.png "Menu")
Metode Pengujian Kekerasan (Hardness)
Uji keras merupakan pengujian yang paling efektif karena dengan pengujian ini, kita dapat dengan mudah mengetahui gambaaran sifat mekanis suatu material. Meskipun pengukuran hanya dilakukan pada suatu titik, atau daerah tertentu saja, nilai kekerasan cukup valid untuk menyatakan kekuatan suatu material. Dengan melakukan uji keras, material dapat dengan mudah di golongkan sebagai material bagus atau tidaknya.
Hardness ( kekerasan ) dari karet adalah perlawanan dari permukaan karet terhadap penetrasi dari beban dg berat tertentu dan ujungnya berbentuk bola atau kerucut. Untuk yang berbentuk bola disebut IRHD ( International Rubber Hardness Degrees ) dan yang kerucut : Shore hardness degrees. Satuan atau unit untuk hardness adalah derajat (degrees ). dan itu berkisar dari 0 s/d 100. Nul ( 0 ) absolut lembut dan 100 sangat keras.
Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mengalami pergesekan (frictional force), dalam hal ini bidang keilmuan yang sangat berperan penting untuk mempelajarinya adalah Ilmu Bahan Teknik (Metallurgy Engineering).
Kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yakni :
- Brinnel (HB / BHN)
- Rockwell (HR / RHN)
- Vikers (HV / VHN)
- Micro Hardness (Namun jarang sekali dipakai-red)
A. Pengujian Kekerasan Brinell
Pengujian brinell adalah salah satu cara pengujian kekerasan yang paling banyak digunakan. Pada pengujian brinel digunakan bola baja yang dikeraskan sebagai indentor. Kekerasan Brinel zl dihitung sebagai
BHN=Luas tampak tekan
P = gaya tekan (kg)
D = diameter bola indentor [mm] d= diameter tampak tekan [mm]
D = diameter bola indentor [mm] d= diameter tampak tekan [mm]
B. Pengujian kekerasan Rockwell
Pada cara rockwell pengukurannya langsung dilakukan oleh mesin, dan mesin langsung menunjukan angka kekerasan dari bahan yang di uji. Cara ini lebih cepat dan lebih akurat. Pada cara rockwell yang normal , permukaan logam yang di uji di tekan oleh indentor dengan gaya tekan 10 kg, beban awal (minor load Po) sehingga ujung indikator menembus permukan sedalam h.
Selama itu penekanan di teruskan dengan memberikan beban utama di lepas; hanya tinggal beban awal pada saat ini kedalaman penetrasi ujung indentor adalah Dengan cara rokwell dapat digunakan beberapa skala tergantung pada kombinasi jenis indentor dan besar beban utama yang digunakan. Macam skala dan jenis indentor serta besar beban utama dapat dilihat pada tabel berikut :
| Various Rockwell scales[11] | ||||
| Scale | Abbreviation | Load | Indenter | Use |
| A | HRA | 60 kgf | 120° diamond cone† | Tungsten carbide |
| B | HRB | 100 kgf | 1⁄16-inch-diameter (1.588 mm) steel sphere | Aluminium, brass, and soft steels |
| C | HRC | 150 kgf | 120° diamond cone | Harder steels >B100 |
| D | HRD | 100 kgf | 120° diamond cone | |
| E | HRE | 100 kgf | 1⁄8-inch-diameter (3.175 mm) steel sphere | |
| F | HRF | 60 kgf | 1⁄16-inch-diameter (1.588 mm) steel sphere | |
| G | HRG | 150 kgf | 1⁄16-inch-diameter (1.588 mm) steel sphere | |
| †Also called a brale indenter | ||||
C. Pengujian kekerasan Vickers
Uji kekerasan rockwell ini juga didasarkan kepada penekanan sebuah indentor dengan suatu gaya tekan tertentu kepermukaan yang rata dan bersih dari suatu logam yang diuji kekerasannya. Setelah gaya tekan dikembalikan ke gaya minor maka yang dijadikan dasar perhitungan nilai kekerasan rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter ataupun diagonal bekas lekukan tetapi justru “dalamnya bekas lekukan yang terjadi itu”.
Inilah cara rockwell dibandingkan dengan cara pengujian kekerasan lainnya. Angka kekerasan vickers dihitung dengan :
- HV = {2P sin (α/2)}/d² = 1,854 P/d²
- Dimana : P = gaya tekan (kg)
- D = diagonal tampak tekan rata rata (mm)
- α = sudut puncak indentor = 136®
Hasil pengujian kekerasan vickers ini tidak tergantung pada besarnya gaya tekan (tidak seperti pada Brinell), dengan gaya tekan yang berbeda akan menunjukan hasil yang sama untuk bahan yang sama. dengan demikian juga Vickers dapat mengukur kekerasan bahan mulai dari yang sangat lunak (5HV) sampai yang amat keras (1500 HV) tanpa perlu menganti gaya tekan.
D. Kekerasan Mayer
Mayer mengukur kekerasan dengan cara yang hampir sama seperti brinell juga menentukan indentor bola hanya saja angka kekerasannya tidak dihitung dengan luas permukaan tampak tekan, tetapi dihitung dengan luas proyeksi tampak tekan. Angka kekerasan mayer:
- P = 4P/(Ï€d²)
- Dimana : p = gaya tekan (kg)
- D = diameter tampak tekan (mm)
Dengan cara ini pengukuran tidak lagi terpengaruh oleh besarnya gaya tekan yang digunakan untuk menekan indentor ( jadi tidak seperti brinell). Hasilnya akan sama walaupun pengukuran dilakukan dengan gaya tekan berbeda.
E. Microhardness test
Pada mikro vicker, indentor yang di gunakan juga sama seperti pada vickers biasa, juga cara perhitungan angka kekerasannya, hanya saja gaya tekan yang di gunakan kecil sekali , 1 sampai 1000 garam dan panjang diagonal indentasi diukur dalam mikron.
Angka kekerasan knoop dihitung sebagai berikut :
- HK = 14,229 P/ l
- Diman : P = gaya tekan (kg)
- l = panjang diagonal tamapk tekan yang panjang (micron)
mengingat untuk bentuk indentornya maka knoopakan menghasilkan indentitas yang sangat dangkal (dibandingkan dengan vickers), sehingga sangat cocok untuk pengujian kekerasan pada lapisan yang sangat tipis.
Pemilihan masing-masing skala (metode pengujian) tergantung pada :
- Permukaan material
- Jenis dan dimensi material
- Jenis data yang diinginkan
- Ketersedian alat uji
0 Comments: