MAKALAH PENGUJIAN TEKAN (Mesin Uji Vickers) Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengujian Bahan Dosen Pengampu :Heri Yudiono, M.T Disusun oleh: KELOMPOK 6 M Arif Setyo U 5201409087 Joko Nuryanto 5201409093 Tatang Solehan 5201409096 Ali Nurrohman 5201409107 Eko Suryanto 5201409112 Galih Prasetyo 5201409118 Edy Suharsono 5201409120
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
MAKALAH
PENGUJIAN TEKAN
(Mesin Uji Vickers)
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengujian Bahan
Dosen Pengampu :Heri Yudiono, M.T
Disusun oleh:
KELOMPOK 6
M Arif Setyo U 5201409087
Joko Nuryanto 5201409093
Tatang Solehan 5201409096
Ali Nurrohman 5201409107
Eko Suryanto 5201409112
Galih Prasetyo 5201409118
Edy Suharsono 5201409120
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2012
BAB 1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kita mengenal yang namanya material. Ilmu material/bahan
merupakan pengetahuan dasar tentang struktur, sifat-sifat dan pengolahan bahan.
Material teknik dapat diklasifikasikan menjadi 5 :
(a) Logam,
(b) Keramik,
(c) Polimer,
(d) Komposit,
(e) Semikonduktor.
Material dalam pengunanya dikenakan gaya atau beban. Karena itu perlu
diketahui karakter material agar deformasi yg terjadi tidak berlebihan dan tidak
terjadi kerusakan atau patah. Karakter material tergantung pada:
– Komposisi kimia
– Struktur mikro
– Sifat material: sifat mekanik, sifat fisik dan sifat kimia
Jenis material teknik yang dipakai secara luas dalam teknologi modern
adalah baja. Baja adalah material logam yang dapat dipakai secara fleksibel dan
mempunyai beberapa karakteristik. Material ini kuat dan siap dibentuk menjadi
bermacam-macam keperluan teknik. Material ini berspektrum luas dan
mempunyai kemampuan berdeformasi secara permanen yang merupakan modal
penting dalam menentukan harga tegangan luluh pada berbagai beban.
Berbagai material logam tidak dalam bentuk murni dipakai dalam teknik,
tetapi dipakai dalam bentuk paduan, misalnya : paduan besi dan baja (dari Fe),
aluminium (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), nikel (Ni), paduan seng (Zn) dan
tembaga (Cu) (perunggu).
Dalam usaha memperbaiki sifat-sifat mekanik permukaan suatu logam
(baja) biasa dilakukan dengan proses pengerasan permukaan. Proses
pengerasan permukaan (Surface Hardening), adalah suatu pengerasan material
pada bagian permukaan, sehingga bagian dalam-nya tetap bersifat ulet. Bila
material ini dibuat semua bagian keras, selain biaya pembuatan lebih mahal,
sifatnya adalah fragile (getas/mudah patah). Satu diantara metode pengerasan
permukaan suatu material adalah dengan menggu-nakan teknik nitridasi dengan
plasma lucutan pijar. Dengan proses nitridasi ini dapat meningkatkan kekerasan
permukaan suatumeterial sehingga mampu mengurangi laju keausan akibat
gesekan dan mampu menahan gaya gaya dinamis. Dalam hal ini,tujuannya
adalah untuk mengeraskan permukaan komponen-konponen mesin yang
selalu bergesekan dengan komponen lainnya misalnya seperti ring seker, poros
engkol, roda gigi dan lain sebagainya, sehingga umur pemakaian komponen
tersebut lebih lama. Namun sebelum dicoba pakai dalam kehidupan
sehari-hari,material tersebut haruslah diuji dan pengujian yang kita butuhkan
dalam ghal ini adalah uji kekerasan.
Pengujian dalam proses produksi untuk bahan industri dapat dilakukan
dengan dua cara, yaitu :
Pengujian merusak (destructif test)
Pengujian tak merusak (nondestructif test)
Guna pengujian dilakukan adalah untuk :
Melihat kemungkinan adanya cacat pada bahan
Memberikan jaminan kualitas pada penggunaan material atau
bahan.
Pengujian merusak adalah Pengujian yang dilakukan dengan merusak bahan
yang dimaksud. Pengujian ini juga disebut pengujian mekanik. tujuan
Pengujian Mekanik. Untuk mendapatkan sifat-sifat mekanik suatu material
atau bahan, dengan melihat kelakuan atau respon material tersebut terhadap
pembebanan mekanik yang diberikan
Pengujian Kekerasan adalah satu dari sekian banyak pengujian yang
dipakai, karena dapat dilaksanakan pada benda uji yang kecil tanpa kesukaran
mengenai spesifikasi. Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat
mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu
material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam
penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force) dan dinilai
dari ukuran sifat mekanis material yang diperoleh dari DEFORMASI
PLASTIS (deformasi yang diberikan dan Setelah dilepaskan, tidak kembali ke
bentuk semula akibat indentasi oleh suatu menda sebagai alat uji. Dalam hal ini
bidang keilmuan yang berperan penting mempelajarinya adalah Ilmu Bahan
Teknik (Metallurgy Engineering). Mengapa diperlukan pengujian kekerasan? Di
dalam aplikasi manufaktur, material terutama semata diuji untuk dua
pertimbangan: yang manapun ke riset karakteristik suatu material baru dan juga
sebagai suatu cek mutu untuk memastikan bahwa contoh material tersebut
menemukan spesifikasi kualitas tertentu .
Pengujian yang paling banyak dipakai adalah dengan menekankan penekan
tertentu kepada benda uji dengan beban tertentu dan dengan mengukur ukuran
bekas penekanan yang terbentuk diatasnya, cara ini dinamakan cara kekerasan
dengan penekanan.
BAB II
PENGUJIAN KEKERASAN MESIN VICKERS
Pengertian
Pengujian kekerasan merupakan suatu pengujian yang digunakan untuk
mengetahui harga kekerasan dari suatu material, dimana kekerasan dapat
didefinisikan sebagai ketahanan suatu material terhadap deformasi permanen
oleh penekanan.
Kekerasan dapat diukur dengan cara pengujian, dimana dalam praktikum ini
pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat kekerasan Vickers
(Vickers Hardness Tester)
`
Gambar. Alat uji kekerasan Vickers
136˚
d2d1
Uji kekerasan Vickers menggunakan penumbuk piramida intan yang
dasarnya berbentuk bujur sangkar. Besarnya sudut antara permukaan-permukaan
piramida yang saling berhadapan adalah 136o. sudut ini dipilih karena nilai
tersebut mendekati sebagian besar nilai perbandingan yang diinginkan antara
diameter kekakuan dan diameter bola penumbuk pada uji kekerasan brinell.
Dimana bekas injakan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar. Skematis prinsip indentasi dengan mesin Vickers
Angka kekerasan Vickers didapatkan:
VHN=0,1891 x p
d2
Dimana:
VHN = nilai kekerasan Vickers (N/mm2)
P = beban penekanan (N)
d = diagonal rata-rata (mm)
yang mana : d = d 1+d2
2
Agar diperoleh nilai kekerasan yang cermat, sebaiknya harus
diambil nilai rata-rata dari pengujian sekurang-kurangnya tiga kali
penekanan yang berdekatan. Uji Vickers sama halnya dengan pengujian
lain, harus dilakukan pada suhu antara 18o sampai 28o, dan
permukaan benda yang akan diuji juga harus diamplas sampai licin atau
mengkilap dan juga harus dijaga supaya tidak terjadi perubahan struktur
oleh pengerjaan tersebut. Selain itu, bidang penopang harus rata. Sehingga
terletak rapat pada benda uji dan garis kerja penekanan juga harus tegak
lurus dengan bidang uji. Dalam melakukan pengujian Vickers tidak boleh
diterapkan untuk uji kekerasan terhadap sobokan yang homogeny,
karena ujung berlian mungkin Cuma mengenai lamena, grafit, sehingga
diperoleh nilai kekerasan yang terlalu rendah.
Setelah penekanan pada alat Vickers selesai, maka specimen
dapat dilihat hasil penekanan dengan mikroskop. Dengan pembesaran yang
dikehendaki, baik 50x, 100x, 200x, 500x dan akan didapat diagonal atau
diameter penekakan dari penetrator yang berupa bujur sangkar.
Keuntungan pada pengujian Vickers adalah:
1. Kerusakan pada benda uji tidak seberapa.
2. Penekanannya berbanding lurus dengan beban, jadi nilai
kekerasan yang diperoleh tidak bergantung pada besarnya beban
penekanan.
3. Tonjolan materi yang terjadi disudut-sudut adalah yang
paling sedikit, oleh karena itu garis windu penekanan dapat
diukur dengan seksama.
Pengujian Vikers dapat dipakai untuk segala jenis bahan logam dan
berbagai ketebalan, pembebanan dapat dipilih mulai 1 Kg sampai 120 Kg.,
tetapi yang sering dipakai adalah 30 Kg, 50 Kg dan 120 Kg. Pemilihan
beban harus memperhatikan ketebalan bahan uji dan kekerasannya. Pada
dasarnya makin keras bahan uji makin besar beban dan untuk bahan uji tipis
lebih ringan beban. Hasil Pengujian Vickers ditulis : HV 30= 270 ( contoh) Artinya:
HV = Hardness Vickers
30 = Beban yang dipakai (kg)
270 = Nilai kekerasan Vickers
Pedoman penentuan beban dikaitkan dengan jenis bahan dan
ketebalan bahan uji, secara empirik dapat diambil berdasarkan tabel berikut.
Tabel 1. Hubungan jenis bahan uji, beban dan waktu pembebanan
Tabel 2. Hubungan tebal benda uji dan beban
Hal –hal yang harus diperhatikan agar pengujian akurat
1. Benda uji dipersiapkan dengan baik, permukaannya harus halus ,rata,
sejajar, dan terbebas dari kotoran
2. Pemilihan beban dan tebal benda uji harus sesuai
3.Waktu Pembebanan harus sesuai
4.Pengujian lebih dari 3 kali penekanan, jarak penekanan satu dengan lainya
harus lebih besar dari 1,5 dia. Tapak tekan
5.Pengukuran tapak tekan harus cermat. .
Catatan :
1.Pengujian Vickers sebaiknya digunakan untuk bahan dengan kekerasan
HV 400
2. Kekerasan HV secara empirik hampir 3 kali Tegangan Tarik, HV = 3
Tabel 3. Kekerasan Vickers terhadap Rockwell
PR
1. Apasaja benda dengan nilai VH 400!
2. Apakah uji vikers hanya dapat digunakan pada benda dengan nilai diatas