rockwell testing

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


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


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


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


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-


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.


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


8/20

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


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)


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


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


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.


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


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.


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.


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


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.


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


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


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.

rockwell testing

Documents