uji kekerasan

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM

PENGETAHUAN BAHAN TEKNIK

Semester Genap 2013/2014

Laboratorium Sistem Manufaktur

Fakultas Teknik

Universitas Trunojoyo Madura

Jl. Raya Telang, Kamal, Bangkalan, 69162

PBT 2014

PBT 04

PENGUJIAN KEKERASAN

DISUSUN OLEH :

Dwi Andriyanto 130421100011

M. Khoiruz Zam Zami 130421100100

KELOMPOK 22

Prak. Pengetahuan Bahan Teknik- Modul 4- Uji Kekerasan

LABORATORIUM SISTEM MANUFAKTUR 52

RINGKASAN

Andriyanto Dwi, Khoiruz Zam Zami Muhammad. Program Studi Teknik

Industri, Fakultas Teknik, Universitas Trunojoyo Madura, PBT 04 Pengujian

Kekerasan, Juni 2014

Pada suatu produksi industri logam tidak akan terlepas dari sifat kekerasan

logam. Karena sifat kekerasan pada logam dapat digunakan untuk menentukan

kualitas dari bahan logam. Dalam pengujian kekerasan logam terdapat beberapa

metode, seperti: metode gores (scratch test), metode elastik atau pantul, dan metode

identasi. Sementara perlakuan panas yang digunakan yaitu hardening, annealing,

normalizing, tempering, dan quenching.

Pada praktikum ini menggunakan Rockwell B dan Rockwell C dan menunjukan

nilai kedalaman (h) yang didapatkan lebih besar menggunakan metode Rockwell C

dengan menggunakan indentor intan dengan perlakuan panas annealing. Hal

tersebut dikarenakan pada proses pendinginan, baja akan menjadi lebih lunak

sehingga menyebabkan bola baja lebih mudah untuk menancap ke benda uji. Nilai

kekerasan berbanding terbalik dengan tingkat kekerasan yang dimiliki benda,

semakin kecil nilai kekerasan, menunjukkan bahwa tingkat kekerasan yang dimiliki

semakin tinggi.



BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam suatu produksi industri logam tidak akan terlepas dari sifat kekerasan,

karena sifat kekerasan suatu logam adalah salah satu cara mengetahui kualitas

logam tersebut. Bahan benda kerja yang baik dan berkualitas tidak hanya ditentukan

oleh keras atau lunaknya bahan tersebut, tetapi sangat banyak ditentukan oleh

ketepatan memilih bahan sesuai besarnya pembebanan yang diberikan. Dengan

pemilihan bahan yang tepat, akan diperoleh tingkat efisiensi yang tinggi dan

dijamin kuat untuk menerima beban.

Kekerasan merupakan sifat alami dari suatu logam. Kekerasan sendri bisa

didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk tahan terhadap deformasi

plastis, yang artinya deformasi yang diberikan dan setelah dilepaskan tidak kembali

ke bentuk semula akibat tekanaan (penertasi) oleh suatu benda sebagai alat uji.

Semakin besar kekerasan suatu logam maka semakin besar ketahanannya terhadap

deformasi karena hubungan kekerasan sebanding dengan kekuatan logam dimana

kekerasan suatu logam akan meningkat maka kekuatan logam tersebut juga

cenderung meningkat, namun nilai kekerasan ini berbanding terbalik dengan

keuletan dari logam.

Pentingnya sifat kekerasan dalam material logam untuk peralatan teknik seperti

untuk komponen mesin, maka penting untuk melakukan praktikum ini untuk

memahami serta mempelajari lebih lanjut bagaimana proses pengukuran kekerasan

logam, khususnya material baja dengan menggunakan mesin uji kekerasan.

Pengujian ini menggunakan metode Rockwell, yaitu dengan menggunakan indentor

intan (HRC) dan bola baja (HRB). Metode ini dilakukan dengan 3 perlakuan panas

yaitu annealing, hardening, dan normalizing. Dengan begitu akan diketahui tingkat

suatu bahan material dengan ukuran yang tepat.



1.2 Tujuan Praktikum

Setelah mengikuti praktikum ini mahasiswa diharapkan dapat:

1. Melakukan pengujian kekerasan bahan.

2. Mengetahui angka kekerasan bahan baja ST-60.

3. Mengetahui pengaruh perakuan panas terhadap kekerasan bahan.



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Uji Kekerasan

Uji kekerasan adalah salah satu dari mata rantai dalam Uji Pasca Irradiasi (post

irradiation examination) dan uji bahan sebelum diiradiasi. Uji Pasca Irradiasi

dilakukan dalam hot cell untuk material yang sudah radioaktif. Sedangkan Uji Pra

Irradiasi dilakukan diluar hot cell untuk bahan yang belum radioaktif. Uji Pasca

Irradiasi dan Pra Iradiasi sering dilakukan untuk bahan Struktur reaktor (reactor

structural materials), baik reaktor daya maupun reaktor riset (Purba, 2005).

2.2 Metode Pengujian Kekerasan

Kekerasan suatu material dapat ditentukan dengan menggunakan metode

pengujian yang berbeda, yaitu:

2.2.1 Metode Gores

Pengujian dengan cara goresan (scratch test) ialah pengujian kekerasan

terhadap logam, dalam penentuan kekerasannya dilakukan dengan mencari

kesebandingan dari bahan yang dijadikan standar pengujian, yakni bahan-bahan

yang teruji dan memenuhi syarat pengujian, yang disusun pada skala kekerasan

yang disebut Skala Mohs yakni susunan dari 10 macam bahan mineral disusun dari

skala 1 sampai skala 10 dari yang terlunak sampai yang terkeras. Hasil pengujian

ini kurang akurat karena hasil pengujian hanya merupakan hasil pengamatan secara

visual, namun pengujian ini sangat bermanfaat digunakan pada benda

atau konstruksi besar yang tidak mungkin di bawa untuk diuji pada laboratorium.

1 Talk (Talc) 6 Ortoklas (Felspar)

2 Gips (Gipsum) 7 Kwarsa (Quartz)

3 Kalsite (Calcspar) 8 Topas (Topas)

4 Plorite (Flourspar) 9 Korundum (Corundum)

5 Apatite (Apatite) 10 Intan (Diamond)

Macam-macam bahan di atas merupakan skala Mohs (Anonym, 2012).



2.2.2 Metode Elastik Atau Pantul

Pengujian dengan cara elastik atau pantul ialah pengujian kekerasan dengan

cara mengukur tinggi pantulan dari bola baja atau intan (hammer) yang dijatuhkan

dari ketinggian tertentu. Tinggi pantulan menunjukkan kekerasan bahan tersebut,

semakin tinggi pantulan artinya bahan ini memiliki kekerasan yang tinggi

pengukuran kekerasan dengan cara ini disebut sistem Shore Scleroscope.

Konstruksi sistem Shore Scleroscope seperti gambar berikut.

Gambar 4.2.1 Mesin Uji Kekerasan Shore Scleroscope

Tipe SH-D (Anonym, 2012)

Gambar 4.2.2 Mesin Uji Kekerasan Shore Scleroscope

Tipe SH-C (Anonym, 2012)

http://www.crayonpedia.org/mw/Berkas:Gun449.jpg




2.2.3 Metode Identasi

Pengujian kekerasan dengan cara penekanan (Indentation Test) ialah

pengujian kekerasan terhadap logam, dalam menentukan kekerasannya dilakukan

dengan menganalisis indentasi atau bekas penekanan pada benda uji (Test Piece)

sebagai reaksi dari pembebanan tekan. Proses ini dilakukan antara lain dengan

sistem Brinell, Rockwell dan sistem Vickers. Pengujian dengan sistem ini paling

banyak digunakan di laboratorium pengujian logam atau industri manufaktur, hal

ini dikarenakan proses serta prosedur pengujiannya yang sederhana dan cepat

memperoleh data kekerasan yang dihasilkan dari pengujian (Anonym, 2012).

2.2.3.1 Metode Brinell

Pengujian kekerasan dengan metode Brinell merupakan pengujian

kekerasan dengan penekanan. Proses penekanan ini untuk membentuk penetrasi

pada permukaan bahan uji (Test Piece) yang dianalisis untuk menentukan tingkat

kekerasan bahan tersebut. Penetrasi ini merupakan bentuk perubahan tetap dari

bahan uji yang disebabkan oleh pembebanan, beban yang diberikan dalam

pengujian ini tidak mengakibatkan rusak atau pecahnya benda uji (Test Piece)

itu sendiri yaitu ditentukan berdasarkan perbandingan antara angka konstanta dari

jenis bahan ketebalan bahan dimana beban itu diberikan terhadap diameter alat

penekan (Indentor). Pada pengujian ini alat penekannya menggunakan bola baja

yang dipilih sesuai dengan ketentuan pengujian. Mesin pengujian kekerasan Brinell

dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 4.2.3 Mesin Uji Kekerasan Brinell (Anonym, 2012)




Skematika dan formulasi untuk menghitung nilai kekerasan metode Brinell

sebagai berikut:

BHN = 2F/ (3,14D x (D-(D2-Di2)1/2)) (1)

BHN = Bilangan kekerasan Brinell

F = Beban, gaya tekan dalam kg

D = Diameter indentor bola dalam mm

Di = Diameter jejak indentasi dalam mm

(Anonym, 2012)

2.2.3.2 Metode Vickers

Pada prinsipnya pengujian dengan metode Vickers tidak jauh berbeda

dengan metode Brinell, salah satu yang bebeda ialah pemakaian indentornya,

metode Vickers menggunakan piramida intan dengan sudut puncak piramida adalah

1360. Bentuk indentor yang relatif tajam dibanding dengan Brinell

yang menggunakan bola baja. Vickers mamberikan pembebanan yang sangat kecil

yakni dengan tingkatan beban 5; 10; 20; 30; 50 dan 120 kg, bahkan untuk pengujian

mikrostruktur hanya ditentukan 10 g, sehingga pengujian kekerasan Vickers cocok

digunakan pada bahan yang keras dan tipis, sedangkan untuk bahan yang lunak dan

tidak homogen seperti besi tuang (cast Iron) Vickers tidak sesuai untuk digunakan.

Bilangan kekerasan Vickers (HV) dihitung dengan rumus:

HV = 1,854 x F/D2 (2)

F = Beban yang diterapkan dalam kg

D = Panjang diagonal jejak indentasi dalam mm

(Anonym, 2012)

2.2.3.3 Metode Rockwell

Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell ini paling banyak digunakan

di laboratorium pengujian logam, karena prosesnya mudah dan cepat memperoleh

angka kekerasan bahan uji, dimana angka kekerasan Rockwell dapat dibaca

langsung dari pesawat uji yang digunakan. Selain itu pengujian ini memiliki fungsi

pemakaian yang cukup luas sehingga memungkinkan digunakan pada berbagai

jenis dan karakteristik bahan dengan tersedianya skala kekerasan untuk berbagai

aplikasi.

Konstruksi pesawat uji kekerasan Rockwell dapat dilihat pada gambar berikut.



Gambar 4.2.4 Konstruksi Pesawat Uji Kekerasan Rockwell (Anonym, 2012)

Nilai kekerasan dengan metode Rockwell suatu material dirumuskan sebagai

berikut:

HRB = 130 – (h/0,002) (3)

HRC = 100 – (h/0,002) (4)

Keterangan :

HRB = Nilai kekerasan Rockwell B

HRC = Nilai kekerasan Rockwell C

h = kedalaman (mm)

(Anonym, 2012)

2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Uji Kekerasan

Dalam uji kekerasan dipengaruhi oleh beberapa faktor atau parameter. Ada tiga

factor atau parameter yang diduga mempengaruhi kekerasan, yaitu temperatur raw

material (Tm), temperatur awal proses quenching (Tq) dan temperatur akhir proses

quenching (Tt). Serta keterbatasan pengamat dalam mengamati hasil pengujian

kekarasan (Wahyudi, 2000).




2.4 Perlakuan Panas

Perlakuan panas adalah proses untuk memperbaiki sifat-sifat dari logam

dengan jalan memanaskan coran sampai temperatur yang cocok, lalu dibiarkan

beberapa waktu pada temperatur itu,kemudian didinginkan ke temperatur yang

lebih rendah dengan kecepatan yang sesuai. Perlakuan panas yang dilaksanakan

pada coran adalah: pelunakan temperatur rendah, pelunakan, penormalan,

pengerasan dan penemperan (Rubijanto, 2006).

2.5 Kelebihan Dan Kekurangan Metode Rockwell

Pengujian kekerasan dengan menggunakan metode Rockwell mempunyai

kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari metode Rockwell seperti dapat

digunakan untuk bahan yang sangat keras, dapat dipakai untuk batu gerinda sampai

plastik, dan cocok untuk semua material yang keras dan lunak. Sedangkan untuk

kekurangan metode Rockwell seperti tingkat ketelitian rendah, tidak stabil apabila

terkena goncangan, dan penekanan bebannya tidak praktis (Kurniawan, 2013).



BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Bahan dan Peralatan

Dalam praktikum uji kekerasan ini menggunakan alat dan bahan yang telah

ditentukan, berikut bahan dan alat tersebut:

3.1.1 Bahan

Bahan-bahan yang akan digunakan dalam pratikum pengujian kekerasan

adalah sebagai berikut:

a. Benda uji Baja ST – 60.

3.1.2 Alat

Alat-alat yang akan digunakan dalam pratikum pengujian kekerasan adalah

sebagai berikut:

a. Indentor bola baja berdiameter 1/6 inci dan beban 100 kg.

b. Indentor intan dengan beban 150 kg

3.2 Prosedur Pelaksanaan Praktikum

Prosedur praktikum pengujian kekerasan adalah sebagai berikut:

a. Persiapkan alat dan bahan.

b. Pasang indentor dengan benar pada alat uji.

c. Tempatkan bahan uji pada landasan yaitu berada di bawah indentor.

d. Tetapkan beban statis yang digunakan, yaitu 150 kg untuk Rockwell C dan 100

kg untuk Rockwell B.

e. Putar tuas yang berada di bawah tempat bahan uji sampai jarum kecil menunjuk

pada titik merah.

f. Putar skala sampai skala menunjukan angka 0.

g. Setelah tepat pada posisi 0, tarik tuas ke posisi 4

h. Setelah jarum berhenti, tarik tuas kembali pada posisi 3/minor load

i. Lihat pembacaan angka yang ditunjukkan oleh skala

j. Catat hasil pembacaan skala



3.3 Flowchart Pelaksanaan Praktikum

Berikut prosedur yang dilakukan pada praktikum ini dalam bentuk flowchart.

Gambar 4.3.5 Flowchart Pelaksanaan Praktikum

Baja ST-60, Indentor bola

baja dan indentor intan

Pasang indentor dengan benar

Tempatkan bahan uji pada landasan

mulai

Tetapkan beban statis 150 kg untuk Rockwell C dan

100 kg untuk Rockwell B

Putar tuas yang berada di bawah tempat bahan uji sampai

jarum kecil menunjuk pada titik merah.

.

Putar skala sampai skala menunjukan angka 0 dan putar

tuas ke posisi 4

Jarum berhenti, tarik tuas kembali pada posisi 3

Lihat pembacaan angka yang ditunjukkan oleh skala

Baja ST-60 yang ditusuk Indentor

selesai



BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengumpulan Data

Setelah melakukan praktikum uji kekerasan didapatkan data hasil nilai

kekerasan dari setiap percobaan yang menggunakan alat uji dengan perlakuan panas

yang berbeda. Data yang didapat berupa tabel sebagai berikut:

4.1.1 Data-Data Pengamatan Kekerasan Bahan

Pada percobaan pertama dilakukan pencarian nilai kekerasan Rockwell B

dengan indentor bola baja dan Rockwell C dengan indentor intan dari benda uji baja

ST-60 dengan perlakuan annealing (pendinginan). Berikut ini adalah spesifikasi

alat yang digunakan dalam percobaan pertama:

Nama alat : Rockwell Hardness Tester

Merk : AFFRI Seri 206.RT – 206.RTS

Perlakuan panas : Annealing

Metode : Rockwell

Spesifikasi : HRC Load : 150 Kg

Indentor : Kerucut intan 120º

HRB Load : 100 Kg

Indentor : Steel Ball Ø 1/16”

Berikut adalah hasil dari nilai kekerasan Rockwell B dan Rockwell C yang

didapatkan dalam bentuk tabel:

Tabel 4.4.1 Nilai Kekerasan Bahan Metode Rockwell Dengan Perlakuan Panas Annealing

No Nilai kekerasan Rockwell B (HRB) Nilai kekerasan Rockwell C (HRC)

1 85.5274 37.956177

2 85.46299 40.137694

3 85.58059 37.840417

4 86.01956 32.427364

5 89.83522 39.113739

6 90.54183 39.121985

7 89.17829 32.426965

8 89.06258 34.046619

9 90.78969 40.54602

10 89.73132 38.117488

Rata-rata 88.172947 37.1734468



4.1.2 Data-Data Pengamatan Kekerasan Bahan

Pada percobaan kedua dilakukan pencarian nilai kekerasan Rockwell B

dengan indentor bola baja dan Rockwell C dengan indentor intan dari benda uji baja

ST-60 dengan perlakuan hardening (pemanasan). Berikut ini adalah spesifikasi alat

dan jenis perlakuan panas yang digunakan dalam percobaan kedua:



Perlakuan panas : Hardening

Metode : Rockwell



HRB Load : 100 Kg




Tabel 4.4.2 Nilai Kekerasan Bahan Metode Rockwell dengan Perlakuan Panas Hardening


1 76.3528 16.00642

2 76.277647 17.30574

3 78.010019 18.41361

4 79.6489 21.72553

5 77.295005 20.20481

6 77.621082 21.66578

7 75.62038 21.01881

8 75.631908 18.90285

9 74.956301 15.65624

10 78.367775 21.89007

Rata-rata 76.9781817 19.278986

4.1.3 Data-data Pengamatan Kekerasan Bahan

Pada percobaan ketiga dilakukan pencarian nilai kekerasan Rockwell B

dengan indentor bola baja dan Rockwell C dengan indentor intan dari bend uji baja

ST-60 dengan perlakuan normalizing (suhu ruangan). Berikut ini adalah spesifikasi

alat dan jenis perlakuan panas yang digunakan dalam percobaan ketiga:





Perlakuan panas : Normalizing

Metode : Rockwell



HRB Load : 100 Kg




Tabel 4.4.3 Nilai Kekerasan Bahan Metode Rockwell dengan Perlakuan Panas

Normalizing


1 85.40643 23.96797

2 85.90261 25.25467

3 84.01715 29.41812

4 84.26484 26.09102

5 84.24841 26.9305

6 83.48382 23.84864

7 80.26434 26.28722

8 83.15729 30.89325

9 84.15558 28.12898

10 83.48173 26.27616

Rata-rata 83.83822 26.709653

4.2 Pengolahan Data

Setelah dilakukannya pencatatan data-data yang diperoleh dari praktikum

pengujian kekerasan, selanjutnya dilakukan pengolahan data dari setiap tabel. Dan

berikut adalah penolahan data-data tersebut:

4.2.1 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Annealing Metode

Rockwell B

Setelah didapatkan data yang berupa nilai kekerasan Rockwell B dari bahan

baja ST-60 dengan proses annealing, akan dilanjutkan perhitungan manual dengan

mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan Rockwell B

yang diperoleh menggunakan rumus yang telah ditentukan. Berikut

perhitungannya:



b. Pengujian Kekerasan Kedua

HRB = 85,46299

Maka kedalamannya adalah

h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 85,46299) X 0,002

= 0,08907 mm

d. Pengujian Kekerasan Keempat

HRB = 86,01956


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 86,01956) X 0,002

= 0,08196 mm

f. Pengujian Kekerasan Keenam

HRB = 90,54183


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 90,54183) X 0,002

= 0,07892 mm

h. Pengujian Kekerasan Kedelapan

HRB = 89,06258


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 89,06258) X 0,002

= 0,08187 mm

j. Pengujian Kekerasan Kesepuluh

HRB = 89,73132


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 89,73132) X 0,002

= 0,08054 mm

a. Pengujian Kekerasan Pertama

HRB = 85,5274


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 85,5274 ) X 0,002

= 0,08895 mm

c. Pengujian Kekerasan Ketiga

HRB = 85,58059


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 85,58059) X 0,002

= 0,08884 mm

e. Pengujian Kekerasan Kelima

HRB = 89,83522


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 89,83522) X 0,002

= 0,08033 mm

g. Pengujian Kekerasan Ketujuh

HRB = 89,17829


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 89,17829) X 0,002

= 0,08164 mm

i. Pengujian Kekerasan Kesembilan

HRB = 90,78969


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 90,78969) X 0,002

= 0,07842 mm




HRC = 40,137694


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 40,137694) X 0,002

= 0,119725 mm


HRC = 32,427364


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 32,427364) X 0,002

= 0,135145 mm


HRC = 39,121985


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 39,121985) X 0,002

= 0,121756 mm

k. Perhitungan rata-rata kedalaman(ℎ)

ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,08895+0,08907+0,08884+0,08196+0,08033+0,07892+0,08164

+0,08187+0,07842+0,08054/10

= 0,083054

Jadi rata-rata kedalaman dari pengujian kekerasan baja ST-60 dengan

metode Rockwell B adalah 0,083054 mm.

4.2.2 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Annealing Metode

Rockwell C

Setelah didapatkan data yang berupa nilai kekerasan Rockwell C dari bahan

baja ST-60 dengan proses annealing, akan dilanjutkan perhitungan manual dengan

mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan Rockwell C


perhitungannya:


HRC = 37,956177


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 37,956177) X 0,002

= 0,124088 mm


HRC = 37,840417


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 37,840417) X 0,002

= 0,124319 mm


HRC = 39,112739


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 39,112739) X 0,002

= 0,121775 mm




HRC = 34,046619


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 34,046619) X 0,002

= 0,131907 mm


HRC = 38,117488


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 38,117488) X 0,002

= 0,123765 mm


HRB = 76,277647


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 76,277647) X 0,002

= 0,10744 mm


HRC = 32,426965


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 32,426965) X 0,002

= 0,135146 mm


HRC = 40,54602


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 40,54602) X 0,002

= 0,118908 mm

k. Perhitungan rata-rata kedalaman (ℎ)

ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,124088+0,119725+0,124319+0,135145+0,121775+0,121756

+0,135146+0,131907+0,118908+0,123765/10

= 0,1256534

Jadi rata-rata kedalaman dari pengujian kekerasan baja ST-60 dengan metode

Rockwell C adalah 0,1256534 mm.

4.2.3 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Hardening

Metode Rockwell B


baja ST-60 dengan proses hardening, akan dilanjutkan perhitungan manual dengan

mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan Rockwell B


perhitungannya:


HRB = 76,3528


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 76,3528 ) X 0,002

= 0,10729 mm




HRB = 79,6489


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 79,6489) X 0,002

= 0,1007 mm


HRB = 77,621082


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 77,621082) X 0,002

= 0,10476 mm


HRB = 75,631908


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 75,631908) X 0,002

= 0,10874 mm


HRB = 78,367775


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 78,367775) X 0,002

= 0,10326 mm


HRB = 78,010019


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 78,010019) X 0,002

= 0,10398 mm


HRB = 77,295005


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 77,295005) X 0,002

= 0,10541 mm


HRB = 75,62038


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 75,62038) X 0,002

= 0,10876 mm


HRB = 74,956301


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 74,956301) X 0,002

= 0,11009 mm


ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,10729+0,10744+0,10398+0,1007+0,10541+0,10476+0,10876

+0,10874+0,11009+0,10326/10

= 0,106041


Rockwell B adalah 0,106041 mm.




HRC = 17,30574


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 17,30574) X 0,002

= 0,16539 mm


HRC = 21,72553


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 21,72553) X 0,002

= 0,15655 mm


HRC = 21,66578


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 21,66578) X 0,002

= 0,15667 mm


HRC = 18,90285


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 18,90285) X 0,002

= 0,16219 mm

4.2.4 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Hardening

Metode Rockwell C


baja ST-60 dengan proses hardening, akan dilanjutkan perhitungan manual dengan

mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan Rockwell C


perhitungannya:


HRC = 16,00642


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 16,00642) X 0,002

= 0,16799 mm


HRC = 18,41361


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 18,41361) X 0,002

= 0,16317 mm


HRC = 20,20481


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 20,20481) X 0,002

= 0,1596 mm


HRC = 21,01881


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 21,01881) X 0,002

= 0,15796 mm




HRC = 21,89007


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 21,89007) X 0,002

= 0,15622 mm


HRB = 85,90261


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 85,90261) X 0,002

= 0,08819 mm


HRB = 84,26484


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 84,26484) X 0,002

= 0,09147 mm


HRC = 15,65624


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 15,65624) X 0,002

= 0,16869 mm

k. Perhitungan rata-rata kedalaman(ℎ)

ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,16799+0,16539+0,16317+0,15655+0,1596+0,15667+0,15796

+0,16219+0,16869+0,15622/10

= 0,161443



4.2.5 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Normalizing

Metode Rockwell B


baja ST-60 dengan proses normalizing, akan dilanjutkan perhitungan manual

dengan mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan

Rockwell B yang diperoleh menggunakan rumus yang telah ditentukan. Berikut

perhitungannya:


HRB = 85,40643


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 85,40643 ) X 0,002

= 0,08919 mm


HRB = 84,01715


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 84,01715) X 0,002

= 0,09197 mm




HRB = 83,48382


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 83,48382) X 0,002

= 0,09303 mm


HRB = 83,15729


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 83,15729) X 0,002

= 0,09369 mm


HRB = 83,48173


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 83,48173) X 0,002

= 0,09304 mm


HRB = 84,24841


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 84,24841) X 0,002

= 0,0915 mm


HRB = 80,36434


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 80,36434) X 0,002

= 0,09927 mm


HRB = 84,15558


h = (130 - HRB) X 0,002

= (130 - 84,15558) X 0,002

= 0,09169 mm

l. Perhitungan rata-rata kedalaman (ℎ)

ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,08919+0,08819+0,09197+0,09147+0,0915+0,09303+0,09927

+0,09369+0,09169+0,09304/10

= 0,092304


Rockwell B adalah 0,092304 mm.

4.2.6 Pengujian Kekerasan Bahan dengan Perlakuan Panas Normalizing

Metode Rockwell C


baja ST-60 dengan proses normalizing, akan dilanjutkan perhitungan manual

dengan mencari kedalaman (h) yang terbetuk dari setiap data nilai kekerasan

Rockwell C yang diperoleh menggunakan rumus yang telah ditentukan. Berikut

perhitungannya:




HRC = 25,25467


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 25,25467) X 0,002

= 0,14949 mm


HRC = 26,09102


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 26,09102) X 0,002

= 0,14782 mm


HRC = 23,84864


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 23,84864) X 0,002

= 0,1523 mm


HRC = 30,89325


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 30,89325) X 0,002

= 0,13821 mm


HRC = 26,27616


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 26,27616) X 0,002

= 0,14745 mm


HRC = 23,96797


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 23,96797) X 0,002

= 0,15206 mm


HRC = 29,41812


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 29,41812) X 0,002

= 0,14116 mm


HRC = 26,9305


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 26,9305) X 0,002

= 0,14614 mm


HRC = 26,28722


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 26,28722) X 0,002

= 0,14743 mm


HRC = 28,12898


h = (100 - HRC) X 0,002

= (100 - 28,12898) X 0,002

= 0,14374 mm




ℎ = ∑ℎ

𝑛

= 0,15206+0,14949+0,14116+0,14782+0,14614+0,1523+0,14743

+0,13821+0,14374+0,14745/10

= 0,14658



4.3 Analisa Hasil Dari Perhitungan Kedua Metode

Setelah melakukan perhitungan manual kedalaman yang terbentuk pada setiap

percobaan dengan berbagai perlakuan panas yang telah dilakukan dan diuraikan

pada subbab sebelumnya, maka dapat dianalisa dari hasil data yang telah

didapatkan, berikut analisanya:

4.3.1 Analisa Perbandingan Hasil dari Pengujian Kekerasan Metode Rockwell

B dengan Rockwell C dengan Perlakuan Panas Annealing

Tabel 4.4.4 Perbandingan Hasil Nilai Kedalaman Rockwell B dan Rockwell C dengan

Perlakuan Panas Annealing

No Nilai kedalaman Rockwell B

(mm)

Nilai kedalaman Rockwell C

(mm)

1 0,08895 0,124088

2 0,08907 0,119725

3 0,08884 0,124319

4 0,08196 0,135145

5 0,08033 0,121775

6 0,07892 0,121756

7 0,08164 0,135146

8 0,08187 0,131907

9 0,07842 0,118908

10 0,08054 0,123765

Rata-rata 0,083054 0,1256534

Dari hasil perhitungan manual yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa

pada metode Rockwell B dan Rockwell C didapatkan rata-rata nilai kekerasan yang

berbeda meskipun perlakuan panasnya sama yaitu annealing. Pada Rockwell B rata-

rata nilai kekerasan yang didapat adalah 88,172947 HRB, dan pada Rockwell C

rata-rata nilai kekerasan yang didapatkan adalah 37,956177 HRC. Maka nilai



kedalamannya pun juga berbeda yaitu 0,083054 mm untuk Rockwell B dan

0,1256534 mm untuk Rockwell C.

Hal tersebut dikarenakan indentor dan beban mayor yang dipakai berbeda,

pada metode Rockwell B menggunakan indentor bola baja yang memiliki ujung

tumpul dengan beban mayor 100 kg dan pada metode Rockwell C menggunakan

indentor intan yang memiliki ujung yang lancip dengan beban mayor 150 kg,

sehingga menyebabkan kedalam yang dibentuk pada metode Rockwell C lebih

dalam. Dan karena baja mengalami proses annealing, maka baja akan lebih lunak

sehingga sangat memudahkan indentor intan yang memiliki ujung lancip untuk

menancap lebih dalam ke benda uji.


B dengan Rockwell C dengan Perlakuan Panas Hardening


Perlakuan Panas Hardening


(mm)


(mm)

1 0,10729 0,16799

2 0,10744 0,16539

3 0,10398 0,16317

4 0,1007 0,15655

5 0,10541 0,1596

6 0,10476 0,15667

7 0,10876 0,15796

8 0,10874 0,16219

9 0,11009 0,16869

10 0,10326 0,15622

Rata-rata 0,106041 0,161443



berbeda seperti percobaan sebelumnya meskipun perlakuan panasnya sama yaitu

hardening. Pada Rockwell B rata-rata nilai kekerasan yang didapat adalah

76,9781817 HRB, dan pada Rockwell C rata-rata nilai kekerasan yang didapatkan

adalah 19,278986 HRC. Maka nilai kedalamannya pun juga berbeda yaitu 0,106041

mm untuk Rockwell B dan 0,161443mm untuk Rockwell C.








dalam. Dan karena baja mengalami proses hardening, maka baja akan lebih keras

sehingga indentor bola baja yang memiliki ujung tumpul lebih sulit untuk menancap

ke benda uji dari pada indentor intan.


B dengan Rockwell C dengan Perlakuan Panas Normalizing


Perlakuan Panas Normalizing


(mm)


(mm)

1 0,08919 0,15206

2 0,08819 0,14949

3 0,09197 0,14116

4 0,09147 0,14782

5 0,0915 0,14614

6 0,09303 0,1523

7 0,09927 0,14743

8 0,09369 0,13821

9 0,09169 0,14374

10 0,09304 0,14745

Rata-rata 0,092304 0,14658



berbeda seperti percobaan sebelumnya meskipun perlakuan panasnya sama yaitu

normalizing. Pada Rockwell B rata-rata nilai kekerasan yang didapat adalah

83,83822 HRB, dan pada Rockwell C rata-rata nilai kekerasan yang didapatkan

adalah 26,709653 HRC. Maka nilai kedalamannya pun juga berbeda yaitu 0,092304

mm untuk Rockwell B dan 0,14658 mm untuk Rockwell C.






dalam. Dan karena baja mengalami proses normalizing, maka baja dalam keadaan



normal maka indentor intan yang memiliki ujung lancip untuk menancap lebih

dalam ke benda uji dibandingkan indentor bola baja.



BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum pengujian kekerasan ini, dapat disimpulkan

sebagai berikut:

a. Yang membedakan kedua metode pada uji kekerasan ini terletak pada indentor

dan beban mayor yang digunakan. Pada Rockwell B (HRB) indentor yang

digunakan ujungnya berbentuk bola baja dengan beban mayor sebesar 100 kg.

Sedangkan pada Rockwell C (HRC) indentor yang digunakan ujungnya

berbentuk intan dengan beban mayor sebesar 150 kg.

b. Angka kekerasan pada Baja ST-60 dapat ditentukan dari metode dan perlakuan

panas dan indentor yang digunakan. Seperti pada tabel berikut:

Tabel 4.4.7 Perbandingan Rata-rata Nilai Kedalaman

No. Perlakuan Rata-rata nilai kedalaman (mm)

1. Annealing HRB 0,083054

HRC 0,125653

2. Hardening HRB 0,106041

HRC 0,161443

3. Normalizing HRB 0,092304

HRC 0,146583

c. Pada pengujian kekerasan dapat disimpulkan bahwa nilai kedalaman (h) yang

didapatkan lebih besar menggunakan indentor intan dengan perlakuan panas

annealing. Hal tersebut dikarenakan pada proses pendinginan, baja akan

menjadi lebih lunak sehingga menyebabkan bola baja lebih mudah untuk

menancap ke benda uji. Nilai kekerasan berbanding terbalik dengan tingkat

kekerasan yang dimiliki benda, semakin kecil nilai kekerasan, menunjukkan

bahwa tingkat kekerasan yang dimiliki semakin tinggi.

5.2 Saran

Diharapkan pada praktikum selanjutnya semua hal yang dibutuhkan dalam

praktikum dapat terlaksana dengan lebih baik, yaitu:

1. Pada kelengkapan peralatan dan sarana yang dibutuhkan agar praktikan lebih

memahami hal yang telah dilakukannya



DAFTAR PUSTAKA

Amelia, dan Wahjudi Didik, (2000), Penelitian Optimasi Temperatur yang

Mempengaruhi Kekerasan pada Pembuatan Grinding Ball dengan Cara Hot

Rolling, Jurusan Teknik Mesin. Universitas Kristen Petra

Kurniawan S Dwi, Tarkono, dan Supriadi Harnowo, (2013), Utilization Of Fiber

And Shell Particles Palm Oil As Substitute Materials In Producing Eternite

Ceiling. Junal FEMA Vol. 1, No. 3, Juli 2013

Purba, Asli, (2005), Penentuan Ketidakpastian Pengukuran Uji Kekerasan

Rockwell, ISSN 0854-5561

Rubijanto, (2006), Pengaruh Proses Pendinginan Paska Perlakuan Panas

Terhadap Uji Kekerasan ( Vickers ) Dan Uji Tarik Pada Baja Tahan Karat 304

Produksi Pengecoran Logam Di Klaten. UNIMUS

www.crayonpedia.org/mw/BAB_X_PENGUJIAN_LOGAM_HARDI

http://www.crayonpedia.org/mw/BAB_X_PENGUJIAN_LOGAM_HARDI

uji kekerasan

Engineering