Pengujian Kekerasan 1 II. PENGUJIAN KEKERASAN 1. Pendahuluan Kekerasan suatu bahan merupakan salah satu sifat mekanik yang penting. Hal ini disebabkan pelaksanaan pengujian yang lebih sederhana dibanding dengan pengujian yang lain. Adapun definisi kekerasan sangat tergantung pada cara pengujian tesebut dilakukan. Beberapa dari definisi tersebut adalah sebagai berikut : a. Ketahanan terhadap indentasi permanen akibat beban dinamis atau statis kekerasan indentasi. b. Energi yang diserap pada beban impact-kekerasan pantul. c. Kekerasan terhadap goresan-kekerasan goresan d. Ketahanan terhadap abrasi-kekerasan abrasi e. Ketahanan terhadap pemotongan atau pengeboran - mampu mesin, Pengujian kekerasan yang banyak dilaksanakan adalah yang berdasarkan indentasi permanen atau deformasi plastis akibat beban statis. 2. Dasar Teori Hasil pengujian kekerasan tidak dapat langsung digunakan dalam desain seperti halnya hasil pengujian tarik. Namun demikian pengujian kekerasan banyak dilakukan, sebab hasilnya dapat digunakan sebagai berikut: - Pada bahan yang sama dapat diklasifikasikan berdasarkan kekerasannya. Dengan kekerasan tersebut dapat di tentukan penggunaan dari bahan tersebut. - Sebagai kontrol kualitas suatu produk. Seperti mengetahui homogenitas akibat suatu proses pembentukan dingin, pemaduan, heat treatment, case hardening dan sebagainya. Dengan demiklan dapat juga sebagai kontrol terhadap proses yang dilakukan. 3. Macam Macam Pengujian Kekerasan Prinsip pengujian kekerasan ini berdasarkan material yang lebih keras dapat menggores material yang lebih lunak. Oleh sebab itu hasil pengujian bersifat relatif.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Pengujian Kekerasan
1
II. PENGUJIAN KEKERASAN
1. Pendahuluan
Kekerasan suatu bahan merupakan salah satu sifat mekanik yang penting.
Hal ini disebabkan pelaksanaan pengujian yang lebih sederhana dibanding
dengan pengujian yang lain. Adapun definisi kekerasan sangat tergantung pada
cara pengujian tesebut dilakukan.
Beberapa dari definisi tersebut adalah sebagai berikut :
a. Ketahanan terhadap indentasi permanen akibat beban dinamis atau statis
kekerasan indentasi.
b. Energi yang diserap pada beban impact-kekerasan pantul.
c. Kekerasan terhadap goresan-kekerasan goresan
d. Ketahanan terhadap abrasi-kekerasan abrasi
e. Ketahanan terhadap pemotongan atau pengeboran - mampu mesin,
Pengujian kekerasan yang banyak dilaksanakan adalah yang berdasarkan
indentasi permanen atau deformasi plastis akibat beban statis.
2. Dasar Teori
Hasil pengujian kekerasan tidak dapat langsung digunakan dalam desain
seperti halnya hasil pengujian tarik. Namun demikian pengujian kekerasan
banyak dilakukan, sebab hasilnya dapat digunakan sebagai berikut:
- Pada bahan yang sama dapat diklasifikasikan berdasarkan kekerasannya.
Dengan kekerasan tersebut dapat di tentukan penggunaan dari bahan tersebut.
- Sebagai kontrol kualitas suatu produk. Seperti mengetahui homogenitas
akibat suatu proses pembentukan dingin, pemaduan, heat treatment, case
hardening dan sebagainya.
Dengan demiklan dapat juga sebagai kontrol terhadap proses yang dilakukan.
3. Macam Macam Pengujian Kekerasan
Prinsip pengujian kekerasan ini berdasarkan material yang lebih keras
dapat menggores material yang lebih lunak. Oleh sebab itu hasil pengujian
bersifat relatif.
Pengujian Kekerasan
2
Angka kekerasan dinyatakan dengan skala Mohs yaitu dari material yang
terlunak dengan angka 1, dan Diamond material yang terkeras dengan angka 15.
3.2. Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban Statis
Pengujian kekerasan yang berdasarkan penetrasi beban statis diantaranya :
- Brinell
- Rockwell
- Vickers
- Mikro Hardness
3.3. Pengujian Kekerasan dengan Dasar Beban Dinamis
Pengujian Kekerasan dengan dasar beban dinamis diantaranya :
- Shore Scleroscope
- Herbert
- Hammer poldi dan sebagainya.
3.4 Pengujian Kekerasan yang Umum Dilakukan
Pada umumya pengujian kekerasan yang dilakukan adalah yang berdasarkan
penetrasi akibat beban statis.
Adapun pengujian ini dibagi dua yaitu
- Untuk spesimen yang cukup tebal digunakan pengujian kekerasan Brinell,
Rockwell, Vickers.
- Untuk mengukur kekerasan bagian kecil (fasa pada struktur mikro) atau
lapisan-lapisan tipis dari suatu material digunakan pengujian kekerasan
microhardness.
4.1 Pengujian Kekerasan Brinell
Pengujian kekerasan Brinell dilakukan dengan menekan bola baja yang
dikeraskan dengan diameter D dan beban P terhadap suatu spesimen. Diameter
Indentasi pada permukaan spesimen setelah beban di bebaskan adalah d.
Angka kekerasan Brinell dari spesimen tersebut adalah beban (P) dibagi
dengan luas permukaan indentasi yaitu :
Pengujian Kekerasan
3
)(
2
22
dDDD
P
HBN
−−
=
π
dimana
HBN = Angka kekerasan Brinell (kg/mm2
)
P = Beban (kg)
D = Diameter bola (mm)
d = Diameter rata rata indentasi (mm)
4.1.1 Prosedur Pengujian
Permukaan spesimen harus cukup halus, rata dan berposisi tegak lurus
terhadap arah pembebanan.
Pengujian dilakukan berdasarkan DIN 50351 atau ASTM E 10. Adapun
variabel pengujian harus memenuhi persyaratan berikut:
4.1.2. Beban dan Diameter Bola
Brinell standar menggunakan beban (P) = 3.000 kg, diameter bola (d) = 10
mm, dan waktu penekanan 10 detik.
Permukaan indentasi tidak sepenuhnya berbentuk kulit bola, akibat defor-
masi bola pada saat penekanan dan terjadinya recovery pada spesimen
setelah beban di bebaskan. Oleh sebab itu pengujian yang menggunakan
beban dan diameter bola yang berbeda, geometri indentasi juga berbeda.
Pada pengujian kekerasan spesimen yang tipis biasa di gunakan bola dengan
diameter lebih kecil dari 10 mm. Untuk itu agar tidak mempengaruhi
geometri indentasi maka perbandingan beban (kg) terhadap diameter bola
(mm) adalah sebagai berikut :
P = 30 D2
untuk BHN diatas 160
P = 15 D2
untuk BHN 80 sampai 160
P = 5 D2
untuk BHN 26 sampai 80
P = D2
sampai 2,5 D2
untuk material yang lunak.
Pemakaian P dan D yang tidak standar tersebut harus dicantumkan pada
angka kekerasan.
4.1.3. Ketebalan Spesimen
Ketebalan spesimen minimum adalah 10x kedalaman indentasi.
Pengujian Kekerasan
4
4.1.4. Waktu Penekanan
Waktu Penekanan biasa diambil 10 detik, 15 detik untuk logam ferrous dan
30 detik untuk logam yang lebih lunak. Pemakaian waktu penekanan selain
10 detik harus dicantumkan pada angka kekerasan.
4.1.5. Jarak Antara Indentasi
Jarak antara indentasi yang satu terhadap yang lain dan antara tepi indentasi
terhadap tepi spesimen harus lebih besar dari 2 d.
4.2. Pengujian Kekerasan Rockwell
Pengujian kekerasan Rockwell hampir sama dengan pengujian
kekerasan Brinell yaitu angka kekerasan sebagai fungsi dari kedalaman
indentasi pada spesimen akibat pembebasan statis.
Perbedaannya dengan pengujian kekerasan Brinell yaitu pada pengujian
kekerasan Rockwell di gunakan beban dan indentor yang lebih kecil.
Pengujian kekerasan ini banyak dilakukan di Industri sebab pelaksanaannya
lebih cepat. hal ini disebabkan angka kekerasan langsung ditunjukkan oleh
mesin.
Prosedure pengujian kekerasan Rockwell dilakukan dengan menekan
indentor dengan beban awal 10 kg, yang menyebabkan kedalaman indentasi
h, jarum penunjuk di set pada angka nol skala hitam, setelah itu beban awal
masih tetap. Cara kerja ini secara skematik ditujukan pada Gambar 1,
sedangkan sebagai beban serta indentor yang digunakan ditunjukkan pada