Muhammad Heriyanto (M0209034)
MICRO HARDNESS TESTER
I.
PENDAHULUAN Ada beberapa cara pengukuran kekerasan yang cukup dikenal dalam litbang
material di antaranya adalah uji kekerasan gores, uji kekerasan pantul (dinamis) dan uji kekerasan indentasi. Uji kekerasan gores tergantung pada kemampuan gores material yang satu terhadap material lainnya. Uji kekerasan pantul mencakup deformasi dinamis dari permukaan material yang dinyatakan dalam jumlah energi impak yang diserap permukaan logam pada saat benda penekan jatuh. Uji kekerasan indentasi berupa penjejakan oleh sebuah indentor yang keras ditekankan ke permukaan logam yang diuji. Tabel 1. macam-macam teknik pengujian kekerasan (Callister,2007)
Uji kekerasan indentasi menggunakan alat model Leitz Micro Hardness. Perbedaan kekerasan dapat diketahui dari bentuk indentor yang ditekankan pada permukaan material. Alat penguji kekerasan ini memakai indentor berbentuk piramid yang membuat jejakan pada material dengan pembebanan tertentu. Masa penjejakan berlangsung 30 detik dan dapat menghasilkan ketelitian antara 2−3 μm. Panjang diagonal jejakan yang diukur pada arah horisontal ditandai sebagai d-1 dan panjang diagonal jejakan pada arah vertikal ditandai sebagai d-2, lalu dihitung d-rerata sebagai panjang diagonal jejakan. Nilai kekerasan material uji
Muhammad Heriyanto (M0209034)
dicari pada tabel yang tersedia dengan memproyeksikan d-rerata serta bobot beban yang digunakan atau dapat dihitung berdasarkan rumus Vickers sebagai berikut : 𝐻𝑉𝑁 =
189 𝑥 𝐹 𝑥 103 𝑑2
HVN = Nilai Kekerasan Vicker’s F = beban tumbukan dalam Newton d= panjang diagonal jejakan dalam µm
Nilai kekerasan berkaitan dengan kekuatan luluh atau tarik logam. Hal ini disebabkan selama indentasi (penjejakan) logam mengalami deformasi sehingga terjadi regangan dengan persentase tertentu. Nilai kekerasan Vickers didefinisikan 2
sama dengan beban dibagi luas jejak piramida (indentor) dalam kg/mm dan besarnya kurang lebih tiga kali besar tegangan luluh untuk logam-logam yang tidak mengalami pengerjaan pengerasan. Bahan yang digunakan untuk indentor adalah Intan. Intan merupakan bahan yang mempunyai tingkat kekerasan paling tinggi. Dalam menguji kekerasan suatu material, operator Leitz Micro Hardness Tester biasanya memilih satu di antara sejumlah beban indentasi (5p, 10p, 15p, 25p, 50p, 100p, 200p, 300p atau 500p). Tentu saja ada alasan yang perlu diungkap berkaitan dengan pemilihan satu dari sejumlah beban tersebut. Kesalahan pemilihan beban akan berdampak pada ketidakakurasian data kekerasan suatu material dan selanjutnya menimbulkan salah interpretasi terhadap sifat material yang diuji. Fenomena demikian tentu saja sangat tidak diharapkan.
Muhammad Heriyanto (M0209034)
II.
PENGGUNAAN MICRO HARDNESS TESTER
Pelaksanaan Pengujian: 1.
Power
supply
dihubungkan
ke
instrumen. 2. Pembangkit beban dihidupkan melalui tombol (14) dan intensitas cahaya diatur melalui tombol (16). Lampu hijau (6) menyala, instrumen siap dioperasikan (lihat Gambar 1). 3. Level air (10 a) diperiksa apakah berada pada posisi yang tepat. Jika belum tepat, posisinya diatur dengan memutar Gambar 1. Alat uji kekerasan tipe Leitz Microhardness Tester.
naik-turun
kaki-kaki
instrumen. 4. Satu beban pemberat yang dikehendaki (10p, 15p atau 25p, dst) ditempatkan.
5. Sampel (material) yang akan diuji ditempatkan pada landasannya. 6. Mikroskop difokuskan melalui pengatur kasar (23). 7. Area penjejakan pada sampel ditentukan dengan memutar spindel mikrometer (13). 8. Pemfokusan diulangi melalui pengatur kasar (23). 9. Penjejak atau diamond diarahkan pada posisi penjejakan dengan memutar grip (7) kearah kiri. 10. Penjejak diturunkan dengan menekan ujung kabel (8) secara full lalu dilepaskan. Penjejak akan turun menuju objek (material uji) dengan indikasi lampu merah menyala. 11. Setelah 15 detik berlalu, penjejakan berakhir dengan indikasi lampu kuning menyala. 12. Penjejak dinaikkan dengan memutar knurled (18) searah jarum jam dengan indikasi lampu kuning padam, lampu hijau kembali menyala.
Muhammad Heriyanto (M0209034)
13. Lensa objektif (10) diarahkan untuk mengukur diameter jejakan dengan menarik grip (7) ke kanan. 14. Pandangan mata dipusatkan pada garis intersection (sebagai contoh 80 μm, lihat Gambar.2) dan garis vertikal dengan mengatur area sampel terjejak dan memutar pengatur halus (4 & 5).
Gambar 2. Skala pengukuran diagonal jejakan, d = 87.5 μm. 15. Skala pada lensa di-nolkan dengan memutar skrup (3) sampai tepat garis nol. 16. Diagonal jejakan diukur dengan menggerakkan skrup (3) mulai dari garis nol sampai pada batas akhir diagonal. 17. Diameter jejakan akan terbaca, dalam hal ini, d-1 sebagai diameter jejakan arah horisontal, dan d-2 sebagai diameter jejakan arah vertikal. d-1 dan d-2 dijum-lahkan lalu dibagi 2 sehingga diperoleh harga d-rerata. Untuk menghitung nilai kekerasan (HVN) secara cepat, tabel yang tersedia dapat digunakan. 18. Setelah proses uji kekerasan berakhir, instrumen dimatikan dengan menarik tombol (14) dan kabel yang berhubungan dengan sumber daya listrik dilepaskan. 19. Beban pemberat yang telah digunakan diturunkan dan disimpan kedalam box.
Muhammad Heriyanto (M0209034)
III. HASIL Dan DATA
Keras-lunak permukaan material logam di setiap lokasi penjejakan akan berbeda-beda karena faktor kehalusan permukaan, porositas, jenis perlakuan, dan perbedaan unsur-unsur paduan. Diagonal jejakan (d) yang lebih panjang pada suatu material uji memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material rendah, sebaliknya diagonal jejakan yang lebih pendek memberikan pengertian bahwa nilai kekerasan material tinggi. Makin besar beban, diagonal indentasi (d) makin besar pula. Di sisi lain makin besar diagonal indentasi, nilai kekerasan makin rendah. Hal ini tentu saja terkait dengan ketahanan material terhadap deformasi yang dilakukan indentor.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. Mikro – Vickers Hardness Tester QV-1000 DAT. www.worldoftest.com Callister.2007. Materials Science and Engineering An Introduction. John Wiley &
Sons, Inc. Dahlan ,H. 2000. Pengaruh Variasi Beban Indentor Micro Hardness Tester Terhadap Akurasi Data Uji Kekerasan Material. URANIA.No.23-24/Thn VI. hal 57-62. Hadijaya. 1992.Petunjuk Operasi Leitz Hardness Tester. Bidang Bahan Struktur dan Pendukung PEBN-BATAN. No. EBN.2/002/92, hal. 3.
