Pemilihan dan Ruang Lingkup Penerapan Alat Uji Kekerasan

Alat uji kekerasan adalah alat pengukur kekerasan logam. Definisi kekerasan pertama kali diusulkan oleh Leo Muhl, yang menunjukkan kemampuan suatu material untuk menahan benda keras agar tidak menekan masuk ke permukaannya. Kekerasan merupakan salah satu indikator kinerja penting bahan logam. Secara umum, semakin tinggi kekerasannya, semakin baik ketahanan ausnya.

Berdasarkan prinsip yang berbeda, pengukuran kekerasan dibagi menjadi alat uji kekerasan Leeb, alat uji kekerasan Rockwell, alat uji kekerasan Brinell, alat uji kekerasan Shaw, alat uji kekerasan Shore, alat uji kekerasan Barcol, alat uji kekerasan mikro, alat uji kekerasan Mohs, alat uji kekerasan Vickers, dan sebagainya.

Alat uji kekerasan Brinell dan alat uji kekerasan Rockwell adalah yang paling banyak digunakan. Baja dan baja cor, baja perkakas paduan, baja tahan karat, besi cor kelabu, besi cor nodular, paduan aluminium cor, paduan tembaga-seng (kuningan), paduan tembaga-timah (perunggu), tembaga murni, baja tempa, perlakuan panas, karburisasi, lapisan pengerasan quenching, lapisan permukaan, baja, logam non-ferro, serta komponen berukuran kecil dan tipis, karet, plastik, wafer IC, perhiasan, dll., semuanya dapat diuji dengan alat ini.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan mengenai alat uji kekerasan.

1. Alat uji kekerasan itu sendiri akan menghasilkan dua jenis kesalahan: pertama, kesalahan yang disebabkan oleh deformasi dan pergerakan komponen-komponennya; kedua, kesalahan yang disebabkan oleh parameter kekerasan yang melebihi standar yang ditentukan. Untuk kesalahan kedua ini, alat uji kekerasan harus dikalibrasi terlebih dahulu menggunakan blok standar sebelum pengukuran dilakukan. Alat uji kekerasan Rockwell dinyatakan memenuhi syarat apabila selisih hasil kalibrasi berada dalam kisaran ±1, nilai stabil dalam selisih tersebut berada dalam kisaran ±2, dan nilai koreksi dapat diberikan. Apabila selisih berada di luar kisaran ±2, alat uji kekerasan harus dikalibrasi ulang dan diperbaiki, atau metode uji kekerasan lainnya harus digunakan.

2. Alat uji kekerasan memiliki rentang penerapan yang berbeda-beda dan harus dipilih sesuai dengan peraturan yang berlaku. Sebagai contoh, ketika nilai kekerasan lebih tinggi daripada HRB100, skala HRC harus digunakan untuk pengujian; ketika nilai kekerasan lebih rendah daripada HRC20, skala HRB harus digunakan untuk pengujian. Hal ini karena apabila melebihi rentang pengujian yang ditentukan, akurasi dan sensitivitas alat uji kekerasan menjadi buruk, nilai kekerasan yang diperoleh tidak akurat, sehingga tidak layak digunakan.

3. Saat mengganti penekan (indenter) atau landasan (anvil), perhatikan untuk membersihkan area kontak secara menyeluruh. Setelah penggantian, gunakan sampel baja dengan tingkat kekerasan tertentu untuk melakukan pengujian beberapa kali hingga dua hasil pengukuran kekerasan berturut-turut menunjukkan nilai yang sama. Tujuannya adalah memastikan penekan atau landasan terpasang rapat dan bersentuhan sempurna dengan bagian kontak pada mesin pengujian, guna mencegah terjadinya pengaruh terhadap akurasi hasil pengujian.

4. Setelah pengujung kekerasan disetel, ketika mulai mengukur kekerasan, titik uji pertama diuji menggunakan blok uji standar untuk menyingkirkan kemungkinan kontak yang tidak baik antara spesimen dan landasan uji sehingga nilai pengukuran menjadi tidak akurat. Setelah dipastikan, pengujung kekerasan berada dalam kondisi mekanisme operasi normal sebelum spesimen diuji secara resmi dan nilai kekerasan yang diukur dicatat.

5. Jika memungkinkan pada spesimen, umumnya pilih bagian-bagian berbeda untuk menguji setidaknya tiga nilai kekerasan. Jarak antar ketiga titik tersebut ≥3 mm, dan nilai rata-rata dari ketiganya diambil sebagai nilai kekerasan spesimen.

6. Untuk spesimen dengan bentuk kompleks, harus digunakan pelat penopang yang sesuai, dan pengujian dapat dilakukan setelah spesimen difiksasi. Spesimen berbentuk bulat umumnya ditempatkan pada alur-V (V-groove) untuk pengujian.

7. Alat uji kekerasan harus dikalibrasi sesuai dengan peraturan yang berlaku. Blok standar yang digunakan untuk mengkalibrasi alat uji kekerasan tidak boleh digunakan pada kedua sisinya, karena kekerasan permukaan standar dan permukaan belakangnya mungkin tidak konsisten. Secara umum ditetapkan bahwa blok standar berlaku selama satu tahun sejak tanggal kalibrasi.

ruang lingkup penerapan berbagai alat uji kekerasan adalah sebagai berikut:

Alat uji kekerasan Brinell: Terutama digunakan untuk pengujian kekerasan baja tempa dan besi cor dengan struktur tidak merata, serta juga cocok untuk logam non-ferrous dan baja lunak. Pengujian kekerasan Brinell cocok untuk pemeriksaan bahan baku dan barang setengah jadi pRODUK . Keuntungannya adalah jejak bekas indentasi cukup besar, sehingga mampu mencerminkan kinerja menyeluruh material dan memiliki ketelitian tinggi; kelemahannya adalah jejak bekas indentasi cukup besar sehingga umumnya tidak digunakan untuk pemeriksaan produk jadi.

‌ Alat uji kekerasan Rockwell: Cocok untuk pengujian kekerasan berbagai logam ferrous dan non-ferrous, termasuk baja yang dikuens, baja yang dikuens dan ditemper, baja yang ditemper, baja yang di-anneal, baja dengan permukaan yang dikeraskan, bahan karbida, bahan metalurgi serbuk, lapisan semprot termal, dll. Keuntungannya adalah cakupan aplikasinya luas dan cocok untuk pengujian kekerasan berbagai logam ferrous dan non-ferrous; kekurangannya adalah jejak indentasi kecil sehingga cocok untuk logam pelat tipis, pipa berdinding tipis, dll.

‌ Pengujik Kekerasan Rockwell Permukaan: Cocok untuk pengujian kekerasan pelat tipis, karburisasi, nitridasi, lapisan keras hasil perlakuan permukaan, baja tahan karat, dan paduan aluminium, dll. ‌ Pengujian Kekerasan Vickers: Digunakan untuk mengukur komponen berukuran sangat kecil, pelat baja tipis, foil logam, lembaran sirkuit terpadu (IC), kawat, lapisan keras tipis, lapisan elektroplating, kaca, perhiasan, dan keramik. Keuntungannya adalah jejak indentasi yang dihasilkan kecil, sehingga cocok untuk pengujian komponen berukuran sangat kecil dan bahan tipis; kelemahannya adalah prosedur operasinya relatif rumit. Cocok untuk pengujian komponen berukuran sangat kecil, pelat baja tipis, foil logam, dan bahan lainnya.