Pengujian Kekerasan Material

  Kekerasan adalah ketahanan material  terhadap deformasi plastik yang diakibatkan tekanan atau goresan dari benda lain. Pengujian kekerasan dilakukan dengan menekan  sebuah indentor ke permukaan benda uji. Ukuran hasil penekanan dikonversikan ke angka kekerasan. Beberapa metode uji kekerasan akan dijelaskan pada bagian berikut:

 

Pengujian kekerasan Rockwell

Indentor terbuat dari baja yang diperkeras berbentuk bola dan selain itu ada juga yang berbentuk kerucut intan lihat gambar. Indentor bola mempunyai ukuran diameter masing-masing 1,588, 3,175, 6,350 dan 12,70 mm. Sedangkan beban yang tersedia adalah 10, 60, 100 dan 150 kg.

 

                       (a)                                            (b)

                 Bentuk indentor rockwell (a) dari samping (b) dari atas (Callister, 2001)

Angka kekerasan Rockwell disimbolkan dengan HR. Penulisan angka kekerasan dan simbol skala di contohkan sebagai berikut, 80 HRB melambangkan angka kekerasan 80 pada skala B. Tabel  menampilkan simbol skala, ukuran bola serta beban pada pengujian rockwell.

                                 Skala kekerasan  Rockwell (Callister, 2001)

Penyimpangan pada pengujian ini  muncul bila spesimen uji terlalu tipis atau indentor terlalu dekat dengan tepi spesimen. Ketebalan spesimen paling tidak 10 kali dari kedalan injak indentor dan jarak antar tempat penekanan paling tidak 3 kali dari diameter injak indentor. Kekasaran permukaan spesimen uji sangat menentukan  keakuratan hasil pengujian.   

Pengujian kekerasan Brinell

Pengujian kekerasan Brinell menggunakan penumbuk (penetrator) yang terbuat dari bola baja yang diperkeras (atau tungsten carbide). Diameter bola adalah 10 mm, lihat gambar  dan beban standar antara 500 dan 3000 kg dengan peningkatan beban 500 kg. Selama pembebanan, beban ditahan 10 sampai 30 detik. Pemilihan beban tergantung dari kekerasan material, semakin keras material maka beban yang diterapkan juga semakin besar.

Bentuk indentor Brinell (Callister, 2001)

HB = Angka kekerasan Brinell

P    = Beban

Angka kekerasan brinell disimbolkan dengan HB. Ketebalan maksimum  spesimen sama dengan indentor, sedangkan jarak antar penjejakan sama dengan pengujian rockwell. Pengujian ini juga memerlukan permukaan yang datar dan halus.

 Pengujian kekerasan Knoop dan Vickers

Kedua jenis pengujian ini menggunakan indentor intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk piramid seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Beban yang dikenakan juga jauh lebih kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan brinel yaitu antara 1 sampai 1000 gram. Hasil penjejakan diukur dengan mikroskop lalu dikonversikan menjadi angka kekerasan.

                                       Bentuk indentor Vickers (Callister, 2001)

HV= 1,854 P/d²

HV = Angka kekerasan Vickers

P    = Beban

                                  Bentuk indentor Knoop ( Callister, 2001)

HK= 14,2 P/l²

HK = Angka kekerasan Knoop

P    = Beban

Kekerasan Knoop dan Vickers dilambangkan dengan HK dan HV. Kedua jenis pengujian ini cocok untuk pengujian dengan material yang nilai kekerasannya rendah. Knoop biasanya digunakan untuk mengukur material yang getas seperti keramik.

Posted in: Pengujian Bahan