Uji Kekerasan Vickers dan Rockwell PDF

Preview

Summary

i LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK UJI KEKERASAN VICKERS DAN ROCKWELL OLEH : Nama : Apri Roni Ikhtiar NIM : 102219002 Asisten Praktikum : Ramadhini P Jofansa (102218099) Dosen Pengampu : 1. Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. 2. Yudi Rahmawan, S.T., M.Sc., Ph.D. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKUL...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Uji Kekerasan Vickers dan Rockwell Apri Roni Ikhtiar

Related papers Laporan Prakt ikum Mat erial-Uji Kekerasan Okt a Syahput ra Sembiring

Prakt ikum Mat erial Teknik Faishol Mochammad LAP PRAK PENGUJIAN MAT ERIAL.docx erik nurkhasan

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

i

LAPORAN PRAKTIKUM MATERIAL TEKNIK UJI KEKERASAN VICKERS DAN ROCKWELL

OLEH : Nama

: Apri Roni Ikhtiar

NIM

: 102219002

Asisten Praktikum

: Ramadhini P Jofansa (102218099)

Dosen Pengampu

: 1. Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. 2. Yudi Rahmawan, S.T., M.Sc., Ph.D.

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PERTAMINA JAKARTA 2020

ii

LEMBAR KONSULTASI Praktikum

:Material Teknik

Nama

:Apri Roni Ikhtiar

NIM

:102219002

Kelompok

:4

Tanggal Praktikum

: Jumat, 20 November 2020

Batas Akhir Pengumpulan

: Jumat, 27 November 2020

No 1

Tanggal 26 November 2020

Catatan -

Paraf TTD

Pekanbaru, 20 November 2020

Ramadhini P Jofansa

iii

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala anugerah yang diberikan dan dilimpahkan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan laporan praktikum ini dengan judul “UJI KEKERASAN VICKERS DAN ROCKWELL” tepat pada waktunya. Laporan praktikum ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas praktikum mata kuliah Material Teknik. Selain itu, penulis juga berharap agar makalah ini dapat menambah wawasan bagi pembaca tentang “Uji Kekerasan Vickers dan Rockwell”. Dalam penulisan laporan ini, Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan ini. Adapun pihak-pihak tersebut antara lain: 1. Ibu Dr.Eng. Sri Hastuty, S.T., M.T., M.Eng. selaku dosen pengampu mata kuliah Material Teknik 2. Bapak Yudi Rahmawan S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pengampu mata kuliah Material Teknik. 3. Orang tua yang tak pernah putus mendoakan agar kuliah penulis berjalan dengan baik 4. Seluruh teman-teman yang berkenan membantu hingga laporan praktikum ini dapat selesai Dengan kerendahan hati, penulis memohon maaf apabila ada ketidaksesuaian kalimat dan kesalahan. Meskipun demikian, penulis terbuka pada kritik dan saran dari pembaca demi kesempurnaan makalah.

Pekanbaru, 20 November 2020

Penulis

iv

DAFTAR ISI LEMBAR KONSULTASI ................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ..................................................................................................... iii DAFTAR ISI ................................................................................................................... iv DAFTAR TABEL..............................................................................................................v DAFTAR GAMBAR .........................................................................................................v BAB I ................................................................................................................................1 PENDAHULUAN .............................................................................................................1 1.1 Latar Belakang .........................................................................................................1 1.2 Tujuan Praktikum .....................................................................................................2 1.3 Rumusan Masalah ....................................................................................................2 1.4 Manfaat Praktikum ...................................................................................................2 BAB II ...............................................................................................................................3 DASAR TEORI .................................................................................................................3 2.1 Definisi.....................................................................................................................3 2.2 Sejarah .....................................................................................................................4 2.3 Prinsip Kerja .............................................................................................................5 2.4 Macam-Macam Alat .................................................................................................7 2.5 Kelebihan dan Kekurangan ..................................................................................... 12 2.6 Aplikasi Di Dunia Industri ...................................................................................... 14 2.7 Rumus Perhitungan ................................................................................................ 14 BAB III............................................................................................................................ 15 METODE PRAKTIKUM ................................................................................................ 15 3.1. Alat dan Bahan ...................................................................................................... 15 3.2 Prosedur Penggunaan Alat ..................................................................................... 20 3.3. Diagram Alir ......................................................................................................... 21 BAB IV ........................................................................................................................... 23 PEMBAHASAN .............................................................................................................. 23 4.1. Data Hasil Percobaan ............................................................................................. 23 4.2. Pengolahan Data ....................................................................................................26 4.3. Pembahasan ........................................................................................................... 28 BAB V ............................................................................................................................. 30 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................ 30 5.1. Kesimpulan ........................................................................................................... 30 5.2. Kritik dan Saran..................................................................................................... 32

v

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 33 LAMPIRAN .................................................................................................................... 34

DAFTAR TABEL Tabel 1 Data Hasil Percobaan Metode Vickers ................................................................. 23 Tabel 2 Data Hasil Percobaan Metode Rockwell .............................................................. 25 Tabel 3 Perkiraan Nilai Kekuatan Tarik terhadap Nilai Kekerasaan..................................25

DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Indentor dan Tapak Tekan Uji Kekerasan Rockwell ..........................................4 Gambar 2 Prinsip Kerja Metode Vickers ...........................................................................6 Gambar 3 Prinsip Kerja Metode Rockwell ........................................................................6 Gambar 4 Intelligent Micro Vickers Hardness Tester ........................................................7 Gambar 5 Digital Micro Vickers Hardness Tester .............................................................7 Gambar 6 Micro Vickers Hardness Tester .........................................................................7 Gambar 7 Macro Vickers Hardness Tester ........................................................................8 Gambar 8 Micro Vickers Hardness Tester Vickers Hardness Tester ..................................8 Gambar 9 Vickers Hardness Tester ...................................................................................8 Gambar 10 Fully Automatic Vickers .................................................................................9 Gambar 11 Universal Hardness Tester ..............................................................................9 Gambar 12 Digital Brinell & Rockwell Hardness Tester ...................................................9 Gambar 13 Motorized Hardness Tester ........................................................................... 10 Gambar 14 Analog Rockwell Hardness Tester ................................................................ 10 Gambar 15 Rockwell Superficial Hardness Tester ........................................................... 10 Gambar 16 Rockwell Superficial Twin Hardness Tester .................................................. 10 Gambar 17 Digital Rockwell Superficial Hardness Tester ............................................... 11 Gambar 18 Mitutoyo Rockwell Hardness Tester ............................................................. 11 Gambar 19 Digital Rockwell Hardness Tester Phase II.................................................... 11 Gambar 20 Digital Superficial Rockwell Hardness Tester Phase II ..................................11 Gambar 21 Digital Rockwell Hardness Tester Phase II.................................................... 12

vi

Gambar 22 Digital Rockwell/Superficial Hardness Tester Phase II- Model 900-384........ 12 Gambar 23 Alat Uji Vickers ............................................................................................ 15 Gambar 24 Indentor Pyramid Diamond ........................................................................... 15 Gambar 25 Jangka Sorong .............................................................................................. 15 Gambar 26 Spesimen Uji Vickers ................................................................................... 16 Gambar 27 Penggaris ...................................................................................................... 16 Gambar 28 Amplas ......................................................................................................... 16 Gambar 29 Gerinda Polishing ......................................................................................... 16 Gambar 30 Lembar Kerja Vickers ................................................................................... 17 Gambar 31 Benda Uji ..................................................................................................... 17 Gambar 32 Mesin Kekerasan Rockwell ........................................................................... 17 Gambar 33 Indentor Pyramid Diamond ........................................................................... 17 Gambar 34 Spesimen Uji Rockwell ................................................................................ 18 Gambar 35 Lembar Kerja Rockwell ................................................................................ 19 Gambar 36 Benda Uji ..................................................................................................... 19 Gambar 37 Diagram Perbandingan Vickers dan Rockwell............................................... 30 Gambar 38 Pendekatan Kekuatan Tarik terhadap Kekerasan ........................................... 35 Gambar 39 Hasil Kekerasan Vickers ............................................................................... 36 Gambar 40 Hasil Kekerasan Rockwell ............................................................................ 37

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seluruh material di dunia ini memiliki sifat mekaniknya tersendiri, dan sifat-sifat mekanik tersebut dapat ditentukan hingga dapat material sesuai dengan kegunaannya masing-masing. Salah satu sifat mekanik tersebut adalah kekerasan. Umumnya, material dapat ditentukan kekerasannya melalui uji keras, sehingga ketika kekerasannya kurang tinggi atau kurang rendah, dapat ditingkatkan atau direndahkan dengan metode-metode yang sesuai. Awalnya, uji keras hanya untuk mencari kekerasan dari logam yang dari sananya sudah keras, tetapi sekarang sudah perkembang alat-alat dan prosedur untuk menguji kekerasan dari polimer, keramik, semikonduktor, dan lain-lain. Kegunaan dari kekerasan material dapat dilihat contohnya pada dunia industri, seperti contohnya engineer yang mencari material yang keras tapi tidak getas dankuat terhadap beban impak, atau engineer metalurgi membutuhkan material yang kekerasannya rendah untuk cold rolling pada logam. Maka dari itu, kekerasan darimaterial harus diketahui dengan uji keras ini.Uji keras merupakan pengujian yang paling efektif. Dengan pengujian ini, kitadapat dengan mudah mengetahui gambaran sifat mekanik suatu material.Meskipun pengukuran hanya dilakukan pada satu titik, atau daerah tertentu saja, nilai kekerasan cukup valid untuk menyatakan kekuatan suatu material. Materialdapat dengan mudah digolongkan sebagai material ulet maupun getas, hanyadengan uji keras.Uji keras juga dapat digunakan sebagai satu metode untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas dan perlakuan dingin terhadap material. Material yang telahmengalami cold working hot working, atau heat treatment, dapat diketahui perubahan kekuatannya dengan mengukur kekerasan permukaan material tersebut. Oleh karena itu, uji keras merupakan metode yang mudah dilakukan untuk qualitycontrol material. Termasuk dalam pengujian kekerasan ini adalah uji keras Vickers dan Rockwell. Standar pengujian kekerasan untuk material logam diantaranya didapatkan dari ASTM E1811. Pengujian kekerasan Rockwell merupakan pengujian empirik kekerasan dengan cara indentasi yang mana hasil pengujiannya berhubungan dengan kekuatan tarik, ketahanan aus, keuletan dan karakteristikfisik lainnya dari logam dan juga berguna dalam kontrol kualitas dan pemilihanmaterial. Pengujian kekerasan Rockwell dianggap proses pengujian yang memuaskan untuk pengujian perkapalan komersial dan telah banyak digunakansecara luas

2

dalam di industri. Satu hal yang harus digaris bawahi, pengujian Rockewell dalam suatu bagian tertentu belum tentu menggambarkan kondisi fisik secara keseluruhan dari suatu produk. Sedangkan pengujian kekerasan Vickers merupakan pengujian kekerasan mikro yang diperlukan untuk pengujian kekerasan bagian yang terlalu tipis atau kecil untuk dilakukan dengan pengujian kekerasan Rockwell.

1.2 Tujuan Praktikum 1.2.1. Metode Vickers 1. Menentukan harga kekerasan logam. 2. Menentukan prinsip kerja pengujian kekerasan Vickers. 1.2.2. Metode Rockwell 1. Menentukan harga kekerasan logam. 2. Menentukan prinsip kerja pengujian kekerasan Rockwell. 3. Menentukan harga kekuatan tarik berdasarkan pada harga kekerasan yang diperoleh.

1.3 Rumusan Masalah 1.3.1. Metode Vickers 2. Bagaimana cara menentukan harga kekerasan logam? 3. Bagaimana cara menetukan prinsip kerja pengujian kekerasan Vickers? 1.3.2. Metode Rockwell 1. Bagaimana cara menentukan harga kekerasan logam? 2. Bagaimana cara menentukan prinsip kerja pengujian kekerasan Rockwell? 3. Bagaimana cara menentukan harga kekuatan tarik berdasarkan pada harga kekerasan yang diperoleh?

1.4 Manfaat Praktikum 1.4.1. Metode Vickers 1. Penulis dapat menentukan harga kekerasan logam. 2. Penulis dapat menentukan prinsip kerja pengujian kekerasan Vickers.

3

1.4.2. Metode Rockwell 1. Penulis dapat menentukan harga kekerasan logam. 2. Penulis dapat menentukan prinsip kerja pengujian kekerasan Rockwell. 3. Penulis dapat menentukan harga kekuatan tarik berdasarkan pada harga kekerasan yang diperoleh.

BAB II DASAR TEORI

2.1 Definisi 2.1.1. Metode Vickers Uji kekerasan Vickers (Vickers hardness testing) merupakan metode pengujian untuk mencari nilai kekerasan material padat. Pengujian ini menggunakan piramida intan yang berfungsi untuk menekan benda uji sehingga meninggalkan bekas berupa lekukan (indentasi). (Younggi, 2020) Metode Vickers ini berdasarkan pada penekanan oleh suatu gaya tekan tertentu oleh sebuah indentor berupa pyramid diamond terbalik dengan sudut puncak 136º ke permukaan logam yang akan diuji kekerasannya, dimana permukaan logam yang diuji ini harus rata dan bersih. Setelah gaya tekan secara statis ini kemudian ditiadakan dan pyramid diamond dikeluarkan dari bekas yang terjadi, maka diagonal segi empat bekas teratas diukur secara teliti, yang digunakan sebagai kekerasan logam yang akan diuji. Permukaan bekas merupakan segi empat karena pyramid merupakan piramida sama sisi. Nilai kekerasan yang diperoleh disebut sebagai kekerasan Vickers, yang biasa disingkat dengan Hv atau HVN (Vickers Hardness Number). (Dieter, 1986) Hal terpenting yang harus dipelajari dalam pengujian Vickers adalah bagaimana menggunakan alat uji kekerasan Vickers dalam hal memasang indentor pyramid diamond, meletakkan specimen di tempatnya, menyetel beban yang akan dipakai, melihat dan mengukur diagonal persegi empat teratas dari bekas yang terjadi seteliti mungkin.

2.1.2. Metode Rockwell Pengujian kekerasan Rockwell merupakan salah satu pengujian kekerasan yang mulai banyak digunakan hal ini dikarenakan pengujian kekerasan Rockwell yang sederhana, cepat, tidak memerlukan mikroskop untuk mengukur jejak, serta relatif tidak merusak. Pengujian kekerasan bahan logam bertujuan mengetahui angka kekerasan logam tersebut. (Alat Uji, 2020)

4

Dengan kata lain, pengujian kekerasan ini bukan untuk melihat apakah bahan itu kerasatau tidak, melainkan untuk mengetahui seberapa besar tingkat kekerasan logam tersebut.Tingkat kekerasan logam berdasarkan pada standar satuan yang baku. Karena itu, prosedur pengujian kekerasan pun diatur dan diakui oleh standar industri di dunia sebagai satuan yang baku. Pada cara Rockwell, pengukuran langsung dilakukan oleh mesin, dan mesin menunjukkan angka kekerasan dari bahan yang diuji cara ini lebih cepat dan akurat. Harga skala kekerasan Rockwell B adalah sampai dengan RB100, sehingga bila diperoleh harga RB > 100, pengukuran harus diulang dengan cara lain. Pengukuran yang dapat dilakukan dengan cara skala B ini hanya terbatas pada material yang tidak terlampau keras. Untuk material yang lebih keras sampai dengan RB70 digunakan skala Rockwell C, yakni dengan menggunakan indentor kerucut intan bersudut puncak 120° dengan beban maksimum 150 (N), untuk material yang lebih keras lagi, digunakan sekala Rockwell A.

Gambar 1. Indentor dan tapak tekan uji Kekerasan Rockwell Gambar 1

2.2 Sejarah 2.2.1. Metode Vickers Sebagai alternatif dari Brinell, uji kekerasan Vickers dikembangkan pada tahun 1924 oleh dua pria, Smith dan Sandland, di Vickers Ltd, sebuah konglomerat Teknik Inggris. Tes ini dirancang sebagai reaksi terhadap kebutuhan untuk memiliki tes yang lebih halus atas batasan material yang menjadi tempat efektif Brinell. Tes Vickers menggunakan prinsip yang sama dengan Brinell, yaitu impresi yang diatur pada material, namun menggunakan berlian berbentuk piramida daripada indentor bola Brinell. Ini menghasilkan uji kekerasan yang lebih konsisten dan serbaguna. (Smith, 1922) Kemudian, pada tahun 1939, alternatif tes Vickers diperkenalkan oleh Fredrick Knoop di Biro Standar Nasional AS. Uji Knoop menggunakan format piramida berlian yang lebih dangkal dan memanjang dan dirancang untuk digunakan di bawah gaya uji yang lebih rendah daripada uji kekerasan Vickers, memungkinkan pengujian yang lebih akurat untuk bahan rapuh atau tipis. Baik tes Vickers dan Knoop terus berlanjut sebagai metode analisis kekerasan yang populer saat ini.

5

2.2.2.

Metode Rockwell Meskipun dianggap sebagai gagasan pada tahun 190...