Bab 1hardness.docx

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

`

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

BAB I HARDNESS TEST

1.1 Pendahuluan 1.1.1 Latar belakang Material merupakan suatu aspek penting dalam suatu proses desaindan perancangan suatu benda. Dimana setiap karakter dan sifat material tersebut disesuaikan dengan kebutuhan yang akan digunakan. Sifat material seperti kekuatan, kekerasan, kelenturan, tahan panas dan lain sebagainya menjadi poin penting yang harus diketahui sebelum proses produksi produk dilakukan. Salah satu sifat material yang sangat penting untuk diketahui adalah material logam. Dimana, salah satu pengujian yang digunakan unntuk mengetahui sifat mekanis logam adalah uji kekerasan (hardness test). Uji hardness merupakan salah satu metode pengujian yang sederhana dan sering dilakukan oleh teknisi, akademisi teknik dan mahasiswa. Hal ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik dari suatu material, khususnya tingkat kekerasan dan daya tahan material dari goresan, kikisan dan tekanan. Tingkat kekerasan dari suatu logam perlu diketahui agar dapat mampu mengukur dan menganalisa seberapa besar kemampuan suatu bangunan, kendaraan maupun alat dalam menerima beban. Sehingga kemampuan maksimal dari suatu benda dapat terukur dan dapat menghindari adanya kecelakaan kerja yang mungkin terjadi di lapangan. Oleh karena itu, maka dilakukan praktikum uji hardness pada mata kuliah Uji Bahan agar mahasiswa mampu dan menguasai cara mengukur dan mengetahui tingkat kekerasan suatu material, khususnya logam.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

1.1.2 Tujuan a. Tujuan instruksional umum Mahasiswa mampu melakukan pengujian kekerasan (hardness test) terhadap suatu material dengan beberapa metode. b. Tujuan instruksional khusus 1) Mahasiswa mampu melakukan pengujian kekerasan (hardness test) terhadap suatu material dengan metoda pengujian kekerasan Brinells. 2) Mahasiswa mampu melakukan pengujian kekerasan (hardness test) terhadap suatu material dengan metoda pengujian kekerasan Vickers. 3) Mahasiswa mampu melakukan pengujian kekerasan (hardness test) terhadap suatu material dengan metoda pengujian kekerasan Rockwell.

1.2 Dasar Teori Kekerasan suatu bahan adalah kemampuan sebuah material untuk menerima beban tanpa mengalami deformasi plastis yaitu tahan terhadap identasi, tahan terhadap penggoresan, tahan terhadap aus, dan tahan terhadap pengikisan (abrasi). Kekerasan suatu bahan merupakan sifat mekanik yang paling penting, karena kekerasan dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik yang lain, yaitu strenght (kekuatan). Bahkan nilai kekuatan tarik yang dimiliki suatu material dapat dikonversi dari kekerasannya. Ada beberapa metode pengujian kekerasan yang digunakan untuk menguji kekerasan logam, yaitu. a. Metode Pengujian Kekerasan Brinells b. Metode Pengujian Kekerasan Vickers c. Metode Pengujian Kekerasan Rockwell Dari ketiga metode yang tersebut di atas, yang biasanya digunakan hanya dua saja, yaitu Brinells dan Vickers.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

1.2.1 Metode pengujian kekerasan Brinells Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada pengujian kekerasan Brinells adalah sebagai berikut. a. Spesimen harus memenuhi persyaratan 1) Rata dan Halus. 2) Ketebalan Minimal 6 mm. 3) Dapat ditumpu dengan baik dan permukaan uji harus horizontal. b. Identor yang digunakan adalah bola baja yang telah dikeraskan, namun untuk bahan yang sangat keras (sampai 650 BHN) digunakan bola dari karbida tungsten. Jarak antara titik pengujian minimal dua kali diameter tapak identasi. c. Pemakaian beban (P) dan diameter identor (D) harus memenuhi persyaratan perbandingan P⁄D2 = C, C untuk baja adalah 30, untuk tembaga dan paduannya adalah 10, serta 5 untuk aluminium dan paduannya. d. Pada pelaksanaannya, pengujian kekerasan ini dilakukan dengan menekan identor pada permukaaan specimen selama 10-30 detik. e. Nilai kekerasan pengujian ini dinyatakan dalam satuan BHN (Brinells Hardness Number) yang dihitung berdasarkan diameter identasi dengan persamaan sebagai berikut.

2P

HBN = ((πD)(D−√D2

−d2 )

) ........................................................................... (1.1)

Dimana : P = gaya tekan (kgf) D = diameter identor bola baja (mm) d = diameter hasil identasi (mm)

Jika melihat Gambar 1.1 penampang pengujian Brinells,

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

D x h d

Gambar 1.1 Penampang Pengujian Brinells maka persamaan 1.1 akan diperoleh dari : 1 2 1 2 2 x = ( D) − ( d) 2 2 1 x 2 = (D2 − d2 ) 4 x = 0,5√(D2 − d2 )...…………………………………………………......(1.2) Jika h = 0,5D − x dimana x = 0,5√(D2 − d2 ) maka, h = 0,5D − 0,5√(D2 − d2 ) h = 0,5(D − √(D2 − d2 ) .......................................................................... (1.3)

f. Sama dengan pengujian kekerasan dengan Brinells, karena pengukuran dilakukan secara manual maka terdapat kemungkinan terjadinya kesalahan ukur. Kesalahan itu mungkin terjadi pada saat pemfokusan objek pada layar, peletakan alat ukur pada objek dan pembacaan pengukurannya.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

1.2.2 Metode pengujian kekerasan Vickers Pada dasarnya metode pengujian kekerasan Vickers hampir sama dengan Brinells hanya identornya saja yang berbeda. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada metode pengujian kekerasan Vickers adalah sebagai berikut. a. Spesimen harus memenuhi persyaratan. 1) Permukaan harus rata dan halus 2) Dapat ditumpu dengan baik dan permukaan horisontal b. Identor yang digunakan adalah pyramid intan yang beralas bujur sangkar dengan sudut puncak antara dua sisi yang berhadapan adalah 136o . c. Pada dasarnya semua beban bisa digunakan, kecuali untuk pelat yang tipis harus digunakan beban yang ringan. d. Pada pelaksanaannya, pengujian kekerasan ini dilakukan dengan menekan identor pada permukaan specimen selama 10 – 30 detik. e. Nilai kekerasan pengujian ini dinyatakan dalam satuan DPH (Vickers Diamond Pyramid Hardness) yang dihitung berdasarkan diagonal identasi dengan persamaan sebagai berikut. α 2

2P sin ( )

1,854P

d2

d2

HVN = (

)=(

)..................................................... (1.4)

Dimana : α =136o P = gaya tekan (kgf) d = diagonal hasil identasi (mm) Jika melihat Gambar 1.2 hasil tapak tekan pengujian Vickers,

Gambar 1.2 Hasil Tapak Tekan Pengujian Vickers

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

maka persamaan 1.4 akan diperoleh dari. x = d cos 45o x = 0,5√2d ................................................................................. (1.5) y=

0,5x cos 22o

y=

0,5(0,5√2d) cos 22o

y=(

(0,25√2d)⁄ cos 22o ) ......................................................... (1.6)

f. Penulisan nilai kekerasan seperti contoh berikut. 150 DPH 150/10 Dimana :

150 = nilai kekerasan DPH = metode percobaan Vickers 150 = gaya pembebanan (kgf) 10 = waktu pembebanan (detik)

g.

Sama dengan pengujian kekerasan dengan Brinells, karena pengukuran dilakukan secara manual maka terdapat kemungkinan terjadinya kesalahan ukur. Kesalahan itu mungkin terjadi pada saat pemfokusan objek pada layar, peletakan alat ukur pada objek dan pembacaan pengukurannya.

1.2.3 Metode pengujian kekerasan Rockwell Berbeda dengan metode Brinells dan Vickers yang masih menggunakan pengukuran manual, dengan metode Rockwell nilai kekerasan langsung dapat dibaca pada skala yang terdapat pada mesin. Dengan metode ini nilai kekerasan spesimen langsung dapat dibaca dari skala yang terdapat pada mesin. Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada metode pengujian kekerasan Rockwell adalah sebagai berikut.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

a Spesimen harus memenuhi persyaratan. 1) Rata dan halus. 2) Dapat ditumpu dengan baik dan permukaan uji harus horisontal. b Metode Rockwell mempunyai beberapa skala pengukuran, dimana pemakaiannya tergantung pada kombinasi jenis identor dan beban utama yang digunakan. Ada tiga jenis identor dengan tiga jenis beban utama,

sehingga

terdapat

sembilan

kombinasi

sebagaimana

ditunjukkan pada c Sedangkan jenis skala dan kombinasi jenis identor dengan beban utama. d Berikut Gambar 1.3 jenis identor, jenis beban utama, dan kombinasi keduanya pada metode Rockwell.

DP

1/8

1/16

150 100 60

3 jenis identor

150

3 jenis beban utama

150

150 100 60

DP

DP

100

100

DP

60

60 1/1 6

1/1 6

1/1 6

1/8

1/8

1/8

9 kombinasi jenis identor dan jenis beban utama Gambar 1.3 Jenis Identor, Jenis Beban Utama, dan Kombinasi Keduanya pada Metode Rockwell

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

Berikut skala pada saat pengujian kekerasan metode Rockwell dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Skala pada metode Rockwell Skala Rockwell

Identor

Beban (kgf)

Simbol

C

Kerucut Intan

150

Rc

D

Kerucut Intan

100

RD

A

Kerucut Intan

60

RA

G

Bola (1/16)”

150

RG

B

Bola (1/16)”

100

RB

F

Bola (1/16)”

60

RF

K

Bola (1/16)”

150

RK

E

Bola (1/16)”

100

RE

H

Bola (1/16)”

60

RH

d. Pada pelaksanaan metode ini, mula-mula spesimen diberi indentasi awal dengan beban minor 10 kg, setelah itu baru diberi beban utama (60 kg, 100 kg atau 150 kg) selama 10 – 30 detik. e. Setelah spesimen dibebaskan dari kedua beban tersebut maka jarum skala akan menunjukkan berapa nilai kekerasan dari spesimen tersebut. f. Penulisan nilai kekerasan seperti contoh berikut, 73 RB dimana 73 nilai kekerasannya,sedangkan RB adalah skala yang digunakan. g. Selain tergantung kombinasi jenis identor dan jenis beban, maka pemakaian skala dalam Rockwell juga tergantung pada jenis material yang akan diuji. Sebagai contoh, Rockwell Buntuk logam secara umum, Rockwell C untuk logam yang keras dan Rockwell A untuk logam yang sangat keras. Kesalahan pemakaian kombinasi identor dan beban dengan jenis material yang diuji akan menyebabkan tidak akuratnya hasil pengujian.Gambar mengenai prinsip kerja metode Rockwell secara sederhana dapat dilihat pada Gambar 1.4 berikut.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

Gambar 1.4 Prinsip Kerja Metode Pengukuran Kekerasan Rockwell

1.3 Peralatan dan Bahan 1.3.1 Peralatan Peralatan yang digunakan pada percobaan kali ini sebagai berikut a. Mesin uji kekerasan

e. Obeng

b. Identor bola baja

f. Stop Watch

c. Identor bola baja

g. Polishing Machine

d. Identor kerucut intan Untuk peralatan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 1.5 sebagai berikut.

Gambar 1.5 Peralatan pada pengujian hardness

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

1.3.2 Bahan Bahan yang digunakan pada percobaan kali ini sebagai berikut. a. Kertas gosok b. Tissue 1.4 Metodologi Praktikum 1.4.1

Peralatan dan bahan a. Peralatan Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini adalah : 1) Mesin uji kekerasan 2) Identor kerucut intan 3) Identor bola baja Brinell = 2.5 mm 4) Obeng 5) Stopwatch 6) Polishing machine b. Bahan Bahan yang dibutuhkan dalam pengujian ini adalah : 1) Spesimen uji kekerasan a) Brinell = Tembaga b) Vickers = Stainless Steel 2) Kertas gosok 3) Tissue

1.4.2 Langkah kerja 1.4.2.1 Metode Brinell Urutan langkah kerja yang dilakukan pada metode brinell adalah a. Persiapan material uji yang meliputi :

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

1) Material uji dihaluskan permukaannya yang akan diamati dengan menggunakan polishing machine dengan grid 320 dan grid 600. 2) Apabila material uji dirasa belum halus dapat dihaluskan kembali dengan menggunakan grid 320 dan grid 600 dengan arah yang berbeda 900 dari arah semula. 3) Jika

sudah

selesai,

material

dikeringkan

dengan

menggunakan tissue. b. Ditentukan beban identor yang akan digunakan berdasarkan jenis dan diameter identor 2,5mm. c. Ditentukan beban identasi dengan menghitung menggunakan rumus P/D2= C. ( Cbola baja= 30 ) d. Atur handle hardness test machine pada posisi brinell. e. Letakkan bola baja pada tempat indentasinya. f. Letakkan identor bola baja pada tempatnya di hardness test machine dengan menggunakan obeng. g. Letakkan pen sesuai dengan beban indentasi yang telah ditentukan berdasarkan jenis dan diameteridentor. h. Letakkan specimen dan atur dengan tepat pada titik penetrasi yang telah ditentukan. i. Geser handle beban dengan tangan kanan pada posisi siap untuk penetrasi. j. Putar handwhell dengan tangan kiri sehingga permukaan specimen tepat menyentuh ujung identor. k. Setelah 20 detik tarik handle beban dan kunci pada tempatnya. l. Nyalakan lampu dan atur posisi specimen serta focus lensa sehingga bekas indentasi tampak pada layar. m. Ukur diameter indentasi dan catat pada worksheet yang ada.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

n. Dilakukan prosedur no.8 sampai dengan no.13 untuk masingmasing titik yang telah ditentukan.

1.4.2.2 Metode Vickers Urutan langkah kerja yang dilakukan pada metode vickers adalah: a. Persiapan material uji yang meliputi : 1) Material uji dihaluskan permukaannya yang akan diamati dengan menggunakan polishing machine dengan grid 320 dan grid 600. 2) Apabila material uji dirasa belum halus dapat dihaluskan kembali dengan menggunakan grid 320,grid 400, dan grid 600 dengan arah yang berbeda 900 dari arah semula. 3) Jika sudah selesai, material dikeringkan dengan menggunakan tissue. b. Dibuat beberapa titik dengan menggunakan pensil untuk tiap-tiap daerah yang akan diamati. c. Ditentukan beban identor yang akan digunakan berdasarkan jenis identor. d. Atur handlehardness test machine pada posisi vickers. e. Letakkan pyramid intan pada tempat indentasinya. f. Letakkan identorpyramid intan pada tempatnya di hardness test machine dengan menggunakan obeng. g. Letakkan pen sesuai dengan beban indentasi yang telah ditentukan berdasarkan jenisidentor. h. Letakkan specimen dan atur dengan tepat pada titik penetrasi yang telah ditentukan. i. Geser handle beban dengan tangan kanan pada posisi siap untuk penetrasi. j. Putar handwhell dengan tangan kiri sehingga permukaan specimen tepat menyentuh ujung identor.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

k. Setelah 20 detik tarik handle beban dan kunci pada tempatnya. l. Nyalakan lampu dan atur posisi specimen serta focus lensa sehingga bekas indentasi tampak pada layar. m. Ukur diagonal indentasi dan catat pada worksheet yang ada. n. Dilakukan prosedur no.8 sampai dengan no.13 untuk masing-masing titik yang telah ditentukan. o. Namun dalam praktikum pengujian kekerasan vickers ini hanya dilakukan pengukuran hasil indentasi yang sudah ada. 1.4.2.3 Metode Rockwell Urutan langkah kerja yang dilakukan pada metode Rockwell adalah: a. Mengatur handle pada posisi Rockwell. b. Mengambil identor untuk Rockwell C (Kerucut Intan), dan memasang identor pada tempatnya dengan obeng min c. Menekan pen beban 150 kgf, mencatat pada lembar kerja. d. Letakkan spesimen pada anvile dan mengatur tepat pada titik penetrasi. e. Memutar handwheel sehingga permukaan specimen menyentuh ujung identor dan lanjutkan memutar handwheel untuk pembebanan minor hingga jarum kecil menunjuk titik merah. f. Mengatur skala Rockwell pada mesin uji hardness sehingga jarum penunjuk tepat pada angka nol. g. Mengambil stopwatch dengan tangan kiri dan menyalakan ketika tangan kanan melepaskan handle beban. h. Setelah 20 detik menarik handle beban dan mengunci pada tempatnya. i.

Mencatat pada lembar kerja nilai kekerasan yang ditunjukkan jarum

j.

Mengulangi lagi sampai pengujian pada titiuk ketiga.

k. Apabila sudah selesai, melepas kembali identor dan meletakkan pada tempatnya.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

1.5

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

Analisa Data dan Pembahasan 1.5.1 Analisa Data a. Metode pengujian kekerasan brinell pada material Tembaga. Hasil pengujian kekerasan brinell dapat dilihat dalam Tabel 1.2 di bawah ini. Tabel 1.2 Tabel hasil pengujian Brinell Brinell Load (P) : 62,5 Kgf Time

: 20 s

Identor : Bola baja

No.

d (mm)

1.

0.918

2.

0.996

3.

0.948

Gambar 1.6 Pengukuran diameter pada titik 1

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

Gambar 1.7 Pengukuran diameter pada titik 2

Gambar 1.8 Pengukuran diameter pada titik 3

Dilakukan pengujian brinell dengan : P

= Calu x D2 = 10 x 2.52 = 62,5 Kgf

Besar diameter pada spesimen berdasarkan pengujian : d1 = 0.918 mm d2 = 0.996 mm d3 = 0.948 mm » Nilai BHN pada Tembaga 2𝑃

BHN1= (𝜋𝐷)(𝐷−√𝐷2 =

−𝑑2 )

2 𝑥 62,5 (𝜋𝑥 2,5)(2,5−√2,52 −0.9182 )

= 91,188 kgf/mm2

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

BHN2=

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

2 𝑥 62,5 (𝜋𝑥 2,5)(2,5−√2,52 −0.9962 )

= 76,936 kgf/mm2 BHN3=

2 𝑥 62,5 (𝜋𝑥 2,5)(2,5−√2,52 −0.7392 )

= 85,150 kgf/mm2 BHN rata-rata =

(𝐻𝐵𝑁1 + 𝐻𝐵𝑁2+𝐻𝐵𝑁3) 3

= 84,425 kgf/mm2

Dari perhitungan tersebut, maka dapat disimpulkan pada Gambar 1.9 grafik percobaan Brinnel.

Hasil Pengujian Brinell

BHN = (Kgf/mm2)

91,188 85,150

76,936

Hasil (Kgf/mm2)

Pengujian 1

Pengujian 2

Pengujian 3

91,188

76,936

85,150

Gambar 1.9 Grafik nilai variasi kekerasan pengujian brinnel

b. Metode pengujian kekerasan vickers. Dari hasil pengujian vickers dengan beban 5 kgf, hasil pengujian kekerasan vickers dapat dilihat dalam Tabel 1.3 di bawah ini.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

Tabel 1.3 Tabel hasil pengujian Vickers Vickers Load (P)

: 5 Kgf

Identor

: Piramida Intan

Time

: 20 s

No.

d1(mm)

d2 (mm)

dave (mm)

1.

0.164

0.165

0.1645

2.

0.153

0.152

0.1525

3.

0.172

0.156

0.164

Gambar 1.10 Pengukuran diagonal 1 dan diagonal 2 pada titik 1

Gambar 1.11 Pengukuran diagonal 1 dan diagonal 2 pada titik 2

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

Gambar 1.12 Pengukuran diagonal 1 dan diagonal 2 pada titik 3 P

HVN1= 1.854 d2 5

= 1.854 0.16452 = 343,333 kgf/mm2 5

HVN2 = 1.854 0.15252 = 403,044 kgf/mm2 5

HVN3 = 1.854 0.1642 = 344,661 kgf/mm2 Jadi, HVN rata – rata nilai kekerasan Vickers adalah HVaverage=

𝐻𝑉1 +𝐻𝑉2+𝐻𝑉3 3

= 363,474 kgf/mm2 Dari perhitungan tersebut, maka dapat disimpulkan pada Gambar 1.13 grafik percobaan Vickers di bawah ini.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

`

Hasil Pengujian Vickers 403,044

344,661

HVN = (Kgf/mm2)

343,333

Hasil (Kgf/mm2)

Pengujian 1

Pengujian 2

Pengujian 3

343,333

403,044

344,661

Hasil (Kgf/mm2)

Gambar 1.13 Grafik pengujian vickers

c.

Metode pengujian kekerasan Rockwell Dari hasil pengujian rockwell C dengan beban 150 kgf, didapat : 

Nilai kekerasan Rockwell di daerah base metal ditunjukkan pada Gambar 1.14 di bawah ini.

HRC 1

HRC 2

Gambar 1.14 Hasil pengujian pada daerah base metal o HRC1 = 61,8 kgf/mm2

HRC 3

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

o HRC2 = 58,8 kgf/mm2 o HRC3 = 57,0 kgf/mm2

Dari hasil pengujian rockwell dengan beban 150 kgf, hasil pengujian kekerasan rockwell dapat dilihat dalam Tabel 1.4 di bawah ini. Tabel 1.4 Tabel hasil pengujian Rockwell Rockwell Load (P)

: 150 Kgf

Identor

: Kerucut Identor

Time

: 20 s

Type

:C

No.

BM

HAZ

WM

1.

61,8

-

-

2.

58,8

-

-

3.

57,0

-

-

Jadi, nilai kekerasan rockwell C rata – rata adalah : HRC = =

HRC1+ HRC2 + HRC3 3 61,8+58,8+57,0

= 59,2

3

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

Dari data yang muncul, maka dapat disimpulkan pada Gambar 1.15 grafik percobaan Rockwell C di bawah ini.

Pengujian Rockwell C

HRC

`

LAB UJI BAHAN

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

61.5

58.8

59.2

57

Pengujian Rockwell C

Pengujian 1

61.5

Pengujian 2

58.8

Pengujian 3

57

Rata-rata

59.2 Pengujian 1

Pengujian 2

Pengujian 3

Rata-rata

Gambar 1.15 Grafik perbandingan memperlihatkan perbedaan nilai kekerasan pada tiap daerah.

1.5.2 Pembahasan Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan, nilai kekerasan Brinell pada material tembaga memiliki nilai kekerasan sebesar 84,425 kgf/mm2. Untuk pengujian Vickers pada material stainless steel memiliki nilai kekerasan sebesar 363,474 HVN. Untuk pengujian Rockwell C pada material yang memiliki nilai kekerasan pada base metal sebesar 59,2 HRC.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

11.6 Kesimpulan Dari hasil percobaan diatas, dapat diketahui bahwa : a. Pengujian material kali ini dengan menggunakan metode brinell dimana pada pengujian ini material Tembaga yang diuji memiliki nilai kekerasan rata - rata 84,425 kgf/mm2 dengan nilai tertinggi sebesar 91,188 kgf/mm2 dan nilai kekerasan yang terendah 76,936 kgf/mm2. b. Pada metode vickers dengan material uji stainless steel yang memiliki nilai kekerasan terbesar adalah pada posisi 2 sebesar 403,044 kgf/mm2 dan nilai kekerasan yang terendah pada posisi 1 sebesar 343,333 kgf/mm2. c. Pada metode rockwell C, kekerasan material pahat (Spesimen) dengan nilai HRC 59,2.

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

`

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA

Daftar Pustaka Harsono, Dr, Ir &T.Okamura, Dr, [1991], Teknologi Pengelasan Logam, PT. Pradya Paramita, Jakarta Wachid Suherman, Ir, [1987], Diktat Pengetahuan Bahan, Jurusan Teknik Mesin FTI, ITS Dosen Metallurgi, [1986], Petunjuk Praktikum Logam, Jurusan Teknik Mesin FTI, ITS M.M. Munir, [2000], Modul Praktek Uji Bahan, Vol 1, Jurusan Teknik Bangunan Kapal, PPNS Budi Prasojo, ST [2002], Buku Petunjuk Praktek Uji Bahan, Jurusan Teknik Permesinan Kapal, PPNS

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA `

LAB UJI BAHAN

KELOMPOK 6

PRAKTIKUM 1 HARDNESS TEST

PRAKTIKUM UJI BAHAN

Lampiran

Lampiran A Hasil Pengujian Hardness Test

PRODI KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA