proposal tugas akhir uji kekerasan

Proposal Tugas Akhir Uji KekerasanDengan Menggunakan Metode Brinell

PROPOSAL TUGAS AKHIR

“ Analisa Pengujian Kekerasan Material Baja Karbon Rendah, Besi,

Tembaga, Alumunium, serta Zn (seng) dengan Menggunakan Metode

Uji Kekerasan Brinell “

Disusun oleh :

Nama : KRISTIANTO SURO NUGROHO

NIM : 2006030398

PROGRAM S1 TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PAMULANG

TANGERANG SELATAN

2010

Kristianto Kentunk De Lacortez


Daftar Isi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Permasalahan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Pembatasan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Identifikasi Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.5 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.6 Manfaat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.7 Sistematika Skripsi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

BAB II TEORI PENUNJANG

2.1 Pengertian Kekerasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 Macam – macam Pengujian Kekerasan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2.1 Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban Dinamis . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.2.2 Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban Statis . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.3 Pengujian Kekerasan Mikro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.4 Pengujian Kekerasan Rockwell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.5 Pengujian Kekerasan Vickers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.6 Pengujian Kekerasan Brinell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.7 Prosedur Pengujian Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.8 Material Benda Uji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.8.1. Baja Karbon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.8.2. Besi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.8.3. Tembaga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.8.4. Aluminium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

2.8.5. Seng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.9 Spesifikasi Perancangan Alat Brinell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

2.9.1. Spesifikasi Pada Chasing Alat Brinell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.9.2. Spesifikasi Pada Meja Benda Uji, Ulir, dan Pemutar Ulir Alat Brinell. . . . . . 36

DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38



BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi sekarang begitu cepat seiring dengan waktu untuk

membantu mempermudah kegiatan Manusia. Berbagai penelitian telah dilakukan oleh

berbagai institusi dari seluruh penjuru Dunia untuk menemukan teknologi baru.

Penemuan baru tersebut sebagai modal awal untuk menciptakan teknologi yang lebih

mutakhir dan efisien dari teknologi sebelumnya. Berbagai upaya pun dilakukan untuk

menciptakan teknologi baru, misalnya dengan membangun laboratorim yang mendukung

penelitian, lomba sience, maupun pemberian beasiswa – beasiswa bagi Mahasiswa

berprestasi. Dunia permesinan memiliki peran yang sangat penting dalam perkembangan

teknologi yang ada saat ini, di satu sisi sebagai produsen teknologi baru yang ada dan di

sisi lain sebagai konsumen yang membutuhkan teknologi dalam proses produksi.

Penelitian terus dilakukan untuk menghasilkan teknologi baru dengan tujuan

meningkatkan kesejahteraan manusia serta mempermudah manusia dalam melakukan

sesuatu.

Semakin modern teknologi yang ada saat ini tidak diimbangi dengan ketelitian

maupun kejujuran dari para pelaku kecurangan ekonomi, sehingga hanya karena rupiah

mereka dapat mengesampingkan keunggulan kualitas dan lebih memprioritaskan

kuantitas, yang berbanding terbalik dengan prinsip seorang desainer atau Insinyur

terdahulu yang lebih memperhatikan keselamatan konsumen dengan menghasilkan

kualitas yang baik di banding kuantitas yang banyak namun merugikan keselamatan

konsumen. Banyaknya tabung gas yang meledak contohnya, hal seperti itu wajar terjadi

dikarenakan prinsip seorang perancang atau desainer sedikit demi sedikit terkikis akibat

biaya material serta pembuatan yang serba mahal pada saat ini, sehingga para perancang,

pembuat, maupun penjual mau tidak mau menerapkan prinsip ekonomi dalam prinsip

kerjanya saat ini. Oleh karena itu di butuhkan acuan standar uji kekerasan dari suatu

material agar para perancang dan pembuat memiliki patokan dasar dalam merancang

atau membuat sesuatu agar tidak merugikan atau membahayakan keselamatan penikmat

maupun pengguna teknologi.

Salah satu cara untuk mengetahui kekuatan atau ketahanan suatu material dan

sebagai pendukung bagi spesifikasi suatu material adalah dengan menggunakan metode



uji kekerasan. Walaupun uji tarik, uji puntir, dan mekanika perpatahan pun tak dapat di

tinggalkan, uji kekerasan di anggap lebih spesifik untuk mengetahui ketahanan suatu

material terhadap deformasi, yang untuk logam tertentu terdapat sifat untuk menyatakan

ukuran ketahanannya terhadap deformasi plastik dan deformasi permanen.

Walaupun demikian, pada pengujian kekerasan memiliki ketahanan terhadap

indentasi permanen akibat beban dinamis atau statis yang pada bahan yang sama

dapat diklasifikasikan berdasarkan kekerasannya, dengan kekerasan tersebut dapat di

tentukan penggunaan dari bahan tersebut. Oleh karena itu dalam penyusunan Skripsi

ini penulis mengambil judul “ Analisa Pengujian Kekerasan Material Baja

Karbon Rendah, Besi, Tembaga, Alumunium, serta Zn (seng) dengan

Menggunakan Metode Uji Kekerasan Brinell ”.

1.2 Permasalahan

Bagaimana menganalisa kekerasan logam baja karbon rendah, besi, tembaga,

alumunium, serta seng (ZN) dengan menggunakan metode pengujian Brinell, serta

membandingkan alat uji Brinell hasil Tugas Akhir Mahasiswa dengan hasil pengujian

Standar Nasional Indonesia (SNI) agar mendapatkan data yang lebih spesifik terhadap uji

kekerasan Brinell.

1.3 Pembatasan Masalah

Untuk membatasi masalah yang ada, penulis memberikan suatu batasan – batasan

mengenai pengetahuan dasar tentang Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban

Statis, pengetahuan tentang bahan yang akan di uji, prosedur pengujian bahan dengan

metode Brinell, perhitungan jarak untuk mengetahui kekuatan material dan juga

pengkalibrasian hasil uji dengan standar yang ada. Apabila terjadi kekurangan dalam

batasan masalah maupun dalam pembuatan proposal skripsi ini, mohon ditambahkan.

1.4 Identifikasi Masalah

Dalam menganalisa kekerasan logam baja karbon rendah, besi, tembaga,

alumunium, serta seng (ZN) dengan menggunakan metode pengujian Brinell dapat

meliputi beberapa masalah, diantaranya adalah :

1. apa itu uji kekerasan dengan metode Brinell ?

2. apa saja karakteristik benda yang akan di uji ?

3. Bagaimana prosedur pengujian bahan dengan metode Brinell itu dilakukan ?

4. Bagaimana cara mengetahui nilai kekerasan suatu material ?

5. Bagaimana analisa dari pengujian alat hasil sendiri dengan standar yang sudah ada ?



1.5 Tujuan

1. Penelitian bertujuan untuk mengetahui nilai pengujian kekerasan bahan dengan

metode pengujian Brinell.

2. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kontrol suatu produk.

3. Penelitian untuk mengetahui kekurangan yang terdapat pada alat uji.

1.6 Manfaat

1. Untuk mengetahui karakteristik bahan material yang akan di uji.

2. Untuk mendapatkan data uji kekerasan yang kongkrit dari suatu bahan material yang

akan di uji dengan menggunakan metode pengujian Brinell.

3. Sebagai bahan koreksi dalam pembuatan alat uji agar memiliki kualitas yang lebih

baik.

1.7 Sistematika Skripsi

Proposal skripsi yang disusun memiliki sistematika sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bagian pendahuluan ini berisi halaman judul, abstrak, latar belakang, batasan

masalah, identifikasi masalah, tujuan, manfaat, sistematika skripsi pengantar, daftar isi,

daftar lampiran.

BAB II TEORI

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai pengertian teori pendukung dari uji

kekerasan secara umum, serta klasifikasi bahan uji menurut unsur logam secara

mendasar, serta beberapa pengetahuan untuk menunjang pengujian.

BAB III IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai tentang penerapan dan juga pengujian dari

uji kekerasan dengan metude pengujian Brinell secara lebih mendalam.

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai perhitungan – perhitungan mengenai uji

kekerasan Brinell serta analisis terhadap hasil perhitungan tersebut.

BAB V KESIMPULAN DAN PENUTUP

Pada bab ini akan diuraikan tentang kesimpulan dan saran dari apa yang telah

penulis uraikan dalam bab – bab sebelumnya.



BAB II

TEORI PENUNJANG

2.1. Pengertian Kekerasan

Kekerasan suatu bahan sampai saat ini masih merupakan peristilahan yang kabur,

yang mempunyai banyak arti tergantung pada pengalaman pihak-pihak yang terlibat.

Pada umumnya, kekerasan menyatakan ketahanan terhadap deformasi, dan untuk logam

dengan sifat tersebut merupakan ukuran ketahanannya terhadap defornasi plastik atau

deformasi permanen. Untuk orang-orang yang berkecimpung dalam mekanika pengujian

bahan, banyak yang mengartikan kekerasan sebagai ukuranketahanan terhadap lekukan.

Untuk para insinyur perancang, kekerasan sering di artikan sebagai ukuran kemudahan

dan kuantitas khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas

dari suatu logam. Adapun definisi kekerasan sangat tergantung pada cara pengujian

tesebut dilakukan. Beberapa dari definisi tersebut adalah sebagai berikut :

a. Ketahanan terhadap indentasi permanen akibat beban dinamis atau statis -

kekerasan indentasi.

b. Energi yang diserap pada beban impact (Kekerasan Pantul).

c. Kekerasan terhadap goresan (Kekerasan Goresan).

d. Ketahanan terhadap abrasi (Kekerasan Abrasi).

e. Ketahanan terhadap pemotongan atau pengeboran (Mampu Mesin).

f. Untuk logam, hanya kekerasan lekukan yang banyak menarik perhatian dalam

kaitannya di bidang rekayasa.

Kekerasan goresan merupakan perhatian utama para ahli mineral. Dengan

mengukur kekerasan, berbagai mineral dan bahan-bahan yang lain, disusun

berdasarkan kemampuan goresan yang satu terhadap yang lain. Kekerasan goresan

diukur sesuai dengan skala Mohs. Skala ini terdiri atas 10 standar mineral disusun

berdasarkan kemampuannya untuk digores. Mineral paling lunak pada skala ini

adalah talk (kekerasan goresan 1), sedangkan intan mempunyai kekerasan 10. Kuku-

jari mempunyai kekerasan sekitar 2, tembaga yang di lunakkan kekerasannya sekitar

3, dan martensit 7. Namun Skala Mohs tidak cocok untuk logam, karena interval

skala pada nilai kekerasan yang tinggi, tidak benar. Logam yang paling keras

mempunyai harga kekerasan pada skala Mohs, antara 4 sampai 8. Suatu jenis lain



pengukuran kekerasan goresannya adalah mengukur kedalaman atau lebar goresan-

pada permukaan benda uji yang di buat oleh jarum penggores yang terbuat dari intan

dan yang di beri beban yang terbatas. Cara ini merupakan metode yang sangat

berguna untuk mengukur kekerasan relatif kandungan-kandungan mikro, tetapi

metode ini tidak memberikan ketelitian yang besar atau kemampu-ulangan yang

tinggi.

Pada pengukuran kekerasan dinamik, biasanya penumbuk di jatuhkan ke

permukaan logam dan kekerasan dinyatakan sebagai energi tumbuknya. Skeleroskop

Shore yang merupakan contoh paling umum dari suatu alat penguji kekerasan

dinamik, mengukur kekerasan yang sinyatakan dengan tinggi lekukan atau tinggi

pantulan. Hasil pengujian kekerasan tidak dapat langsung digunakan dalam desain se-

perti halnya hasil pengujian tarik. Namun demikian pengujian kekerasan banyak di -

lakukan, sebab hasilnya dapat digunakan sebagai berikut:

a. Pada bahan yang sama dapat diklasifikasikan berdasarkan kekerasannya. Dengan

kekerasan tersebut dapat di tentukan penggunaan dari bahan tersebut.

b. Sebagai kontrol kualitas suatu produk. Seperti mengetahui homogenitas akibat

suatu proses pembentukan dingin, pemaduan, heat treatment, case hardening dan

sebagainya.

2.2. Macam-Macam Pengujian Kekerasan

2.2.1. Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban Dinamis

Pengujian Kekerasan dengan dasar beban dinamis diantaranya :

1. Shore Scleroscope.

2. Herbert.

3. Hammer poldi dan sebagainya.

2.2.2. Pengujian Kekerasan dengan Penetrasi Beban Statis

Pada umumya pengujian kekerasan yang sering dilakukan adalah pengujian

yang berdasarkan penetrasi akibat beban statis. Pengujian kekerasan ini

berdasarkan material yang lebih keras dapat menggores material yang lebih

lunak. Oleh sebab itu hasil pengujian bersifat relatif.



Angka kekerasan dinyatakan dengan skala Mohs yaitu dari material yang

terlunak dengan angka 1, dan Diamond material yang terkeras dengan angka 15.

Adapun pengujian ini dibagi dua yaitu :

4. Untuk mengukur kekerasan bagian kecil (fasa pada struktur mikro) atau lapisan-

lapisan tipis dari suatu material digunakan pengujian kekerasan Microhardness.

5. Untuk spesimen yang cukup tebal digunakan pengujian kekerasan Rockwell,

Vickers, dasn Brinell.

2.3. Pengujian Kekerasan Mikro

Banyak persoalan metalurgi memerlukan data-data mengenai kekerasan pada

daerah yang sangat kecil. Pengukuran gradien kekerasan pada permukaan yang

dikarburasi, pengukuran kekerasan kandungan tunggal pada struktur mikro, atau

penentuan kekerasan roda gigi arloji, merupakan tipe persoalan dari jenis pengujian

kekerasan mikro. Pemakaian uji kekerasan goresan untuk keperluan persoalan di atas

telah di bahas sebelumnya, tetapi ternyata lebih baik menggunakan uji lekukan.

Pengembangan penumbuk Knoop oleh Biro Standar Nasional dan pengenalan uji

Tukon untuk mengkontrol pemakaian beban di bawah 25g, menyebabkan pengujian

kekerasan mikro merupakan kegiatan laboraturium yang rutin. Untuk itu sebelum

diuji kekerasan, spesimen harus dipoles dan dietsa terlebih dahulu, untuk pengamatan

indentasi Microhardness Tester dilengkapi dengan mikroskop.

Penumbuk Knoop adalah intan kasar yang di bentuk menjadi piramida yang di

desain sedemikian rupa sehingga di hasilkan lekukan bentuk intan dengan

perbandingan panjang dan yang rendah adalah 7:1. Sedangkan beban yang digunakan

mulai dari 25 gr sampai dengan 3600 gr. Angka kekerasan Knoop (KHN) adalah

beban dibagi luas proyeksi lekukan yang tidak akan kembali ke bentuk semula.

KHN = p

A p =

P

L2C(2)

Dimana : P = beban yang diterapkan (kg).

Ap= luas proyeksi lekukan yang tidak pulih ke bentuk semula (mm2).

L = panjang diagonal yang lebih panjang.

C = konstantauntuk seriap penumbuk (ditentukan oleh pabrik pembuat).



Untuk memudahkan perhitungan, biasanya dibuat tabel diagonal terpanjang dengan d (Um), beban P (gr) dan angka kekerasan knoop KHN (kg/mm2).

Gambar 2. The 136 (Degree) Diamond Pyramid Indenter. (Courtesy : Wilson

Mechanical Instrument Division American Chain & Cable Company, Inc).

Micro Hardness Tester dapat juga menggunakan indentor piramid intan

Vickers. Dengan demikian maka hasil pengujian adalah angka kekerasan Vickers H v

(kg/mm2). Indentasi dari indentor knoop ditujukan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Indentasi dari Indentor knoop.

Bentuk penumbuk Knoop yang khusus, memberikan kemungkinan membuat

lekukan yang lebih tepat di banding lekukan yang dihasilkan pengujian Vickers,

sebagai contoh mengukur gradien kekerasan yang curam. Keuntungan lain ialah

bahwa untuk diagonal lain yang panjang, luas dan kedalaman kekuatan Knoop kira-

kira hanya 15% dari lekukan Vickers untuk panjang diagonal yang sama.



Hal ini sangat berguna untuk mengukur kekerasan lapisan yang tipis, atau

apabila mengukur kekerasan bahan getas, dimana kecenderungan terjadinya patah

sebanding dengan volume bahan-bahan yang di tegangkan.

Gambar 2.2. Sketsa Geometris Knoop Indentor.

Diagonal panjang jejak Knoop pada dasarnya tidak dipengaruhi oleh

pengambilan bentuk elastik untuk beban-beban diatas 300 g. Akan tetapi, untuk

beban yang lebih ringan, maka suatu pengembalian secara elastis yang kecil menjadi

lebih besar. Kedua faktor diatas mempunyai pengaruh untuk pembacaan kekerasan

yang tinggi, sehingga biasanya angka kekerasan Knoop yang teramati membesar

sejalan dengan penurunan beban, untuk beban di bawah 300 g. Tarasov dan Tibault

telah mengemukakan bahwa jika dibuat koreksi untuk pengembalian bentuk elastis

dan ketajaman pengamatan, maka angka kekerasan Knoop konstan untuk beban

dibawah 100 g.



2.4. Pengujian Kekerasan Rockwell

Uji kekerasan yang paling banyak di gunakan di Amerika Serikat adalah uji

kekerasan Rockwell. Hal ini di sebabkan oleh sifat-sifatnya yaitu : cepat, bebas dari

kesalahan manusia, mampu untuk membedakan perbedaan kekerasan yang kecil pada

baja yang di perkeras, dan ukuran lekukannya kecil, sehingga bagian yang mendapat

perlakuan panas yang lengkap, dapat diuji kekerasannya tanpa menimbulkan

kerusakan. Uji ini menggunakan kedalaman lekukan pada beban yang konstan

sebagai ukuran kekerasannya. Mula-mula diterapkan beban kecil sebesar 10 kg untuk

menempatkan benda uji. Hal ini akan memperkecil jumlah preparasi permukaan yang

di butuhkan dan juga memperkecil kecinderungan untuk terjadi penumbukan keatas

atau penurunan yang di sebabkan oleh penumbuk. Kemudian diterapkan beban yang

besar, dan secara otomatis kedalaman lekukan akan terekam pula gage penunjuk yang

menyatakan angka kekerasan. Penunjuk tersebut terdiri atas 100 bagian, masing-

masing bagian menyatakan penembusan sedalam 0,00008 inci. Petunjuk kebalikan

sedemikian hingga kekerasan yang tinggi yang berkaitan dengan penembusan yang

kecil, menghasilkan penunjukkan angka kekerasan yang tinggi. Hal ini sesuai dengan

angka kekerasan lain yang telah dijelaskan sebelumnya. Tetapi tidak seperti

penentuan kekerasan cara Vickers dan Brinell, yang mempunyai satuan kg per

milimeter kuadrat (kg/mm2), angka kekerasan Rockwell semata-mata tergantung pada

kita.

Gambar 2.3 Cara kerja mesin penguji kekerasan Rockwell.



Suatu kombiasi antara beban dan penumbuk, tidak akan memberikan hasil yang

memuaskan, unuk bahan-bahan yang mempunyai daerah kekerasan yang luas.

Biasanya digunakan penumbuk berupa kerucut intan 120° dengan puncak yang

hampir bulat dan dinamakan penumbuk Brale, serta bola baja berdiameter 1

16 inci dan

18

inci. Beban besar yang di gunakan adalah 60, 100, dan 150 kg. Karena kekerasan

Rockwell tidak tergantung pada bebean dan penumbuk, maka diperlukan mengenai

kombinasi yang digunakan. Hal ini dilakukan dengan cara memberikan awalan huruf

pada angka kekerasan yang menunjukkan kombinasi beban dan penumbuk tertentu

untuk skala beban yang digunakan. Suatu kekerasan Vickers yang tidak mempunyai

awalan huruf, tidak mempunyai arti.

Gambar 2.4 Media Pengujian Rockwell.

Baja yang diperkeras yang diuji pada skala C dengan menggunakan penumbuk

intan dan beban besar 100 kg. Daerah dari skala tersebut adalah dari RB 0 hingga RB

100. skala A (penumbuk intan, beban besar 60 kg) merupakan skala kekerasan

Rockwell yang paling luas, yang dapat di gunakan untuk bahan-bahan mulai dari

tembaga yang di lunakkan hingga kabrida sementara (cemented cabride). Terdapat

skala yang dapat di gunakan untuk keperluan-keperluan khusus.

Angka kekerasan Rockwell B dan Rockwell C dinyatakan sebagai kedalaman

indentasi dapat ditulis sebagai berikut :



RB=130−kedalaman indentasi (mm)

0 , 002

(2.1)

RC=100−kedalaman indentasi (mm )

0 , 002

Skala yang umum dipakai dalam pengujian Rockwell adalah :

a. HRa (Untuk material yang sangat keras).

b. HRb (Untuk material yang lunak). Identor berupa bola baja dengan diameter 16

Inchi

dan beban uji 100 Kgf.

c. HRc (Untuk material dengan kekerasan sedang). Identor berupa Kerucut intan

dengan sudut puncak 120 derjat dan beban uji sebesar 150 kgf.

Skala dan

Huruf Depan

Indentor Beban

Mayor

Skala yang

Dibaca

B

C

A

D

E

F

G

H

K

Group I

Bola 1/16“

Kerucut Intan

Group II

Kerucut Intan

Kerucut Intan

Bola 1/8”

Bola 1/16”

Bola 1/16”

Bola 1/8”

Bola 1/16”

100

150

60

60

100

60

150

60

150

Merah

Hitam

Hitam

Hitam

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah



L

M

P

R

S

V

Group III

Bola ¼”

Bola ¼”

Bola ¼”

Bola ½”

Bola ½”

Bola ½”

60

100

150

100

100

150

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Merah

Tabel 2. Skala kekerasan Rockwell dan Huruf Depan.

Uji kekerasan Rockwell sangat berguna dan mempunyai kemampuan ulang

(reproducible) asalkan sejumlah kondisi sederhana yang diperlukan dapat dipenuhi.

Sebagian besar hal-hal yang disusun berikut dapat diterapkan dengan baik pada uji

kekerasan yang lain :

1. Penumbuk dan landasan harus bersih dan terpasang dengan baik.

2. Permukaan benda yang akan diuji harus bersih dan kering, halus, dan bebas dari

oksida.

3. Permukaan yang kasar biasanya dapat menggunakan uji Rockwell.

4. Permukaan harus datar dan tegak lurus terhadap penumbuk.

5. Uji untuk permukaan silinder akan memberikan pembacaan hasil pembacaan

yang rendah, kesalahan yang terjadi tergantung pada lekungan, beban,

penumbuk, dan kekerasan bahan. Juga telah dipublikasikan koreksi secara teoritis

dan empiris.

6. Daerah diantara lekukan-lekukan harus 3 sampai 5 kali diameter lekukan.

7. Kecepatan penerapan beban harus dibakukan. Hal ini dilakukan dengan cara

mengatur daspot pada mesin uji Rockwell. Tanpa pengontrolan beban secara

hati-hati dapat terjadi variasi nilai kekerasan yang cukup besar pada bahan-bahan

yang sangat lunak. Untuk bahan-bahan dimikian gagang pengoperasian mesin uji

Rockwell harus dikembalikan keposisi semula segera setelah beban besar

diterapkan secara penuh.

2.5. Pengujian Kekerasan Vickers



Uji kekerasan Vickers menggunakan penumbuk piramida intan yang dasarnya

berbentuk bujur sangkar. Besarnya sudut antara permukaan-permukaan piramid yang

saling berhadapan adalah 136°. Sudut ini dipilih, karena nilai tersebut mendekati

sebagian besar nilai pebandingan yang diinginkan antara diameter lekukan dan

diameter bola penumbuk pada uji kekerasan Brinell. Karena bentuk penumbuknya

piramid, maka pengujian ini sering dinamakan uji kekerasan piramida intan. Angka

kekerasan piramida intan (DPH), atau angka kekerasan Vickers (VHN atau VPH),

didefinisikan sebagai beban dibagi luas permukaan lekukan. Pada prakteknya luas ini

dihitung dari pengukuran mikroskopik panjang diagonal jejak. HV (Hardness

Vickers) dapat di tentukan dari persamaan berikut :

H v=PA dimana

A= d2

2 cos 22o= d2

1 , 8544

Jadi Hv = 1,8544

P

d2(2.2)

dimana Hv = angka kekerasan Vickers (kg/mm2).

P = beban yang besarnya (5, 10, 20, 50, 100 atau 200 kg) tergantung

ketebalan spesimen.

A = luas indentasi (mm2).

d = diagonal rata-rata. d=

d1+d2

2

Uji kekerasan Vickers banyak dilakukan penelitian, karena metode tersebut

memberikan hasil serupa kekerasan yang kontinyu, untuk suatu beban tertentu dan

digunakan pada logam yang sangat lunak, yakni HV-nya 5 hingga logam yang sangat

keras, dengan HV 1500. Dengan uji kekerasan Rockwell, yang telah dijelaskan, atau

uji kekerasan Brinell, biasanya diperlukan perubahan beban atau penumbuk pada nilai

kekerasan tertentu, sehingga pengukuran pada suatu skala kekerasan yang ekstrim

tidak bisa di bandingkan dengan skala kekerasan yang lain. Karena jejak yang



dibuat dengan penumbuk piramida serupa secara geometris dan tidak terdapat

persoalan mengenai ukurannya, maka HV tidak tergantung pada beban.

Gambar 2.5. Media Pengujian Rockwell.

Pada umumnya hal ini dipenuhi, kecuali pada beban yang sangat ringan. Beban

yang biasanya di gunakan pada uji Vickers berkisar antara 1 hingga 120 kg,

tergantung kepada kekerasan yang akan diuji. Hal-hal yang menghalangi keuntungan

pemakaian metode Vickers adalah uji kekerasan Vickers tidak dapat digunakan untuk

pengujian rutin karena pengujian tersebut lamban, memerlukan persiapan permukaan

benda uji yang hati-hati dan terdapat pengaruh kesalahan manusia yang besar pada

penentuan panjang diagonal. Lekukan yang benar yang dibuat oleh penumbuk

piramida intan harus bebentuk bujur sangkar. Akan tetapi, penyimpangan yang telah

dijelaskan secara berkala karena keadaan demikian terdapat pada logam-logam yang

dilunakkan dan mengakibatkan pengukuran panjang diagonal yang berlebihan.

Bentuk demikian diakibatkan oleh penimbunan diatas logam-logam di sekitar

pemukaan penumbuk.



Gambar 2.6

Pengujian Kekerasan Vickers.

2.6. Pengujian Kekerasan Brinell

Uji kekerasan lekukan yang pertama kali banyak di gunakan serta disusun

pembakuannya adalah metode yang di ajukan oleh J.A Brinell pada tahun1900. Uji

kekerasan Brinell berupa pembentukan lekukan pada permukaan logam dengan

memakai bola baja berdiameter 10 mm dan di beri beban 3000 kg. Untuk logam

lunak, beban di kurangi hingga tinggal 500 kg, untuk menghindarkan jejak yang

dalam, dan untuk bahan yang sangat keras, digunakan paduan kabrida tungsten, untuk

memperkecil terjadinya distorsi identor. Beban diterapkan selama waktu tertentu,

biasanya 30 detik, dan diameter lekukan diukur dengan mikroskop gaya rendah,

setengah beban tersebut di hilangkan. Kemudian di cari harga rata-rata dari 2 sampai

3 buah pengukuran diameter pada jejak yang berarah tegak lurus. Permukaan dimana

lekukan akan dibuat harus relatif halus, bebas dari debu atau kerak.



Angka kekerasan Brinell (HB) atau (BHN) dinyatakan sebagai beban P dibagi luas

permukaan lekukan. Rumus angka kekerasan tersebut adalah :

HB = PA

atau (2.2)

HBN= 2 P

πD( D−√D2−d2) (2.3)

Dimana

BHN = Angka kekerasan Brinell (kg/mm2).

P = Beban (kg).

D = Diameter bola (mm).

d = Diameter rata-rata indentasi (mm).

Gambar 2.7 Gambar dan Skema Mesin Uji Brinell.


Hardness Tester Brinell

BHN


Pada metode Brinell Indentor berbentuk bola ditekan kepermukaan benda uji dan

diameter hasil penekanan diukur setelah identor dipindahkan dari benda uji. 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 (speciment). Idealnya, pengujian

Brinnel diperuntukan bagi material yang memiliki kekerasan Brinnel sampai 400 HB,

jika lebih dati nilai tersebut maka disarankan menggunakan metode pengujian Rockwell

ataupun Vickers. Angka Kekerasan Brinnel (HB) didefinisikan sebagai hasil bagi

(Koefisien) dari beban uji (F) dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,012

dan luas permukaan bekas luka tekan (injakan) bola baja (A) dalam milimeter persegi.

Gambar 2.8 Media Pengujian Brinnel.

Pengujian kekerasan Brinell merupakan pengujian standard secara industri t etapi

karena penekannya terbuat dari bola baja yang berukuran besar dan beban besar, maka

bahan lunak atau keras sekali tidak dapat diukur kekerasannya. dinyatakan sebagai

beban P dibagi luas permukaan tekukan.

BHN =

P

( π2 )D ²(1−cosθ) = P

πDt(2.4)



Dimana:

P = beban yang diterapkan (kg).

D = diameter bola (mm).

d = diameter lekukan (mm).

t = kedalaman jejak (mm).

Satuan dari BHN adalah kilogram per milimeter kuadrat. Akan tetapi BHN tidak

memenuhi konsep fisika, karena persamaan (2.4), tidak melibatkan tekanan rata-rata

pada permukaan lekukan.

Gambar 2.9 Parameter-parameter dasar pada pengujian Brinell.

Untuk mendapatkan BHN yang sama dengan beban atau diameter bola yang tidak

standar, diperlukan keserupaan lekukan secara geometris. Keserupaan geometris akan

diperoleh, sejauh besar sudut 2∅ tidak berubah. Persamaan (2.5) menunjukan bahwa

agar ∅ dan BHN tetap konstan, beban dan diameter bola harus divariasikan memenuhi

perbandingan

P1

D12 =

P2

D22 =

P3

D32 (2.5)

Jejak yang relatif besar dari pada kekerasan Brinell memberikan keuntungan dalam

membagikan secara pukul rata ketidak seragaman lokal. Jejak Brinell yang besar

ukuranya dapat menghalangi pemakaian uji tersebut, untuk benda uji yang kecil atau

pada bagian yang kritis terhadap tegangan, dimana lekukan yang terjadi dapat

menyebabkan kegagalan (failure).



Identor atau bola kecil untuk pengujian Brinell ini dibuat dari baja biasa atau baja

yang disepuh atau dari karbit wolfram, dimana pemakainya tergantung kepada kekerasan

benda yang akan diselidiki. Diameter bola tersebut bervariasi yaitu 1,25 mm, 25 mm, 5

mm dan 10 mm dengan tujuan pemakaian tertentu. Waktu yang dipakai untuk menekan

identor ke material benda uji akan mempengaruhi hasil uji. Untuk material yang

mempunyai titik lebur Ts > 600 °C. Waktu yang dibutuhkan harus 10 detik dan untuk

material dengan Ts < 600 °C, waktu yang dibutuhkan minimum 30 detik.

Gambar 2.10 Bola Identor berdiameter 10.

Gambar 2.11 Dudukan Identor.



Gambar 2.12 Identor uji kekerasan Brinell berdiameter 10 jenis baja.

Pernyataan hasil uji Brinell yang lengkap biasanya memuat nilai kekerasan, diameter

bola, besar gaya yang dipakai untuk menekan bola dan waktu yang dibutuhkan untuk

bola, misalnya 350 HB 5/250/30 berarti diameter bola yang dipakai 5 mm, gaya untuk

menekan bola adalah 250

0,102 = 2450 N dan waktu yang dibutuhkan untuk menekan bola

adalah 30 detik.

2.7. Prosedur Pengujian Material

1. Indentor diukur dengan micrometer, jika indentornya dari diamond cukup

diamati saja.

2. Memasang indentornya pada pemegang indentor.

3. Menempatkan pemegang indentor pada mesin.

4. Menempatkan beban yang sesuai pada mesin.

5. Meletakkan beban yang sesuai pada mesin

6. Menaikan tabel mesin dengan memutar hand wheel sehingga Indentor

mengadakan penetrasi pada spesimen, jarum penunjuk kecil (pada ska la kecil)

menunjukan angka 3. Pada saat ini beban mula-mula adalah10 kg kemudian

skala besar dibaca (Pembacaan pada beban awal).

7. Memutar handle sehingga terjadi penetrasi berarti pembebanan penuh.

8. Setelah handel tidak bergerak lagi, skala dibaca (pembacaan pada beban penuh).

9. Handle dikembalikan keposisi semula kemudian skala dibaca (pembacaan pada

relieving).

10. Untuk pengujian kekerasan Vickers dan brinell, diagonal indentasi dan diameter

indentasi diukur dengan loupe pengukur.



2.8. Material Benda Uji

2.8.1. Baja Karbon

Baja karbon menurut kandungannya dapat digolongkan menjadi 3 macam, yakni :

1. Baja karbon rendah [Kadar Karbon antara 0,1% hingga 0,20%].

a) Pengerasan baja melalui pengerjaan dingin.

b) Digunakan untuk bodi mobil, dan konstruksi.

c) Contoh baja karbon rendah adalah baja paduan rendah berkuatan tinggi

(high strength low alloy steel).

d) Ketahanan korosi baja HSLA lebih baik dari baja karbon rendah.

e) Digunakan untuk jembatan, menara, kolom pendukung untuk bangunan

tinggi dan tabung bertekanan.

Seri AISI/SAE atau ASTM

Kekuatan luluh (Mpa)

Keuletan (%) Kegunaan

1020 180 28 Panel mobil, paku & kawat

1020 205 25 Pipa, baja struktur & lembar

A36 220 23 Baja struktur (jembatan & bangunan)

A516 grade 70 260 21 Tabung bertekanan rendah

A440 290 21 Struktur

A633 grade E 380 23 Struktur

A656 grade I 552 15 Rangka truk & jalan kereta api

Tabel 2.1 Sifat Mekanik Baja Karbon Rendah dan HSLA.



2. Baja Karbon sedang [Kadar Karbon antara 0,25% hingga 0,55%].

a) Pengerasan baja melalui perlakuan panas.

b) Digunakan untuk :

- Roda kereta api.

- Track kereta api.

- Gear.

- Crankshaft.

- Komponen struktur yg mempunyai kekuatan tinggi, tahan pakai dan

tangguh.

3. Baja Karbon tinggi [Kadar Karbon antara 0,55% hingga 1,75%].

a) Keras, kuat dan keuletannya rendah.

b) Pengerasan baja melalui perlakuan panas.

c) Digunakan untuk :

- Pekakas.

- Dies.

- Pisau.

- Per.

- Kawat berkekuatan tinggi.



Tabel 2.2 Klasifikasi Baja Karbon Menurut AISI/SAE.



Pembagian baja karbon yang lain yaitu : baja hipoeutektoid [Kadar

Karbon Kurang dari 0,8%], baja eutektoid [Kadar Karbon 0,8%] dan baja

hipereutektoid [Kadar Karbon lebih dari 0,8%]. Fasa-fasa padat yang

adadidalam baja :

a. Ferit (alpha) : Merupakan sel satuan (susunan atom-atom yang paling

kecil dan teratur) berupa Body Centered Cubic (BCC = kubus pusat

badan), Ferit ini mempunyai sifat magnetis, agak ulet, agak kuat, dll.

b. Autenit : Merupakan sel satuan yang berupa Face Centered Cubic

(FCC =kubus pusat muka), Austenit ini mempunyai sifat Non magnetis,

ulet, dll.

c. Sementid (besi karbida) : Merupakan sel satuan yang berupa orthorombik,

Semented ini mempunyai sifat keras dan getas.

d. Perlit : Merupakan campuran fasa ferit dan sementid sehingga mempunyai

sifat kuat.

e. Delta : Merupakan sel satuan yang berupa Body Centered Cubic

(BCC = kubus pusat badan).

NO NAMA BANDA KEKERASAN

1 Grafit 0,5 – 1

2 Batu kapur 2

3 Kapur 3

4 Spat lumer 4

5 Apatit 5

6 Baja lunak 6

7 Spaat lapangan 6

8 Kwarsa 7

9 Batu 1/2 permata topas 8

10 Baja yang disepuh keras 8

11 Sejenis batu permata korund 9

12 Intan 10

Tabel 2.3 Standar kekerasan Brinell untuk material.



Gambar 2.13 Diagram Kesetimbangan Besi – karbon.

2.8.2. Besi

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak

digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai

dengan yang dapat merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai

simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya.

Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

- Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,

- Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan

- Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi

menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang

atau bangunan yang menggunakan besi atau baja.



Korosi pada besi memerlukan oksigen dan air, Berbagai jenis material logam

contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara

pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat

tersebut.

1. Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan

kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng)

akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

2. Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai

perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

3. Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan

keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan

udara dan air.

4. Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari

besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang

disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi,

lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat).

Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru

mendorong atau mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial

reduksi besi lebih negatif daripada timah. Dengan demikian, timah mendorong

korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng

bekas cepat hancur.

5. Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai

barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat

melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi

karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena

potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak

dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode.

Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi

(berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi,

sehingga tahan karat.

6. Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat

dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap,

misalnya untuk bumper mobil.



Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat)

dari pada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium

itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja

yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang

magnesium harus diganti.

Tabel 2.4 Keterangan Unsur Besi dan Standar.

2.8.3. Tembaga


Keterangan Umum UnsurNama, Lambang, Nomor atom besi, Fe, 26Deret kimia logam transisiGolongan, Periode, Blok 8, 4, dPenampilan Metalik mengkilap keabu-abuanMassa atom 55,845(2) g/molKonfigurasi elektron [Ar] 3d6 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 14, 2Ciri-ciri atom

Struktur kristal kubus pusat badanBilangan oksidasi 2, 3, 4, 6 (oksida amfoter)Elektronegativitas 1,83 (skala Pauling)Energi ionisasi 762,5 kJ/molJari-jari atom 140 pmJari-jari atom (terhitung) 156 pmJari-jari kovalen 125 pm

Lain-lainSifat magnetik feromagnetikResistivitas listrik (20 °C) 96,1 nΩ·mKonduktivitas termal (300 K) 80,4 W/(m·K)Ekspansi termal (suhu kamar) 5120 m/sKecepatan suara 5120 m/sModulus Young 211 GPaModulus geser 82 GPaModulus ruah 170 GPaNisbah Poisson 0,29Skala kekerasan Mohs 4,0Kekerasan Vickers 608 MPaKekerasan Brinell 490 MPa


Tembaga atau kuprum adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang

memiliki lambang Cu dan nomor atom 29. Lambangnya berasal dari bahasa Latin

yaitu Cuprum. Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain

dari pada itu unsur ini memiliki korosi yang lambat sekali. Biasannya. tembaga

dicampurkan dengan timah untuk membuat perunggu.

Dalam proses perebusan kelapa sawit, lori pengangkut buah dimasukkan ke

dalam sebuah tabung yang suhunya mencapai 400° C. Setiap lori dilengkapai

dengan bantalan gelinding yang berfungsi sebagai roda sehingga mudah

dimasukkan dengan cara ditarik di atas rel. Akibat adanya pemanasan, bantalan

tersebut mudah pecah dan biasanya umur pakainya hanya sampai 2 minggu saja.

Penelitian ini dimaksudkan untuk mencari bahan dan jenis bantalan pengganti yang

memiliki umur pakai lebih panjang.

Eksperimen dimulai dengan melakukan survey langsung di pabrik kelapa sawit

dan uji komposisi bahan bantalan gelinding. Selanjutnya membuat prototipe

bantalan dengan proses cor berdasarkan komposisi hasil uji kimia, memasang

sebagai roda lori dan digunakan sebagaimana kondisi opersinya. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa penambahan Cu, Pb, dan Sn dapat meningkatkan sifat

mekanik bahan paduan, perlakuan panas dgn suhu 400°C dengan waktu tunggu 1

jam dan variasi media pendingin dapat meningkatkan kekerasan permukaan

material.

Paduan tembaga yang dihasilkan memiliki komposisi 76 % Cu, 11,8% Zn,

0.833 Ni, 0.466 Fe, 6.872 Sn dan 5.106 Pb dengan angka kekerasan Brinell 60.

Nilai angka keausan 0,000013 gr/min. Setelah dilakukan uji unjuk kerja bantalan

luncur yang menggunakan material dapat bertahan selama 4 bulan.

Tembaga ketika sedikit melepasi takat leburnya mengekalkan warna kilauan

merah jambu apabila cahaya yang mencukupi (dalam hal ini dari pada denyar atau

pancaran kamera) dipancarkan ke atas warna pijar jingganya.



Tabel 2.5 Keterangan Unsur Tembaga dan Standar.

2.8.4. Aluminium

Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor

atomnya 13. Aluminium adalah logam paling berlimpah. Aluminium bukan

merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar

8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah ketiga. Aluminium terdapat dalam

penggunaan aditif makanan, antasida, buffered aspirin, astringents, semprotan-


Keterangan Umum UnsurNama, Simbol, Nomor Atom tembaga, Cu, 29Siri kimia logam peralihanKumpulan, Kala, Blok 11, 4,Rupa logam merah jambuJisim atom 63.546 (3) g/molKonfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s1

Bilangan elektron per petala 2, 8, 18, 1Sifat atom

Struktur hablur kubus berpusat mukaKeadaan pengoksidaan 2, 1(oksida bes lemah)Keelektronegatifan 1.90 (skala Pauling)Tenaga pengionan 745.5 kJ/molJari-jari atom 145 pmJari-jari kovalen 138 pmJari-jari Van der Waals 140 pm

Lain-lainSifat kemagnetan diamagnetRintangan elektrik (20 °C) 16.78 nΩ·mKekonduksian terma (300 K) 401 W/(m·K)Pengembangan terma (25 °C) 16.5 µm/(m·K)Kelajuan bunyi 3810 m/sModulus Young 130 GPaModulus ricih 48 GPaModulus pukal 140 GPaNisbah Poisson 0.34Skala kekerasan Mohs 3.0Kekerasan Vickers 369 MPaKekerasan Brinell 874 MPa

http://wapedia.mobi/ms/Modulus_pukal

http://wapedia.mobi/ms/Kekonduksian_terma

http://wapedia.mobi/ms/Kediamagnetan

http://wapedia.mobi/ms/Pikometer

http://wapedia.mobi/ms/1_E-10_m

http://wapedia.mobi/ms/Jejari_Van_der_Waals

http://wapedia.mobi/ms/1_E%E2%88%9210_m

http://wapedia.mobi/ms/1_E%E2%88%9210_m

http://wapedia.mobi/ms/Tenaga_pengionan

http://wapedia.mobi/ms/Bes

http://wapedia.mobi/ms/Keadaan_pengoksidaan

http://wapedia.mobi/ms/Argon

http://wapedia.mobi/ms/Senarai_unsur_mengikut_jisim_atom

http://wapedia.mobi/ms/1_E-26_kg

http://wapedia.mobi/ms/Warna

http://wapedia.mobi/ms/Unsur_kala_4

http://wapedia.mobi/ms/Unsur_kumpulan_11

http://wapedia.mobi/ms/Blok_Jadual_Berkala

http://wapedia.mobi/ms/Kala_Jadual_Berkala

http://wapedia.mobi/ms/Kumpulan_Jadual_Berkala

http://wapedia.mobi/ms/Logam_peralihan

http://wapedia.mobi/ms/Siri_kimia

http://wapedia.mobi/ms/Senarai_unsur_mengikut_nombor

http://wapedia.mobi/ms/Senarai_unsur_mengikut_simbol

http://wapedia.mobi/ms/Senarai_unsur_mengikut_nama

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Astringents&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Buffered_aspirin&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Antasida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam

http://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimia


hidung, anti perspirant, air minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan

aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik, dan kembang api.

Aluminium merupakan konduktor listrik yang baik. Terang dan kuat.

Merupakan konduktor yang baik juga buat panas. Dapat ditempa menjadi

lembaran, ditarik menjadi kawat dan diekstrusi menjadi batangan dengan

bermacam-macam penampang. Tahan korosi.

Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan

dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela

dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman

ringan, tutup botol susu. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil

dan compact disks.

Tabel 2.6 Keterangan Unsur Aluminium dan Standar.

2.8.5. Seng


Keterangan Umum UnsurNama, lambang, nomor atom aluminium, Al, 13Deret kimia logam miskinGolongan, periode,blok 13, 3, pPenampilan keperakanBerat atom standar 26,9815386(13) g·mol−1

Elektron per kelopak 2, 8, 3Sifat atom

Struktur kristal kubus berpusat muka 0,4049 mmEnergi ionisasi (lebih lanjut) 1st: 577,5 kJ·mol−1

Jari-jari atom 125 pmJari-jari atom (perhitungan) 118 pmJari-jari kovalen 118 pm

Lain-lainPembenahan magnetik paramagnetikKonduktivitas termal (300 K) 237 W·m−1·K−1

Kecepatan suara (thin rod) (suhu kamar) 5000 m·s−1

Modulus Young 70 GPaModulus geser 26 GPaModulus limbak 76 GPaRasio Poisson 0,35Kekerasan Mohs 2,75Kekerasan Viker 167 MPaKekerasan Brinell 245 MPa

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Compact_disks&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Botol_susu&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Botol_minuman_ringan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Botol_minuman_ringan&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Panci

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat_terbang

http://id.wikipedia.org/wiki/Korosi

http://id.wikipedia.org/wiki/Ekstrusi

http://id.wikipedia.org/wiki/Listrik

http://id.wikipedia.org/wiki/Kembang_api

http://id.wikipedia.org/wiki/Keramik

http://id.wikipedia.org/wiki/Kaleng

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Aluminium_foil&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asap_tembakau&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Mobil

http://id.wikipedia.org/wiki/Knalpot

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Antiperspirant&action=edit&redlink=1


Seng adalah unsur kimia dengan lambang kimia Zn, nomor atom 30, dan

massa atom relatif 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 12 pada tabel

periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini

dikarenakan ion kedua unsur ini berukuran hampir sama.

Selain itu, keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2. Seng merupakan

unsur paling melimpah ke-24 di kerak Bumi dan memiliki lima isotop stabil. Bijih

seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).

Kuningan, yang merupakan campuran aloi tembaga dan seng, telah lama

digunakan paling tidak sejak abad ke-10 SM. Logam seng tak murni mulai

diproduksi secara besar-besaran pada abad ke-13 di India, manakala logam ini

masih belum di kenal oleh bangsa Eropa sampai dengan akhir abad ke-16.

Para alkimiawan membakar seng untuk menghasilkan apa yang mereka sebut

sebagai "salju putih" ataupun "wol filsuf".

Kimiawan Jerman Andreas Sigismund Marggraf umumnya dianggap sebagai

penemu logam seng murni pada tahun 1746. Karya Luigi Galvani dan Alessandro

Volta berhasil menyingkap sifat-sifat elektrokimia seng pada tahun 1800.

Pelapisan seng pada baja untuk mencegah perkaratan merupakan aplikasi

utama seng. Aplikasi-aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan

aloi.

Terdapat berbagai jenis senyawa seng yang dapat ditemukan, seperti seng

karbonat dan seng glukonat (suplemen makanan), seng klorida (pada deodoran),

seng pirition (pada sampo anti ketombe), seng sulfida (pada cat berpendar), dan

seng metil ataupun seng dietil di laboratorium organik.

Seng merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat

sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan

seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit.

Pada anak-anak, defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan,

mempengaruhi pematangan seksual, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap

tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh

dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu,

dan defisiensi tembaga. Dalam bahasa sehari-hari, seng juga dimaksudkan sebagai

pelat seng yang digunakan sebagai bahan bangunan.


http://id.wikipedia.org/wiki/Ataksia

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mikronutrien&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_dietil&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_sulfida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_pirition&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_klorida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_glukonat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_karbonat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_karbonat&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta

http://id.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta

http://id.wikipedia.org/wiki/Luigi_Galvani

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Andreas_Sigismund_Marggraf&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Alkimia

http://id.wikipedia.org/wiki/Kuningan

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Seng_sulfida&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sfalerit&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Bijih

http://id.wikipedia.org/wiki/Isotop

http://id.wikipedia.org/wiki/Keadaan_oksidasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Magnesium

http://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodik

http://id.wikipedia.org/wiki/Tabel_periodik

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Golongan_12&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atom

http://id.wikipedia.org/wiki/Unsur_kimia


Seng merupakan logam yang berwarna putih kebiruan, berkilau, dan bersifat

diamagnetik. Walau demikian, kebanyakan seng mutu komersial tidak berkilau.

Seng sedikit kurang padat daripada besi dan berstruktur kristal heksagonal.

Logam ini keras dan rapuh pada kebanyakan suhu, namun menjadi dapat

ditempa antara 100 sampai dengan 150 °C. Di atas 210 °C, logam ini kembali

menjadi rapuh dan dapat dihancurkan menjadi bubuk dengan memukul-

mukulnya. Seng juga mampu menghantarkan listrik.

Dibandingkan dengan logam-logam lainnya, seng memiliki titik lebur (420 °C)

dan tidik didih (900 °C) yang relatif rendah. Dan sebenarnya pun, titik lebur seng

merupakan yang terendah di antara semua logam-logam yang ada

selain raksa dankadmium.

Terdapat banyak sekali aloi yang mengandung seng. Salah satu contohnya

adalah kuningan (aloi seng dan tembaga). Logam-logam lainnya yang juga

diketahui dapat membentuk aloi dengan seng adalah aluminium, antimon, bismut,

emas, besi, timbal, raksa, perak, timah, magnesium, kobalt, nikel, telurium,

dan natrium.

Walaupun seng maupun zirkonium tidak bersifat feromagnetik, aloi ZrZn2

memperlihatkan feromagnetisme di bawah suhu 35 K.


http://id.wikipedia.org/wiki/Kelvin

http://id.wikipedia.org/wiki/Feromagnetik

http://id.wikipedia.org/wiki/Zirkonium

http://id.wikipedia.org/wiki/Natrium

http://id.wikipedia.org/wiki/Telurium

http://id.wikipedia.org/wiki/Nikel

http://id.wikipedia.org/wiki/Kobalt

http://id.wikipedia.org/wiki/Magnesium

http://id.wikipedia.org/wiki/Timah

http://id.wikipedia.org/wiki/Perak

http://id.wikipedia.org/wiki/Raksa

http://id.wikipedia.org/wiki/Timbal

http://id.wikipedia.org/wiki/Emas

http://id.wikipedia.org/wiki/Bismut

http://id.wikipedia.org/wiki/Antimon

http://id.wikipedia.org/wiki/Aluminium

http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga

http://id.wikipedia.org/wiki/Kuningan

http://id.wikipedia.org/wiki/Aloi

http://id.wikipedia.org/wiki/Kadmium

http://id.wikipedia.org/wiki/Raksa

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam_transisi

http://id.wikipedia.org/wiki/Celsius

http://id.wikipedia.org/wiki/Struktur_kristal

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi

http://id.wikipedia.org/wiki/Diamagnetik

6


Tabel 2.7 Keterangan Unsur Seng dan Standar.

2.9 Spesifikasi Perancangan Alat Brinell


Keterangan Umum UnsurNama, Lambang, Nomor atom seng, Zn, 30Deret kimia logam transisiGolongan, Periode, Blok 12, 4, dPenampilan abu-abu muda kebiruanMassa atom 65,409(4) g/molKonfigurasi elektron [Ar] 3d10 4s2

Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 18, 2Sifat atom

Struktur kristal heksagonalBilangan oksidasi 2 (Oksida amfoter)Elektronegativitas 1,65 (skala Pauling)Energi ionisasi 906,4 kJ/molJari-jari atom 135 pmJari-jari kovalen 131 pmJari-jari Van der Waals 139 pm

Lain-lainSifat magnetik diamagnetikResistivitas listrik (20 °C) 59,0 nΩ·mKonduktivitas termal (300 K) 116 W/(m·K)Ekspansi termal (25 °C) 30,2 µm/(m·K)Kecepatan suara (pada wujud kawat) 3850m/sModulus Young 108 GPaModulus geser 43 GPaModulus ruah 70 GPaNisbah Poisson 0,25Skala kekerasan Mohs 2,5Kekerasan Brinell 412 MPa

110

4

2

311

15

16

14

17

19

18

8

7

12

13

5

9


KETERANGAN :

1. CHASING 11. IDENTOR

2. HIDROLIK 12. ALAT DIGITAL

3. PIPA HIDROLIK 13. BENDA UJI

4. KLEP HIDROLIK 14. MEJA UJI

5. AS TUAS PENGUNGKIT 15. KARET ULIR

6. TUAS PENGUNGKIT 16. ULIR

7. PIRINGAN BEBAN UJI 17. PEMUTAR ULIR

8. BEBAN IDENTOR 18. PENYANGGA HIDROLIK

9. SENSOR 19. AS HIDROLIK

10. PEMEGANG IDENTOR

2.9.1. Spesifikasi Pada Chasing Alat Brinell


187879


Gambar 2.14 Chasing Alat Uji Brinell.

Berdasarkan kekuatan kontruksi, chasing merupakan sebuah pondasi bagi

komponen-komponen pada uji kekerasan Brinell. Pada pemilihan material

chasing, jenis bahan yang digunakan adalah baja karbon rendah dan berbentuk

plat. Berikut ini bentuk spesifikasi chasing alat Brinell adalah sebagai berikut:

- Tinggi keseluruhan 650 mm. - Panjang sisi bawah 470 mm.

- Tinggi sisi atas 135 mm. - Lebar sisi atas 110 mm.

- Jarak tinggi sisi tengah 340 mm. - Lebar sisi bawah 110 mm.

- Tinggi sisi bawah 160 mm. - Sudut pada sisi atas 120°.

- Panjang sisi atas 450 mm. - Sudut pada sisi bawah 100°.

2.9.2. Spesifikasi Pada Meja Benda Uji, Ulir, dan Pemutar Ulir Alat Brinell


650 mm

160 mm

450 mm110 mm

135 mm

110 mm

120°

100°

335 mm

470 mm


Gambar 2.15 Meja Benda Uji Alat Brinell.

Sebagai penopang atau landasan tekanan waktu pengujian meja benda uji

harus memiliki kekuatan yang cukup untuk menopang beban tekanan. pada

pemilihan material meja benda uji, jenis bahan yang digunakan adalah baja ST45

dan berbentuk plat. Betuk spesifikasi meja benda uji adalah sebagai berikut:

- Diameter lingkaran adalah 170 mm.

- Tebal meja benda uji 20 mm.

- Diameter pengikat meja benda uji adalah 30 mm.

- Panjang pengikat meja benda uji adalah 70 mm.

Gambar 2.16 Ulir Meja Benda Uji Alat Brinell.

Sebagai penggerak meja uji, ulir sangat berperan sebagai penggerak.

Disamping samping harus tahan gesek ulir juga harus tahan terhadap korosi


∅170 mm20 mm

350 mm

∅40 mm

∅30 mm

70 mm


sehinggga tidak menghambat terhadap gerak putaran. Ulir yang dipakai pada uji

kekerasan Brinell adalah ulir jenis kasar metris dan pada pemilihan bahan pada ulir

ini menggunakan sebuah baja ST45. Betuk spesifikasi pada meja benda uji adalah

sebagai berikut:

- Diameter ulir 40 mm.

- Panjang ulir 350 mm.

Gambar 2.17 Pemutar Meja Benda Uji Alat Brinell.

Sebagai penggerak ulir dan di putar oleh operator penguji maka pada pemutar

meja benda uji dibuat desain semaksimal mungkin sehingga mudah untuk di

operasikan. Desain berbentuk lingkaran cukup mudah untuk di operasikan, maka

pada uji kekerasan brinell dibuatlah sebuah bentuk lingkaran. pada pemilihan

material pemutar meja benda uji, jenis bahan yang digunakan adalah baja ST45

dan bentuk spesifikasi pemutar meja benda uji adalah sebagai berikut:

- Diameter lingkaran adalah 140 mm

- Tebal pemutar meja benda uji 20 mm

- Diameter ulir dalam 40mm

DAFTAR PUSTAKA


∅140 mm

40 mm

∅40 mm


1. George E. Dieter, Sriati Djaprie, “ Mechanical Metallurgy ”, 3rd edition .,

(Jakarta : Erlangga, 1990).

2. B.J.M Beuner, B.S Anwir/Matondang, “ Pengetahuan Bahan “, 3rd edition .,

(Jakarta : Bhrata Karya Aksara, 1980).

3. D. Tabor, “ The Hardness of Metals “, 1st edition ., (New York : Oxford

University Press, 1951).

4. E.R Petty, Hardness Testing, “ In Techniques of Metals Research “, Vol 5, Pt. 2,

R.F. Bunshaw (ed) ., (New York : Wiley – Intercience, 1971).

5. Westbrook .J. H. And H, “ The Sience Of Hardness Testing and Its Research

Aplications “, Conrad (ed) ., (Ohio : American Society for Metals, Metals Park,

1973).

6. R.S Sutton and R.h Meyer, “ ASTM Standard, ASTM Bull “, SAE Handbook, ASM

Metals Handbook ., Oktober 1953.

7. H. Buckle, “ Metall “, 4st edition ., 1953.

8. http:// www .google.co.id , Internet Searching.

9. http:// www . wikipedia .co.id , Education Website.

10. http:// www . sniformetal .co.id , Hardness Metals Indonesian Nations Standard 2010.


http://www.sniformetal.co.id/

http://www.wikipedia.co.id/

http://www.google.co.id/

proposal tugas akhir uji kekerasan

Documents