3 Jenis Pengujian Kekerasan Logam (Metal Hardness Testing)

Setelah sobat Logam Ceper mengenal atau mengetahui apa itu destructive test saatnya sekarang mengenal tentang Hardness Testing. Tepatnya ada 3 jenis pengujian kekerasan Logam.

Tau gak sih sobat Logam Ceper? Bahwa kekerasan mempengaruhi berbagai karakteristik fisik lho, seperti seberapa banyak logam akan aus, tergores, atau menahan tekanan. Pengujian kekerasan adalah metode pengujian non-destruktif yang melibatkan penerapan beban konstan melalui benda bulat atau runcing. Pembuatan ini tentunya dalam kondisi yang terkendali, untuk membuat lekukan pada permukaan logam. Kemudian diukur untuk menentukan kekerasan material.

Ada beberapa metode uji kekerasan yang tersedia, masing-masing dengan standar dan manfaatnya sendiri. Namun, memilih uji kekerasan yang tepat biasanya ditentukan oleh ukuran dan geometri sampel, area yang akan diuji, dan kemudahan aplikasi.

3 Jenis Pengujian Kekerasan Logam

Ada banyak hal yang perlu dipertimbangkan saat memilih uji kekerasan yang tepat, diantaranya jenis, komposisi bahan dan ukuran bahan yang akan diuji, standar yang harus dipenuhi, dan seberapa akurat hasilnya. Berikut 3 jenis pengujian kekerasan logam

1. Brinell

Brinell adalah salah satu metode pengujian kekerasan tertua, dan sangat ideal untuk berbagai perlakuan. Diantaranya menguji tempa, pengecoran, dan sampel material kasar dan lebih besar. Pengujian Brinell menggunakan indentor berdiameter lebih besar, menghilangkan variabilitas yang disebabkan oleh perbedaan struktural lokal dan inkonsistensi permukaan. Uji kekerasan Brinell dilakukan dengan menggunakan lekukan yang lebih luas di seluruh permukaannya, serta memberikan pengukuran kekerasan yang lebih representatif.

Tes ini membuat lekukan yang relatif dalam dan lebar pada material, yang berarti menguji kekerasan rata-rata pada area permukaan yang lebih besar daripada beberapa tes kekerasan lainnya. Contoh bahan yang mungkin mendapat manfaat dari uji kekerasan Brinell termasuk logam non-besi, baja yang diberi perlakuan panas awal, penempaan dan pengecoran. Tes Kekerasan Brinell menggunakan bola karbida bulat 5mm atau 10mm untuk membuat lekukan di dalam material, dan beban uji yang sangat tinggi (biasanya 750 kg dan 3.000 kg). Lekukan tersebut kemudian diukur dan dianalisis menggunakan mikroskop untuk mendapatkan hasil rata-rata dengan menggunakan skala Brinell Hardness Number.

2. Vickers

Pengujian kekerasan Vickers adalah pilihan metode pengujian yang populer untuk semua logam, dan memiliki rentang pengukuran skala kekerasan terluas dari semua prosedur pengujian kekerasan. Uji kekerasan Vickers dilakukan dengan menggunakan beban ringan pada sampel kecil dan tipis yang harus memiliki permukaan yang halus atau dipoles sebelum pengujian.

Pengujian dilakukan menggunakan indentor intan berbentuk piramid yang ditempatkan pada bagian material, dan beban konstan (kekerasan makro 1kg – 10kg, gaya rendah 0,3kg – 1kg) diterapkan selama waktu tertentu, dalam sesuai dengan standar internasional. Panjang diagonal lekukan yang dibuat pada material kemudian diukur dengan menggunakan skala Vickers Hardness untuk mengetahui kekerasan material.

3. Rockwell

Uji Kekerasan Rockwell adalah metode uji kekerasan yang umum digunakan, karena merupakan metode yang cepat dan sederhana untuk menentukan kekerasan bahan logam.

Pengujian kekerasan Rockwell cocok untuk penentuan kekerasan logam curah, karena menggunakan beban berat dan tidak mahal untuk pengujian logam, kesederhanaan operasi.

Jenis uji kekerasan ini merupakan uji non-destruktif, karena hanya menyisakan lekukan kecil pada material, dan memberikan pembacaan langsung menggunakan skala Kekerasan Rockwell. Sedangkan uji kekerasan lainnya memerlukan pengukuran dan perhitungan untuk menentukan tingkat kekerasan. Pengujian kekerasan Rockwell menggunakan kerucut berlian atau bola baja keras untuk memberikan tekanan pada sampel selama prosedur pengujian.

Awalnya, beban kecil diterapkan untuk membuat lekukan di dalam material untuk mengukur kedalaman penetrasi. Beban besar kemudian diterapkan pada sampel, dan kedalaman penetrasi diukur lagi, akhirnya beban kecil diterapkan sekali lagi. Setelah itu selisih antara pengukuran pertama dan terakhir kemudian menentukan deformasi permanen dari bahan sampel, dan hasilnya dianalisis menggunakan Rockwell Hardness Scale. Memahami timbangan kekerasan Rockwell ada beberapa variasi timbangan kekerasan Rockwell, tergantung pada jenis material yang diuji. Setiap timbangan menggunakan muatan atau indentor yang berbeda, dan memungkinkan menguji material yang lebih keras atau lebih lunak. Misalnya, timbangan HRB digunakan untuk aluminium, kuningan, dan baja lunak, dengan beban kecil 10kgf dan beban besar 100kgf yang diterapkan. HRC digunakan pada hard steels, hard cast irons, deep case hardened steel, dengan beban minor 10kgf dan beban mayor 150kgf.

Kesimpulan

Pengujian kekerasan logam atau sering kita kenal dengan metal hardness testing merupakan salah satu metode pengujian non-destruktif yang melibatkan penerapan beban konstan melalui benda bulat atau runcing. 3 jenis pengujian kekerasan logam tersebut adalah Brinell, Vickers, dan Rockwell.

Penulis:

Alfina Indah Rahmawati