Uji kekerasan

BAB I PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG Uji keras merupakan pengujian yang paling efektif karena dengan pengujian ini, kita dapat dengan mudah mengetahui gambaran sifat mekanik suatu material.Meskipun pengukuran hanya dilakukan pada satu titik, atau daerah tertentu saja, nilai kekerasan cukup valid untuk menyatakan kekuatan suatu material.Dengan melakukan uji keras, material dapat dengan mudah digolongkan sebagai material ulet atau getas. Uji keras juga dapat digunakan sebagai salah satu metode untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas dan perlakuan dingin terhadap material. Material yang telah mengalami cold working, hot working, dan heat treatment, dapat diketahui gambaran perubahan kekuatannya, dengan mengukur kekerasan permukaan suatu material. Oleh sebab itu, dengan uji keras kita dapat dengan mudah melakukan quality control terhadap material.

TUJUAN PRAKTIKUM 1. Mengetahui macam-macam metode pengujian keras serta aplikasinya 2. Mengetahui prosedur dan standar pengujian keras 3. Mengetahui sifat mekanik serta perubahan yang terjadi akibat proses pemanasan 4. Mengetahui kelebihan dan kekurangan metode-metode pengujian kekerasan. 5. Mampu menghitung besaran sifat mekanik suatu material

Titles you can't find anywhere else

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.









BAB II TEORI DASAR Secara

umum, kekerasan sebuah material dapat didefinisikan sebagai

ketahanan suatu material terhadap deformasi plastis. Kekerasan dapat juga diartikan menjadi berbagai macam definisi, yaitu : y Ketahanan terhadap penekanan di bawah beban statik atau dinamik y Energi yang diserap ketika diberikan beban impak y Ketahanan terhadap pengoresan y Ketahanan terhadap abrasi y Ketahanan terhadap pemotongan dan pengeboran

S yarat

untuk benda yang akan diuji kekerasannya adalah :



Ketebalan pemotongan harus sesuai dengan ketebalan material



Permukaan

uji harus datar



Permukaan

uji harus bersih dari dari lapisan-lapisan lain yang mungkin

mempengaruhi kekerasan material 

Permukaan

material dan benda penguji (indenter)diusahakan membentuk

bidang tegak lurus 

Beban

penguji harus memiliki harga kekerasan yang lebih besar dari

material yang ingin diuji agar tidak terjadi deformasi plastis pada benda penguji. 

Ukuran benda penguji harus lebih kecil daripada material yang diuji agar











Pengujian

dilakukan beberapa kali di beberapa tempat agar nilainya lebih

mewakili dari seluruh permukaan.

Terdapat tiga metode dalam pengujian kekerasan, yaitu :

1. Metode Goresan Prinsip

pengujian kekerasan dengan metode goresan adalah

mengukur kekerasan, berbagai mineral dan bahan lainnya dapat disusun berdasarka kemampuan garesan yang satu terhadap yang lain yang dijadikan sebagai referensi. Kekerasan goresan dinyatakan dengan skala Mohs.

Skala

ini terdiri dari 10 standar mineral yang telah menjadi

standar patokan nilai kekerasan gores, dimana 10 standar ini telah disusun menurut kekerasannya. Nilai 1 menunjukkan harga kekerasan paling rendah sedangkan nilai 10 menunjukkan harga kekerasan paling tinggi. Skala

Mohs tidak cocok untuk pengukuran pengukuran logam logam karena interval

skala pada nilai kekerasan yang tinggi, tidak benar.

Sebut

saja bahwa

logam yang paling keras mempunyai harga kekerasan Mohs antara 4 sampai 8.









2.

Dynamic Hardness Kekerasan dinamik disebut juga kekerasan pantul. Kekerasan

dinamis diukur dengan alat yang disebut shore schleroscope.

Prinsip

metode ini adalah menjatuhkan suatu indentor pada permukaan suatu material,

kemudian

diamati

ketinggian

pantul

indentor. Perbedaan

ketinggian antar ketinggian saat dijatuhkan dengan ketinggian pantul menunjukkan besar energi yang diserap material.

3. Metode

Prinsip

Penekanan (indentation hardness)

umum pengujian ini adalah dengan menekan spesimen uji dengan

suatu indentor, lalu dicari nilai kekerasannya. Pengujian kekerasan metode penekanan juga terdiri atas beberapa cara, antara lain : 1. Kekerasan Brinell Indentor

berupa bola baja dengan beban bervariasi dari 500 kg hingga

3000 kg. 500kg untuk soft material, 1500kg untuk intermediate hardness, dan 3000kg untuk hard metal. Cara kerjanya, benda ditekan dengan indentor selama kurang lebih 30 detik setelah itu diukur diameter bekas penekanan pada material dengan menggunakan mikoskop untuk menentukan harga kekerasan Brinell.









Angka Kekerasan

Brinell

(BHN) adalah beban ( P) dibagi dengan luas

permukaan lekukan.Rumusnya : BHN

2 P !

D T



D



D

2



d

2



dimana: P

:

beban penekan (Kg)

D :

diameter bola penekan (mm)

d :

diameter lekukan (mm)

Keuntungan penggunaan metode brinell antara lain : o

T idak idak

o

Bekas

dipengaruhi oleh oleh permukaan material yang kasar penekanan cukup besar, sehingga mudah diamati dan dapat

mengatasi ketidakseragaman fasa material pada pengujian.

Kerugiannya antara lain : o

T idak idak

dapat dikenakan pada benda yang tipis dan permukaan yang

kecil, serta pada daerah kritis di mana penekanan dapat mengakibatkan kegagalan.









2.

Kekerasan Meyer Kekerasan Meyer pada dasarnya serupa dengan kekerasan

Brinell,

namun dalam perhitungannya, dalam uji keras meyer yang dihitung adalah luas proyeksinya yang berbentuk lingkaran. Angka kekerasan Meyer dapat dirumuskan sebagai berikut: Pm

4 P ! T .d

2

dimana: P

:

d :

beban yang diterapkan (Kg) diameter proyeksi jejak (mm)

Keuntungan metode ini yaitu yaitu lebih stabil,

harga kekerasan tidak

tergantung pada besar

kerugiannya yaitu jika

beban.

Sedangkan

beban yang diberikan diberikan terlalu kecil, kecil, maka deformasi material material daerah sekitar penekanan tidak sepenuhnya plastis, sehingga hasil pengukuran kurang valid.

3

Kekerasan Vickers











dipilih karena nilai tersebut mendekati sebagian besar nilai perbandingan yang diinginkan antara diameter lekukan dan diameter bola penumbuk pada uji kekerasan

Brinell.

Angka kekerasan Vickers

(VHN) adalah beban dibagi dengan pengukuran mikroskopik dari panjang diagonal jejak.

 2

2. P . sin U VHN !

2

L

1.854 P

!

2

L

dimana: P

:

beban penekan (Kg)

L :

panjang diagonal rata-rata (mm)

 :

sudut antara permukaan intan yang berlawanan (136o)

Keuntungan metode Vickers : o

Indentor

dibuat dari bahan yang cukup keras, sehingga









o

Harga

kekerasan yang didapat dari uji Vickers tidak bergantung

pada besar beban indentor Sedangkan

kerugiannya yaitu pengujian ini tidak dapat digunakan

untuk pengujian rutin karena pengujian tersebut lama, memerlukan persiapan permukaan benda uji yang teliti, dan rentan terhadap kesalahan perhitungan panjang diagonal.

4.

Kekerasan Rockwell Metoda ini paling banyak digunakan karena sifatnya yang cepat, relatif bebas dari kesalahan dari manusia, mampu untuk membedakan perbedaan kekerasan kecil yang dimiliki oleh baja yang diperkeras, dan ukuran lekukan yang ditimbulakan oleh uji Rockwell kecil. Uji ini memperhitungkan kedalaman bekas penekanan yang diukur dengan dial gage , yang kemudian dikonversikan ke dalam skala Rockwell (0-100).

Pembebanan

yang

diberikan pada uji ini dilakukan dua kali yaitu dengan pembebanan makro (10 Kg) dan kemudian dengan menggunakan beban makro yang besarnya beragam (60Kg-150Kg)









Rockwell B



Indentor

berupa bola baja dengan diameter 1,6 mm dan

pembebanan 100 Kg. Biasa digunakan untuk material-material yang lunak. Rockwell C



Indentor Biasa

berupa kerucut intan dengan pembebanan 150 Kg.

digunakan untuk logam-logam yang diperkeras dangan

pemanasan.

Pengkategorian

digunakan

dengan

ini berdasarkan kombinasi jenis indentor yang beban

yang

diberikan. Pengkategorian

ini

dimaksudkan agar penguji manggunakan jenis kombinasi yang tepat pada benda uji sesuai dengak sifat yang dimiliki oleh benda uji tersebut.









4.

Micro Hardeness Menggunakan indentor piramida intan dengan beban antara 1100gr. Pengukuran micro hardness digunakan untuk permukaan benda yang sempit dan ketebalan yang tipis, serta daerah kritis. Jenis metode pengukuran kekerasan micro hardness: har dness:

1. Metoda Vickers Mirip dengan metoda Vickers yang telah dijelaskan di atas namun Vickers untuk micro hardness test menggunakan beban yang lebih kecil. 2.

Metoda Knoop Geometri indentor Knoop yang memiliki alas dengan perbandingan diameter 7:1 memungkikan indentor Knoop menjangkau daerah-daerah yang lebih sempit dan tipis dari Vickers.









y Ketebalan spesimen paling tidak 10 kali diameter indentor.

l ebih besar dari 3 kali diameter y Jarak antar titik pengukuran harus lebih indentor. k ali diameter y Jarak titik pengukuran dari tepi spesimen paling tidak 3 kali indentor.











BAB III DATA PERCOBAAN









BAB IV ANALISIS DATA

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN









BAB VI DAFTAR PUSTAKA Callister, William D. ´Materials and Science Engineering: an Introductionµ, 6th edition. John Wiley & Sons, Inc. 2003. Dieter, George E. ´Mechanical Metallurgyµ. McGraw

Hill Book

Co. 1988.









BAB VII LAMPIRAN









TUGAS SETELAH PRAKTIKUM











TUGAS TAMBAHAN

Uji kekerasan

Recommend Documents