lebih banyak dikenal, dan merupakan metode identifikasi bahan yang sangat berguna, mirip dengan kegunaan komposisi kimia untuk mengenali logam atau bahan. Selanjutnya, karena kekuatan tarik mudah ditentukan dan merupakan sifat yang mudah dihasilkan kembali (reproducible). Kekuatan tersebut berguna untuk keperluan spesifikasi dan kontrol kualitas bahan. Korelasi empiris yang diperluas antara kekuatan tarik dan sifat-sifat bahan misalnya kekerasan dan kekuatan lelah, sering dipergunakan. Untuk bahan-bahan yang getas, kekuatan tarik merupakan kriteria yang tepat untuk keperluan perancangan.

2. Pengukuran Batas Luluh (Yielding)
Batas luluh adalah titik yang menunjukkan perubahan dari deformasi elastis ke deformasi plastis.Tegangan dimana deformasi atau batas luluh mulai teramati tergantung pada kepekaan pengukuran regangan.Telah digunakan berbagai kriteria permulaan batas luluh tergantung pada ketelitian pengukuran tegangan dan data-data yang digunakan.

a. Batas elastik sejati berdasarkan pada pengukuran regangan mikro pada skala regangan 2 X 10-6 inci/inci. Batas elastik nilainya sangat rendah dan dikaitkan dengan gerakan beberapa ratus dislokasi. 
b. Batas proporsional adalah tegangan tertinggi untuk daerah hubungan proporsional antara tegangan-regangan. Harga ini diperoleh dengan cara mengamati penyimpangan dari bagian garis lurus kurva tegangan-regangan.
c. Batas elastik adalah tegangan terbesar yang masih dapat ditahan oleh bahan tanpa terjadi regangan sisa permanen yang terukur pada saat beban telah ditiadakan. Dengan bertambahnya ketelitian pengukuran regangan, nilai batas elastiknya menurun hingga suatu batas yang sama dengan batas elastik sejati yang diperoleh dengan cara pengukuran regangan mikro. Dengan ketelitian regangan yang sering digunakan pada kuliah rekayasa (10-4 inci/inci), batas elastik lebih besar daripada batas proporsional. Penentuan batas elastik memerlukan prosedur pengujian yang diberi beban-tak diberi beban (loading-unloading) yang membosankan.
d. Kekuatan luluh adalah tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kecil deformasi plastis yang ditetapkan. Definisi yang sering digunakan untuk sifat ini adalah kekuatan luluh ofset ditentukan oleh tegangan yang berkaitan dengan perpotongan antara kurva tegangan-regangan dengan garis yang sejajar dengan elastis ofset kurva oleh regangan tertentu. Di Amerika Serikat ofset biasanya ditentukan sebagai regangan 0,2 atau 0,1 persen (e = 0,002 atau 0,001).
so = F (ofset regangan = 0,002) ............................. (2) 
Ao
Cara yang baik untuk mengamati kekuatan luluh ofset adalah setelah benda uji diberi pembebanan hingga 0,2% kekuatan luluh ofset dan kemudian pada saat beban ditiadakan maka benda ujinya akan bertambah panjang 0,1 sampai dengan 0,2%, lebih panjang daripada saat dalam keadaan diam.
Tegangan ofset di Britania Raya sering dinyatakan sebagai tegangan uji (proff stress), di mana harga ofsetnya 0,1% atau 0,5%. Kekuatan luluh yang diperoleh dengan metode ofset biasanya dipergunakan untuk perancangan dan keperluan spesifikasi, karena metode tersebut terhindar dari kesukaran dalam pengukuran batas elastik atau batas proporsional.
Beberapa bahan pada dasarnya tidak mempunyai bagian linier pada kurva tegangan-regangannya, misal tembaga lunak atau besi cor kelabu. Untuk bahan-bahan demikian, metode ofset tidak dapat digunakan dan untuk pemakaian praktis, kekuatan luluh didefinisikan sebagai tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan regangan total tertentu, misalnya ε = 0,005.


3. Pengukuran Keuletan.
Keuleten adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan beban pada daerah plastis tanpa terjadi perpatahan. Secara umum pengukuran keliatan dilakukan untuk memenuhi kepentingan tiga buah hal:
a. Untuk menunjukan perpanjangan di mana suatu logam dapat berdeformasi tanpa terjadi patah dalam suatu proses suatu pembentukan logam, misalnya pengerolan dan ekstrusi.
b. Untuk memberi petunjuk secara umum kepada perancang mengenai kemampuan logam untuk mengalir secara pelastis sebelum patah.
c. Sebagai petunjuk adanya perubahan permukaan kemurnian atau kondisi pengolahan.

4. Modulus Elastisitas
Modulus Elastisitas adalah ukuran kekuatan suatu bahan akan keelastisitasannya. Makin besar modulus, makin kecil regangan elastik yang dihasilkan akibat pemberian tegangan.Modulus elastisitas ditentukan oleh gaya ikat antar atom, karena gaya-gaya ini tidak dapat dirubah tanpa terjadi perubahan mendasar pada sifat bahannya. Maka modulus elastisitas salah satu sifat-sifat mekanik yang tidak dapat diubah. Sifat ini hanya sedikit berubah oleh adanya penambahan paduan, perlakuan panas, atau pengerjaan dingin.
Secara matematis persamaan modulus elastic dapat ditulis sebagai berikut.
………………………………………. (3)
 = tegangansdimana
ε = regangan
14,0
9,5 22,5
23,0
10,7
7,8 19,5
22,5
10,1 18,0
21,0


5. Kelentingan (Resilience)
Kelentingan adalah kemampuan suatu bahan untuk menyerap energi pada waktu berdeformasi secara elastis dan kembali ke bentuk awal apabila bebannya dihilangkan. Kelentingan biasanya dinyatakan sebagai modulus kelentingan, yakni energi regangan tiap satuan volume yang dibutuhkan untuk menekan bahan dari tegangan nol hingga tegangan luluh σ0. Untuk menentukan nilai modulus kelentingan dapat dapat digunakan persamaan sebagai berikut.
U0 = ½ σx ex ................................................. ....... (4)

Dari definisi diatas , modulus kelentingan adalah :
UR = ½ soeo = ½ so so = so2 ................... (5) 
E 2E
Persamaan ini menunjukan bahwa bahan ideal untuk menahan beban ebergi pada pemakaian di mana bahan tidak mengalami deformasi permanen, misal pegas mekanik, adalah data bahan yang memiliki tegangan luluh tinggi dan modulus elastisitas rendah. Tabel 2 memberikan beberapa modulus kelentingan untuk berbagai bahan.
Bahan E, Psi so, Psi Modulus kelentingan UR
Baja karbon rendah 30 X 106 45,000 33,7
Baja pegas karbon tinggi 30 X 106 140,000 320
Duralumunium 10,5 X 106 18,000 17
Tembaga 16 X 106 4,000 5,3
Karet 150 300 300
Polimer akrilik 0,5 X 106 2,000 4,0


6. Ketangguhan (Toughness)
Ketangguhan (Toughness) adalah kemampuan menyerap energi pada daerah plastik. Kemampuan untuk menahan beban yang kadang-kadang diatas tegangan luluh tanpa terjadi patah, dan khususnya diperlukan pada bagian–bagian rantai, roda gigi, kopling mobil barang, dan cangkuk kran. Pada umumnya ketangguhan menggunakan konsep yang sukar dibuktikan atau didefinisikan. Salah satu menyatakan ketangguhan adalah meninjau luas keseluruhan daerah di bawah kurva tegangan-regangan. Luas ini menunjukan jumlah energi tiap satuan volume yang dapat dikenakan kepada bahan tanpa mengakibatkan pecah. Baja pegas karbon tinggi mempunyai kekuatan luluh dan kekuatan tarik lebih tinggi dibandingkan baja struktur karbon menengah. Akan tetapi baja struktur lebih liat dan memiliki perpanjangan total lebih besar. Luas keseluruhan daerah dibawah kurva tegangan-regangan lebih besar untuk baja struktur, oleh karena itu baja struktur merupakan bahan yang lebih tangguh. Hal ini menunjukan bahwa ketangguhan adalah parameter yang terdiri dari dua hal yakni tegangan dan keliatan. Terdapat beberapa cara pendekatan matematik untuk menentukan luas daerah di bawah kurva tegangan- regangan. Luas dibawah kurva dapat didekati dengan persamaan- persamaan berikut :


UT ≈ su ef ...................................... (6)
UT ≈ so + su ef .......................................... (7) 
2
Untuk logam- logam getas, kadang-kadang tegangan-regangan dianggap sebagai parabola, dan luas daerah di bawah kurva diberikan oleh persamaan
UT = 2/3 su ef ........................................... (8) 
Semua hubungan diatas hanya cara pendekatan untuk mengetahui luas daerah di bawah kurva regangan–tegangan. Kurva-kurva tersebut tidak menggambarkan perilaku yang sejati pada daerah plastis, karena pembuatan kurva didasarkan pada luas semula benda uji. Perbandingan antara regangan-tegangan suatu bahan dengan ketangguhannya tinggi dan rendah