Uji Kekerasan Rockwell

Uji Kekerasan / Rockwell

Proses pengujian kekerasan dapat diartikan sebagai kemampuan suatu bahan terhadap pembebanan dalam perubahan yang tetap. Dengan kata lain, ketika gaya tertentu diberikan pada suatu benda uji yang mendapat pengaruh pembebanan, benda uji akan mengalami deformasi. Kita dapat menganalisis seberapa besar tingkat kekerasan dari bahan tersebut melalui besarnya beban yang diberikan terhadap luas bidang yang menerima pembebanan tersebut.

Kita harus mempertimbangkan kekuatan dari benda kerja ketika memilih bahan benda tersebut. Dengan pertimbangan itu, kita cenderung memilih bahan benda kerja yang memiliki tingkat kekerasan yang lebih tinggi. Alasannya, logam keras dianggap lebih kuat apabila dibandingkan dengan logam lunak. Meskipun demikian, logam yang keras biasanya cenderung lebih rapuh dan sebaliknya, logam lunak cenderung lebih ulet dan elastis.

2.1.1        Dasar – dasar Pengujian Kekerasan

Pengujian kekerasan bahan logam bertujuan mengetahui angka kekerasan logam tersebut. Dengan kata lain, pengujian kekerasan ini bukan untuk melihat apakah bahan itu keras atau 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. Satuan yang baku itu disepakati melalui tiga metode pengujian kekerasan, yaitu penekanan, goresan, dan dinamik.

Table Logam Ferro dan pemakaiannya

Pengujian kekerasan dengan cara penekanan banyak digunakan oleh industri permesinan. Hal ini dikarenakan prosesnya sangat mudah dan cepat dalam memperoleh angka kekerasan logam tersebut apabila dibandingkan dengan metode pengujian lainnya. Pengujian kekerasan yang menggunakan cara ini terdiri dari tiga jenis, yaitu pengujian kekerasan dengan metode Rockwell, Brinell, dan Vickers. Ketiga metode pengujian tersebut memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, serta perbedaan dalam menentukan angka kekerasannya. Metode Brinell dan Vickers misalnya, memiliki prinsip dasar yang sama dalam menentukan angka kekerasannya, yaitu menitikberatkan pada perhitungan kekuatan bahan terhadap setiap daya luas penampang bidang yang menerima pembebanan tersebut. Sedangkan metode Rockwell menitikberatkan pada pengukuran kedalaman hasil penekanan atau penekan (indentor) yang membentuk berkasnya (indentasi) pada benda uji.

Perbedaan cara pengujian ini menghasilkan nilai satuannya juga berbeda. Karena itu, tiap-tiap pengujian memiliki satuannya masing-masing sesuai dengan proses penekannya, yang mendapat pengakuan standar internasional. Perbedaan satuan itu ditunjukkan dalam bentuk tulisan angka hasil pengujiannya. Berikut ini merupakan uraian terperinci mengenai masing-masing metode pengujian.

Metode Pengujian Rockwell

Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell ini diatur berdasarkan standar DIN 50103. Adapun standar kekerasan metode pengujian Rockwell ditunjukkan pada tabel sebagai berikut :

Tabel Skala Kekerasan Metode Pengujian Rockwell

Tingkatan skala kekerasan menurut metode Rockwell dapat dikelompokkan menurut jenis indentor yang digunakan pada masing-masing skala. Dalam metode Rockwell ini terdapat dua macam indentor yang ukurannya bervariasi, yaitu :

1.        Kerucut intan dengan besar sudut 120º dan disebut sebagai Rockwell Cone.

2.        Bola baja dengan berbagai ukuran dan disebut sebagai Rockwell Ball.

Untuk cara pemakaian skala ini, kita terlebih dahulu menentukan dan memilih ketentuan angka kekerasan maksimum yang boleh digunakan oleh skala tertentu. Jika pada skala tertentu tidak tercapai angka kekerasan yang akuran, maka kita dapat menentukan skala lain yang dapat menunjukkan angka kekerasan yang jelas. Berdasarkan rumus tertentu, skala ini memiliki standar atau acuan, dimana acuan dalam menentukan dan memilih skala kekerasan dapat diketahui melalui tabel sebagai berikut

Tabel Skala Kekerasan dan Pemakaiannya

Pembebanan dalam proses pengujian kekerasan metode Rockwell diberikan dalam dua tahap. Tahap pertama disebut beban minor dan tahap kedua (beban utama) disebut beban mayor. Beban minor besarnya maksimal 10 kg sedangkan beban mayor bergantung pada skala kekerasan yang digunakan.

Berikut ini merupakan cara pengujian dan penggunaan dengan menggunakan metode pengujian Rockwell, yaitu :

1.    Cara pengujian kekerasan Rockwell

Cara Rockwell ini berdasarkan pada penekanan sebuah indentor dengan suatu gaya tekan tertentu ke permukaan yang rata dan bersih dari suatu logam yang diuji kekerasannya. Setelah gaya tekan dikembalikan ke gaya minor, maka yang akan dijadikan dasar perhitungan untuk nilai kekerasan Rockwell bukanlah hasil pengukuran diameter atau diagonal bekas lekukan, tetapi justru dalamnya bekas lekukan yang terjadi itu. Inilah perbedaan metode Rockwell dibandingkan dengan metode pengujian kekerasan lainnya.

Pengujian Rockwell yang umumnya dipakai ada tiga jenis, yaitu HRA, HRB, dan HRC. HR itu sendiri merupakan suatu singkatan kekerasan Rockwell atau Rockwell Hardness Number dan kadang-kadang disingkat dengan huruf R saja.

2.    Cara penggunaan mesin uji kekerasan Rockwell

Sebelum pengujian dimulai, penguji harus memasang indentor terlebih dahulu sesuai dengan jenis pengujian yang diperlukan, yaitu indentor bola baja atau kerucut intan. Setelah indentor terpasang, penguji meletakkan specimen yang akan diuji kekerasannya di tempat yang tersedia dan menyetel beban yang akan digunakan untuk proses penekanan. Untuk mengetahui nilai kekerasannya, penguji dapat melihat pada jarum yang terpasang pada alat ukur berupa dial indicator pointer.

Kesalahan pada pengujian Rockwell dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :

1.             Benda uji.

2.             Operator.

3.             Mesin uji Rockwell.

Kelebihan dari pengujian logam dengan metode Rockwell, yaitu :

1.             Dapat digunakan untuk bahan yang sangat keras.

2.             Dapat dipakai untuk batu gerinda sampai plastik.

3.             Cocok untuk semua material yang keras dan lunak.

Kekurangan dari pengujian logam dengan metode Rockwell, yaitu :

1.             Tingkat ketelitian rendah.

2.             Tidak stabil apabila terkena goncangan.

3.             Penekanan bebannya tidak praktis.

2.1.1        Spesifikasi Alat Uji Kekerasan / Rockwell

Berikut ini merupakan spesifikasi alat uji kekerasan yang dimiliki oleh Laboratorium Material Teknik & Pengecoran Logam, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Gunadarma, yaitu :

Nama alat        : Rockwell Hardness Tester

Merk                : AFFRI Seri 206.RT – 206.RTS

Loading           : Maximum 150 KP

                          Minimum 60 KP

Spesifikasi       :

v    HRC Load : 150 KP

v    Indentor : Kerucut intan 120º

v    HRB Load : 100 KP

v    Indentor : Steel Ball Ø 1/16”

v    HRA Load : 60 KP

v    Indentor : Kerucut intan 120º

v    HRD Load : 100 KP

v    Indentor : Kerucut intan 120º

v    HRF Load : 60 KP

v    Indentor : Steel Ball Ø 1/16”

v    HRG Load : 150 KP

v    Indentor : Steel Ball Ø 1/16”  

Berikut ini merupakan gambar dari alat uji kekerasan Rockwell

Keterangan Gambar :

1.    Wrench to select tested loads

     (kunci).

2.    Tested loads mobile selector.

3.    Loads scale.

4.    Test Lever (handle).

5.    Scale Indicator Pointer.

·         Small pointer.

·         Larger pointer.

·         Red dot.

·         Outer rings.

6.      6.  Ring nuts to fix the penetrator.

7.  Penetrator (indentor).

8.  Anvil (dudukan).

9.  Anvil holder screw (capstan).

10. Handwheel to regulate the

      rising screw.