rockwell testing
Post on 02-Jun-2018
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Rockwell Testing
1/20
LAPORAN PENGUJIAN BAHAN
PENGUJIAN ROCKWELL
Laporan Ini Disusun Guna Memenuhi Ujian Tengah Semester
Mata Kuliah Pengujian Bahan
Disusun Oleh :
Nama : Hery Widhiatmoko
NIM : 5201411024
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2014
-
8/10/2019 Rockwell Testing
2/20
i
LAPORAN PENGUJIAN BAHAN
PENGUJIAN ROCKWELL
Laporan Ini Disusun Guna Memenuhi Ujian Tengah Semester
Mata Kuliah Pengujian Bahan
Disusun Oleh :
Nama : Hery Widhiatmoko
NIM : 5201411024
PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2014
-
8/10/2019 Rockwell Testing
3/20
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
Laporan Pengujian Bahan Pengujian Rockwell dengan lancar dan tepat waktu.
Adapun tujuan pembuatan laporan ini adalah sebagaimana kewajiban
mahasiswa sebagai pengganti Ujian Tengah Semester pada mata kuliah Pengujian
Bahan semester enam di Prodi Pendidikan Teknik Mesin, Universitas Negeri
Semarang.
Kami menyadari, dalam laporan ini masih banyak kesalahan dan
kekurangan. Hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan, pengetahuan dan
pengalaman yang kami miliki, namun demikian banyak pula pihak yang telah
membantu kami dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak bisa disebutkan satu
per satu. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan dan
kesempurnaan laporan ini di waktu yang akan datang. Semoga laporan ini dapat
bermanfaat bagi kami pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Semarang, Mei 2014
Penulis
-
8/10/2019 Rockwell Testing
4/20
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
KATA PENGANTAR....................................................................................... ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iii
BAB I. PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG ........................................................................................ 1
TUJUAN ............................................................................................................. 1
MANFAAT ......................................................................................................... 2
BAB II. LANDASAN TEORI
Pengujian Bahan (Uji Kekerasan) ....................................................................... 3
Brinnel (HB/HBN) .............................................................................................. 3
Rockwell (HR/RHN) ........................................................................................... 4
Vikers (HV/HVN) ............................................................................................... 6
Micro Hardeness (knoop hardeness)................................................................... 7
Perlakuan Panas .................................................................................................. 8
BAB III. LAPORAN PRAKTIKUM
Judul .................................................................................................................. 10
Tujuan ............................................................................................................... 10
Alat dan Bahan .................................................................................................. 10
Langkah Kerja ................................................................................................... 10
Hasil Pengujian ................................................................................................. 15
Keselamatan Kerja ............................................................................................ 16
BAB IV. PENUTUP
Simpulan ........................................................................................................... 17
Saran .................................................................................................................. 17
DAFTAR PUSTAKA
-
8/10/2019 Rockwell Testing
5/20
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pengujian bahan logam saat ini semakin meluas baik dalam
konstruksi, permesinan, bangunan, maupun bidang lainnya. Hal ini
disebabkan karena sifat logam yang bisa diubah, sehingga pengetahuan
tentang metalurgi terus berkembang.
Dalam bidang teknik, terutama di teknik industri sangat penting
mempelajari secara baik tentang bahan-bahan karena bahan tersebut
digunakan untuk berbagai keperluan, salah satunya seperti sifat mekanik
yaitu kekerasan. Pengujian kekerasan sangat dibutuhkan dalam hal ini
Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik dari suatu material.
Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang
dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan dan deformasi plastis.
Maka dapat didefinisikan bahwa kekerasam sebagai kemampuan suatu
material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan).
Oleh karena itu diperlukan adanya pengujian material yang akan
digunakan sebelum diputuskan layak tidaknya material tersebut di
pakai.Secara mekanik pengujian yang di pakai harus dapat melihat sifat
mekanik pada material tersebut.Salah satu pengujian yang dilakukan
adalah pengujian kekerasan.
Pengujian kekerasan ada berbagai macam dan salah satunya yaitu
pengujian rockwell. Pengujian rockwell merupakan metode yang paling
umum digunakan karena simple dan tidak menghendaki keahlian khusus.
Digunakan kombinasi variasi indenter dan beban untuk bahan metal dan
campuran mulai dari bahan lunak sampai keras.
B. Tujuan
Tujuan pengujian kekerasan rockwell ini adalah sebagai berikut :
1.
Mengetahui kekerasan logam (bahan) sebagai ukuran ketahanan
http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan- -
8/10/2019 Rockwell Testing
6/20
2
logam tersebut terhadap deformasi plastis.
2. Mengetahui kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan
material terhadap benda uji (speciment) yang berupa bola baja
ataupun kerucut intan yang ditekankan pada permukaan material uji
tersebut.
3. Mampu membaca skala pada mesin uji.
4. Mampu mengoperasikan mesin uji kekerasan.
C. Manfaat
Manfaat pengujian kekerasan rockwell ini adalah sebagai berikut :
1. Memahami dan tahu terhadap cara kerja alat pengujian kekerasan.
2. Mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan bahan.
3.
Mengetahui angaka kekerasan suatu bahan.
4. Mengetahui perubahan kekerasan terhadap setiap perlakuan.
-
8/10/2019 Rockwell Testing
7/20
3
BAB II
LANDASAN TEORI
A.Pengujian Bahan (Uji Kekerasan)
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 deformasi plastis. Deformasi plastis sendiri
suatu keadaan dari suatu material ketika material tersebut diberikan gaya maka
struktur mikro dari material tersebut sudah tidak bisa kembali ke bentuk asal
artinya material tersebut tidak dapat kembali ke bentuknya semula. Lebih
ringkasnya kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk
menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan).
Di dalam aplikasi manufaktur, material dilakukan pengujian dengan dua
pertimbangan yaitu untuk mengetahui karakteristik suatu material baru dan
melihat mutu untuk memastikan suatu material memiliki spesifikasi kualitas
tertentu.Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4
macam metode pengujian kekerasan, yakni :
1. Brinnel (HB / BHN)
Pengujian kekerasan dengan metode Brinnel bertujuan untuk
menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material
terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji
tersebut (spesimen). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan untuk
material yang memiliki permukaan yang kasar dengan uji kekuatan berkisar
500 - 3000 kgf. Identor (Bola baja) biasanya telah dikeraskan dan diplating
ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten.
Uji kekerasan Brinnel dirumuskan dengan :
Dimana :
D = Diameter bola (mm)
d = impression diameter (mm)
F = Load (beban) (kgf)
HB = Brinell result (HB)
http://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-#uji%20kekerasanhttp://www.alatuji.com/kategori/201/brinnel-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/201/brinnel-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-#uji%20kekerasanhttp://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-#uji%20kekerasanhttp://www.alatuji.com/kategori/201/brinnel-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/article/detail/3/what-is-hardness-test-uji-kekerasan-#uji%20kekerasan -
8/10/2019 Rockwell Testing
8/20
4
Gambar 1. Pengujian Brinnel
Gambar 2. Perumusan Untuk Pengujian Brinell
2.
Rockwell (HR / RHN)
Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan
menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material
terhadap indentor berupa bola baja ataupun kerucut intan yang ditekankan
pada permukaan material uji tersebut.
http://www.alatuji.com/kategori/202/rockwell-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/202/rockwell-hardness-tester -
8/10/2019 Rockwell Testing
9/20
5
Gambar 3. Pengujian Rockwell
Untuk mencari besarnya nilai kekerasan
dengan menggunakan metode Rockwell
dijelaskan pada gambar 4, yaitu pada
langkah 1 benda uji ditekan oleh
indentor dengan beban minor (Minor
LoadF0) setelah itu ditekan dengan
beban mayor (major Load F1) pada
langkah 2, dan pada langkah 3 beban
mayor diambil sehingga yang tersisa
adalah minor load dimana pada kondisi
3 ini indentor ditahan seperti kondisi
pada saat total load F yang terlihat pada
Gambar 4.
Besarnya minorload maupun major load
tergantung dari jenis material yang akan
di uji.
Gambar 4. Prinsip Kerja Metode Pengukuran Kekerasan Rockwell
Dibawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk mencari
besarnya kekerasan dengan metode Rockwell.
HR = E e
Dimana :
F0 = Beban Minor (Minor Load) (kgf)
F1 = Beban Mayor (Major Load) (kgf)
F = Total beban (kgf)
-
8/10/2019 Rockwell Testing
10/20
6
e = Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi
dengan 0.002 mm
E = Jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero
reference line yang untuk tiap jenis indentor berbeda-
beda
HR = Besarnya nilai kekerasan dengan metode hardness
3. Vikers (HV / VHN)
Pengujian kekerasan dengan metode Vickers bertujuan menentukan
kekerasan suatu material dalam yaitu daya tahan material terhadap indentor
intan yang cukup kecil dan mempunyai bentuk geometri berbentuk piramid
seperti ditunjukkan pada gambar 3. Beban yang dikenakan juga jauh lebih
kecil dibanding dengan pengujian rockwell dan brinel yaitu antara 1 sampai
1000 gram.
Angka kekerasan Vickers (HV) didefinisikan sebagai hasil bagi
(koefisien) dari beban uji (F) dengan luas permukaan bekas luka tekan
(injakan) dari indentor(diagonalnya) (A) yang dikalikan dengan sin
(136/2). Rumus untuk menentukan besarnya nilai kekerasan dengan
metode vikers yaitu :
Gambar 5. Pengujian VikersGambar 5.1. Bentuk Indentor Vickers
(Callister, 2001)
http://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-tester -
8/10/2019 Rockwell Testing
11/20
7
(1)
(2)
(3)
Dimana :
HV = Angka kekerasan VickersF = Beban (kgf)
d = diagonal (mm)
4. Micro Hardness (knoop hardness)
Mikrohardness test tahu sering disebut dengan knoop
hardnesstesting merupakan pengujian yang cocok untuk pengujian material
yang nilai kekerasannya rendah. Knoop biasanya digunakan untuk
mengukur material yang getas seperti keramik.
Gambar 6 Bentuk Indentor Knoop ( Callister, 2001)
B.Perlakuan Panas
Macam-masam proses perlakuan panas :
1. Thermal Treatments.
2. Thermochemical Treatment.
3. Inovatif Surface Treatment.
http://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-testerhttp://www.alatuji.com/kategori/205/digital-hardness-tester -
8/10/2019 Rockwell Testing
12/20
8
Pada tiap perlakuan panas diatas mempunyai pengaruh yang berbeda
beda pada kekerasan misalnya thermochemical treatments, pengaruhnya
terhadap kekerasan hanya pada kedalaman tertentu dari benda kerja, sesuai
dengan yang diinginkan pada pengujian kekerasan yang dilakukan, perlakuan
panas yang digunakan adalah thermal treatment yang meliputi : annealing (full
annealing, recrystalization annealing, stress relief annealing ), normalizing,
hardening, tempering.
Tiap-tiap perlakuan panas memberikan efek yang berbeda pada bahan
yang dikenai, sedangkan pada thermal treatment prosesnya meliputi:
1.
Hardening
Adalah proses pemanasan logam ( baja ) diatas temperature
kritis untuk beberapa waktu, lalu dicelupkan kedalam media
pendingin, dengan cara seperti ini tingkat kekerasan akan
meningkat. Hardening juga dapat didefinisikan sebagai suatu
proses yang bertujuan untuk mendapatkan struktur martensite yang
keras dengan sifat kekerasan yang tinggi dan kekenyalan yang
rendah.
2. Tempering
Adalah memanaskan kembali baja yang telah dikeraskan untuk
menghilangkan tegangan dalam. Pada proses tempering baja yang
telah diheat treatments dipanasi kembali pada suhu 150oC - 650oC.
3.
Anealing
Adalah proses heat treatment dimana pemanasannya dilakukan
sampai mencapai temperature tertentu, dan ditahan pada
temperature tertentu yang diinginkan, kemudian didinginkan
perlahan. Tujuan anealing adalah untuk menghilangkan tegangan
dalam. Pada peristiwa ini dilakukan pemanasan sampai diatas suhu
kritis ( 60 oC ), kemudian setelah suhu rata didinginkan di udara.
-
8/10/2019 Rockwell Testing
13/20
9
BAB III
JOB SHEET PRAKTIKUM
A.Judul : Uji Kekerasan Menggunakan Rockwell Hardness Tester
B.Tujuan : Untuk mengetahui kekuatan bahan logam melalui suatu
pengujian.
C.Alat dan Bahan :
1.
Mesin Bubut
2. Amplas
3. Jangka Sorong
4.
Rockwell Hardness Tester
5. Oven
6. Baja St.37 d = 15 mm dan tebal 15mm
7.
Media Hardening : air / oli
8.
Indentor bola dan kerucut
D.Langkah Kerja :
1. Menyiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Memotong benda kerja sebanyak 2 buah dengan 25 mm, tebal 15 mm.
3.
Kemudian pada kedua ujung permukaan benda kerja di bubut rata
menggunakan mesin bubut. Setelah itu di ampalas agar permukaan lebih
rata dan halus pada saat pengujian.
Gambar7. Benda Kerja Hasil Pembubutan
-
8/10/2019 Rockwell Testing
14/20
10
4.
Setelah di amplas kemudian kedua spesimen tersebut di masukkan ke dalam
oven. Untuk proses Anneling dan Hardening spesimen dipanaskan sampai
suhu 900 C.
5.
Setelah mencapai suhu 900 C kedua spesimen tersebut didiamkan terlebih
dahulu sekitar 1520 menit sebelum dikeluarkan dari oven.
Gambar8. Benda Didiamkan Dioven
6.
Untuk proses Anneling spesimen dikeluarkan lalu dibiarkan sampai dingin
secara perlahanlahan.
Gambar 9. Benda Untuk Annaeling
7. Sedangkan untuk proses Hardening setelah spesimen dikeluarkan dari oven
kemudian spesimen tersebut dimasukkan ke dalam air lalu tunggu sekitar 3
5 menit lalu diangkat.
-
8/10/2019 Rockwell Testing
15/20
11
8.
Melakukan uji kekerasan dengan menggunakan alat Rockwell Hardness
Tester.
Langkah kerja untuk proses Anneling :
1.
Benda kerja yang sudah di oven pada proses Anneling dipasang pada
alat penguji sampai menyentuh indentor dan pada skala kecil sampai
menunjukkan titik 0. Indentor yang digunakan pada proses ini adalah
berbentuk bola dan pembebanan yang diberikan adalah 100 kgF.
Gambar 10. Pemasangan Benda Kerja
2. Kemudian mengatur titik 0 pada skala besar. Dalam praktek pengujian
bahan ini titik 0 harus tepat berada pada titik C.
-
8/10/2019 Rockwell Testing
16/20
12
Gambar 12. Penyettingan Titik 0
3.
Setelah sesuai dengan titik C kemudian tuas digerakkan untuk proses
loading dan spesimen mendapat tekanan pada titik I lalu diamati dan
dicatat hasilnya.
Gambar 13. Menggerakan Tuas
-
8/10/2019 Rockwell Testing
17/20
13
4.
Setelah selesai pada titik I, tuas dikembalikkan terlebih dahulu lalu
pindah pada titik ke II dan ke III dengan menggeser spesimen dan
langkah yang sama seperti pada titik ke I kemudian diamati dan
dicatat hasilnya.
Langkah kerja untuk proses Hardening :
1. Spesimen yang sudah di oven pada proses Hardening dipasang pada
alat penguji sampai menyentuh indentor dan pada skala kecil sampai
menunjukkan titik 0. Indentor yang digunakan pada proses Hardening
adalah berbentuk kerucut dan pembebanan yang diberikan adalah 150
kgF.
2. Kemudian mengatur titik 0 pada skala besar. Pada praktek ini titik 0
harus tepat berada pada titik C.
Gambar 14. Penyettingan Titik 0
3.
Setelah sesuai dengan titik C kemudian tuas digerakkan untuk proses
loading dan spesimen mendapat tekanan pada titik I lalu diamati dan
dicatat hasilnya.
-
8/10/2019 Rockwell Testing
18/20
14
Gambar 15.Menggerakan Tuas
4. Setelah selesai pada titik I, tuas dikembalikkan terlebih dahulu lalu
pindah pada titik ke II dan ke III dengan menggeser spesimen dan
langkah yang sama seperti pada titik ke I kemudian diamati dan di
catat hasilnya.
E.Hasil Pengujian
1. Aneling
NoTitik
Pengujian
Jarak LoadKekerasan
1 2 3
1 100 35.5 HRC
2 1 ke 2 2.6 mm 100 35 HRC
3 3 ke 3 4.7 mm 100 35 HRC
2. Hardening
NoTitik
Pengujian
Jarak LoadKekerasan
1 2 3
1 150 36 HRC
-
8/10/2019 Rockwell Testing
19/20
15
NoTitik
Pengujian
Jarak LoadKekerasan
1 2 3
2 1 ke 2 4 mm 150 35.5 HRC
3 3 ke 3 8 mm 150 36 HRC
F.Keselamatan Kerja
Untuk melakukan pengujian perhatikan hal-hal berikut ini :
1. Lakukan pengujian sesuai petunjuk
2.
Hindarkan alat-alat jatuh
3.
Gunakan alat sesuai fungsinya
4. Sebelum pengujian periksa kembali apakah semua persiapan sudah benar
5. Selama pengujian harus memperhatikan penunjukan pembebanan dan
pemakaian indentor
6. Pengujian dilakukan minimal tiga kali penekanan pada satu spesimen
-
8/10/2019 Rockwell Testing
20/20
16
BAB IV
PENUTUP
A.Simpulan
Setelah penulis membaca dari semua referensi yang di dapatkan dan dari
penyusunan makalah ini maka penulis dapat menyimpulkan bahwa pada
akhirnya penulis dapat :
1. Mengetahui tentan pengertian uji kekerasan.
2. Mengetahui tentang pengertian proses pengujian bahan secara Anneling.
3.
Mengetahui tentang pengertian proses pengujian bahan secara Hardening.
B.Saran
Adapun saran-saran yang dapat diberikan kepada pembaca laporan
pengujian bahan ini adalah bahwa dalam pengujian suatu bahan diperlukan
kerja keras dan kesabaran dalam menguji secara hardening dan aneling suatu
bahan tersebut dan harus terus belajar untuk mempraktikan supaya menambah
pengalaman.
top related