hardnest test al amin mustofa

7/23/2019 Hardnest Test Al Amin Mustofa

http://slidepdf.com/reader/full/hardnest-test-al-amin-mustofa 1/20

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penelitian serta pengujian suatu bahan sangatlah perlu dilakukan untuk

menentukan sifat-sifat dari suatu bahan sehingga dapat dimanfaatkan dalam suatu

kontruksi dengan keamanan yang terjamin. Para perancang tentunya selalu

memusatkan perhatian dalam suatu kontruksi yang berkualitas tinggi dengan biaya

relatif terjangkau. Maka perlu diperhatikan beberapa masalah yang mungkin timbul

pada kontruksi dengan memperhitungkan beberapa bahan yang sesuai dengan

kontruksi yang direncanakan.

1.2 Tujuan Pengujian

Adapun tujuan pengujian HARD!"" #!"# adalah$

1. Dapat melakukan percobaan kekerasan bahan%

&. Dapat menentukan'membedakan kekerasan bahan antara sebelum dan

sesudah di Hardening dan di Tempering .

(. Dapat menentukan kekerasan material berdasarkan metode diba)ah ini$

a. *rinell

b. Rock)ell

c. +ickers

1.3 Kompeteni

,ekerasan adalah kemampuan sebuah benda atau material terhadap penetrasi'daya

tembus dari benda lain yang lebih keras% pengujian kekerasan merupakan salah satu

dari sekian banyak pengujian kekerasan yang dipakai% karena dapat dipakai pada

benda uji yang kecil tanpa kesulitan mengenai spesifikasi.

,ekerasan suatu bahan dapat ditentukan melalui berbagai macam cara

pengujian% diantaranya adalah $

1. Pengujian kekerasan dengan metode *rinell.



&

&. Pengujian kekerasan dengan metode Rock)ell.

(. Pengujian kekerasan dengan metode +ickers.

Pengujian kekerasan *rinell adalah dengan menggunakan bola baja yang

dikeraskan% yang berdiameter D kemudian ditekan pada permukaan benda.

Pengujian kekerasan Rock)ell sangat cocok untuk semua material% baik

lunak maupun keras. Penggunaan dan penekanan dapat dilakukan dengan leluasa.

Penetrator yang sering digunakan pada percobaan Rock)ell adalah intan 1& o dan

bola baja1.

1

inchi.

Pengujian kekerasan +ickers mempunyai kesamaan dengan pengujian

*rinell% kedua-duanya dapat diukur dengan leluasa pada permukaan. #etapi

penetrator yang digunakan berbeda. Pengujian kekerasan +ickers menggunakan

intan dengan sudut 1(o /berbentuk piramida0 sebagai indentor.

Pengujian kekerasan yang paling banyak dipakai adalah penekanan tertentu

pada benda uji dengan beban tertentu% dengan mengukur bekas penekanan% ini

disebabkan oleh timbulnya gaya luar kemudian diuji sampai dimana kekuatan bahan

tersebut. ntuk lebih jelasnya akan diuraikan pada bab selanjutnya.

BAB II



(

TE!"I DA#A" PEN$U%IAN

2.1 Teori Daar

,ekerasan adalah sebagai tahanan sebuah benda /benda kerja0 terhadap

penetrasi'daya tembus dari benda yang lainnya yang lebih keras /penetrator0.

1. ,ekerasan adalah suatu sifat mekanik bahan yang sebagian besar dipengaruhi

oleh unsur-unsur paduannya. ,arbon didalam besi /2e0 secara pasti

mempengaruhi kualitasnya% dan kekerasan yang dibutuhkan dapat dicapai

dengan perlakuan panas.&. Dari beberapa penyelidikan% bah)a bahan akan bertambah kekerasannya bila

dikerjakan dengan cold )orked /misalnya pengerolan dan penarikan0.

2.2 &eto'e Brinell

Pengujian terdiri dari pemberian beban dari suatu bola baja yang berdiameter

/D0% dengan beban /20 terhadap benda kerja dan dengan mengukur diameter rata-rata

/d0 dari identasi pada permukaan benda setelah beban dilepaskan'dihilangkan.

,ekerasan *rinell /H*0 merupakan hasil bagi yang didapat dari pembagian beban 2

/kg0 dengan kur3a luas permukaan tersebut dianggap sebagai suatu bagian dari bola

baja yang berdiameter /D0.

#abel &.1 Rumus mendapatkan harga kekerasan *rinell /H*0.



4

No #im(ol Keterangan #atuan

1

2

3

)

*

D

+

D

HB

H

Diameter (ola (aja ,in'entor-

Be(an pengujian

Diameter ratarata in'entai

Kekeraan Brinell

Be(an pengujian

Lua permukaan in'entai

0//

&

&& d D D D

F

−−π

Ke'alaman in'entai

mm

kg./

mm

HB

mm

2 D

D h

$am(ar 2.1 Pembebanan dengan Penetrator *ola *aja pada Metode *rinell

Ta(el 2.2 Memperlihatkan Hubungan dari Penetrator-penetrator dan *ahan-bahan.



5

6oad

Ratio

D7

*all Diameter

*rinell

Hardness

Range

Applicatio

n

1

/,P0

5

/,P0

&%5

/,P0

1%&5

/,P0

1

/,P0

(&84&

/(09(55 /950 1:(8 /1:9%50

458%58

/4%80&84%& /(0 14( - 845

"teel grey cast

iron

189

/10&45 /&50 1&%8 /&%50

15&%8

/15%08%9/10 4: ; (15

on metals

grey cast

iron

aluminium

bend trenbed

5 485 /50 1&& /1&50 ( /(1%&0 9%48 /9%:0 48%( /50 &(%8 ; 15:Aluminium

annelead

&%5&45&

/&50

1&%8

/&%5015&%8(/15%0 (:%&5 /(%80 &4%5& /&%50 11%8 ; 98

*erring

metals

1%&5 1&&5 /1&50 ( /(1%&0 9%48 /9%0 18%51 /&0 11%99 /1%&0 ; (8 6ead

%5 48%( /501&&%5

/1&%50(%4 /(%10 9%:5 /%50 4%8 /%50 &%4 ; 15%:

+ern sell

metals

,eterangan $

1. ,ekerasan *rinell dinotasikan dengan symbol H* yang didahului dengan harga

standart kekerasan untuk kondisi-kondisi pengujian% yaitu $

Diameter bola baja < 1 mm

*eban < ( kg.f

6ama pembebanan < /1 ; 150 detik

&. ntuk kondisi-kondisi yang lain% symbol H* dilengkapi dengan inde= yang

menunjukkan kondisi-kondisi dengan urutan sebagai berikut $

,ekerasan *rinell

*eban

6ama pembebanan



>ontoh $

(5 H* 5 ' 95 ' & ' berarti $

,ekerasan *rinell < (5 H*

Diameter bola baja yang diukur < 5 mm

*eban yang ditekan < 95 kg.f

6ama pembebanan < & detik

2.3 &eto'e "o0kell

Rock)ell merupakan metode yang paling umum digunakan karena simpledan tidak menghendaki keahlian khusus. Pada metode Rock)ell digunakan

kombinasi 3ariasi indenter dan beban untuk bahan metal serta campuran

mulai dari bahan lunak dan keras.

Ta(el 2.3 Mendapatkan Harga ,ekerasan Rock)ell >.

o"imbol ,eterangan *esaran

1.

&.

(.

4.

5.

.

9.

:.

8.

-

-

2

21

2

-

-

c

HR>

"udut puncak kerucut dari permata

7ari-jari kur3a puncak kerucut

*eban a)al

*eban tambahan

*eban total < 2 ? 21 < 1 ? 14

,edalaman indentasi dengan beban a)al sebelum

beban tambahan diberikan

Pertambahan kedalaman indentasi dengan.

beban tambahan

Pertambahan kedalaman indentasi permanen

dengan beban a)al setelah beban tambahan

disingkirkan% dan pertambahannya dinyatakan

dengan satuan %& mm

,ekerasan Rock)ell > 1 c

1&

%& mm

1 kg.f

14 kg.f

15 kg.f

-

-

-

-



9

2o 2o 2o

1

$am(ar 2.& Pembebanan dengan Penetrator Diamond 1& pada Metode

Rock)ell >.

54 21 (( (

1:9 8

&

1%& mm

1

:

%& mm

89



7 865

1

2 43

2 2

F1

Fo Fo

130

30

0

10,2 mm

D

:

Ta(el 2.) Mendapatkan ,ekerasan Rock)ell *

o "imbol ,eterangan *esaran

1.

&.

(.

4.

5.

.

9.

:.

D

2

21

2

-

-

c

HR*

Diameter bola baja

*eban a)al

*eban tambahan

*eban total < 2 ? 21 < 1 ? 8

,edalaman indentasi dengan beban a)al

sebelum beban tambahan diberikan

Pertambahan kedalaman indentasi dengan

beban tambahan

Pertambahan kedalaman indentasi permanen

dengan beban a)al sesudah beban tambahan

dihilangkan% dan pertambahannya dinyatakan

dalam suatu satuan %& mm

,ekerasan Rock)ell * < 1( c

1%5:9 mm /1'10

1 kg.f

8 kg.f

1 kg.f

-

-

-

-

51(

9 %& mm

$am(ar 2.3. Pembebanan dengan penetrator bola baja

@

1.1

pada metode

:



8

Ta(el 2.* Hubungan antara Penetrator dengan *eban yang digunakan.

roup Methode Penetrator Mayor 6oad Miner 6oad

/kg.f0 /kg.f0

HR*

HR>

1'1B *all

1& diamond

8:%9 /10

1491 /150

8:%9 /10

8:%9 /10

HRA

HRD

HR*

HR

HRH

HR,

1& diamond

1& diamond

1':B ball

1'1B ball

1':B ball

1':B ball

5::%4 /0

8: /10

8:%9 /10

1419 /150

5::%4 /0

1491 /150

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

HR6

HRM

HRP

HRR

HR"

CB ball

CB ball

CB ball

B ball

B ball

5::%4 /0

8:%9 /10

1491 /150

5::%4 /0

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

8:%9 /10

&5

( 45

1& diamond

1&

diamond1& diamond

1491%1 /150

&84%& /(0441%( /450

&8%4& /(0

&8%4& /(0&8%4& /(0

15 #

( #

45 #

1'1B ball

1'1B ball

1'1B ball

149%1 /150

&84%& /(0

4&&%( /450

&8%4& /(0

&8%4& /(0

&8%4& /(0

,eterangan $

,ekerasan Rock)ell dinotasikan dalam symbol HR yang didahului dengan

harga kekerasan dan dilengkapi dengan huruf yang menunjukkan skala'satuannya.

>ontoh $

HR> $ - ,ekerasan Rock)ell <

- Dengan skala < >

2.) &eto'e i0ker



1

Endentor dari permata yang digunakan pada pengujian ini yang berbentuk

piramida dengan bidang alas bujur sangkar dengan sudut puncak yang khusus.

Dengan memberikan beban pada logam /benda kerja0 dengan beban 2 dan diagonal

indentasi pada benda kerja diukur setelah beban disingkirkan.

,ekerasan +ickers /H+0 adalah suatu hasil bagi yang didapatkan dengan

membagi beban yang dikenakan 2 /kg.f0 dengan luasan bentangan pada permukaan

indentasi /mm&0 dan benda kerja% dengan memperhatikan bentuk piramida dengan

alas bujursangkar dan diagonal d serta mempunyai sudut puncak yang sama dengan

indentor dan permata.

Ta(el 2. Rumus Mendapatkan Harga ,ekerasan +ickers /H+0

o"imbol ,eterangan "atuan

1.

&.

(.

4.

-

2

D

H+

"udut puncak dengan indentor yang

berbentuk piramida < 1(

*eban yang diberikan

Diameter rata-rata yang didapat dari

diagonal d1dan d&

,ekerasan +ickers

Indentasi Luasan

diberikan yang Beban

2 F sin 136 °

2

d

2 =1,854

F

d

2

/ 0

kg.f

mm



F

2

1

3

d1

d11

11

$am(ar 2.) Pembebanan dengan Penetrator Diamond 1( pada Metode +ickers.

2.* Alatalat 4ang 'igunakan

Adapun alat-alat yang digunakan pada percobaan ini adalah $

1. Precision Hardness #ester ; !HM FM ; 15 dan perlengkapannya.

&. #est piece.

(. "top )atch.

4. Mistar.

5. Penetrator bola baja.

. Penetrator mata intan.

9. ,aca pembesar



3

4

1

6 7

1&

$am(ar 2.* Precision Hardness #ester ; !HM FM ; 15

,eterangan $

1. Handel pemutar beban

&. ,aca pembesar

(. Mistar

4. Dial indicator

5. 6andasan benda uji

. Hand )hell

9. Pengatur beban



1(

$am(ar 2. #est Piece $am(ar 2.5 "top Gatch

$am(ar 2.6 Mistar $am(ar 2.7 Penetrator *ola *aja

54(&1 9



14

BAB III&ET!DE PEN$U%IAN

3.1 Langka8langka8 Per0o(aan

3.1.1 Kekeraan Brinell

1. Pasang landasan benda uji pada kedudukannya%

&. erakkan handle pada posisi 1 /satu0%(. Pasang penetrator bola baja pada kedudukannya% kencangkan mur benam

dengan menggunakan kunci 6%

4. Pilih beban yang sesuai dengan diameter penetrator dan bahan

5. Pasang lensa pembesar yang dikehendaki dengan membuka tutup atas

terlebih dahulu%

. 6etakkan benda uji pada landasan dan kencangkan sedikit dengan

memutar Hand Gell%

9. erakkan tuas dari posisi 1 keposisi & dan lanjutkan keposisi ( secara

perlahan-lahan /merupakan beban a)al0%

:. #uas gerakkan lagi keposisi 4% tunggu beberapa detik hingga jarum

penunjuk diam%

8. arakkan kembali tuas keposisi 1%

1. yalakan lampu%

11. Pasang mistar yang sesuai dengan lensa pembesar% ukur bekas lekukan

yang terlihat pada kaca pembesar atau mistar% dan

1&. Hitung kekerasan benda uji.

3.1.2 Kekeraan "o0kell

1. Pasang landasan benda uji pada kedudukannya %

&. erakkan tuas pada posisi 1 /satu0%

(. Pasang penetrator /1'1B atau diamond 1&0 pada kedudukannya dan

kencangkan mur benamnya%



15

4. Pilih beban yang sesuai dengan penetratornya%

5. 6etakkan benda uji pada landasan dan kencangkan sedikit dengan

memutar Hand Gell%

. erakkan tuas dari posisi 1 keposisi & dan selanjutnya keposisi ( secara

perlahan-lahan /beban a)al0%

9. Atur dial indicator /jarum penunjuk0 pada posisi /nol0 dengan memutar

ring /skala luar HR*% skala dalam untuk HR>0%

:. erakkan tuas keposisi 4 /empat0 tunggu beberapa detik hingga jarum

penunjuk diam%

8. erakkan kembali tuas keposisi ( /tiga0% dan

1. *aca kekerasan benda uji pada dial indicator sesuai dengan penunjuk

jarum.

3.1.3 Kekeraan i0ker

1. Pasang landasan benda uji pada kedudukan%

&. erakkan handle pada posisi 1 /satu0%

(. Pasang penetrator diamond dengan sudut 1(%

4. *eban yang dikenakan $ 1%(%5 kg dengan tambahan bandul pada bagian

belakang mesin !HM FM-15% sedangkan beban $ 1%(%1 kg

tanpa tambahan bandul%

5. ntuk beban 1 s'd 1 kg% mula-mula tuas diputar dari posisi 1 /satu0

keposisi & /dua0% dan selanjutnya keposisi ( /tiga0 secara perlahan-lahan

/tidak sampai keposisi 40%

. ntuk beban ( s'd 1 kg% tuas diputar sampai keposisi 4 /empat0%

9. erakkan kembali tuas keposisi 1 /satu0%

:. Pasang lensa pembesar yang dikehendaki dengan membuka tutup atas

terebih dahulu%

8. kur kedua diagonal bekas penekanan pada kaca pembesar% kemudian

ambil harga rata-ratanya% dan

1. Hitung kekerasan benda uji.



1

BAB I

ANALI#A DATA

&ateri praktikum 9 HA"DNE## TE#T

Nama praktikan 9 AL A&IN &U#T!+A

Nim 9 12213:1:1*

Kela 9 A 1

#emeter 9 II ,Dua-

).1 Data 8ail pengamatan

Dari hasil pengamatan pada percobaan yang kami lakukan di 6aboratorium%

maka kami dapat mengambil hasil sebagai berikut $

Ta(el ).1 Data 8ail pengamatan pertama &eto'e "o0kell ;

No Ba8an &eto'e penetrator

Be(an

,Kg./-

<aktu

,'etik-

Harga Kekeraan

1 "# (9 Rock)ell 1& 1(%&5 1& HR*

Harga ,ekerasan ji Rock)ell > 12 H"B

Ta(el ).2 Data 8ail pengamatan ke'ua &eto'e "o0kell ;

No Ba8an &eto'e penetrator

Be(an

,Kg./-

<aktu

,'etik-

Harga Kekeraan

1 "# (9 Rock)ell 1& 15 1%11 9 HR>

Harga ,ekerasan ji Rock)ell > 5 H";



19

).2 Keuntungan 'an kerugian

"etelah mengamati dan memahami teori-teori% cara kerja dan data perhitungan

pengujian% maka dapat ditentukan keuntungan dan kerugian dari masing-masing

metode pengujian kekerasan tersebut.

A. Metode *rinell

,euntungan $

- Mudah dalam pelaksanaan

- Dapat dilakukan dengan logam yang tidak homogen

,erugian $

- ,etelitian metode ini kurang dibandingkan dengan metode +ickers

- >acat benda uji pada metode ini cenderung lebih besar

*. Metode Rock)ell

,euntungan $

- ,etelitian pengukuran kekerasan tinggi

- >acat permukaan benda uji akibat penekanan cenderung lebih kecil

,erugian $

- #idak dapat menentukan kekerasan pada material yang tidak

homogen

- ,emungkinan kesalahan pengukuran bila bekas penekanan kecil

>. Metode +ickers

,euntungan $



1:

- Penetratornya dapat melakukan uji kekerasan baik untuk uji yang

lunak maupun keras

- Dengan sudut penetratornya yang kecil maka bekas penekanan

benda uji juga kecil

,erugian $

- *ahan yang homogen% seperti besi tuang tidak dapat

dipertanggungja)abkan kekerasannya dengan metode ini

- Permukaan benda uji harus licin sehubungan penetratornya kecil

BAB

KE#I&PULAN DAN #A"AN



18

*.1 Keimpulan

"etelah melakukan percobaan IHARD!"" #!"#B% maka dapat disimpulkan

sebagai berikut $

1. Pengujian yang digunakan dalam percobaan adalah metode RF>,G!66 .

&. Dalam percobaan ini menggunakan beban dan diameter penekanan yang

berbeda dan memiliki harga yang berbeda.

(. Dari hasil percobaan diperoleh kesimpulan bah)a harga kekasaran kedua

percobaan tersebut% yakni percobaan pertama Rock)ell > dengan harga

kekasaran 1& HR>% dan pada percobaan kedua Rock)ell > dengan harga

kekasaran 9 HR>.

*.2 #aran

Dari hasil percobaan HARD!"" #!"# tersebut% penulis memberikan saran-

saran sebagai berikut $

1. "ebelum melakukan percobaan ini hendaknya mempelajari teori dan

mempraktekkan dengan baik dan benar.

&. "ebaiknya alat-alat yang digunakan bisa berfungsi dengan baik% demi

kelancaran proses praktikum.

DA+TA" PU#TAKA



&

1. A% Pujatmaka. 188&. Daftar Table Baja. 7akarta $ !rlangga

&. % ieman. 18:5. Elemen Mesin I, Antoni *udiman. 7akarta$ !rlangga

(. eorge 6o3e. 18:5. Teori Dan Praktek erja Logam, Haru A.R. 7akarta$

!rlangga

4. Er. H. Ramli sman% M.# &1 7ob "heet. Hardness test!6hokseuma)e$

Politeknik egeri 6hokseuma)e.

5. ,iyokatsu "uga. 189: Dasar"dasar Peren#anaan Dan Pemili$an Elemen Mesin

"ularso. *andung$ Praya Paramita

hardnest test al amin mustofa

Documents