Materi Materi Teknik - Pengujian Kekerasan

Saturday, October 20, 2018

Bagikan :

Tweet

Pengujian Keras (Brinell, Vickers, Rockwell, Shore / Ekuotip)

        Uji kekerasan yang di bicarakan disini yaitu uji kekerasan material logam. Tulisan ini saya upload biar tidak ada lagi orang-orang yang bernasib sama ibarat aku. Saat itu saya mencari materi uji kekerasan di internet dan ketika saya presentasi ternyata isinya kebanyakan salah :(. Menurut dosen aku, kalau mau nyari materi di internet lebih baik dari sumber-sumber berbahasa inggris, dan kita translate manual (tidakboleh di google translate). Nah presentasi saya di ulang dan saya nyari sumber lagi di internet tapi kali ini di situs berbahasa inggris yang bisa saya percaya. Lalu saya translate manual dan presentasi, alhamdulillah eksklusif sukses :D.
        Cukup sudah curhatnya :) kini eksklusif ke materi. Pengujian keras yang akan di share di sini ada 4 metode. Yaitu pengujian Brinell, pengujian Vickers, pengujian Rockwell, dan pengujian Shore/Ekuotip. Mari kita bahas satu persatu, dari pengujian Brinell.

1.1. Pengujian Brinell
        Metoda uji kekerasan yang di ejekan oleh J.A Brinell pada tahun 1900an ini ialah uji kekerasan lekukan yang pertamakali banyak digunakan dan di susun pembakuannya (dieter, 1987). Uji kekerasan ini berupa pembentukan lekukan pada permukaan logam memakai indentor. Indentor untuk brinell berbentuk bola dengan diameter 10mm, diameter 5mm, diameter 2,5mm, dan diameter 1mm, itu tiruana yaitu diameter bola standar internasional. Ada lagi bola brinell yang berdiameter 1,5mm tapi itu standar fakhrudin :D (b’canda bro :P).
         Bola brinell yang standar internasional tersebut ada 2 materi pembuatannya. Ada yang terbuat dari baja yang di keraskan/dilapis chrom, dan ada juga yang terbuat dari tungsten carbide. Tungsten carbide lebih keras dari baja, jadi tungsten carbide biasanya digunakan untuk pengujian benda yang keras yang dikhawatirkan akan merusak bola baja. Namun untuk pengujian materi yang tingkat kekerasannya belum diketahui, alangkah baiknya bila kita mengujinya terlebih lampau memakai metoda rockwell c, dengan memakai indentor kerucut intan, untuk menghindari rusaknya indentor. Seperti yang kita ketahui bahwa intan yaitu logam yang paling keras ketika ini, jadi intan tidak akan rusak bila di indentasikan ke material yang keras.
        Untuk bahan/ material pengujian brinel harus disiapkan terlebih lampau. Material harus membersihkan dan diusahakan halus (minimal N6 atau digerinda). Harus rata dan tegak lurus, membersihkan dari debu, karat, dan terak.

1.2. Standar
        ASTM E10
        ISO 6506

1.3. Teknik/metoda pengujian Brinell
       A. persiapkan alat dan materi pengujian :
            a. mesin uji kekerasan Brinell (Brinell Hardness Test)
            b. indentor bola (bola baja atau bola carbide)
            c. benda uji yang sudah di gerinda
            d. amplas halus
            e. stop watch f. mikroskop pengukur
       B. indentor di tekankan ke benda uji/material dengan gaya tertentu. (untuk base ferro biasanya       memakai 3000 kgf)
       C. tunggu hingga 10 – 30 detik (biasanya 20 detik)
       D. bebaskan gaya dan lepaskan indentor dari benda uji
       E. ukur diameter lekukan yang terjadi memakai mikroskop pengukur. (ukur beberapa kali di beberapa kawasan dan posisi dan ambil nilai pengukuran yang paling besar)
       F. masukkan data-data tersebut ke rumus

 

1.4. Rumus penghitungan pengujian metoda Brinell:
sumber gambar : www.wikipedia.com (dengan sedikit modifikasi)

Dimana : BHN = Brinell Hardness Number
              P = Beban yang didiberikan (kgf)
              D = Diameter indentor (mm)
              d = Diameter lekukan rata-rata hasil indentasi


1.5. rumus untuk mencari beban yang sesuai
       Dimana: P = Beban yang didiberikan
                   C = Konstanta materi yang akan di uji ( bila bahannya base ferro maka konstantanya 30)
                   D = Diameter indentor

1.6. Kelebihan metoda Brinell :
        Sangat dianjurkan untuk material-material atau bahan-bahan uji yang bersifat heterogen

1.7. Kekurangan metoda Brinell :
        Butuh ketelitian ketika mengukur diameter lekukan hasil indentasi
        Lama, sekali pengujian bisa menyita waktu hingga 5 menit, belum termasuk persiapan dan perhitungannya.

2.1. Pengujian Vickers
       Uji vickers dikembangkan di inggris tahun 1925an. Dikenal juga sebagai Diamond Pyramid Hardness test (DPH).uji kekerasan vickers memakai indentor piramida intan, besar sudut antar permukaan piramida intan yang saling berhadapan yaitu 136 derajat .
       Ada dua rentang kekuatan yang tidak sama, yaitu micro (10g – 1000g) dan macro (1kg – 100kg).

2.2. Standar
         ASTM E 384 – Rentang micro (10g – 1000g)
         ASTM E 92 – Rentang macro (1kg – 100kg)
         ISO 6507 – Rentang micro dan macro

2.3. Teknik/metoda pengujian Vickers
       A. persiapkan alat dan materi pengujian
             a. mesin uji kekerasan Vickers (Vickers Hardness Test)
            b. indentor piramida intan (diamond pyramid)
            c. benda uji yang sudah di gerinda
            d. amplas halus
            e. stop watch
            f. mikroskop pengukur (biasanya satu set dengan alatnya)
       B. indentor di tekankan ke benda uji/material dengan gaya tertentu. (rentang micro 10g – 1000g dan rentang micro 1kg – 100kg)
       C. tunggu hingga 10 – 20 detik (biasanya 15 detik)
       D. bebaskan gaya dan lepaskan indentor dari benda uji
       E. ukur 2 diagonal lekukan persegi (belah ketupat) yang terjadi memakai mikroskop pengukur. (ukur dengan teliti dan cari rata-ratanya)
       F. masukkan data-data tersebut ke rumus

2.4. Rumus penghitungan pengujian metoda Brinell:
Dimana : VHN = Vickers Hardness Number
              P = Beban yang didiberikan (kgf)
              d = Panjang diagonal rata-rata hasil indentasi

2.5. Kelebihan metoda Vickers :
        dianjurkan untuk pengujian material yang sudah di proses case hardening, dan proses pelapisan dengan logam lain yang lebih keras
        tidak merusak sebab hasil indentasi sangat kecil, dan biasanya materi uji bisa digunakan kembali

2.6. Kekurangan metoda Vickers :
        Butuh ketelitian ketika mengukur diameter lekukan hasil indentasi
        Lama, sekali pengujian bisa menyita waktu hingga 5 menit, belum termasuk persiapan dan perhitungannya.

3.1. Pengujian Rockwell 
       Pengujian rockwell memakai indentor bola baja diameter standar (diameter 10mm, diameter 5mm, diameter 2.5mm, dan diameter 1mm) dan indentor kerucut intan. pengujian ini tidak membutuhkan kemampuan khusus sebab hasil pengukuran sanggup terbaca langsung. tidak ibarat metoda pengujian Brinell dan Vickers yang harus dihitung memakai rumus terlebih lampau.
       Pengujian ini memakai 2 beban, yaitu beban minor/minor load (F0) = 10 kgf dan beban mayor/mayor load (F1) = 60kgf hingga dengan 150kgf tergantung material yang akan di uji dan tergantung sajian rockwell yang dipilih (ada HRC, HRB, HRG, HRD, dll (maaf saya lupa ada tipe pengujian rockwell apa saja, mohon menolongannya bagi yang sudah tau bisa di share di comment)). yang pasti, untuk menguji material yang kekerasannya sama sekali belum diketahui kita harus memakai rockwell HRC. HRC memakai indentor kerucut intan dan beban 150kgf. ini dimaksudkan untuk mencegah rusaknya indentor sebab kalah keras dibandingkan material yang di uji. ibarat yang kita tahu bahwa intan yaitu logam paling keras ketika ini.

   beban minor sebesar 10kgf didiberikan dengan tujuan untuk menyamaratakan tiruana permukaan benda uji. dengan adanya sedikit penitikberatan tersebut membuat material yang akan di uji tidak perlu di persiapkan sehalus dan semengkilap mungkin, cukup membersihkan dan tidak berkarat. perbedaan kedalaman hasil indentasi berdampak pada tingkat kekerasan material. semakin dalam indentasi semakin lunak material yang kita uji. (tapi, selunak-lunaknya besi teteup aja keras :D hha)

4.1. Pengujian Shore / Ekuotip
       Pengujian shore / ekuotip memakai metode pemantulan (semakin tinggi pantulan maka semakin keras material yang kita uji). pengujian ini memakai media peluru pantul. maaf untuk shore dan rockwell kurang terbaik kamera ini bukan materi presentasi aku. kalau ada yang tau lebih banyak mohon di share di comment. nanti niscaya saya tambahin :)



#Catatan :  Jarak indentasi dari tepi benda uji harus minimal 2,5 kali diameter indentor
                 jarak antar indentasi minimal 3 kali diameter lekukan. (karena bila material yang sudah di indentasi maka akan mengalami proses pengerasan lokal, yaitu proses pengerasan di sekitar indentasi. jadi bila jarak antar indentasi terlalu bersahabat di khawatirkan hasil pengujian kurang akurat sebab ada proses pertambahan kekerasan lokal tersebut)

di ambil dari aneka macam sumber .

Tag : Bahan Teknik