Uji Kekerasan Logam Rockwell, Brinell, Vickers dan Leeb itu bedanya apa?

Saat merancang metode kerja pabrikasi komponen maupun saat memesan dan menyeleksi material baku dari logam tentu diperlukan standar material yang kekerasannya sudah ditentukan. Tentu ada gap pengetahuan antara orang yang mendesain seperti insinyur dan arsitek dengan orang engineer pabrikasi yang memahami betul standar ukur material apa yang cocok untuk ditekuk, disambung dan dilas, diolah menjadi bahan baku siap guna. 

KENAPA UJI KEKERASAN LOGAM ROCKWELL, BRINELL, DAN VICKERS FUNGSINYA BERBEDA?

Ada begitu banyak metode pengujian kekerasan yang umum digunakan untuk berbagai material logam maupun non-logam sehingga mudah untuk bingung. Tujuan artikel ini memang untuk membantu anda memahaminya. Nilai kekerasan secara metodenya bisa diukur dengan kedalaman penyok, waktu yang dibutuhkan untuk menekan material hingga penyok, maupun bentuk dan diameter titik yang penyok tersebut.

Kekerasan material ini mengacu pada kemampuan material untuk menahan deformasi lokal, terutama deformasi plastis (plastic deformation), lekukan atau indentations dan goresan (scratches tester). Ketiga metode uji ini sudah menjadi standar indikator kekerasan material. Menurut metode pengujian yang berbeda tersebut, berdasarkan kemudahan pengujian dan harga alat ukur/ alat uji kekerasannya ada tiga jenis kekerasan;

  1. Kekerasan gores (scratches tester):
    Hal ini terutama digunakan untuk membandingkan kekerasan mineral yang berbeda.Metode ini adalah memilih tongkat dengan ujung keras dan ujung lunak, dan geser bahan yang akan diuji di sepanjang batang, dan tentukan kelembutan dan kekerasan bahan yang akan Secara kualitatif, goresan yang dibuat oleh benda keras adalah panjang dan goresan yang dibuat oleh benda lunak adalah pendek. Uji kekerasan material secara goresan ini dapat dengan mudah menguji kekerasan logam dari material dengan rating HRC40 sampai 65. Jika benda tergores dengan menekannya dengan tester, kekerasannya akan kurang dari kekerasan yang ditunjukkan pada tester.HRC40, 45, 50, 55, 60, 65 6 buah, kekerasan diberi kode warna digrip pegangan agar memiliki efek non-slip dan mudah digunakan.

  2. Kekerasan lekukan (indentations):
    Terutama digunakan untuk bahan logam, metode ini adalah dengan menekan indentor yang ditentukan ke dalam bahan yang diuji dengan beban tertentu, dan membandingkan kelembutan dan kekerasan bahan yang diuji dengan deformasi plastis lokal dari permukaan material. Karena indentor yang berbeda, beban, dan durasi beban, ada berbagai kekerasan lekukan, terutama kekerasan Brinell, kekerasan Rockwell, kekerasan Vickers, dan kekerasan mikro.

  3. Kekerasan pantulan (Rebound Tester):
    Terutama digunakan untuk bahan logam.Metodenya adalah dengan membuat palu kecil khusus jatuh bebas dari ketinggian tertentu untuk berdampak pada sampel bahan yang diuji, dan kekerasan bahan ditentukan oleh jumlah energi regangan (diukur dengan tinggi pantul ) dari palu) disimpan di (dan kemudian lepaskan) sampel selama tumbukan.

Proses tes dan uji kekerasan merupakan langkah penting dalam penentuan kualifikasi bagian logam. Dengan mengetahui karakter logam tersebut berbagai sifat logam tertentu, seperti ketahanan aus, ketangguhan, dan kemampuan bentuk dapat dipastikan. Skala uji kekerasan material logam yang berbeda tentu dibuat untuk memeprmudah para insinyur dalam memilih logam dan kekerasan yang sesuai untuk aplikasi spesifik mereka. Untuk membantu Anda memahami berbagai skala uji, kami membuat tabel referensi silang untuk tiga uji kekerasan paling populer di bawah ini.

Berbagai metode pengujian kekerasan tersedia, termasuk pengujian Vickers, Brinell, Rockwell, Meyer dan Leeb. Meskipun dalam banyak kasus tidak mungkin untuk memberikan konversi yang tepat, dimungkinkan untuk memberikan perkiraan tabel perbandingan bahan khusus untuk baja.

UJI KEKERASAN BRINELL FUNGSINYA APA?

Uji kekerasan standar dengan satuan Brinell memang yang paling banyak digunakan untuk hampir semua kelas logam dan material dasar baik bersifat ferrous atau non-ferrous. Metode Brinell menentukan kekerasan lekukan bahan logam dan biasanya digunakan untuk bahan dengan permukaan kasar atau permukaan yang terlalu kasar untuk diuji melalui metode lain. Namun, uji Brinell tidak berguna untuk baja yang dikeraskan sepenuhnya atau bahan keras lainnya, dan sering kali meninggalkan kesan yang besar pada logam. Tes Brinell juga sangat lambat karena tahapan kerja yang meliputi pengukuran torsi tekan dan bentuk diameter lubang yang sudah ditekan.

Dikembangkan pada tahun 1900 oleh insinyur Swedia Johan August Brinell, skala kekerasan Brinell digunakan untuk menguji kekerasan logam. Uji Brinell adalah salah satu dari tiga uji kekerasan utama dalam industri baja, bersama dengan uji kekerasan Vickers dan Rockwel. Saat ini sudah tersedia alat ukur kekerasan tipe digital dengan fitur konversi yang mampu mengukur ketiga skala tersebut sekaligus.

UJI KEKERASAN ROCKWELL FUNGSINYA APA?

Metode Rockwell awalnya dikembangkan untuk memberikan alternatif yang tidak terlalu merusak dibandingkan dengan uji Brinell. Metode kedalaman diferensial Rockwell ini menghilangkan kesalahan yang terkait dengan ketidaksempurnaan mekanis.

Lebih cepat dan lebih murah daripada pengujian Brinell dan Vickers, pengujian Rockwell tidak memerlukan persiapan material, dan nilai kekerasan mudah dibaca tanpa peralatan tambahan, menjadikan ini salah satu metode yang paling umum digunakan untuk mengukur kekerasan logam.

UJI KEKERASAN WEBSTER FUNGSINYA APA?

Skala uji kekerasan Webster menawarkan pengujian kekerasan yang Anda butuhkan untuk mendapatkan hasil yang cepat dan akurat secara praktis dan portabel. Skala kekerasan logam Webster umumnya ada tiga model yang berbeda untuk menguji lembaran pelat logam yang lunak seperti; kuningan, aluminium, tembaga, dan baja ringan. Skala uji kekerasan Webster juga memungkinkan Anda mengidentifikasi sifat logam dengan cepat dan menguji berbagai bentuk yang tidak dapat diperiksa oleh tipe skala ukur kekerasan yang lain—termasuk benda kerja logam berbentuk tipis seperti tubing, ekstrusi, dan material pelat flat stock.

Umumnya alat ukur kekerasan Webster menggunakan prinsip kerja pegas tekan dengan identer yang relatif kerucut. Alat ukur kekerasan Webster cara pakainya juga hampir mirip dengan skala ukur kekerasan lain. Setiap model penguji yang kami tawarkan di Metalextra, prinsip kerja dan cara operasinya hampir sama saja, yaitu dengan penekanan Indenter ke material pada bagian atas dan penekan stasioner/tak bergerak dibagian pelat bawah. Penguji Kekerasan Webster juga secara pasaran, digunakan untuk pengujian cepat baja tahan karat austenitik serta pelat dan strip baja ringan, terutama untuk uji kualifikasi cepat dan tak rusak dari produk batch satu per satu di bidang produksi, lokasi penjualan, dan lokasi konstruksi.

Blok kekerasan standar diuji oleh penguji kekerasan. Untuk penguji kekerasan Webster, indikator dial harus menunjuk pada nilai kekerasan yang ditentukan sebelumnya dengan toleransi ±0,5HW; rentang 5HW hingga ±0,5HW dan rentang 17HW±0.5HW. Jika pembacaan uji tidak memenuhi persyaratan, kalibrasi pegas beban harus dilakukan sesuai. Operator juga harus secara teratur memeriksa keakuratan instrumen dengan blok kekerasan standar. Kalibrasi harus dilakukan jika terjadi penyimpangan. Saat menguji blok kekerasan, gunakan hanya permukaan atasnya.

Letakkan benda uji di antara landasan dan indentor dan tekan gagangnya sampai bawah terasa. Pada saat dial indicator akan menunjuk pada pembacaan yang merupakan nilai kekerasan diperoleh. Tekanan berlebihan di luar batas ini tidak akan merusak tester, tetapi itu tidak perlu. Pegang erat pegangannya saat membaca nilainya. Setiap torsi atau gerakan akan membuat pembacaan salah selama pengujian.

UJI KEKERASAN VICKERS FUNGSINYA APA?

Dengan menggunakan indentor tekan dari batu intan, uji kekerasan Vickers dilakukan dengan kekuatan yang lebih kecil dan akurasi yang lebih tinggi daripada uji Brinell. Secara prinsip kerja metode Vickers dan Brinell memang hampir sama saja. Dengan memperbesar permukaan logam, tes ini dapat menargetkan konstituen mikrostruktur tertentu seperti martensit atau bainit, atau menilai kualitas operasi perlakuan panas atau pengerasan permukaan. Memerlukan sistem optik dan persiapan material, pengujian Vickers memerlukan biaya yang lebih tinggi dan membutuhkan waktu lebih lama untuk diselesaikan daripada pengujian Rockwell.

UJI KEKERASAN LEEB FUNGSINYA APA?

Menurut prinsip dinamis Leeb, nilai kekerasan berasal dari kehilangan energi dari benda tumbukan yang ditentukan setelah tumbukan pada sampel logam, mirip dengan skleroskop Shore. Hasil bagi Leeb ( v i , v r ) diambil sebagai ukuran kehilangan energi oleh deformasi plastis: benda tumbukan memantul lebih cepat dari sampel uji yang lebih keras daripada sampel yang lebih lunak, menghasilkan nilai yang lebih besar 1000× v r /v i .

Dengan menggunakan pantulan mata anvil bertipe bola, uji kekerasan Leeb tergolong paling moderen dari semua alat ukur kekerasan diatas. Uji kekerasan skala Leeb tidak merusak dalam menilai kualitas operasi perlakuan panas atau pengerasan permukaan logam dengan berat diatas 1Kg. Uji kekerasan Leeb disukai karena bentuknya yang ringkas dan mampu mengukur benda kerja tanpa perlu memotong spesimen atau bisa dilakukan ditempat material disimpan.

Pengujian kekerasan Leeb, atau disebut sebagai Leeb Rebound Hardness Test (LRHT), dianggap sebagai salah satu dari empat metode yang umum digunakan untuk menguji kekerasan logam. Ini adalah jenis pengujian non-destruktif yang digunakan untuk memeriksa benda kerja berukuran besar dengan berat di atas 1 kg. Ini juga mengukur koefisien restitusi.

MEMILIH UJI KEKERASAN YANG TEPAT UNTUK APLIKASI ANDA

Nilai spesifikasi kekerasan material memang mempengaruhi kualitas tahan suatu material jika nantinya diolah menjadi rangka bangunan, frame kendaraan, maupun berbagai jenis barang manufaktur. Nilai kekerasan material juga sering diuji sebagai referensi untuk mencaritahu nilai ekonomis suatu barang seperti besi bekas atau salvage value, menguji sampel untuk mencaritau usia pemakaian atau umur dari benda tersebut maupun untuk menginvestigasi kesesuaian dan daya tahan suatu material baja terhadap korosi. 

Kekerasan material diuji dengan cara menekan permukaan suatu material sampai penyok kedalam dengan mata tekan identer yang sudah terkalibrasi. Jadi mata tekan identer tipe ROCKWELL untuk material baja hanya bisa digunakan untuk material tersebut. Jika ingin menggunakan metode penilaian kekerasan dengan material alumunium, maka tentu teknisi wajib menyetel mesin ukur hardness tester tersebut dan mengganti mata tekan indenter dengan mata yang sesuai untuk menguji alumunium. Teknisi juga wajib memahami bahwa tiap satuan ukur tersebut memang diperuntukkan untuk pengujian material yang berbeda.

Hardness tester block ini digunakan sebagai referensi perbandingan dalam menyetel dan menkalibrasi mata tekan identer di mesin ukur hardness tester maupun untuk memastikan alat ukur tetap akurat sebelum proses pengujian rutin.

Berikut ini tabel nilai konversi (Conversion Chart Hardness Testing) satuan kekerasan dari Brinnel, Vickers, Rockwell serta skala pantulan benturan rebound seperti satuan Leeb yang bisa menjadi referensi anda. Chart ini merupakan nilai kira-kira yang berlaku untuk material logam lunak seperti alumunium, ferrous baja karbon biasa dan baja non-ferrous paduan rendah maupun besi baja casting tuang. Perhatikan bahwa tabel yang tersedia hanya sampai batas tertentu saja:

KESIMPULAN

Demikian tulisan mengenai nilai konversi kekerasan material Brinnel, Vickers, Leeb Rebound Testing ini, semoga menambah wawasan referensi anda dalam memilih berbagai macam material dan alat kerja dengan harga ekonomis dan kualitas yang terjamin. Jika Anda merasa sulit untuk mencari alat kerja industri yang lebih efektif, jangan ragu untuk mencari bantuan dari spesialis yang dapat membantu Anda memilih yang akan memberi Anda manfaat maksimal. Hubungi kami melalui email : [email protected] Semoga bermanfaat. Wassalam!


Sumber:

Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.

H.Pollok, „Umwertung der Skalen“ (“Conversion of Scales”), Qualität und Zuverlässigkeit, Ausgabe 4/2008.

https://www.esict.com/blog/rockwell-brinell-and-vickers-metal-hardness/

Awalnya dipublikasikan pada25 November 2020 @ 6:15 AM

error: Alert: Content is protected!
%d blogger menyukai ini: