Prinsip Dasar Uji Kekerasan

01 August 2018 15:06

Kekerasan merupakan nilai atau parameter yang ada pada setiap material logam. Untuk mengetahuinya dibutuhkan pengujian kekerasan yang sudah digunakan lebih dari 250 tahun dalam berbagai perubahan bentuk. Informasi dari uji kekerasan dapat digunakan untuk melengkapi Analisa bersamaan dengan pengujian lainnya seperti uji  tarik atau kompresi dan uji tekan.

 

Informasi hasil pengujian sangat bermanfaat untuk Analisa dan quality control berbagai bidang industri seperti manufaktur, aerocpace, otomotif dan lainnya. Dengan menentukan sifat material dapat memberikan info berharga untuk mengukur daya tahan, kekuatan, fleksibilitas, dan kemampuan berbagai jenis komponen dari bahan baku hingga spesimen yang disiapkan, dan barang jadi.

 

Uji Kekerasan adalah bentuk uji material yang sering digunakan untuk menentukan mutu material. Pengujian ini relatif mudah dilakukan dan sepenuhnya tidak merusak selain itu instrument yang digunakan harganya relatif lebih murah dibandingkan jenis pengujian lainnya.

 

Walaupun saat ini perkembangan computer semakin maju, namun Teknik uji kekerasan menggunakan tes goresan masih sering dilakukan. Tes gores ini dengan cara memberikan goresan pada bagian permukaan material dari ujung ke ujung. Kekerasan specimen atau material akan terlihat ketika salah satu bagian membentuk goresan.

 

Kemudian bentuk pengujian kekerasan semakin berkembang menggunakan berlian untuk membuat garisan dan juga menggunakan bola baja untuk membentuk lekukan dengan cara memberikan gaya tekan pada bagian permukaan material.

 

Seiring meningkatnya kebutuhan manufaktur dan industri khususnya pada masa Perang Dunia II maka berbagai pengujian terus dikembangkan termasuk uji kekerasan yang saat ini sudah ada alat bantunya yang disebut hardness tester.

 

Ada berbagai macam bentuk pengujian kekerasan (hardness test) saat ini yaitu electromagnetic, rebound, dan ultrasonic. Ketiga pengujian tersebut mudah diterapkan dan mampu memberikan nilai pengukuran yang tepat dan akurat.

 

Metode Uji Kekerasan

 

Uji Kekerasan Rockwell

Prinsip dasar uji kekerasan Rockwell dengan mengukur kedalaman material dengan cara memberikan beban indentansi menggunakan beban minor kemudian dilanjutkan dengan memberikan beban major.

 

Awalnya beban minor diterapkan dengan posisi nol datum yang sudah ditetapkan. Beban utama (major) kemudian diterapkan beberapa waktu kemudian diangkat kembali dengan posisi beban minor masih tertahan atau diterapkan.

 

Angka yang dihasilkan dari uji kekerasan rockwell mewakili perbedaan kedalaman dari posisi nol datum yang merupakan akibat dari penerapan beban major. Uji kekerasan rockwell dapat memberikan hasil pengukuran dengan cepat tanpa harus membutuhkan persyaratan berupa pengukuran dimensi sekunder. Jenis indentor yang paling sering digunakan yaitu berbentuk diamond cone (kerucut) dengan sudut 120 derajat untuk menguji kekerasan material logam.

 

 

Sedangkan untuk material yang tingkat kekerasannya tipis atau lunak menggunakan indentor berupa bola karbida dengan diameter 1/6 hingga 1/2. Kombinasi indentor dan kekuatan uji membentuk skala Rockwell.

 

Kombinasi-kombinasi ini membentuk 30 skala yang berbeda dan dinyatakan sebagai angka kekerasan aktual diikuti oleh huruf HR dan kemudian skala masing-masing. Misalkan, angka kekerasannya adalah HRC 63, artinya kekerasan 63 pada skala Rockwell C.

 

>>Baca Juga : Hardness Tester : Fungsi dan Cara Pemakaiannya

 

Uji Kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan Mikro atau Makro, atau biasa disebut pengujian Knoop atau Vickers, juga dilakukan dengan menekan indentor geometri tertentu ke permukaan uji. Tidak seperti pengujian Rockwell, tes Knoop atau Vickers hanya berlaku satu uji kekuatan. Nilai penekanan diukur dengan menggunakan mikroskop bertenaga tinggi  secara otomatis dengan perangkat lunak atau software melalui analysa gambar material yang diuji.

 

Pengujian ini menggunakan indentor berbentuk prisma dengan diagonal antara panjang dan pendeknya sekitar 7 hingga 1. Uji vickers terutama dilakukan dengan beban mulai dari 10g hingga 1000g. Indentor pada uji Vickers membentuk lekukan dengan nilai kedalaman tertentu. Uji kekerasan Vickers memiliki dua rentang gaya yang berbeda, mikro (10g hingga 1000g) dan makro (1kg hingga 100kg).

 

Uji Kekerasan Brinell

Uji kekerasan Brinell menggunkan beban dengan besar 500 dan 3000 Kgf, dengan rentang waktu pengujian dari 10 hingga 30 detik menggunakan bola karbida berdiameter 5 atau 10 mm. Gaya tekan yang lebih rendah dengan bola indentor berdiameter lebih kecil kadang-kadang digunakan untuk pengujian yang lebih spesifik.

 

Tidak jauh berbeda dengan uji Vickers, pada uji kekerasan Brinell hanya berlaku satu uji kekuatan. Setelah pemberian beban tekanan , bagian permukaan yang diberi tekanan tadi diukur menggunakan mikroskop daya rendah atau alat pengukur otomatis untuk mendapatkan nilai dalam satuan milimeter.

 

 

Pengujian Brinell biasanya digunakan untuk menguji kekerasan material seperti alumunium, paduan tembaga , baja dan cast iron.

 

Baja atau material lain yang memiliki tingkat kekerasan tinggi tidak bisa diuji menggunakan metode Brinell. Namun, uji Brinell lebih efektif dan sederhana karena tidak terlalu terpengaruh terhadap beban yang digunakan serta kondisi lapisan permukaan. Penguji Brinell paling sering dilakukan pada pipa industri yang berdiameter besar.

 

Setiap metode uji kekerasan tentunya menggunakan jenis hardness tester yang berbeda. Pastikan memilih tempat jual hardness tester yang sesuai dengan kebutuhan Anda.

 

 

Sumber : buehler.com/hardness-testing-concepts.php