BAB 1PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pengujian kekerasan suatu bahan sangatlah penting adanya,ini dimaksudkan

untuk mengetahui seberapa kuat bahan tersebut menopang suatu beban tertentu.

Maka dari itu dilakukanlah suatu pengujian terhadap bahan tersebut,seberapa

keras bahan dapat digunakan dalam suatu konstruksi .

Untuk mengetahui seberapa kuat bahan tersebut tahan terhadap pukulan maupun

gaya gesekan.

1.2 Tujuan percobaan

1. Mahasiswa dapat mengetahui seberapa keras bahan yang diujikan.

2. Mengetahui seberapa kuat bahan tersebut menahan beban.

3. Mengetahui nilai kekerasan material yang dalam praktikum ini digunakan

material baja,kuningan,dan besi .

 1.3 Batasan masalah

Batasan masalah pada percobaan uji kekerasan adalah pengujian kekerasan

Rockwell,Brinell,Vikcers dimana menggunakan indentor kerucut intan dan bola

baja , Intan Piramit

BAB II

Dasar teori

2.1 Definisi Kekerasan

Kekerasan adalah ketahanan material terhadap deformasi plastis yang diakibatkan

oleh tekanan atau goresan dari benda lain. Kekerasan merupakan sifat suatu logam, yang

memberi kemampuan logam tahan terhadap deformasi permanen (bengkok, rusak, atau

bentuk yang berubah), ketika suatu beban diterapkan. Pada umumnya, kekerasan

menyatakan ketahanan terhadap deformasi dan untuk logam dengan sifat tersebut

merupakan ukuran ketahanannya terhadap deformasi plastik atau deformasi permanen.

Untuk orang yang berkecimpung dalam mekanika pengujian bahan, banyak yang

mengartikan kekerasan sebagai ukuran ketahanan terhadap lekukan. Untuk para

perancang bangunan, kekerasan sering diartikan sebagai ukuran kemudahan dan kuantitas

khusus yang menunjukkan sesuatu mengenai kekuatan dan perlakuan panas dari suatu

logam. Dari uraian singkat di atas maka kekerasan suatu material dapat didefinisikan

sebagai ketahanan material tersebut terhadap gaya penekanan dari material lain yang

lebih keras. Penekanan tersebut dapat berupa mekanisme penggoresan (scratching),

pantulan ataupun ndentasi dari material keras terhadap suatu permukaan benda uji. Untuk

melakukan pengujian kekerasan ada 3 metode, yaitu [Fauji, 2010]:

1.    Metode goresan

2.    Metode elastis atau pantulan ( rebound )

3.    Metode indentasi

2.2 Metode Goresan

Kekersana 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 dengan

skala Mohs. Skala ini terdiri atas sepuluh standar mineral disusun berdasarkan

kemampuannya untuk digores. Mineral yang paling lunak pada skala ini adalah talk

(kekerasan goresan 1), kuku jari mempunyai nilai kekerasan sekitar 2, tembaga yang

dilunakkan kekerasannya 3, martensit 7, logam yang paling keras mempunyai harga

kekerasan pada skala Mohs antara 4 sampai 8. Sedangkan intan mempunyai kekerasan

10. kelemahan dari penilaian kekerasan dengan skala Mohs adalah penilaiannya tidak

cocok untuk logam karena interval skala pada nilai kekerasan.

Tabel 1. Skala Kekerasan Mohs

                                             

2.3 Metode Elastis atau Pantulan

Untuk mengetahui nilai kekerasan suatu material dintentukan oleh alat yang

dinamakan Scleroscop yang merupakan contoh paling umum dari suatu alat penguji

kekerasan dinamik, mengukur kekerasan yang dinyatakan dengan tinggi lekukan atau

tinggi pantulan. Semakin tinggi pantulan maka kekerasan suatu benda uji semakin tinggi.

2.3 Metode Indentasi

Metode ini dilakukan dengan penekanan benda uji dengan menggunakan indentor

dengan gaya tekan dan waktu indentasi yang ditentukan. Prinsip kerja dari metode ini

dengan menentukan jejak dari indentasi yang dihasilkan. Nilai kekerasan dari suatu bahan

dilihat dari kedalaman jejak yang ditinggalkan. Jejak yang ditinggalkan menandakan

bahwa logam tersebut telah terdeformasi plastis. Metode indentasi ini di klasifikasikan

menjadi 3, yaitu :

2.3.1 Metode pengujian brinel

Indentor menggunakan bola baja yang di keraskan

Biasanya digunakan untuk pengujian material yang tidak terlalu keras

Bisa untuk pengujian material yang relatif kurang homogen

Prinsip pengujian

Ket : p: beban (ksf)

D: diameter bola baja (mm)

d : Diameter jejak yang di ukur denga mikroskop skala 0.005 mm

2.3.2 Metode vicker

Indentor menggunakan berbentuk piramid dengan sudut puncak 136 0

Digunakan untuk pengujian pada range yang luas

Pengujian material relatif homogen

Prinsip pengujian

Ket : P = Pembebanan(Kg)

D = diameter

2.3.3 Metode rockwell

Menggunakan indentor kerucut dengan sudut 120º

Hasil pengujian langsung terbaca dialat uji

Digunakan untuk pengujian material yang keras

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat yang digunakan

1. Mesin uji kekerasan Rockwell

2. Obeng

3 Stop Watch

4. Grinding dan polishing machine

5. Dryer

3.2.2 Bahan yang digunakan

1. Spesimen uji kekerasan

2. Indentor bola baja

3. indentor Intan

4. kertas gosok

5. Kapas

6. Alkohol

7. HNO

8. Tisu

3.3 Langkah percobaan

Metode Brinell

1. Mempersiapkan bahan uji hasil pengelasan

2. Menghaluskan permukaan bahan uji yang akan diamati dengan

menggukan polishing machine dengan grid 120 (sampai kita dapat

berkaca dengan permukaan bahan uji) . Apabila permukaan bahan uji

dirasa belum halus dapat dihaluskan kembali menggunakan grid 120-

240 dengan arah yang berbeda 90º dari arah semula .

3. Mengetsa permukaan bahan uji dengan menggunakan larutan natal 2% ,

yaitu larutan HNO3 2ml + Alkohol 98 ml.

4. Mengeringkan material uji dengan dryer

5. Setelah permukaan bahan uji dirasa kering ,kemudian membuat

beberapa titik dengan menggunakan pensil pada daerah BM,WM dan

HAZ.

6. Menentukan beban identor yang akan digunakan berdasarkan diameter

identor.

7. Mengatur handle hardness test machine pada posisi Brinell.

8. Meletakkan identor bola baja pada tempat identasi

9. Meletakkan pen sesuai dengan beban identasi yang telah ditentukan

berdasarkan jenis dan diameter identor;.

10. Meletakkan specimen dan mengatur dengan tepat pada titik penetrasi

yang telah ditentukan.

11. Menggeser handle beban dengan tangan kanan pada posisi siap untuk

penetrasi .

12. Memutar handle wheel dengan tangan kiri sehingga permukaan

specimen tepat menyentuh ujung identor .

13. Menarik handle beban setelah penetrasi 15 detik dan kunci pada

tempatnya .

14. Menyalakan lampu dan mengatur posisi specimen serta focus lensa

sehingga bekas identasi tampak pada layer .

15. Mengukur diameter identisi.

Metode Vickers

16. Mempersiapkan bahan uji hasil pengelasan

17. Menghaluskan permukaan bahan uji yang akan diamati dengan

menggukan polishing machine dengan grid 120 (sampai kita dapat

berkaca dengan permukaan bahan uji) . Apabila permukaan bahan uji

dirasa belum halus dapat dihaluskan kembali menggunakan grid 120-

240 dengan arah yang berbeda 90º dari arah semula .

18. Mengetsa permukaan bahan uji dengan menggunakan larutan natal 2% ,

yaitu larutan HNO3 2ml + Alkohol 98 ml.

19. Mengeringkan material uji dengan dryer

20. Setelah permukaan bahan uji dirasa kering ,kemudian membuat

beberapa titik dengan menggunakan pensil pada daerah BM,WM dan

HAZ.

21. Menentukan beban identor yang akan digunakan berdasarkan diameter

identor.

22. Mengatur handle hardness test machine pada posisi Brinell.

23. Meletakkan identor bola baja pada tempat identasi

24. Meletakkan pen sesuai dengan beban identasi yang telah ditentukan

berdasarkan jenis dan diameter identor;.

25. Meletakkan specimen dan mengatur dengan tepat pada titik penetrasi

yang telah ditentukan.

26. Menggeser handle beban dengan tangan kanan pada posisi siap untuk

penetrasi .

27. Memutar handle wheel dengan tangan kiri sehingga permukaan

specimen tepat menyentuh ujung identor .

28. Menarik handle beban setelah penetrasi 15 detik dan kunci pada

tempatnya .

29. Menyalakan lampu dan mengatur posisi specimen serta focus lensa

sehingga bekas identasi tampak pada layer .

30. Mengukur diameter identisi.

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Metode Brinell

Dari hasi pratikum yang kelompok kami lakukan untuk metode brinell dengan

menggunakan beban 62,5 ,Indikator bola baja , D=2,5 mendaptkan data sebagai berikut :

brinell

Load (P) :62,5

Indentor : Bola Baja

Time : 15 second

Ball : 2,5

BM BHIT

(mm) (kgf/mm)

0,576 226,86

0,523 264,83

0,496 317,25

Tabel 4.1data pratikum metode brinell

Pembahasan :

BHIT =

Analisa

Pada pengujian Brinell kita dapat beberapa nilai,Pada percobaan pertama dengan D = 2,5

d = 0,576 jenis materialnya adalah kuningan. Beban yang diberikan pada percobaan

pertama ialah 62,5 kg dan Hasil yang didapat adalah 226,86 percobaan pertama hasil

nilainya hampir 227. Nilai. Berikutnya pada percobaan yang kedua dengan data D = 2,5

d= 0,523 dan dengan beban yang sama dapat menghasilkan nilai kekerasan 264,83.

kekerasan brinell adalah 265. Nilai rata-rata yang Selanjutnya pada percobaan ketiga

dengan data D = 2,5 d= 0,496 dan beban yang sama mendapatkan nilai kekerasan yang

lebih besar pada percobaan yang pertama yaitu 177,706.

Dari percobaan metode brinell semakin kecil d maka semakin besar hasil yang didapat .

4.2 Metode Vickers

Dari hasi pratikum yang kelompok kami lakukan untuk metode brinell dengan

menggunakan beban 20 ,Indikator intan piramit , mendaptkan data sebagai berikut :

Vickers

Load (P) :20

Indentor : intan piramit

Time : 15 second

BM VHN

(mm)

0,309 120

0,301 123,18

0,449 185,4

Tabel 4.2 data pratikum metode vikers

Pembahasan :

Analisa

Pada pengujian Vickers kita mendapatkan nilai yang berbeda-beda,Pada percobaan

pertama dengan d1 = 0,3150 d2= 0,304 dengan beban=20kg jenis materialnya adalah

Besi. Hasil Deveragenya ialah 0,309. Hasil yang didapat adalah 120 . Pada percobaan

kedua dengan d1 = 0,301 d2= 0,302 dengan beban=20kg jenis materialnya adalah Besi.

Hasil Deveragenya ialah 0,3091. Hasil yang didapat adalah 123,18 . Pada percobaan

ketiga dengan d1= 0,302 d2= 0,295 dengan beban=20kg jenis materialnya adalah Besi.

Hasil Deveragenya ialah 0,449. Hasil yang didapat adalah 185,4 .

Semakin tinggi nilai Deveragenya maka semakin kecil VHN hasil perhitungannya.

4.3 Metode Rockwell C

Dari hasi pratikum yang kelompok kami lakukan untuk metode brinell dengan

menggunakan beban 20 ,Indikator intan piramit , mendaptkan data sebagai berikut :

Rockwell

C

Load (P) :150

Indentor : Kerucut

Time : 15 second

BM

(mm)

88,8

70

70,5

Tabel 4.3 data pratikum metode Rockwell C

Pembahasan :

Untuk metode Rockwell C hasilnya bias langsung di lihat pada alat uji kekerasan

Bab V

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

1.      Sifat dasar material menentukan kualitas bahan.

2.      Kita bisa melihat perubahan sifat mekanik pada material dari hasil praktikum

3.      Besaran sifat material bisa ditentuan dan dicari. untuk kepentingan dan efisiensi data

kerja nyata industri

4.      Dari hasil praktikum kekerasan,banyak uji metode yang bisa digunakan untuk

menentukan hasil kekerasan

5.      Hasil Rata-rata dari BHN 269,6

6.      Hasil Rata-rata dari VHN 142,8

7. Hasil Rata-rata dari Rockwell 76,4

Lampiran

Gb.Mesin Uji Kekerasan

Seperti pada Gb. di atas gambar alat untuk menguji kekerasan suatu benda .

Gb. Hasil Uji Kekerasan MetodeVickers

Pada gambar di atas merupakan uji kekekrasan dengan metode Vickers dengan benda

besi dengan menggunakn indentor intan piramit

Gb. Metode Brinell

Pada gambar di atas merupakan uji kekekrasan dengan metode brinell dengan benda

kuningan dengan menggunakn indentor bola baja

DAFTAR PUSTAKA

1.       Tri Jaka, IR.. ME. 2012. Materi Kuliah Pengujian Logam. FT Untirta : Cilegon.2.       Fauji. 2010. Pengetahuan Sifat Logam (Fisik & Mekanik).

3.  Tim laboratorium metalurgi. 2012. ”Buku panduan praktikum Laboratorium Metalurgi

I”, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Cilegon

4.       http://pengetahuan-sifat-logam-mekanik-fisik.html

     5.    http://www.calce.umd.edu/TSFA/Hardness_ad_.htm

6. http://yopyhenpristian.blogspot.com/2013/06/uji-kekerasan.html7. http://jemblunks.blogspot.com/2009/10/laporan-praktikum-uji-kekerasan.html8. http://kalogueloe.blogspot.com/2013/03/pengujian-keras-brinell-vickers.html