UJI
KEKERASAN MATERIAL ST-37
SKALA
ROCKWELL
1.
Latar Belakang
Menjelaskan
kebutuhan material tersebut dalam suatu analisis yang terjadi di lapangan.
Pengujian kekerasan ini banyak digunakan untuk mengetahui kekerasan bahan pada
umumnya, ketahanan terhadap deformasi dan untuk logam dengan sifat elastisitas.
Untuk mengetahui kekerasan, Kekerasan menurut ilmu metalurgi adalah sebagai
kemampu kerasan suatu material untuk tahan terhadap deformasi plastis. Dalam
suatu instansi tidak terlepas dari suatu kekerasan yang memiliki arti, logam
tersebut tahan terhadap deformasi permanen (bengkok), rusak atau berubah bentuk
ketika mendapatkan suatu beban. Hubungan kekerasan sebanding dengan kekuatan
logam dimana kekerasan suatu logam akan meningkat maka kekuatan logam cenderung
meningkat. Adapaun, sangat banyak ditentukan ketepatan memilih bahan sesuai
besarnya pembebanan yang diberikan. Akan diperoleh tingkat efisiensi yang
tinggi dan dijamin kuat untuk menerima beban. Mengetahui sifat kompenen mesin
atau bahan material yang mengalami gesekan.
2.
Teori Dasar
Kekerasan
didefinisikan sebagai ketahanan sebuah benda (benda kerja) terhadap
penetrasi/daya tembus dari bahan lain yang lebih keras penetrator. Kekerasan
merupakan suatu sifat dari bahan yang sebagian besar dipengaruhi oleh
unsure-unsur paduannya dan kekerasan suatu bahan tersebut dapat berubah bila
dikerjakan dengan cold worked Seperti
pengerolan, penarikan, pemakaian dan lain-lain serta kekerasan dapat dicapai
sesuai dengan kebutuhan dengan perlakuan panas.
Uji
kekerasan Rockwell berdasarkan 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 nilah
kekerasan Rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter ataupun diagonal bebas
lekukan tetapi justru dalam bekas lekukan terjadi itu. Inilah kelainan cara Rockwell dibandingkan dengan cara
pengujian kekerasan lainnya.
Pengujian
Rockwell yang umumnya biasa dipaka
HRa,HRb, dan HRc. HR itu sendiri merupakan suatu singkatan dari Hardness
Rockwell atau kekerasan Rockwell dan kadang kadang disingkat dengan huruf R
saja.
Pengujian
kekerasan dengan metode Rockwell ini diatur berdasarkan standar DIN 50103. Tingkat
skala kekerasan menurut metode Rockwell berdasarkan pada jenis indentor yang digunakan
pada masing-masing skala. Dalam metode Rockwell
ini terdapat 2 macam indentor yang ukurannya bervariasi, yaitu :
a. Kerucut intan dengan besar sudut 120
derajat, dikenal pula dengan “Rockwell
cone”.
b. Bola baja dengan berbagai ukuran,
dikenal pula dengan “Rockwell”.
Untuk cara pemakaian skala ini,
lebih dahulu ditentukan dan dipilih ketentuan angka kekerasan maksimum yang
boleh digunakan oleh skala tertentu. Jika pada skala tertentu tidak tercapai
angka kekerasan yang akurat, maka kita tentukan skala lain yang dapat
menunjukan angka kekerasan yang jelas.
Tabel 1. Skala Kekerasan Rockwell
SIMBOL
|
INDENTER
|
BEBAN MAJOR (KG)
|
A
|
Intan
|
60
|
B
|
Bola 1/16 Inch
|
100
|
C
|
Intan
|
150
|
D
|
Intan
|
100
|
E
|
Bola 1/8 Inch
|
100
|
F
|
Bola 1/16 Inch
|
60
|
G
|
Bola 1/16 Inch
|
150
|
H
|
Bola 1/8 Inch
|
60
|
K
|
Bola 1/8 Inch
|
150
|
Skala yang umum dipakai dalam pengujian Rockwell
adalah :
a. HRa ( Untuk material yang sangat keras)
b. HRb ( Untuk material yang lunak). Identor berupa
bola baja dengan diameter 1/16 Inchi dan
beban uji 100Kgf.
c. HRc (Untuk material dengan kekerasan sedang).
Identor berupa kerucut Intan dengan sudut puncak.
Gambar
1. Alat uji kekerasan metode Rockwell
Cara
konversi data HRb ke HRc atau sebaliknya
Diketahui HRb= 97,2
Dit : HRc ?
Jawab :
Catatan :
Menghitung konversi
diperlukan tabel konversi, jika pada tabel konversi tidak tersedia konversi
maka tidak perlu dikonversi (hasil konversi tidak ada atau tidak diketahui). tabel
konversi terlampir.
3.
Tujuan Praktek
a. Tujuan Umum :
1. Mahasiswa dapat mengetahui proses uji kekerasan
dan dapat mengoperasikan mesin uji kekerasan sesuai SOP (Standard Operational
Procedure).
2. Mahasiwa dapat menganalisa suatu masalah pada
material yang di uji.
b. Tujuan Khusus :
1. Mengetahui karakteristerik material
2. Mengetahui perbedaan kekerasan dari suatu titik
ke titik lainnya.
3. Untuk mengetahui
kekerasan bahan logam sebagai ukuran ketahanan beban terhadap deformasi plastis.
4. Untuk memudahkan pemilihan
material logam dalam pembuatan material teknik.
5. Mengetahui perubahan kekerasan
material akibat proses pengelasan.
4. Alat dan Bahan
a. Alat Uji :
1. Indentor Bola Baja 1/16 Inchi (HRb).
2. Indentor Intan (HRc).
3. Sample material HRb (untuk kalibrasi).
4. Sample material HRc (untuk kalibrasi).
b. Alat Bantu :
1. Kikir ½ Bulat
2. Kikir halus
3. Kikir kasar
4. Mistar siku
4. Gergaji mesin
5. Amplas kasar dan halus
6. Sikat kikir
7. Penggaris
8. Penggores
c. Bahan :
Material ST-37
5.
Prosedur Pengujian
1. Menyalakan listrik sesuai prosedur.
Dan siapkan Alat dan Bahan uji (material uji).
2. Lakukan terlebih dahulu pengkalibrasian pada
sample material yang sudah standar (HRb 32,3 dan HRc 92,7).
3. Lakukan pengkalibrasian sesuai dengan prosedur
seperti :
Ø Pasang
indentor pada pencekaman
Ø Simpan
sample material pada meja uji
Ø Menaikan
meja sampai material menyentuh pada ujung indentor
Ø Kalibrasi
hingga jarum menunjukan titik jarum keduanya pada titik nol
Ø Klik
start dan tunggu hasil pengujian 1 menit.
4. Setelah melakukan pengkalibrasian. Lakukan
pengujian pada material ST-37. Lakukan pengujian seperti proses nomor 3 (proses
kalibrasi). Proses uji ada 2 dengan menggunakan manual atau otomatis bedanya
disini jika manual harus mengklik start lagi.
Gambar
2. Proses Uji Kekerasan
Keterangan
Gambar 2 :
No. 1 Mesin Uji Tarik
(Digital) : Biasanya berisi kabel-kabel atau digital yang di teruskan langsung
pada monitor kerja specimen uji
No. 2 Indentor Holder :
Sebagai penyangga indentor
No. 3 Indentor : Alat uji
untuk specimen
No. 4 Specimen Uji : Bahan
uji specimen
No. 5 Meja Uji Specimen :
Sebagai penyangga bahan uji specimen
No. 6 Penyangga Meja Uji :
Untuk manaik turunkan meja uji specimen disetel dengan memutarkan penyangga
meja uji tersebut.
5. Lakukan pengujian pada material ST-37 minimal di
15 titik yang berbeda
6. Catat nilai atau hasil dari kekerasan material
Gambar
3. Hasil Uji Kekerasan
Keterangan
Gambar 3:
No. 1 Data hasil uji
kekerasan
No. 2 Tombol untuk memulai
uji kekerasan
No. 3 Skala tabel uji
kekerasan HRb & HRc
7. Matikan mesin jika sudah selesai melakukan
pengujian
8. Simpan kembali alat dan bahan yang sudah
digunakan tertata rapih pada tempatnya.
9. Bersihkan mesin dan area praktikum.
10. Tutup mesin dengan penutup yang sudah
disediakan.
6.
Hasil Pengujian
1. Gambar Proses Pengujian dan Hasil Pengujian
Gambar 4 Pelat Normal
|
Gambar 5 Pelat las
|
Tabel 2. Pelat Normal
|
Gambar 6. Titik hasil Uji HRb
(Pelat Normal).
|
Gambar 7. Grafik pelat normal HRb
Tabel 3. Pelat las
|
Gambar 7. Titik hasil uji HRb
(pelat las).
|
Gambar 8. Grafik pelat las HRb
Tabel 4. Specimen uji tarik
|
Gambar 9. Specimen uji tarik
(titik HRb).
|
Gambar 10. Grafik specimen uji tarik
7. Analisa :
Skala rata-rata pada uji kekerasan
HRb ataupun HRc dan pada HRb dengan beban major 100 Kgf rata-rata kekerasan
specimen ST-37 memiliki rata-rata sekitar angka 80 HRb. Jika ingin menggganti
metode kekerasan dengan diamond harus juga memasangkan beban mayor 150 Kgf
Sebelum indentor disentuhkan pada
specimen sebaiknya buatlah 3 atau 5 titik lebih untuk di uji. Minimal
sebelumnya harus di tandai dengan memakai spidol untuk membandingkan tingkat
kekerasan yang akan di uji.
Dapat menganalisa atau menghitung
konversi kekerasan. Adapun tabel kekerasan (terlampir). Bisa menghitung angka
kekerasan untuk konversi baik ke HRc ataupun HRb. Berikut contoh cara
mengkonversi kekerasan :
Menghitung
konversi jika salah tidak ada di dalam tabel. (tabel konversi terlampir)
8. Kesimpulan :
1.
Semakin ulet material maka akan semakin
kuat pula material tersebut, sehingga memiliki sifat yang tidak keras (lunak).
2.
Faktor – factor yang menyebabkan terjadinya kesalahan saat melakukan pengujian
kekerasan:
a.
Permukaannya specimen yang terlalu kecil
b. Pengukuran dilakukan pada pinggir
specimen
c. Permukaan bawah benda uji yang
tidak rata
d.
Hasil dari pembersihan karat tidak benar-benar bersih
e.
Kesalahan paralaks ketika pengambilan data
f.
Kesulitan dalam penggunaan alat
g. Pembebanan benda uji yang tidak
stabil pada saat pengujian
h.
Pengukuran diagonal dan diameter jejak pada suatu titik saja
i. Pengujian titik dilakukan hanya pada satu
titik saja (keminiman data).
9.
Daftar Pustaka :
0 komentar:
Posting Komentar