Uji Kekerasan Pada Material Teknik
Sifat Kekerasan merupakan ukuran ketahanan material terhadap deformasi plastis lokal (misalnya, penyok kecil atau goresan). Tes kekerasan awal didasarkan pada mineral alami dengan skala yang dibangun hanya pada kemampuan satu bahan untuk menggores bahan lain yang lebih lembut. Sebuah skema pengindeksan kekerasan kualitatif dan dirancang sederhana, disebut skala Mohs, yang berkisar dari 1 pada ujung lunak untuk mineral talek hingga 10 untuk intan. Teknik kekerasan kuantitatif telah dikembangkan selama bertahun-tahun di mana indentor kecil dipaksa masuk ke dalam permukaan bahan yang akan diuji dalam kondisi beban yang terkendali. Kedalaman atau ukuran lekukan yang dihasilkan diukur dan dikaitkan dengan nomor indeks kekerasan; semakin lembut bahannya, semakin besar dan dalam lekukannya, dan semakin rendah nomor indeks kekerasan. Kekerasan yang diukur hanya bersifat relatif (bukan absolut), dan kehati-hatian harus dilakukan ketika membandingkan nilai yang ditentukan oleh teknik yang berbeda.
Uji kekerasan dilakukan lebih sering daripada uji mekanis lainnya untuk beberapa alasan:
- Sederhana dan mura biasanya tidak perlu spesimen khusus disiapkan, dan peralatan pengujian relatif murah.
- Pengujian tidak merusak spesimen tidak retak atau berlebihan cacat; lekukan kecil adalah satu-satunya deformasi.
- Sifat mekanik lainnya sering dapat diperkirakan dari data kekerasan seperti kekuatan tekanan.
Uji Kekerasan
Beberapa metode pengujian menggunakan bahan dan bentuk indentor yang berbeda telah dikembangkan untuk mengukur kekerasan bahan. Uji kekerasan yang umum digunakan dijelaskan selanjutnya.
Metode Brinell
Diperkenalkan oleh J.A. Brinell pada tahun 1900, tes ini melibatkan menekan baja atau bola tungsten-karbida berdiameter 10 mm (0,4 in.) pada permukaan, dengan beban 500, 1500, atau 3000 kg. Angka kekerasan Brinell (HB) didefinisikan sebagai: rasio beban P dengan luas permukaan lekukan lekukan. Semakin sulit bahan yang akan diuji, semakin kecil lekukan; karenanya, beban 1500 kg atau 3000 kg biasanya direkomendasikan untuk mendapatkan lekukan yang cukup besar agar akurat. Tergantung pada kondisi bahannya, salah satu dari dua jenis kesan berkembang di permukaan setelah kinerja tes ini atau salah satu tes lain yang dijelaskan dalam bagian ini. Lekukan dalam logam anil umumnya memiliki profil bulat dalam logam pengerjaan dingin, mereka biasanya memiliki profil yang tajam.
Metode Rockwell
Dikembangkan oleh S.P. Rockwell pada tahun 1922, tes ini mengukur kedalaman penetrasi bukan diameter lekukan. Indentor ditekan ke permukaan, pertama dengan beban kecil dan kemudian dengan beban besar; perbedaan kedalaman penetrasi adalah ukuran dari kekerasan material. Uji kekerasan superfisial Rockwell menggunakan jenis indentor yang sama, tetapi pada beban yang lebih ringan, juga telah dikembangkan.
Metode Vickers
Tes ini, dikembangkan pada tahun 1922 dan sebelumnya dikenal sebagai uji kekerasan piramida, menggunakan indentor berlian berbentuk piramida dan beban yang berkisar dari 1 kg sampai 120 kg. Angka kekerasan Vickers ditunjukkan oleh HV. Hasil yang diperoleh biasanya kurang dari 0,5 mm (0,020 inci) pada diagonal. Tes Vickers pada dasarnya memberikan angka kekerasan yang sama terlepas dari beban, dan cocok untuk menguji bahan dengan berbagai kekerasan, termasuk baja yang diberi perlakuan panas. Baru-baru ini, prosedur pengujian telah dikembangkan untuk melakukan Tes tipe Vickers dalam mikroskop kekuatan atom dan nanoindenters, untuk memperkirakan kekerasan pada kedalaman penetrasi serendah 20 nm.
Metode Knoop
Tes ini, dikembangkan oleh F. Knoop pada tahun 1939, menggunakan indentor berlian di bentuk piramida memanjang, dengan beban yang diterapkan umumnya berkisar dari 25 g menjadi 5kg. Angka kekerasan Knoop ditunjukkan oleh HK. Karena beban ringan yang diterapkan, uji Knoop adalah uji kekerasan mikro. Oleh karena itu, sangat cocok untuk spesimen kecil atau sangat tipis, dan untuk bahan rapuh seperti karbida, keramik, dan kaca.
>> KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL SEPUTAR MATERIAL TEKNIK LAINNYA!
Kontributor: Daris Arsyada
Sumber:
Kalpakjian, Serope dan Schmid, Steven R. (2009). Manufacturing Engineering and Technology (6th ed). New Jersey: Prentice Hall.
