MAKALAH

PENGUJIAN TEKAN

(Mesin Uji Vickers)

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengujian Bahan

Dosen Pengampu :Heri Yudiono, M.T

Disusun oleh:

KELOMPOK 6

M Arif Setyo U 5201409087

Joko Nuryanto 5201409093

Tatang Solehan 5201409096

Ali Nurrohman 5201409107

Eko Suryanto 5201409112

Galih Prasetyo 5201409118

Edy Suharsono 5201409120

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2012

BAB 1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kita mengenal yang namanya material. Ilmu material/bahan

merupakan pengetahuan dasar tentang struktur, sifat-sifat dan pengolahan bahan.

Material teknik dapat diklasifikasikan menjadi 5 :

(a) Logam,

(b) Keramik,

(c) Polimer,

(d) Komposit,

(e) Semikonduktor.

Material dalam pengunanya dikenakan gaya atau beban. Karena itu perlu

diketahui karakter material agar deformasi yg terjadi tidak berlebihan dan tidak

terjadi kerusakan atau patah. Karakter material tergantung pada:

– Komposisi kimia

– Struktur mikro

– Sifat material: sifat mekanik, sifat fisik dan sifat kimia

Jenis material teknik yang dipakai secara luas dalam teknologi modern

adalah baja. Baja adalah material logam yang dapat dipakai secara fleksibel dan

mempunyai beberapa karakteristik. Material ini kuat dan siap dibentuk menjadi

bermacam-macam keperluan teknik. Material ini berspektrum luas dan

mempunyai kemampuan berdeformasi secara permanen yang merupakan modal

penting dalam menentukan harga tegangan luluh pada berbagai beban.

Berbagai material logam tidak dalam bentuk murni dipakai dalam teknik,

tetapi dipakai dalam bentuk paduan, misalnya : paduan besi dan baja (dari Fe),

aluminium (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), nikel (Ni), paduan seng (Zn) dan

tembaga (Cu) (perunggu).

Dalam usaha memperbaiki sifat-sifat mekanik permukaan suatu logam

(baja) biasa dilakukan dengan proses pengerasan permukaan. Proses

pengerasan permukaan (Surface Hardening), adalah suatu pengerasan material

pada bagian permukaan, sehingga bagian dalam-nya tetap bersifat ulet. Bila

material ini dibuat semua bagian keras, selain biaya pembuatan lebih mahal,

sifatnya adalah fragile (getas/mudah patah). Satu diantara metode pengerasan

permukaan suatu material adalah dengan menggu-nakan teknik nitridasi dengan

plasma lucutan pijar. Dengan proses nitridasi ini dapat meningkatkan kekerasan

permukaan suatumeterial sehingga mampu mengurangi laju keausan akibat

gesekan dan mampu menahan gaya gaya dinamis. Dalam hal ini,tujuannya

adalah untuk mengeraskan permukaan komponen-konponen mesin yang

selalu bergesekan dengan komponen lainnya misalnya seperti ring seker, poros

engkol, roda gigi dan lain sebagainya, sehingga umur pemakaian komponen

tersebut lebih lama. Namun sebelum dicoba pakai dalam kehidupan

sehari-hari,material tersebut haruslah diuji dan pengujian yang kita butuhkan

dalam ghal ini adalah uji kekerasan.

Pengujian dalam proses produksi untuk bahan industri dapat dilakukan

dengan dua cara, yaitu :

Pengujian merusak (destructif test)

Pengujian tak merusak (nondestructif test)

Guna pengujian dilakukan adalah untuk :

Melihat kemungkinan adanya cacat pada bahan

Memberikan jaminan kualitas pada penggunaan material atau

bahan.

Pengujian merusak adalah Pengujian yang dilakukan dengan merusak bahan

yang dimaksud. Pengujian ini juga disebut pengujian mekanik. tujuan

Pengujian Mekanik. Untuk mendapatkan sifat-sifat mekanik suatu material

atau bahan, dengan melihat kelakuan atau respon material tersebut terhadap

pembebanan mekanik yang diberikan

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 .

Pengujian 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.

BAB II

PENGUJIAN KEKERASAN MESIN VICKERS

Pengertian

Pengujian kekerasan merupakan suatu pengujian yang digunakan untuk

mengetahui harga kekerasan dari suatu material, dimana kekerasan dapat

didefinisikan sebagai ketahanan suatu material terhadap deformasi permanen

oleh penekanan.

Kekerasan dapat diukur dengan cara pengujian, dimana dalam praktikum ini

pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat kekerasan Vickers

(Vickers Hardness Tester)

`

Gambar. Alat uji kekerasan Vickers

136˚

d2d1

Uji kekerasan Vickers menggunakan penumbuk piramida intan yang

dasarnya berbentuk bujur sangkar. Besarnya sudut antara permukaan-permukaan

piramida yang saling berhadapan adalah 136o. sudut ini dipilih karena nilai

tersebut mendekati sebagian besar nilai perbandingan yang diinginkan antara

diameter kekakuan dan diameter bola penumbuk pada uji kekerasan brinell.

Dimana bekas injakan dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

Gambar. Skematis prinsip indentasi dengan mesin Vickers

Angka kekerasan Vickers didapatkan:

VHN=0,1891 x p

d2

Dimana:

VHN = nilai kekerasan Vickers (N/mm2)

P = beban penekanan (N)

d = diagonal rata-rata (mm)

yang mana : d = d 1+d2

2

Agar diperoleh nilai kekerasan yang cermat, sebaiknya harus

diambil nilai rata-rata dari pengujian sekurang-kurangnya tiga kali

penekanan yang berdekatan. Uji Vickers sama halnya dengan pengujian

lain, harus dilakukan pada suhu antara 18o sampai 28o, dan

permukaan benda yang akan diuji juga harus diamplas sampai licin atau

mengkilap dan juga harus dijaga supaya tidak terjadi perubahan struktur

oleh pengerjaan tersebut. Selain itu, bidang penopang harus rata. Sehingga

terletak rapat pada benda uji dan garis kerja penekanan juga harus tegak

lurus dengan bidang uji. Dalam melakukan pengujian Vickers tidak boleh

diterapkan untuk uji kekerasan terhadap sobokan yang homogeny,

karena ujung berlian mungkin Cuma mengenai lamena, grafit, sehingga

diperoleh nilai kekerasan yang terlalu rendah.

Setelah penekanan pada alat Vickers selesai, maka specimen

dapat dilihat hasil penekanan dengan mikroskop. Dengan pembesaran yang

dikehendaki, baik 50x, 100x, 200x, 500x dan akan didapat diagonal atau

diameter penekakan dari penetrator yang berupa bujur sangkar.

Keuntungan pada pengujian Vickers adalah:

1. Kerusakan pada benda uji tidak seberapa.

2. Penekanannya berbanding lurus dengan beban, jadi nilai

kekerasan yang diperoleh tidak bergantung pada besarnya beban

penekanan.

3. Tonjolan materi yang terjadi disudut-sudut adalah yang

paling sedikit, oleh karena itu garis windu penekanan dapat

diukur dengan seksama.

Pengujian Vikers dapat dipakai untuk segala jenis bahan logam dan

berbagai ketebalan, pembebanan dapat dipilih mulai 1 Kg sampai 120 Kg.,

tetapi yang sering dipakai adalah 30 Kg, 50 Kg dan 120 Kg. Pemilihan

beban harus memperhatikan ketebalan bahan uji dan kekerasannya. Pada

dasarnya makin keras bahan uji makin besar beban dan untuk bahan uji tipis

lebih ringan beban. Hasil Pengujian Vickers ditulis : HV 30= 270 ( contoh) Artinya:

HV = Hardness Vickers

30 = Beban yang dipakai (kg)

270 = Nilai kekerasan Vickers

Pedoman penentuan beban dikaitkan dengan jenis bahan dan

ketebalan bahan uji, secara empirik dapat diambil berdasarkan tabel berikut.

Tabel 1. Hubungan jenis bahan uji, beban dan waktu pembebanan

Tabel 2. Hubungan tebal benda uji dan beban

Hal –hal yang harus diperhatikan agar pengujian akurat

1. Benda uji dipersiapkan dengan baik, permukaannya harus halus ,rata,

sejajar, dan terbebas dari kotoran

2. Pemilihan beban dan tebal benda uji harus sesuai

3.Waktu Pembebanan harus sesuai

4.Pengujian lebih dari 3 kali penekanan, jarak penekanan satu dengan lainya

harus lebih besar dari 1,5 dia. Tapak tekan

5.Pengukuran tapak tekan harus cermat. .

Catatan :

1.Pengujian Vickers sebaiknya digunakan untuk bahan dengan kekerasan

HV 400

2. Kekerasan HV secara empirik hampir 3 kali Tegangan Tarik, HV = 3

Tabel 3. Kekerasan Vickers terhadap Rockwell

PR

1. Apasaja benda dengan nilai VH 400!

2. Apakah uji vikers hanya dapat digunakan pada benda dengan nilai diatas

VH 400?

Jawab

1. N