Laporan PraktikumUJI KERAS

Disusun oleh :

Kelompok 4

1. Pujiwara Pangestu I / 111234025

2.Rahmat Ade M / 111234026

3.Reza Lazuardi

/ 111234027

4.Ridwan Nugraha P/ 111234028

5.Rosihan Miftahul A/ 111234029

6.Taopik Ramdan A/ 111234030

7.Thomson Parulian S/ 111234031

8.Valianto

/ 111234032

PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN & KONSTRUKSI MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012A. TUJUAN PRAKTIKUM1. Melakukan uji keras makro dengan metoda Brinell, Rockwell, dan Vickers

2. Melakukan uji keras mikro dengan metoda VickersB. PERALATAN DAN BAHAN PRAKTIKUMAlat yang digunakan sebagai berikut :

1. Alat uji kekerasan makro dan mikro

2. Indentor

3. Kunci L

4. Profil Proyektor

5. Kalibrator

Bahan yang diperlukan :

1. Spesimen uji dari logam (baja karbon, kuningan, alumunium) yang lunak dan yang sudah dikeraskan

2. Kertas ampelas

3. Spidol permanen untuk penandaan specimen

C. LANGKAH KERJA DAN PROSEDUR PRAKTIKUM

Metoda yang digunakan pada pengujian keras

1. Metoda Brinell

Pengujian metode ini menggunakan identor yang berbentuk bola dengan diameter yang digunakan kali ini adalah 2,5 mm dengan pemberian beban sebesar 187,5 Kgf. Bahan yang diuji pada pengujian ini adalah carbon steel, brass, dan alumunium yang dilakukan di tiga titik yang ditentukan, hal ini dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih akurat. Pemberian beban dilakukan dengan cara:

Beban minor (10 Kgf) tunggu sampai kurang lebih 10 detik

Beban utama (187,5 Kgf) tunggu sampi kurang lebih 20 detik

Setelah jarum pada mesin berhenti baru dibaca hasil pengujiannya

Rumus yang digunakan untuk menentukan harga kekerasan Brinell adalah:

Rumus diatas didapat dari persamaan (Pembuktian Rumus):

Ket: F = Gaya yang digunakan (Kgf)

D = Diameter Identor (mm)

d = Diameter penetrasi (mm)

h = Tinggi / Kedalaman penetrasi

R = Jari-jari penetrator (mm)

2. Vickers

Pengujian ini menggunakan identor yang berbentuk piramid intan dengan dasar berbentuk bujur sangkar dan sudut antara dua bidang miring yang berhadapan sebesar 136 derajat. Cara yang di lakukan sama dengan metode Brinell, dengan mengukur indentasi (bekas identor). Bahan yang diuji pada pengujian Vickers ini adalah carbon steel, brass, dan alumunium yang dilakukan di tiga titik yang ditentukan dengan tujuan agar diperoleh hasil yang lebih akurat.

Rumus untuk menentuan besarnya kekerasan dengan Vickers adalah:

Rumus diatas didapat dari (Pembuktian rumus):

Ket : F = Gaya yang digunakan (Kgf)

Diagonal hasil penekanan (mm)

A = Luas permukaan

a = Alas (mm)

t = Tinggi (mm)Prosedur pengujian kekerasan makro metoda Brinell dan Vickers:

1. Bersihkan Permukaan Spesimen dari kotoran dengan cara pengampelasan

2. Pilih indentor atau penetrator steel ball dengan diameter 2,5 atau 5 mm untuk Brinell dan piramida intan untuk metoda Vickers

3. Dengan posisi tuas berada di posisi 1, pasang indentor pada tempatnya dan kencangkan dengan kunci L dan gerakan tuas ke posisi 2

4. Pilih beban sesuai dengan metoda pengujian, dan jenis material yang di uji

5. Letakkan benda uji keras pada tempatnya

6. Posisikan penetrator dan benda uji dengan benar

7. Berikan beban awal 10 Kgf, dengan menggerakkan tuas dari posisi 2 ke posisi 3 secara perlahan.

8. Gerakkan posisi tuas dari posisi 3 ke posisi 4 dan tunggu beberapa detik hingga jarum penunjuk skala diam (10-15 detik)

9. Kembalikan tuas secara bertahap kembali pada posisi 1

10. Ukur bekas indentasi dengan profil proyektor

11. Ulangi langkah pengujian tersebut 3 kali untuk masing-masing specimen.

Prosedur pengujian kekerasan mikro Vickers :

1. Persiapkan specimen uji keras mikro dalam kondisi yang sudah dipreparasi secara metalografi. Spesimen yang digunakan adalah material baja karbon rendah yang telah mengalami proses surface hardening (as carburized)

2. Sebelum pengujian kekerasan, specimen harus di etching terlebih dahulu untuk memunculkan struktur mikro

3. Lakukan pengujian kekerasan terhadap jarak dari permukaan dan kekerasan untuk masing-masing fasa ferit dan perlit.3. Rockwell

Pengujian kekerasan dengan menggunakan metode Rockwell ini didasarkan pada prinsip mengukur kedalaman bekas penekanan. Cara pengujian ini sama dengan pengujian Brinell dan Vickers yaitu dengan pemberian beban minor (10 Kgf) terlebih dahulu ditunggu selama kurang lebih 10 detik kemudian skla di-set pada titik acuan nol. Setelah itu baru diberi baben mayor/beban utama (100 Kgf) pembacaan skala ditunggu selama kurang lebih 20 detik setelah jarum skala berhenti. Bahan yang diuji pada pengujian Rockwell ini adalah carbon steel, brass dan alumunium yang dilakukan di 3 titik.Prosedur pengujian kekerasan makro Rockwell

1. Bersihkan Permukaan Spesimen dari kotoran dengan cara pengampelasan

2. Pilih indentor atau penetrator steel ball dengan diameter 2,5 atau 5 mm untuk Brinell dan piramida intan untuk metoda Vickers

3. Dengan posisi tuas berada di posisi 1, pasang indentor pada tempatnya dan kencangkan dengan kunci L dan gerakan tuas ke posisi 2

4. Pilih beban sesuai dengan metoda pengujian, dan jenis material yang di uji

5. Letakkan benda uji keras pada tempatnya

6. Posisikan penetrator dan benda uji dengan benar

7. Berikan pembebanan minor dengan cara memindahkan tuas dari posisi 2 ke posisi 3

8. Lakukan setting pada dial indicator hardness Rockwell dengan menempatkan jarum penunkuk yang panjang tepat diangka nol sesuai dengan jenis skala Rockwell yang digunakan (B atau C)

9. Gerakkan posisi tuas dari posisi 3 ke posisi 4 untuk pembebanan mayor dan tunggu beberapa detik hingga jarum penunjuk skala diam (10-15 detik)

10. Kembalikan posisi tuas kembali ke posisi 3, catat angka kekerasan sesuai skala Rockwell B atau C

11. Kembalikan posisi tuas dari posisi 3 ke posisi 2 untuk pengujian berikutnya

12. Ulangi langkah pengujian tersebut 3 kali untuk masing-masing specimen.D. DATA HASIL PRAKTIKUM

Nama metode pengujian : Vickers

Jenis identor : Kerucut intan 130

PengujianBahanBeban (kgf)IdentorDameter IdentasiVHN

d1 (mm)d2 (mm)drata-rata (mm)

1Carbon Steel187,5Kerucut intan 13000,6920,710,701707,42

20,6870,7080,6975714,53

30,6730,7050,689732,27

Rata - rata718,07

1Brass187,5Kerucut intan 13000,80,8040,802540,46

20,7310,7290,73652,33

30,7410,8770,809531,15

Rata - rata574,64

1Al187,5Kerucut intan 13001,0741,2021,138268,43

21,1791,0941,1365269,14

31,1051,1921,1485263,54

Rata - rata267,03

Nama metode pengujian : Brinell

Jenis identor : Steel Ball

Diameter bola baja (indentor) [mm]2,5mm

PengujianBahanBeban (kgf)IdentorDameter IdentasiBHN

d1 (mm)d2 (mm)drata-rata (mm)

1Carbon Steel187,5 Steel Ball0,6250,6420,6335585,45

20,7850,8070,796367,16

30,6190,6130,616619,76

Rata - rata524,12

1Brass187,5 Steel Ball0,6710,6850,678509,87

20,6780,7350,7065468,78

30,6590,6860,6725518,40

Rata - rata499,02

1Al187,5 Steel Ball1,041,0561,048207,46

21,0291,0511,04210,83

31,0381,011,024217,80

Rata - rata212,03

Metoda Pengujian : Rockwell

Jenis Indentor : Steel Ball

Ukuran Indentor : 1/16 inch

PengujianBahanBeban (kgf)IndentorHRB

1Carbon Steel100Steel Ball72

262

366

Rata Rata66,67

PengujianBahanBeban (kgf)IndentorHRB

1Carbon Steel100Steel Ball62

260

360

Rata Rata61,33

PengujianBahanBeban (kgf)IndentorHRB

1Carbon Steel100Steel Ball45,7

244,8

347

Rata Rata45,83

Metoda Pengujian : Micro Vickers

Jenis Indentor : Diamond Cone

Ukuran Indentor : 136 derajat

Spesimen Uji : As Carburized Low Carbon Steel

Pengukuran Kekerasan Fasa - Fasa Baja Karbon

Nama FasaFeritPerlit

Kekerasan (VHN)135,5122,4112,5265,8220220,5

Rata - rata (VHN)123,46235,43

E. PEMBAHASAN / ANALISISPengujian kekerasan dengan metoda makro Rockwell menunjukkan bahwa spesimen yang diuji dapat langsung terhitung kekerasannya dengan cara menghitung rata-rata dari ketiga titik yang ditekan oleh indentor steel ball 1/16. Ini terlihat pada ketiga bahan yang diuji yaitu carbon steel dengan rata-rata kekerasan 66.67 HRB, Brass (kuningan) dengan rata-rata kekerasan 61,33 HRB dan Alumunium dengan rata-rata kekerasan 45.83 HRB.Pengujian kekerasan dengan metoda makro Brinell dilakukan dengan cara menekan benda kerja dengan menggunakan indentor steel ball 2,5 mm. Kemudian didapatlah nilai d1 dan d2 dengan menggunakan profil projektor. Nilai dari d1 dan d2 berbeda-beda menurut bahan yang di uji. Contohnya carbon steel dengan nilai d1= 0,625mm dan d2=0,642mm menghasilkan d rata-rata= 0,6335 sehingga akan mendapatkan nilai kekerasan sebesar 585,45 BHN, sedangkan Brass (kuningan) dengan nilai d1= 0,671mm dan d2= 0,685mm menghasilkan d rata-rata= 0,678 sehingga nilai kekerasan yang didapatkan 509,87 BHN. Kemudian alumunium dengan d1=1,040mm dan d2=1.056mm menghasilkan d rata-rata= 1,048 sehingga nilai kekerasan yang didapat 207,46 BHNPengujian kekerasan dengan metoda makro Vickers dilakukan dengan cara menekan benda kerja dengan menggunakan indentor intan bersudut 1360 dan diberikan beban sebesar 187,5 Kgf. Kemudian didapatlah nilai d1 dan d2 dengan menggunakan profil projektor. Nilai dari d1 dan d2 berbeda-beda menurut bahan yang di uji. Contohnya carbon steel dengan nilai d1= 0,692mm dan d2=0,710mm menghasilkan d rata-rata= 0,701 sehingga akan mendapatkan nilai kekerasan sebesar 707,42 VHN, sedangkan Brass (kuningan) dengan nilai d1= 0,800mm dan d2= 0,804mm menghasilkan d rata-rata= 0,802 sehingga nilai kekerasan yang didapatkan 540,46 VHN. Kemudian alumunium dengan d1=1,074mm dan d2=1.202mm menghasilkan d rata-rata= 1,138 sehingga nilai kekerasan yang didapat 268,43 VHNPengujian kekerasan dengan metoda mikro Vickers dilakukan dengan cara menekan benda kerja dengan menggunakan indentor diamond cone yang bersudut 1360. Metoda mikro Vickers ini berbeda dengan metoda makro yang lainnya, perbedaannya terletak pada alat yang digunakan, metoda mikro Vickers menggunakan mikroskop sebagai alat ujinya untuk mengetahui kekerasan dari bahan yang di uji. Bahan yang diuji adalah as carburized low carbon steel.

Pertama, kami menguji kekerasan pada struktur mikro pada fasa ferit. Dihasilkan data kekerasannya kemudian dihitunglah rata-ratanya dengan nilai rata-rata 123,46 VHN, kemudian kami menguji kekerasan pada struktur mikro pada fasa perlit. Dihasilkan data kekerasannya kemudian dihitung rata-ratanya dengan nilai rata-rata 235,43 VHN.F. KESIMPULAN

Pengujian makro.Dari ketiga metoda yang telah kami uji kekerasannya, ternyata bahan alumunium lebih lunak dari carbon steel dan brass.

Pengujian mikro

Dari pengujian mikro Vickers kami mengetahui bahwa fasa perlit lebih keras daripada fasa ferit,

G. PUSTAKA

H. LAMPIRAN

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

_1142023836.unknown

_1142107734.unknown

_1142107783.unknown

_1142107805.unknown

_1142107838.unknown

_1142107746.unknown

_1142024472.unknown

_1142024583.unknown

_1142024186.unknown

_1142024052.unknown

_1142023029.unknown

_1142023395.unknown

_1142023658.unknown

_1142023306.unknown

_1142020528.unknown

_1142020654.unknown

_1142020154.unknown

_1142020214.unknown

_1142020117.unknown