Teknik Mesin

uji kekerasan

BAB I 
PENDAHULUAN 
 
1.1 Latar Belakang 
Dalam bidang teknik, terutama di teknik industri sangat penting mempelajari secara baik tentang bahan-bahan karena bahan tersebut digunakan untuk berbagai keperluan, salah satunya seperti sifat mekanik yaitu kekerasan. Pengujian kekerasan sangat dibutu����an dalam hal ini Membahas kekerasan bahan tidak lepas dari pembahasan logam. Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat kuat, liat, keras, dan mempunyai titik cair yang tinggi. 
Logam terbuat dari bijih logam yang ditemukan dalam keadaan murni atau bercampur. Bijih logam ini didapat dari proses penambangan mulai dari pendahuluan, pengeboran, sampai pengolahan logam. Dari pengolahan logam inilah baru didapat logam yang kita inginkan. Logam yang telah jadi pun masih disebut logam setengah jadi (raw material) sehingga masih diperlukan pengerjaan-pengerjaan dengan mesin, untuk mendapatkan bentuk dan kualitas yang lebih baik. Agar memperoleh hasil yang baik, komponen-komponen dari hasil mesin skrap, mesin bubut, mesin frais, yang selanjutnya diberi perlakuan panas seperti pengerasan, penempaan, penormalan, yang bertujuan memperbaiki sifat-sifat logam tersebut. Dari bagian mesin, sering dijumpai suatu bahan yang diperlukan kekerasan dan keliatannya. Untuk memperoleh hasil yang baik, komponen-komponen dari mesin-mesin tesebut selanjutnya diberi perlakuan memperbaiki sifat-sifat logam tersebut. 
Perlakuan panas (heat treatment) adalah proses memanaskan bahan sampai suhu tertentu dan kemudian didinginkan dengan metode tertentu (Amanto, 1999 : 63). Perlakuan panas terutama ditujukan untuk memperoleh sifat-sifat yang sesuai dengan penggunaannya, khususnya untuk mendapatkan kekerasan, kekuatan dan sifat liat yang diperlukan. Untuk mencegah keausan pada logam, maka logam perlu mendapatkan kekerasan pada bagian permukaan saja sedang inti tetap ulet. Untuk itu perlu dilakukan proses pengerasan permukaan (surface treatment). Jadi dalam hal ini pengerasan dapat dilakukan pada bagian-bagian tertentu saja sesuai kebutuhan dan fungsi alat tersebut. 
 
1.2 Tujuan 
1. Melakukan pengujian kekerasan bahan. 
2. Mengetahui angka kekerasan bahan St-37. 
3. Mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap kekerasan bahan. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BAB II 
KAJIAN PUSTAKA 
2.1 Pengujian kekerasan 
2.1.1 Pengertian 
Kekerasan suatu bahan didefinisikan sebagai ketahanan suatu bahan terhadap penetrasi material lain pada permukaannya. Terdapat tiga jenis mengenai ukuran kekerasan, yang tergantung pada cara melakukan pengujiannya. Ketiga jenis tersebut adalah: 
1. Kekerasan goresan (Scratch Hardness). 
2. Kekerasan lekukan (Identation Hardness). 
3. Kekerasan pantulan(Rewbound Hardness) atau kekerasan dinamik (Dynamic Hardness). 
2.1.2. Uji Kekerasan Rockwell 
Pengujian kekerasan dengan metode Rockwell bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap indentor berupa bola baja ataupun kerucut intan yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut. 
 
Untuk mencari besarnya nilai kekerasan dengan menggunakan metode Rockwell dijelaskan pada gambar 1.2.2, yaitu pada langkah 1 benda uji ditekan oleh indentor dengan beban minor (Minor Load F0) setelah itu ditekan dengan beban mayor (major Load F1) pada langkah 2, dan pada langkah 3 beban mayor diambil sehingga yang tersisa adalah minor load dimana pada kondisi 3 ini indentor ditahan seperti kondisi pada saat total load F yang terlihat pada Gambar 1.2.2. Besarnya minor load maupun major load tergantung dari jenis material yang akan di uji. 
 
http://www.alatuji.com/products/images/artikel/ujikekerasan3.jpg 
Gambar 1.2.1 Pengujian Rockwell 
Sumber: http://www.alatuji.com 
 
http://www.alatuji.com/products/images/artikel/ujikekerasan4.jpg 
 
 
 
 
 
 
 
Gambar 1.2.2 Prinsip kerja metode pengukuran kekerasan Rockwell 
Sumber: http://www.alatuji.com 
Dibawah ini merupakan rumus yang digunakan untuk mencari besarnya kekerasan dengan metode Rockwell. 
HR = E - e 
Dimana : 
F0 = Beban Minor(Minor Load) (kgf) 
F1 = Beban Mayor(Major Load) (kgf) 
F = Total beban (kgf) 
e =Jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi dengan 0.002 mm 
E =Jarak antara indentor saat diberi minor load dan zero reference line yang untuk tiap jenis indentor berbeda-beda yang bias dilihat pada table 1 
HR = Besarnya nilai kekerasan dengan metode hardness 
2.1.3. Uji Kekerasan Brinell 
Pengujian kekerasan dengan metode Brinnel bertujuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut (spesimen). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukan untuk material yang memiliki permukaan yang kasar dengan uji kekuatan berkisar 500-3000 kgf. Identor (bola baja) biasanya telah dikeraskan dan diplating ataupun terbuat dari bahan Karbida Tungsten. 
Angka kekerasan Brinell (Brinell hardness number, BHN) dinyatakan sebagai beban P dibagi luas permukaan lekukan, persamaan untuk angka kekerasantersebut adalah sebagai berikut : 
 
BHN = 
Dimana : 
P = Beban yang digunakan (kg) 
D = Diameter Identor (mm) 
d = Diameter lekukan (mm) 
BHN = Brinell result (HB) 
 
 
Gambar 1.2.3 Pengujian Brinell 
Sumber: http://www.twi.co.uk 
2.1.4 Pengujian Kekerasan dengan Metode Meyer 
Prinsip kerjanya sama dengan pengujian Brinell, juga menggunakan bola baja, tetapi kekerasan dihitung berdasarkan luas proyeksi tapak tekan, sehingga tidak tergantung pada besar gaya tekan. 
 
 
Angka kekerasannya dihitung dengan: 
 
 
Dimana 
P = Beban yang diberikan (kg) 
d = Diameter tapak tekan (mm) 
 
Gambar 1.2.4 Pengujian Meyer 
Sumber: http://www.npl.co.uk 
2.1.5 Pengujian Kekerasan Metode Vickers 
Penetrator yang digunakan adalah piramid intan dengan sudut puncak 136⁰, kekerasan ditentukan dengan persamaan ; 
VHN = ( 2 P sin (λ/2) ) 
d2 
= 
Keterangan : 
VHN : Vicker Hardeness Number 
P : Beban yang diberikan (kg) 
Λ : Sudut puncak indentor 1360 
d : diameter bekas indentor (mm) 
 
 
Gambar 1.2.5 Pengujian Vickers 
Sumber: http://www.twi.co.uk 
Karena jejak yang dibuat dengan penekanan piramida serupa secara geometris dan tidak terdapat persoalan mengenai ukuranya, maka ���� tidak tergantung pada beban pada umumnya kecuali pada beban yang sangat ringan. Beban yang biasa digunakan pada uji vickers, berkisar antara 1 hingga 120 kg, tergantung pada kekerasan logam yang akan diuji. 
2.1.6 Pengujian kekerasan dengan Metode Microhardness 
Pengujian dilakukan untuk daerah yang sangat kecil (ex. pada satu struktur mikro), dengan gaya tekan yang sangat kecil (1 – 1000 gr) dengan menggunakan mesin yang dikombinasikan dengan mikroskop. Cara yang biasa digunakan adalah Mikro Vickers dan Knoop. Pada Mikro Vickers caranya sama dengan cara Vickers biasa hanya saja gaya tekan yang digunakan sangat kecil sehingga panjang diagonal indentasi diukur dalam mikron. Pada Knoop, digunakan indentor piramid intan dengan alas berbentuk empat belah ketupat yang perbandingan panjang diagonalnya 1 : 7. Angka kekerasan Knoop dihitung dengan: 
http://www.alatuji.com/products/images/artikel/ujikekerasan11.jpg 
Di mana: 
���� = Angka kekeraasan Knoop 
F = Gaya tekan (kg) 
L = Panjang dari indentor (mm) 
http://www.alatuji.com/products/images/artikel/ujikekerasan10.jpg 
Gambar 1.2.6 Pengujian Microhardness 
Sumber: http://www.alatuji.com 
2.2 Faktor yang mempengaruhi kekerasan 
2.2.1. Pengaruh kadar karbon terhadap kekerasan suatu bahan 
Pengaruh kadar karbon terhadap kekerasan suatu bahan merupakan sifat mekanik yang dimiliki baja. Penambahan kadar karbon sangat mempengaruhi kekerasan, dimana dengan meningkatnya kadar karbon maka kekerasannya semakin meningkat pula 
2.2.2 Unsur Paduan 
a. Karbon (C) 
Pada baja karbon biasanya kekerasan dan kekuatannya meningkat sebanding dengan kekuatan karbonnya, tetapi keuletannya menurun dengan naiknya kadar karbon. Persentase kandungan karbon akan memberikan sifat lain pada baja karbon. 
b. Mangan (Mn) 
Mangan berfungsi untuk memperbaiki kekuatan tariknya dan ketahanan ausnya. Unsur ini memberikan pengerjaan yang lebih mengkilap atau bersih dan menambah kekuatan dan ketahanan panas. 
c. Silikon (Si) 
Silikon untuk memperbaiki homogenitas pada baja. Selain itu, dapat menaikkan tegangan tarik dan menurunkan kecepatan pendinginan kritis sehingga baja karbon lebih elastis dan cocok dijadikan sebagai bahan pembuat pegas. 
d. Posfor (P) 
Posfor dalam baja dibutu����an dalam persentase kecil yaitu maksimum 0,04 % yang berfungsi untuk mempertinggi kualitas serta daya tahan material terhadap korosi. Penambahan posfor dimaksudkan pula untuk memperoleh serpihan kecil-kecil pada saat permesinan. 
e. Belerang (S) 
Sulfur dimaksudkan untuk memperbaiki sifat-sifat mampu mesin. Keuntungan sulfur pada temperatur biasa dapat memberikan ketahanan pada gesekan tinggi. 
f. Khrom (Cr) 
Khrom dengan karbon membentuk karbida dapat menmbah keliatan, menaikkan daya tahan korosi dan daya tahan terhadap keausan yang tinggi, keuletan berkurang. 
 
 
 
g. Nikel (Ni) 
Sebagai unsur paduan dalam baja konstruksi dan baja mesin, nikel memperbaiki kekuatan tarik, sifat tahan panas dan sifat magnitnya. 
h. Molibden (Mo) 
Molibden mengurangi kerapuhan pada baja karbon tinggi, menstabilkan karbida, serta memperbaiki kekuatan baja. 
i. Titanium (Ti) 
Titanium adalah logam yang lunak tetapi biola dipadukan dengan nikel dan karbon akan lebih kuat, tahan aus dan tahan korosi. 
j. Wolfram/Tungsten (W/T) 
Paduan ini dapat membentuk karbida yang stabil yang sangat keras, menahan suhu pelumasan dan mengembalikan perubahan bentuk/struktur secara perlahan-lahan. 
2.3 Diagram keseimbangan Fe-Fe3C 
Diagram ini menyatakan hubungan antara kandungan kadar karbon, Perubahan suhu dan perubahan fase, struktur dari besi karbon (Fe3C). Diagram ini disebut juga diagram fase atau diagram keseimbangan. Pada diagradtm ini terdapat dua macam keadaan besi, yaitu daerah cair total (fase cair), daerah cair dan beku (fase cair dan padat) dan darah padat total (fase padat). Dari diagram fasa tersebut dapat diperoleh informasi-informasi penting yaitu antara lain: 
1. Fasa yang terjadi pada komposisi dan temperatur yang berbeda dengan kondisi pendinginan lambat. 
2. Temperatur pembekuan dan daerah-daerah pembekuan paduan Fe-C bila dilakukan pendinginan lambat. 
3. Temperatur cair dari masing-masing paduan. 
4. Batas-batas kelarutan atau batas kesetimbangan dari unsur karbon pada fasa tertentu. 
5. Reaksi-reaksi metalurgis yang terjadi, yaitu reaksi eutektik, peritektik dan eutektoid. 
 
 
Gambar 1.2.7 Diagram Keseimbangan Fe–Fe3C 
Sumber :http//:www.ccsi-inc.com 
Titik-titik yang penting dalam diagram fase: 
A : Titik cair besi. 
Ao : Titik transformasi magnetik untuk cementit. 
A2 : Titik transformasi magnetik untuk ferit. 
B : Titik pada cairan yang ada hubunganya dengan peritektik. 
C : Titik eutektik, selama pendinginan fase j dengan komposit dan cementit pada komposisi f (6,67% )terbentuk dari cairan pada komposisi c, fase eutektik ini di sebut ledeburit. 
E : Titik menyatakan fase j ada hubungan dengan reaksi eutektik kelarutan maksimum dari karbon 2,14% paduan besi karbon sampai pada posisi ini di sebut juga baja. 
E2 :Garis yang membentuk hubungan antara temperatur dari komposisi, dimana mulai terbentuk sementit dan austenit. 
G :Titik transformasi besi.titik transformasi besi α α titik transformasi A3 untuk besi. 
G9 :Garis yang menyatakan hubungan antara temperatur dan komposisi dimana mulai terbentuk ferrit dan austenit garis ini dinamakan garis A3. 
H :Larutan padat yang ada hubunganya dengan reaksi peritektik pelarutan karbon maksimum adalah 0,10%. 
J :Titik peritektik selama pendinginan austenit pada komposisi H dan cairan pada komposisi B. 
N :Titik transformasi dari bes, titik transformasi A dari besi murni. 
P :Titik yang menyatakan ferrit, fase α ada hubungan dengan reaksi eutektoid ke larutan maksimum dari karbon kira-kira 0,02%. 
S :Titik eutektoid selama pendinginan ferrit pada komposis P dan cementit pada komposisi K terbentuk simultan pada austenit pada komposisi S. Reaksi eutektoid ini dinamakan Transformarmasi A1 dan fase eutektoid ini disebut pearlit. 
Baja yang berkadar karbon sama dengan posisi eutektoid dinamakan baja eutektoid yang berkadar karbon kurang dari komposisi eutektoid disebut baja hipoeutektoid, dan yang berkadar karbon lebih dari komposisi eutektoid disebut juga baja hypereutektoid.pada gambar diagram fase struktur mikro baja apabila baja didinginkan perlahan-lahan dari 50-100ºC diatas garis E atau A dan garis Se Acm. 
Pada eutektoid transformasi terjadi pada titik tetap, struktur yang disebut pearlit pada baja hipoeutektoid terbentuk dari fase ferrit mendekati besi murni yang komposisinya sama dengan pearlit.sedangkan pada hypereutektoid terbentuk pearlit dan cementit pada batas butir. 
2.4 Diagram TTT 
Diagram TTT adalah suatu diagram yang menghubungkan transformasi austenit terhadap waktu dan temperatur. Jika dilihat dari bentuk grafiknya diagram ini mempunyai nama lain yaitu diagram S atau diagram C. Proses perlakuan panas bertujuan untuk memperoleh struktur baja yang diinginkan agar cocok dengan penggunaan yang direncanakan. Struktur yang diperoleh merupakan hasil dari proses transformasi dari kondisi awal. Proses transformasi ini dapat dibaca dengan menggunakan diagram fasa namun untuk kondisi tidak setimbang diagram fasa tidak dapat digunakan, untuk kondisi seperti ini maka digunakan diagram TTT. Melalui diagram ini dapat dipelajari kelakuan baja pada setiap tahap perlakuan panas, diagram ini juga dapat digunakan untuk memperkirakan struktur dan sifat mekanik dari baja yang diquench dari temperatur austenitisasinya kesuatu temperatur dibawah A1.diagram ini menunjukan dekomposisi austenit dan berlaku untuk macam baja tertentu. Baja yang mempunyai komposisi berlainan akan mempunyai diagram yang berlainan, selain itu besar butir austenit, adanya inclusi atau elemen lain yang terkandung juga mempunyai pengaruh yang sama. 
 
 
 
Gambar 1.2 8 Diagram TTT (Time TemperatureTransformation) 
Sumber:http://www.azom.com 
2.5 Perlakuan Panas 
2.5.1 Hardening 
Hardening bertujuan untuk memperoleh kekerasan maksimum pada baja. Untuk baja hypoeutectoid dipanaskan sampai (20-30)ºC. Untuk baja eutectoid dan hypoeutectoid (20-30)ºC diatas Ac1. Selanjutnya ditahan pada temperatur tersebut selama waktu tertentu dan didinginkan cepat didalam air atau oli, tergantung pada komposisi kimia, bentuk dan dimensinya. Kecepatan pendinginan harus sesuai supaya transformasi yang sempurna dari austenit menjadi martensit. Kekerasan maksimum yang dapat dicapai setelah proses hardening sangat tergantung pada karbon. Semakin tinggi kadar karbon, semakin tinggi pula kekerasan maksimum yang dicapai. 
2.5.2 Annealing 
Annealing adalah untuk meningkatkan keuletan menghilangkan tegangan dengan lama, menghaluskan ukuran butiran dan meningkatkan sifat mampu mesin. Prosesnya adalah dengan memanaskan baja pada temperatur tertentu, kemudian holding beberapa saat, kemudian didinginkan secara perlahan dalam dapur pemanas atau media terisolasi. 
 
 
 
2.5.3 Normalizing 
Proses ini bertujuan untuk menghaluskan struktur butiran yang mengalami pemanasan berlebihan, menghilangkan tegangan dalam dan memperbaiki sifat meknik. Prosesnya dengan pemanasan sampai (30-50)ºC diatas AC3 an didingingkan pada udara sampai temperatur ruang. Pendinginan disini lebih cepat dari pada annealing, sehingga pearlite yang terjadi menjadi lebih halus sehingga menjadikan kekerasan (lebih keras) dan lebih kuat dibanding yang diperolah dengan annealing. 
2.5.4 Tempering 
Mengurangi tegangan dalam, melunakkan bahan setelah hardening, dan memperbaiki keuletan (diebility). 
2.6 Benda Kerja 
Benda kerja yang digunakan adalah St 37 
St 37 adalah baja dengan tensile strength (tegangan tarik) sebesar 37MPa (mega pascal) = 37 kg/mm2. demikian seterusnya. 
Yang dijadikan acuan mutu baja adalah kuat tariknya (St 37,) karena baja memang memiliki kemampuan tahanan tarik yang luar biasa, sedangkan kuat tekannya (tegangan tekan) sangat lemah. Oleh karena sifat ini, maka St 37 sering digunakan sebagai salah satu unsur penyusun beton (baja "tulangan" pada beton). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BAB III 
BAHAN DAN PERALATAN 
 
3.1 Bahan 
Bahan yang digunakan dalam praktikum modul PBT 01 ini adalah : 
1. Baja St-37 
2. Batu hijau 
3.2 Peralatan 
Peralatan yang digunakan dalam praktikum modul PBT 01 ini adalah : 
1. Kertas gosok 
2. Portable Hardness Tester

uji kekerasan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam bidang teknik, terutama di teknik industri sangat penting mempelajari secara baik tentang bahan-bahan karena bahan tersebut digunakan untuk berbagai keperlu…

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

uji tarik

Uji tarik muji tarikerupakan salah satu pengujian yang dilakukan pada material untuk mengetahui karakteristik dan sifat mekanik material terutama kekuatan dan ketahaanan terhadap beban tarik. Dari pengujian ini, maka kita bisa menentukan apakah material seperti ini cocok tidak dengan kebutuhan penggunaan dimana yang sering dialami oleh material tersebut beban tarik (mainly). 
 
Standar pengujian yang digunakan dalam pengujian tarik : 
 
- ASTM E8 : Untuk logam 
 
- ASTM D-68 : Untuk polimer dan plastik 
 
- JIS dan DIN 
 
Tujuan dari pengujian : melihat perilaku logam/ material apabila di beri beban tarik. 
 
Peralatan untuk pengujian tarik: 
 
mesin dilengkapi : 
alat untuk mengukur gaya tarik yang tinggi seperti dinamo 
alat untuk mengukur perpanjangan seperti : Strain gauge. 
Spesimen. Dimensi dan bentuk dibuat berdasarkan standar yang digunakan. 
Dipasaran biasanya material (logam) dapat berbentuk plat(sheet) dan profile, maka spesimen dibuat berdasarkan bentuk dasarnya seperti : 
 
Plat(sheet) 
profile 
Prinsip Pengujian 
 
Spesimen diberi beban tarik hingga putus 
 
Selama proses penarikan berlangsung di amati kejadian-kejadian yang berlangsung pada benda tersebut 
 
Asumsi : 
 
selama proses penarikan tidak terjadi proses perubahan penampang. 
 
Agar kriteria statik muncul, maka laju penarikan harus di buat lambat 
 
Uji tarik termasuk uji statik, tetapi pada dasarnya beban tetap naik 
secara kontinu, untuk mendapatkan sifat pengujian statik maka laju penarikan harus si buat sangat lambat atau uji tarik ini dapat dianggap sebagai uji QUASI STATIK. 
 
Dari mesin uji tarik akan didapat kurva gaya(F) terhadap pertambahan panjang (Dl), beberapa kurva hasil pengujian tarik dari beberapa jenis material 
 
Gambar 
 
Dari kurva F Vs Dl belum dapat ditentukan sifat mekanik dari material tersebut, karena ada pengaruh perbedaan luas penampang dan beda panjang untuk material yang sama maka diperlukan SLENDERNESS RATIO berkisar antara 5,10 dst. 
 
INTERPRESTASI KURVA yang diperoleh dari mesin : 
 
 
 
 
 
Gambar spesimen Uji tarik 
 
Untuk mempermudah analisis dan interprestasi, maka di cari hubungan antara F Vs Dl dengan s dan e yang dikenal dengan kurva tegangan regangan teknik, dengan hubungan sebagai berikut: 
 
(kg/mm2) dimana : s = tegangan , Ao = luas penampang awal (konstan) 
 
 
 
(%) dimana: e = regangan dan lo= panjang uji awal (konstan) 
 
dengan hubungan ini didapat kurva tegangan regangan teknik (s terhadap e), 
 
 
 
 
 
Bentuk kurva antara kurva F Vs Dl dan kurva tegangan-regangan (s dan e) hampir sama karena untuk mendapatkan s dan e di bagi dengan penyebut yang konstan. 
 
Dari kurva s dan e dapat ditentukan sifat-sifat mekanis dari material. 
 
 
 
 
 
Gambar kurva regangan –tegangan teknik 
 
MODULUS ELASTISITAS 
 
 
 
Pengertian daerah linier portion : 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gambar daerah proposional 
 
Modulus elastisitas (E) merupakan ukuran kekakuan dari suatu material (RIGIDITAS). Semakin besar E maka material tesebut semakin kaku. Harga E bersifat insensitif yang artinya tidak dipengaruhi oleh : 
 
pencampuran unsur paduan 
 
Perlakuan panas 
 
Perlakuan dingin 
 
Contoh : harga E untuk semua baja sama 
 
BATAS ELASTISITAS 
 
Batas elastisitas di defenisikan dengan suatu titik y (yielding) pada kurva tegangan-regangan. Harga titik tersebut sangat sulit ditentukan, maka di cari cara lain untuk menentukannya yaitu dengan metoda OFFSET , yaitu dengan menarik garis sejajar dengan garis linier kurva dengan jarak 0.2% dari panjang awal. 
 
 
 
KEKUATAN TARIK MAKSIMUM 
 
Adalah sebagai batas maksimum dari beban yang dapat ditahan oleh material yang di tarik, apabila melebihi batas tersebut maka material akan mengalami NECKING( pengecilan penampang) 
 
 
 
 
 
Kekerasan pada daerah deformasi plastis lebih tinggi dari pada kekerasan pada daerah deformasi elastis, Jadi apabila mendeformasi logam diatas batas mulurnya maka kekerasan dari logam tersebut akan meningkat hal ini disebut dengan fenomena STRAIN HARDENING. 
 
Fenomena STRAIN HARDENING terjadi akibat deformasi logam pada temperatur rendah yang mengakibatkan terjadinya penumpukan dislokasi yang tinggi. 
 
Jadi melihat perihal diatas dalam rekayasa atau disain, semua pembebanan dalam prakteknya harus lebih kecil dari batas mulurnya sy dan bukan dibawah su karena setelah melewati batas sy akan terjadi deformasi yang permanen. Jadi secara praktek harus mengikuti : 
 
 
dimana si = adalah tegangan yang diijinkan dan n = faktor keamanan 
 
KEULETAN 
 
keuletan logam dapat dilihat dari : 
 
besar atau kecilnya regangan (e) 
 
Pengecilan Penampang (reduction area) 
 
 
 
KETANGGUHAN 
 
Besarnya usaha yang diberikan untuk memutuskan benda kerja , 
 
 
 
 
 
Dalam menentukan harga tegangan diatas dipergunakan harga A0 (luas penampang mula-mula) dengan asumsi harga konstan, sedangkan dalam keadaan yang sebenarnya luas penampang berubah (tidak konstan). Luas Penampang (A) akan mengecil selama proses penarikan berlangsung, jadi diagram uji tarik sebenarnya yang terjadi adalah: 
 
 
 
 
 
BEBERAPA FENOMENA YANG TERJADI PADA UJI TARIK. 
 
 
 
1. pada saat menguji tarik baja karbon rendah 
 
 
 
 
 
2. Pada penarikan spesimen berbentuk plat dapat terlihat garis-garis seperti pada gambar, ini disebut dengan fenomena LUDERs BAND 
 
 
 
MAMFAAT UJI TARIK 
 
Dapat menentukan sifat-sifat mekanik logam terhadap pembebanan tarik dan diperoleh data-data seperti : 
 
- Kekuatan, keuletan, batas elastis dan plastis, kekakuan, dan ketangguhan. 
 
mengetahui besarnya pembebanan yang dapat ditahan oleh material tersebut 
 
untuk melihat kekakuan dan keuletan dari material tersebut. 
 
BEBERAPA PENGUJIAN YANG MIRIP DENGAN UJI TARIK 
 
Uji Tekan 
 
 
 
2. Uji TORSI (TORSION TEST) 
 
 
 
Uji Bending 
 
 
 
Untuk menetukan harga kekakuan E yang lebih cermat yaitu dengan malakukan uji bending (karena relatif kecil dipengaruhi oleh elastisitas dari mesin uji),

uji tarik

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

Surface Treatment

a) Nitriding adalah proses pengerasan permukaan dengan jalan mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan larutan pada logam/baja dan besi cor feritik, yaitu dengan cara memanaskan dan menahan logam/baja dan besi cor tersebut pada temperatur dibawah temperatur kritis bawah (antara 500-590oC) selama periode waktu tertentu dalam kontak dengan gas atau cairan yang mengandung unsur nitrogen. 
Seluruh baja dan besi cor yang dapat dikeras haruslah dikeraskan dan di”temper” dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus cukup tinggi untuk menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding (minimal 10oC diatas temperatur nitriding). 
 
Proses nitriding dilakukan dengan tujuan: 
- mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi 
- meningkatkan ketahanan pakai dan sifat “antigalling” 
- meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan 
- meningkatkan ketahanan terhadap korosi 
- meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding. 
 
Keuntungan lain yang diperoleh dengan proses nitriding ialah: distorsi dan deformasi minimum, karena temperatur pemanasan rendah. Di industri penggunaan proses nitriding terutama dilakukan terhadap: 
- Komponen komponen mesin untuk kendaraan bermotor, antara lain: 
- steering gears 
- cylinder heads 
- cylinder liners 
- crankshafts 
- camshafts 
- ball steering joint 
- valves dan valves quiders 
- rocker arm 
- rocker shaft 
- connecting rod 
- oil pump gears 
- water pump gears 
- dan lain-lain. 
- komponen-komponen mesin perkakas 
- perkakas termasuk dies, antara lain: 
- cutting tools (high speed steel) 
- rolling tools 
- drawing tools 
- dies casting moulds 
- forging dies, dan lain-lain. 
 
Di industri dikenal dua jenis proses nitriding, yaitu: liquid nitriding dan gas nitriding. 
Pada umumnya kedua jenis proses ini adalah sama dan lama proses dibutuhkan juga sama, tetapi proses gas nitriding biasanya lebih disukai bila diinginkan kedalam penetrasi nitrogen yang lebih besar. 
Pada proses liquid nitrididng media yang digunakan adalah campuran garam-garam, yaitu: NaCN, Na2CO3, KCl dan beberapa bahan pengaktif lainnya. Pada proses nitriding media yang digunakan adalah: gas amonia. 
Berdasarkan diagram fasa biner Fe-N (gambar 2.6)8) dapat diperkirakan bahwa beberapa lapisan dapat terbentuk pada temperatur 500-6000C, yaitu berturut-turut pada bagian dalam (dekat substrat) kebagian terluar: α-Fe, γ-Fe4N dan ε-Fe2N. 
 
b) Carburizing adalah perawatan panas proses di mana besi atau baja dipanaskan di hadapan bahan lain (tetapi di bawah titik lebur logam's) yang membebaskan karbon seperti terurai. Permukaan luar atau kasus ini akan memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi dari bahan asli. Ketika besi atau baja didinginkan cepat dengan pendinginan, kandungan karbon lebih tinggi pada permukaan luar menjadi keras, sedangkan inti tetap lembut dan tangguh. 
 
c) Chromizing dikenal sebagai pengayaan wilayah permukaan baja dengan krom dengan perlakuan termokimia. Selama perawatan ini atom kromium menyebar pada suhu antara 900 ° C dan 1000° C ke permukaan benda kerja 
. 
d) Carbonitriding merupakan modifikasi teknik metalurgi permukaan yang digunakan untuk meningkatkan kekerasan permukaan logam, sehingga mengurangi keausan. Selama proses ini, atom karbon dan nitrogen menyebar interstitially menjadi logam, menciptakan hambatan untuk slip, meningkatkan kekerasan dan modulus dekat permukaan. Carbonitriding sering diterapkan pada murah, mudah mesin baja karbon rendah untuk menanamkan sifat permukaan lebih mahal dan sulit untuk bekerja nilai dari baja. Permukaan kekerasan berkisar bagian carbonitrided 55-62 HRC. 
 
Heat treatment 
 
a) Quenching adalah pendinginan cepat benda kerja untuk memperoleh sifat material tertentu. Ini mencegah proses suhu rendah, seperti transformasi fase, dari terjadi hanya menyediakan jendela sempit waktu di mana reaksi ini menguntungkan kedua termodinamika dan kinetis diakses. Sebagai contoh, dapat mengurangi kristalinitas dan dengan demikian meningkatkan ketangguhan dari kedua paduan dan plastik (dihasilkan melalui polimerisasi). 
 
b) Tempering adalah perawatan panas teknik untuk logam, paduan dan kaca. Dalam baja, tempering dilakukan untuk "menguatkan" logam dengan mentransformasikan martensit rapuh atau bainit menjadi kombinasi ferit dan sementit atau kadang-kadang martensit tempered. Paduan pengerasan Air hujan, seperti banyak nilai dari aluminium dan superalloy, yang marah untuk mengendapkan partikel intermetalik yang memperkuat logam. Tempering dicapai oleh pemanasan terkendali benda kerja ke suhu yang lebih rendah di bawah temperatur kritis. 
 
c) Annealing adalah proses perlahan-lahan meningkatkan suhu sekitar 50 º C (90 º F) di atas A3 garis suhu Austenitic atau ACM baris dalam kasus baja Hypoeutectoid (baja dengan <0 data-blogger-escaped-50="" data-blogger-escaped-austenite-sementit="" data-blogger-escaped-baja="" data-blogger-escaped-c="" data-blogger-escaped-daerah="" data-blogger-escaped-dalam="" data-blogger-escaped-dan="" data-blogger-escaped-dengan="" data-blogger-escaped-f="" data-blogger-escaped-hal="" data-blogger-escaped-hypereutectoid="" data-blogger-escaped-karbon="" data-blogger-escaped-ke=""> 0,77% karbon). 
 
d) Normalizing adalah proses peningkatan suhu sampai lebih dari 60 º C (108 º F), di atas A3 baris atau ACM baris sepenuhnya ke kisaran Austenite. Hal ini diadakan pada suhu ini untuk sepenuhnya mengubah struktur menjadi Austenite, dan kemudian dihapus bentuk tungku dan didinginkan pada suhu ruangan di bawah konveksi alam. Hal ini menghasilkan struktur butir perlit halus dengan kelebihan Ferrite atau sementit. Bahan yang dihasilkan adalah lemah; derajat kelembutan tergantung pada kondisi ambien sebenarnya pendinginan. Proses ini jauh lebih murah daripada anil penuh karena tidak ada biaya tambahan pendinginan tungku dikontrol. 
 
e) Spheroidizing adalah proses anil yang digunakan untuk baja karbon tinggi (Carbon> 0,6%) yang akan menjadi mesin atau dingin terbentuk kemudian. Hal ini dilakukan oleh salah satu cara berikut: 
 
1. Panaskan bagian ke suhu di bawah garis ferit-Austenite, garis A1 atau di bawah garis Austenite-sementit, pada dasarnya di bawah 727 º C (1340 º F) line. Tahan suhu untuk waktu yang lama dan diikuti dengan pendinginan yang cukup lambat. Atau 
2. Siklus beberapa kali antara suhu sedikit di atas dan sedikit di bawah 727 º C (1340 º F) garis, katakanlah misalnya antara 700 dan 750 º C (1292-1382 º F), dan lambat dingin. Atau 
3. Untuk alat dan panas baja paduan untuk 750-800 º C (1382-1472 º F) dan tahan selama beberapa jam diikuti dengan pendinginan lambat.

Surface Treatment

a) Nitriding adalah proses pengerasan permukaan dengan jalan mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan larutan pada logam/baja dan besi cor feritik, yaitu dengan cara memanaskan dan menahan logam/baja…

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

Mesin frais

<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgTW4jH-XGzHsW5hQiohM-HEY300vWrlsDEjGGjH5ozJuPwwXGtac6jP6u5hjNqq-LYw5BXazZNb_YlTbWtbu_OnnBR4aOm6dErmzOl57wbqWfVTUfpDBvc3PmrAFXoiwM9X-6b0QtG-nw/s1600/a.JPG" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="211" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgTW4jH-XGzHsW5hQiohM-HEY300vWrlsDEjGGjH5ozJuPwwXGtac6jP6u5hjNqq-LYw5BXazZNb_YlTbWtbu_OnnBR4aOm6dErmzOl57wbqWfVTUfpDBvc3PmrAFXoiwM9X-6b0QtG-nw/s1600/a.JPG" width="320" /></a></div>
Mesin frais adalah mesin tools yang digunakan secara akurat untuk menghasilkan satu atau lebih pengerjaan permukaan benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong. Benda kerja dipegang dengan aman pada meja benda kerja dari mesin atau dalam sebuah alat pemegang khusus yang dijepit atau dipasang pada meja mesin. Selanjutnya benda kerja dikontakkan dengan pemotong yang bergerak maju mundur. Mesin frais merupakan mesin potong yang dapat digunakan untuk berbagai macam operasi seperti pengoperasian benda datar dan permukaan yang memiliki bentuk yang tidak beraturan, roda gigi dan kepala baut, boring, reaming. Kemampuan untuk melakukan berbagai macam pekerjaan membuat mesin frais merupakan salah satu mesin yang sangat penting dalam bengkel kerja. (Stefford, 1986) 
 
Memfrais adalah mengerjakan logam dengan mesin yang mempergunakan pemotong berputar yang mempunyai sejumlah mata pemotong. Alat ini kenal sebagai pisau frais. Mesin Frais ditemukan oleh Eli Whitney sekitar tahun 1818. Frais ini melakukan produksi suku cadang duplikat yang pertama dengan pengendalikan secara mekanis arah dan gerakan potong dari perkakas mata potong jamak yang berputar. Mesin frais melepaskan logam ketika benda kerja dihantarkan terhadap suatu pemotong berputar, kecuali untuk putaran, pemotng berbentuk bulat tidak mempunyai gerakan lain. Pemotong frais memiliki satu deretan mata potong pada kelilingnya yang masing-masing berlaku sebagai pemotong tersendiri pada daur putaran. Benda kerja dipegang pada meja yang mengendalikan hantarannya terhadap pemotong. Dalam mesin pada umumnya terdapat tiga kemungkinan gerakan meja longitudinal, menyilang dan vertikal, tetapi pada beberapa meja juga dimiliki gerakan putar. 
 
Mesin frais adalah yang paling mampu melakukan banyak tugas dari segala mesin perkakas. Permukaan yang datar maupun berlekuk dapat dimesin dengan penyelesaian dan ketelitian istimewa. Pemotong sudut, celah, roda gigi dan ceruk dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai pemotong. Pahat frais, pelumas 
lubang dan bor dapat dipegang dalam soket arbor dengan melepaskan pemotong dan orbor. Karena semua gerakan meja mempunyai penyetelan mikrometer, maka lubang dan pemotongan yang lain dapat diberi jarak secara tepat. Operasi pada umumnya yang dilakukan oleh sekrap, kempa gurdi, mesin pemotong roda gigi dan mesin pelumas lubang dapat dilakuan pada mesin frais. Mesin ini membuat penyelesaian dan lubang yang lebih baik sampai batas ketelitian dengan jauh lebih mudah dari pada sekrap. Pemotongan berat dapat diambil tanpa banyak merugikan pada penyelesaian atau ketepatannya. Pemotonganya efesien pada gerakannya dan dapat dipakai untuk waktu yang lama sampai perlu diasah kembali. Dalam kasus pada umumnya, benda kerja diselesaikan dalam satu lantaran dari meja. Keuntungan ini ditambah dengan ketersediaan dari pemotogan yang sangat beraneka ragam membuat mesin frais sangat penting dalam bengkel dan ruang perkakas. (B.H. Amstead, 1981)

Mesin frais

Mesin frais adalah mesin tools yang digunakan secara akurat untuk menghasilkan satu atau lebih pengerjaan permukaan benda dengan menggunakan satu atau lebih alat potong. Benda kerja dipegang dengan a…

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

Klasifikasi Proses Frais

<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhWIzbA8qeuhCF1jwMMzqyK3BFcnhdorvHk9Vy8fqDtsGhNg05zVMTX_A8EpYhPm1Za-SKgCffddalXaHHCFUTzvwxPJQluN9mF5peddfQ0QbpT-xK99PjvswBu3-umjVDQNBkjSayDQPs/s1600/frais.png" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="110" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhWIzbA8qeuhCF1jwMMzqyK3BFcnhdorvHk9Vy8fqDtsGhNg05zVMTX_A8EpYhPm1Za-SKgCffddalXaHHCFUTzvwxPJQluN9mF5peddfQ0QbpT-xK99PjvswBu3-umjVDQNBkjSayDQPs/s1600/frais.png" width="320" /></a></div>
A. Frais Periperal (Slab Milling) 
Proses frais ini disebut juga slab milling, permukaan yang difrais dihasilkan oleh gigi pisau yang terletak pada permukaan luar badan alat potongnya. Sumbu dari putaran pisau biasanya pada bidang yang sejajar dengan permukaan benda kerja yang disayat. 
 
B. Frais Muka (Face Milling) 
Pada frais muka, pisau dipasang pada spindel yang memiliki sumbu putar tegak lurus terhadap permukaan benda kerja. Permukaan hasil proses frais dihasilkan dari hasil penyayatan oleh ujung dan selubung pisau. 
 
C. Frais Jari (End Milling) 
Pisau pada proses frais jari biasanya berputar pada sumbu yang tegak lurus permukaan benda kerja. Pisau dapat digerakkan menyudut untuk menghasilkan permukaan menyudut. Gigi potong pada pisau terletak pada selubung pisau dan ujung badan pisau.

Klasifikasi Proses Frais

A. Frais Periperal (Slab Milling) Proses frais ini disebut juga slab milling, permukaan yang difrais dihasilkan oleh gigi pisau yang terletak pada permukaan luar badan alat potongnya. Sumbu dari put…

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

Faktor-faktor keamanan mesin bubut

Faktor-faktor keamanan mesin bubut

Mesin dapat menjadi sangat berbahaya jika tidak dilakukan sesuai dengan prosedur, meskipun dia dilengkapi dengan berbagai macam alat keamanan. Berikut ini adalah beberapa regulasi keamanan yang perlu …

Baca selengkapnya »

26 Mei 2014

Load more posts

Teknik Mesin

uji kekerasan

uji tarik

Surface Treatment

Mesin frais

Klasifikasi Proses Frais

Faktor-faktor keamanan mesin bubut

Arsip Blog

Label

Entri Populer