Pengujian Kekerasan dan Metalografi

Pengujian Kekerasan
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.
Penguian 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.

Kekerasan juga didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yakni :

1. Brinnel (HB / BHN)

2. Rockwell (HR / RHN)
3. Vikers (HV / VHN)
4. Micro Hardness (Namun jarang sekali dipakai-red)


Sedangkan pengujian Rockwell cocok untuk semua material yang keras dan yang lunak, penggunaannya sederhana dan penekanannya dapat dilakukan dengan leluasa. Tabel di bawah menunjukkan bagaimana memilih skala rockwell.

Skala	Penekan	Beban			Skala Kekerasan	Warna Angka
		Awal	Utama	Jumlah
A	Kerucut Intan 120°	10	50	60	100	Hitam
B	Bola Baja 1,588 mm (1/6”)	10	90	100	130	Merah
C	Kerucut Intan 120°	10	140	150	100	Hitam
D	Kerucut Intan 120°	10	90	100	100	Hitam
E	Bola Baja 3,175 mm (1/8”)	10	90	100	130	Merah
F	Bola Baja 1,588 mm (1/6”)	10	50	60	130	Merah
G	Bola Baja 1,588 mm (1/6”)	10	140	150	130	Merah
H	Bola Baja 3,175 mm (1/8”)	10	50	60	130	Merah
K	Bola Baja 3,175 mm (1/8”)	10	140	150	130	Merah
L	Bola Baja 6,35 mm (1/4”)	10	50	60	130	Merah Merah
M	Bola Baja 6,35 mm (1/4”)	10	90	100	130	Merah
P	Bola Baja 6,35 mm (1/4”)	10	140	150	130	Merah
R	Bola Baja 12,7 mm (1/2”)	10	50	60	130	Merah
S	Bola Baja 12,7 mm (1/2”)	10	90	100	130	Merah
V	Bola Baja 12,7 mm (1/2”)	10	140	150	130	Merah

Pengujian kekerasan Brinell merupakan pengujian standard secara industri, tetapi karena penekannya terbuat dari bola baja yang berukuran besar dan beban besar, maka bahan lunak atau keras sekali tidak dapat diukur kekerasannya.

Rockwell Superficial Hardness Test Block
Hardness Scale	Part No:	Penetrator	Load	Ranges	Material
15N Scale	S15N10	N Diamond	15 Kg	All	Steel
30N Scale	S30N10	N Diamond	30 Kg	All	Steel
45N Scale	S45N10	N Diamond	45 Kg	All	Steel
15T Scale	S15T10	1/16″ Ball	15 Kg	All	Brass
30T Scale	S30T10	1/16″ Ball	30 Kg	All	Brass
45T Scale	S45T10	1/16″ Ball	45 Kg	All	Brass
15W Scale	S15W10	1/8″ Ball	15 Kg	All	Brass
30W Scale	S30W10	1/8″ Ball	30 Kg	All	Brass
45W Scale	S45W10	1/8″ Ball	45 Kg	All	Brass
15X Scale	S15X10	1/4″ Ball	15 Kg	All	Brass
30X Scale	S30X10	1/4″ Ball	30 Kg	All	Brass
45X Scale	S45X10	1/4″ Ball	45 Kg	All	Brass
15Y Scale	S15Y10	1/2″ Ball	15 Kg	All	Brass
30Y Scale	S30Y10	1/2″ Ball	30 Kg	All	Brass
45Y Scale	S45Y10	1/2″ Ball	45 Kg	All	Brass

Pada Tabel ditunjukkan skala kekerasan A, B dan C adalah untuk bahan logam, skala A dapat dipakai untuk bahan sangat keras seperti Karbida tungsen. Skala D dan di bawahnya dipakai untuk batu gerinda sampai plastik.

Pengujian Rockwel superfisial mempergunakan beban yang ringan untuk memperbaiki ketelitian dari penekan dengan cara penggunaan yang sama, juga dapat mengukur kekerasan permukaan dari bahan yang dikeraskan kulitnya.

Gambar di bawah ini menunjukkan ukuran perbandingan dari penekanan pada pengujian bahan yang sama dengan berbagai pengujian kekerasan.

Gambar Ukuran Perbandingan Penekanan

Pemilihan masing-masing skala (metode pengujian) tergantung pada :
a. Permukaan material

b. Jenis dan dimensi material
c. Jenis data yang diinginkan
d. Ketersedian alat uji
Pengujian Kekerasan dengan metode : Brinnel, Rockwell dan Vickers menggunakan:

Alat/ Pengujian

Benda Uji (test speciment)

yang bertujuan untuk Memahami cara Menguji Kekerasan logam dengan ketiga Metode tersebut

Dalam pengujian kekerasan seperti pada pengujian statik lainnya, diukur ketahanan terhadap deformasi. Tetapi ukuran penekan, beban dan ukuran penekanan, derajat pengerasan regangan, berbeda. Jadi pertama korelasi antara kekerasan yang diperoleh dengan berbagai cara pengujian kekerasan menjadi permasalahan.


Tidak ada cara lain kecuali mendapatkan hubungan tersebut secara eksperimen, jadi kekerasan yang diperoleh dengan berbagai cara ditulis sebagai tabel konversi kekerasan. Tetapi hal yang diutarakan di atas berbeda menurut bahan, oleh karena itu untuk baja atau paduan tembaga perlu memakai tabel yang berlainan sesuai dengan paduan mesing-masing.

Sejumlah data tersedia berkenaan dengan hubungan antara kekerasan dan kekuatan tarik atau kekuatan lelah. Hubungan ini sangan memudahkan untuk mengetahui kekuatan bahan dengan pengujian sederhana dari kekerasan. Tetapi karena hubungan itu memuat banyak faktor variabel, perlu berhati-hati dalam penggunaannya. Sebagai tambahan dalam penggunaan bagi bahan yang sama jenisnya, disarankan untuk memperhatikan metalografinya.

Posted in: Pengujian Bahan