Hasil-hasil Penelitia P2TBDU Tahun 2005 ISSN 0854 - 5561

PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENCUKURANUJI KEKERASAN ROCKWELL

Asli Purba

ABSTRAK

PENENTUAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN UJI KEKERASAN ROCKWELL. Telah

diperoleh penentuan ketidapastian pengukuran kekerasan Rockwell. PenentuandilaKuKan secara metode -empiris yaitu dengan mengidentifikasi parameter yang

berpengaruh dalam pelaksanaan pengukuran kekerasan secara praktis berdasarkan

ASTM[1] dan ISO standard[2] dan kemudian ditentukan formula perhitungan

ketidakpastian pengukurani kekerasan Rockwell.

PENDAHULUAN

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 hotcell 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 struktural

materials), baik reaktor daya maupun reaktorriset.

Telah diketahui bahwa tidak ada satu

pengukuran yang dapat menghasilkan suatu

nilai pengukuran yang benar secara absolut,

semuanya disertai dengan penyimpangan/kesa­

lahan dalam pengukuran. Maka untuk menen­

tukan rentang dimana nilai pengukuran yangbenar terletak didalamnya, dilakukan dengan

memperhitungkan ketidakpastian pengukurann­

nya. Selain itu, perhitungan ketidakpastian

pengukuran merupakan suatu persyaratan

dalam Akreditasi Laboratorium Uji. Oleh ka~enaitu hasil uji kekerasan perlu dilengkapi dengan

perhitungan ketidakpastian pengukurannya.

Dalam tulisan ini pembahasan dibatasi pada

penentuan ketidakpastian pengukurankekerasan Rockwell secara empiris.

METODEITATA KERJA

Dari langkah-Iangkah pelaksanaan

penentuan kekerasan Rockwell [1,2], di­

identifikasi parameter ketidakpastian (sumber

kesalahan yang signifikan), kemudian ditentukan

212

I,arga masing-masing parameter dan dilanjut­

kan dengan perhitungan ketidakpastian standard

gabungan pengukuran kekerasan Rockwell.

HASIL DAN PEMBAHASAN.

Dari pelaksanaan pengukurankekerasan Rockwell di-identifikasi parameter

ketidakpastian pengukuran uji kekerasan

Rockwell yang berpengaruh antara lain:

1. Repeatability asal alat Uji kekerasan

Rockwell (urpt)

Andaikan bahan uji ideal homogen pad a

permukaannya dan dilakukan pengukuran

kekerasan dalam waktu sing kat tanpa

merubah kondisi lingkungan uji termasuk

operator pelaksana. Dari kondisi ini akan

dapat ditaksir ketidakpastian pengukuran

(urpt) dengan melaksanakan sejumlahdidentifikasi terhadap bahan uji (misalnya

std blok), yaitu dengan menghitung deviasi

standar crrpt:

1I,I" = () 'I"

2. Ketidakhomogenan kekerasan bahan yang

diuji.

Secara praktis, pengukuran kekerasan

sering dilakukan pad a beberapa lokasi dan

nilai kekerasannya di rata-ratakan untuk

mengestimasi nilai kekerasan secara

keseluruhan. Sebagai contoh pada kontrol

kualitas selama pabrikasi dari berbagai

tipe produk. Disini sumber ketidakpastian

sekaligus berasal dari repeatability alat uji

dan ketidakhomogenan bahan uji. Dalamhal ini kontribusi ketidakpastian

ISSN 0854 - 5561

pengukuran kekerasan dapat ditaksir dari

standard deviasi cr rep&nudari rata-rata

sejumlah n pengukuran.(J" ref' &. nil

U n:p &. nil ~

3. Reproducibility asal alat uji kekerasan

Rockwell (Ureprod).

Reproducibility alat uji adalah berapa

akurat hasil uji bila kondisi lingkungan uji

dan operator berubah. Ureprodditentukan

dari deviasi standard crreprodpengecekan

secara periodik.

U reprod = 0" reprod

4. Keterbatasan resolusi pembacaan skala

alat uji kekerasan(uresol)'Keterbatasan resolusi tampilan hasil uji

alat uji kekerasan membatasi ketepatan

hasil uji yang diukur. Kontribusi resolusi

pembacaan skala Uresoldapat ditaksir dari :r/

11 =Ll=_r_r('.\o/ J3 .Jl'i

dimana r adalah batas resolusi kekerasan

yang dapat ditaksir dari pembacaan skala

tampilan alat uji.

5. Ketidakpastian pengukuran asal standard

blok (u refblk)'

Umumnya standard blok melaporkan

harga ketidakpastian pengukuran pad a

sertifikatnya. Harga yang dilaporkan

tersebut adalah ketidakpastian diperluas

(expanded uncertainty). Jadi

ketidakpastian dari standard blok ditaksir

dengan:

dimana Urefblok adalah ketidakpastian

diperluas yang dilaporkan pada sertifikat

dan krefblokadalah faktor pencakupan.

6. Bias pengukuran (B) alat uji RockwelL

Bias pengukuran dari alat uji Rockwell

diestimasi dari kesalahan (error) alat uji

dari hasil verifikasi secara tidak langsung.- -B=H-H

refh/ok

dimana H refh/ok adalah harga rata-ratakekerasan pad a sertifikat

standard blok yang

digunakan.

213

Hasil-hasil Penelitian P2TBOU Tahun 2005

H adalah harga rata-rata

yang diperoleh selamaverifikasi secara

tidak langsung.

7. Ketidakpastian asal verifikasi alat uji

kekerasan secara tidak langsung(Umach)'

Standard gabungan ketidakpastian

pengukuran uji kekerasan secara tidak

langsung ditaksir dari:

u = u2 + u2 2lIIach rep&oll-refh/ok reso/ + U ref"'ok

Masing-masing parameter diatas

mempunyai kontribusi dalam perhitungan

ketidakpastian pengukuran secara

keseluruhan. Jadi standard ketidakpastian

gabungan (umeas) dan ketidakpastian

diperluas adalah :., .,.,.,

1l"'1!(l.\' = -V u;r:p&lIu-material + u;c:pmd + 1l,:·.\O1 + U'~Wdl

U lII('a.' = kllmClls + IBI

dimana k adalah faktor pencakupan

(coverage factor).

KESIMPULAN

Telah diperoleh cara per.entuan

ketidakpastian pengukuran kekerasan

Rockwell. Sumber ketidakpastian pengukuran

berasal dari: repeatability alat uji kekerasan

Rockwell, ketidakhomogenan kekerasan bahan

yang diuji, reproducibility alat, keterbatasan

resolusi pembacaan skala alat uji kekerasan,

ketidakpastian pengukuran standard blok, bias

pengukuran alat uji kekerasan Rockwell dan

verifikasi alat uji secara tidak langsung.

DAFTAR PUSTAKA

1. ASTM E 18 -92, Standard Test Methods

for Rockwell Hardness and SuperficialHardness of Metallic Materials.

2. ISO 6508-1 Metallic Materials - Rockwell

Hardness test - Part 1 : Test method

(scales A,B,C,O,E,F,G,H,K,N,T), Geneva,ISO,1999.

3. Low,S., Rockwell Hardness Measurements

of MetRllic Materials, NIST Recomended

Practice Guid:=!, Special Publication, 960-5,2001.

"

ISSN 0854 - 5561

Pertanyaan :

Antonio Gogo

Estimasi ketidakpastian jika dibandingkan

antara didalam hot cell dengan diluar hot cell,

coverage factor.

Jb: Parameter ketidakpastian pengukuran

kekerasan Rockwell didalam hot cell dengan

diluar hot cell adalah sama, untuk didalam hot

cell mung kin perlu ditambahkan parameter

pengaruh gamma heating. Yang berbeda

adalah besarnya nilai parameter.

Coverage factor (faktor pencakupan) : sebuah

angka yang apabila dikalikan dengan

ketidakpastian baku gabungan menghasilkan

214

Hasil-hasil Penelitia P2TBDU Tahun 2005

sebuah kisaran (ketidakpastian diperluas) hasil

pengujian yang diharapkan mencakup fraksi

tertentu yang besar (misal 95 %) dari nilai-nilai

distribusi yang dapat berhubungan dengan

sesuatu yang diuji

Saran:

Prayitno

Urutan langkah-Iangkah pengujian beium

terlihat dalam makalah, mahan diperjelas.

Jb: Terimakasih, langkah-Iangkah pengujianl

pengukuran kekerasan Rockwell merupakan

acuan [1,2]