Grafik Kekerasan Logam: Mohs, HB, HV, HS, HRC

Pernahkah Anda bertanya-tanya tentang dunia kekerasan logam yang memukau? Dalam artikel blog ini, kita akan menyelami konsep dan metode yang menarik di balik pengukuran dan peningkatan kekerasan berbagai jenis logam. Sebagai seorang insinyur mesin yang berpengalaman, saya akan membagikan wawasan dan pengetahuan saya untuk membantu Anda lebih memahami aspek penting dari ilmu material ini. Bersiaplah untuk mengungkap rahasia kekerasan logam dan temukan bagaimana hal itu berdampak pada kehidupan kita sehari-hari!

Kekerasan Logam

Daftar Isi

Memahami Skala Kekerasan Logam

Penjelasan tentang Skala Kekerasan Mohs

Skala Kekerasan Mohs, yang diciptakan oleh Friedrich Mohs pada tahun 1812, adalah cara sederhana untuk mengukur seberapa mudah mineral dapat menggores satu sama lain. Skala ordinal kualitatif ini mengurutkan mineral dari 1 hingga 10, dengan setiap angka mewakili kemampuan mineral untuk menggores mineral di bawahnya dan digores oleh mineral di atasnya. Skala ini dimulai dari bedak, mineral yang paling lembut di angka 1, hingga berlian, yang paling keras di angka 10.

Konteks Historis dan Penggunaan Utama Mineral

Skala Mohs pada awalnya dikembangkan untuk membantu para ahli geologi dalam mengidentifikasi mineral di lapangan. Skala ini menyediakan metode yang mudah dan efektif untuk mengklasifikasikan mineral berdasarkan kekerasan goresannya, yang ditentukan dengan mengamati apakah mineral dapat menggores material lain atau tergores olehnya. Hal ini menjadikan timbangan ini sebagai alat yang praktis bagi para ahli geologi dan mineralogi.

Penjelasan Rinci tentang Uji Kekerasan Rockwell

Uji Kekerasan Rockwell mengukur seberapa keras logam dan bahan lainnya dengan menekan indentor ke dalamnya dan mengukur lekukannya.

Metodologi dan Rentang Skala

Timbangan Rockwell yang berbeda menggunakan indentor dan beban yang berbeda, seperti HRA untuk baja tipis, HRB untuk logam yang lebih lunak, dan HRC untuk material yang lebih keras.

  • Rockwell A (HRA): Menggunakan indentor kerucut berlian 120° dan beban 60 kgf, cocok untuk baja tipis dan baja yang dikeraskan dengan casing.
  • Rockwell B (HRB): Menggunakan bola baja yang dikeraskan 1,588 mm dan beban 100 kgf, digunakan untuk logam yang lebih lunak seperti aluminium, paduan tembaga, dan baja lunak.
  • Rockwell C (HRC): Menggunakan indentor kerucut berlian 120° dan beban 150 kgf, ideal untuk material yang lebih keras seperti baja yang dikeraskan dan paduan titanium.

Metode ini cepat dan mudah, hanya memerlukan persiapan sampel yang minimal dan cocok untuk berbagai macam bahan. Namun demikian, metode ini kurang tepat untuk bahan yang sangat tipis atau pelapis permukaan dan mungkin tidak cocok untuk bahan dengan kekerasan yang tidak seragam.

Gambaran Umum Uji Kekerasan Brinell

Uji Kekerasan Brinell menggunakan indentor bola keras untuk menekan material dan mengukur diameter lekukan untuk menghitung kekerasan.

Prosedur dan Aplikasi Umum

Pengujian ini melibatkan penekanan bola tungsten karbida ke dalam material di bawah beban tertentu selama periode tertentu. Diameter lekukan diukur dan digunakan untuk menghitung Angka Kekerasan Brinell (BHN).

  • Rentang Beban: Biasanya antara 500 kgf dan 3000 kgf, tergantung pada bahannya.
  • Aplikasi: Umumnya digunakan untuk komponen besar, coran, dan tempa.

Pengujian ini sangat bagus untuk komponen besar dan bahan kasar, tetapi tidak cocok untuk bahan yang sangat keras atau tipis.

Pengantar Uji Kekerasan Vickers

Uji Kekerasan Vickers menggunakan indentor piramida berlian untuk mengukur kekerasan berbagai bahan, termasuk logam dan keramik.

Proses Pengujian dan Presisi

Uji Vickers melibatkan penekanan indentor piramida berlian dengan dasar persegi ke dalam material di bawah beban tertentu. Diagonal lekukan yang dihasilkan diukur untuk menghitung Angka Kekerasan Vickers (Vickers Hardness Number, VHN).

  • Rentang Beban: Biasanya dari 1 kgf hingga 100 kgf.
  • Aplikasi: Ideal untuk pengujian kekerasan mikro, bagian tipis, dan pelapisan.

Tes ini sangat tepat dan berfungsi untuk semua bahan, tetapi bisa jadi lebih lambat dan lebih mahal.

Bagan Kekerasan Logam Mohs

The Kekerasan Mohs adalah standar untuk merepresentasikan kekerasan mineral, pertama kali diusulkan pada tahun 1822 oleh ahli mineralogi Jerman, Frederich Mohs. Ini adalah standar yang digunakan dalam mineralogi atau gemologi. Kekerasan Mohs ditentukan dengan menggunakan jarum piramida berlian untuk menggores permukaan mineral yang diuji dan mengukur kedalaman goresan. Kedalaman goresan ini adalah kekerasan Mohs, yang diwakili oleh simbol HM. Simbol ini juga digunakan untuk menunjukkan kekerasan material lainnya.

Kedalaman goresan yang diukur dibagi menjadi sepuluh tingkat untuk mewakili kekerasan (metode goresan): talk 1 (kekerasan terkecil), gipsum 2, kalsit 3, fluorit 4, apatit 5, ortoklas (feldspar) 6, kuarsa 7, topas 8, korundum 9, intan 10. Kekerasan mineral yang diuji ditentukan dengan membandingkan goresan dengan mineral standar dalam penguji kekerasan Mohs. Meskipun pengukuran metode ini kasar, namun metode ini nyaman dan praktis. Metode ini sering digunakan untuk mengukur kekerasan mineral alami.

Nilai kekerasan bukanlah nilai kekerasan absolut, tetapi nilai yang direpresentasikan dalam urutan kekerasan.

Saat mengaplikasikannya, bandingkan kekerasannya dengan menggores. Contohnya, jika mineral dapat menggores kalsit tetapi tidak dapat menggores fluorit, maka kekerasan Mohs-nya adalah 3 hingga 4, dan yang lainnya disimpulkan. Kekerasan Mohs hanyalah kekerasan relatif, yang kasar. Kekerasan bedak adalah 1, berlian adalah 10, dan korundum adalah 9, tetapi kekerasan absolut yang diukur oleh penguji kekerasan mikro adalah 4192 kali lipat dari bedak untuk berlian, dan 442 kali lipat dari bedak untuk korundum. Kekerasan Mohs mudah digunakan dan sering digunakan dalam operasi lapangan. Misalnya, kekerasan kuku sekitar 2,5, koin tembaga 3,5-4, pisau baja 5,5, dan kaca 6,5.

Selain daftar asli 1 hingga 10 jenis mineral, nilai kekerasan logam yang umum dicantumkan di sini sebagai referensi.

LogamElemenKekerasan (Mohs)
Karbon (berlian)C10
BoronB9.3
Titanium KarbidaTi + C9
Tungsten KarbidaW + C9
KromiumCr8.5
TungstenW7.5
VanadiumV7
RheniumKembali7
OsmiumOs7
SilikonSi6.5
RutheniumRu6.5
TantalumTa6.5
IridiumIr6.5
TitaniumTi6
ManganMn6
GermaniumGe6
NiobiumNb6
RhodiumRh6
UraniumU6
BeriliumJadilah6
MolibdenumMo5.5
HafniumHf5.5
KobaltCo5
ZirkoniumZr5
PaladiumPd4.75
Emas PutihAu + Ni + Pd4
BajaFe + C4
BesiFe4
NikelNi4
ArsenikSebagai3.5
PlatinumPt3.5
KuninganCu + Zn3
PerungguCu + Sn3
TembagaCu3
AntimonSb3
ThoriumTh3
AluminiumAl2.75
MagnesiumMg2.5
SengZn2.5
PerakAg2.5
LanthanumLa2.5
CeriumCe2.5
EmasAu2.5
TelluriumTe2.25
BismutBi2.25
KadmiumCd2
KalsiumCa1.75
GaliumGa1.5
StrontiumSr1.5
TimahSn1.5
MerkuriHg1.5
MemimpinPb1.5
BariumBa1.25
IndiumDalam1.2
ThalliumTi1.2
LithiumLi1.2
SodiumNa0.5
KaliumK0.4
RubidiumRb0.3
CaesiumCs0.2

Grafik Kekerasan Bahan Logam

Tidak.Kode BahanTingkat KekuatanNilai Kekerasan (HB)
011Cr13440(45)197~229
355187~229
021Cr12Mo550229~255
450197~229
03Cr11MoV490(50)217~248
390192~241
590235~269
04Cr12WMoV590235~269
690269~302
052Cr12NiMoWV760293~331
06ZG20CrMoV310140~201
0725Cr2MoVA590241~277
735269~302
0830Cr2MoV440179~229
590241~277
735269~302
0938CrMoAl590241~277
685277~302
785293~321
10A3Kekerasan setelah Nitridasi Normalisasi Komponen<131
1115#<143
1225#<170
13ZG25<170
1420CrA<179
1512CrNi3A<252
162Cr13490217~248
590235~269
172Cr12NiW1Mo1V735285~302
180Cr17Ni4Cu4Nb590262~302
760277~311
19Cr5Mo/248~302
20GH132 (GBn181-82)/284~349
21GH136 (GBn181-82)/298~390
22R-26550262~331
233Cr13590235~269
685269~302
233Cr13785286~321
241Cr18Ni9Ti205(225)≦187
250Cr18Ni9205≦187
261Cr18Ni9205≦187
27Cr15Ni3Bw3Ti390207~255
2834CrMo1A490(590)/
2930Cr2MoV590241~277
690256~287
735269~302
3034CrNi3Mo590220~260
690240~282
735255~284
785271~298
3130Cr2Ni4MoV550207~262
690241~302
760262~321
830285~341
3215CrMoA245131~163
490207~241
3315Cr1Mo275≦207
3412Cr1MoVA245131~163
3512Cr2Mo1275≦197
315≦207
3615Cr1Mo1VA325146~196
3725#235(215)110~170
3830#265≦187
3935#265156~217
255140~187
235121~187
4045#295162~217
285149~217
440197~229
345217~255
4115CrMoA245131~163
490207~241
4220MnMo350149~217
4340CrNi3MoA550207~262
690241~302
4415CrMoA490207~241
4540CrA390192~223
4540CrA490217~235
590241~277
685269~302
4640CrNi2MoA540207~269
640248~277
785269~321
4735CrMoA490217~255
590241~277
4840CrNiMoA690255~293
4920Cr1Mo1VtiB690255~293
5030Cr1Mo1V590241~277
5130Cr1Mo1V690255~285
BahanStandar dan Persyaratan Referensi (HB)Lingkup Kontrol (HB)Catatan
210CASTM A210, ≤179130~179 
T1a, 20MoG, STBA12, 15Mo3ASTM A209, ≤153125~153 
T2, T11, T12, T21, T22, 10CrMo910ASTM A213, ≤163120~163 
P2, P11, P12, / P21, P22, 10CrMo910 125~179 
Alat kelengkapan pipa tipe P2, P11, P12, / P21P22, 10CrMo910 130~197Batas bawah dari jahitan las tidak boleh kurang dari bahan dasar, batas atas≤241
T23ASTM A213, ≤220150~220 
12Cr2MoWVTiB (G102) 150~220 
T24ASTM A213, ≤250180~250 
T/P91, T/P92, T911, T/P122ASTM A213, ≤250ASTM A335, ≤250180~250Kekerasan pipa tipe "P" mengacu pada kekerasan pipa tipe "T".
(T/P91, T/P92, T911, T/P122) Jahitan Las 180~270 
WB36Kasus kode ASME2353, ≤252180~252Jahitan las tidak boleh kurang keras dari bahan dasarnya.
Alat kelengkapan pipa tipe A515, A106B, A106C, A672 B70 130~197Batas bawah lapisan las tidak boleh kurang dari bahan dasar, dengan batas atas ≤241.
12CrMoGB3077, ≤179120~179 
15CrMoJB4726,118~180(Rm:440~610)JB4726,115~178(Rm:430~600)118~180115~178 
12Cr1MoVGB3077, ≤179135~179 
15Cr1Mo1V 135~180 
F2 (Perlengkapan, Katup, dan Komponen Pipa yang Ditempa atau Digulung)ASTM A182.143 ~ 192143~192 
F11, Kelas 1ASTM A182.121 ~ 174121~174 
F11, Kelas 2ASTM A182.143 ~ 207143~207 
F11, Kelas 3ASTM A182.156 ~ 207156~207 
F12, Kelas 1ASTM A182.121 ~ 174121~174 
F12, Kelas 2ASTM A182.143 ~ 207143~207 
F22, Kelas 1ASTM A182, ≤170130~170 
F22, Kelas 3ASTM A182.156 ~ 207156~207 
F91ASTM A182, ≤248175~248 
F92ASTM A182, ≤269180~269 
F911ASTM A182, 187 ~ 248187~248 
F122ASTM A182, ≤250177~250 
20 Baja Karbon Kapal Bertekanan dan Rendah Baja Paduan TempaJB4726, 106 ~ 159106~159 
35 (Catatan: Rm pada tabel mengacu pada kekuatan tarik material, diukur dalam MPa).JB4726,136~200(Rm:510~670)JB4726,130~190(Rm:490~640)136~200130~190 
16MnJB4726,121~178(Rm:450~600)121~178 
20MnMoJB4726,156~208(Rm:530~700)JB4726,136~201(Rm:510~680)JB4726,130~196(Rm:490~660)156~208136~201130~196 
35CrMoJB4726,185~235(Rm:620~790)JB4726,180~223(Rm:610~780)185~235180~223 
0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2JB4728,139~187(Rm:520)JB4728,131~187(Rm:490)139~187131~187Tempa Baja Tahan Karat untuk Bejana Bertekanan
1Cr18Ni9GB1220 ≤187140~187 
0Cr17Ni12Mo2GB1220 ≤187140~187 
0Cr18Ni11NbGB1220 ≤187140~187 
TP304H, TP316H, TP347HASTM A213, ≤192140~192 
1Cr13 192~211Pisau Bergerak
2Cr13 212~277Pisau Bergerak
1Cr11MoV 212~277Pisau Bergerak
1Cr12MoWV 229~311Pisau Bergerak
ZG20CrMoJB / T 7024, 135 ~ 180135~180 
ZG15Cr1MoJB / T 7024, 140 ~ 220140~220 
ZG15Cr2Mo1JB / T 7024, 140 ~ 220140~220 
ZG20CrMoVJB / T 7024, 140 ~ 220140~220 
ZG15Cr1Mo1VJB / T 7024, 140 ~ 220140~220 
35DL/T439, 146 ~ 196146~196Baut
45DL / T439, 187 ~ 229187~229Baut
20CrMoDL / T439, 197 ~ 241197~241Baut
35CrMoDL / T439, 241 ~ 285241~285Baut (Dia.> 50mm)
35CrMoDL / T439, 255 ~ 311255~311Baut (Dia.≤50mm)
42CrMoDL / T439, 248 ~ 311248~311Baut (Dia.> 65mm)
42CrMoDL / T439, 255 ~ 321255~321Baut (Dia.≤65mm)
25Cr2MoVDL / T439, 248 ~ 293248~293Baut
25Cr2Mo1VDL / T439, 248 ~ 293248~293Baut
20Cr1Mo1V1DL / T439, 248 ~ 293248~293Baut
20Cr1Mo1VTiBDL / T439, 255 ~ 293255~293Baut
20Cr1Mo1VNbTiBDL / T439, 252 ~ 302252~302Baut
20Cr12NiMoWV (C422)DL / T439, 277 ~ 331277~331Baut
2Cr12NiW1Mo1VStandar Pabrik Turbin Uap Timur291~321Baut
2Cr11Mo1NiWVNbNStandar Pabrik Turbin Uap Timur290~321Baut
45Cr1MoVStandar Pabrik Turbin Uap Timur248~293Baut
R-26 (Paduan Ni-Cr-Co)DL / T439, 262 ~ 331262~331Baut
GH445DL / T439, 262 ~ 331262~331Baut
ZG20CrMoJB/T7024, 135 ~ 180135~180Silinder
ZG15Cr1Mo, ZG15Cr2MoZG20Cr1MoV, ZG15Cr1Mo1VJB / T7024, 140 ~ 220140~220Silinder

Bagan Kekerasan Logam Non-Besi & Besi

1. Grafik Kekerasan Logam Non-Besi

Kekerasan Logam Non-BesiKekuatan tarik
δb/MPa
RockwellPermukaan RockwellVickersBrinell
(F/D2 = 30) 
HRCHRAHR15NHR30NHR45NHVHBSHBWMSCr.SCr-V.SCrNi.SCr-Mo.SCr-Ni-Mo .SCrMnSi.SUHSSSS
20.060.268.840.719.2226225225774742736782747/781/740
20.560.469.041.219.8228227227784751744787753/788/749
21.060.769.341.720.4230229229793760753792760/794/758
21.561.069.542.221.0233232232803769761797767/801/767
22.061.269.842.621.5235234234813779770803774/809/777
22.561.570.043.122.1238237237823788779809781/816/786
23.061.770.343.622.724l240240833798788815789/824/796
23.562.070.644.023.3244242242843808797822797/832/806
24.062.270.844.523.9247245245854818807829805/840/816
24.562.571.145.024.5250248248864828816836813/848/826
25.062.871.445.525.1253251251875838826843822/856/837
25.563.071.645.925.7256254254886848837851831850865/847
26.063.371.946.426.3259257257897859847859840859874/858
26.563.572.246.926.9262260260908870858867850869883/868
27.063.872.447.327.5266263263919880869876860879893/879
27.564.072.747.828.1269266266930891880885870890902/890
28.064.373.048.328.7273269269942902892894880901912/901
28.564.673.348.729.3276273273954914903904891912922/913
29.064.873.549.229.9280276276965925915914902923933/924
29.565.173.849.730.5284280280977937928924913935943/936
30.065.374.150.231.1288283283989948940935924947954/947
30.565.674.450.631.72922872871002960953946936959965/959
31.065.874.751.132.329629l29l1014972966957948972977/971
31.566.174.951.632.93002942941027984980969961985989/983
32.066.475.252.033.530429829810399969939819749991001/996
32.566.675.552.534.130830230210521009100799498710121013/1008
33.066.975.853.034.73133063061065102210221007100110271026/1021
33.567.176.153.435.33173103101078103410361020101510411039/1034
34.067.476.453.935.932l3143141092104810511034102910561052/1047
34.567.776.754.436.53263183181105106110671048104310711066/1060
35.067.977.054.837.033l3233231119107410821063105810871079/1074
35.568.277.255.337.63353273271133108810981078107411031094/1087
36.068.477.555.838.23403323321147110211141093109011191108/1101
36.568.777.856.238.83453363361162111611311109110611361123/1116
37.069.078.156.739.43503413411177113111481125112211531139/1130
37.569.278.457.240.03553453451192114611651142113911711155/1145
38.069.578.757.640.63603503501207116111831159115711891171/1161
38.569.779.058.141.2365355355122211761201117711741207118711701176
39.070.079.358.641.837l360360123811921219119511921226120411951193
39.570.379.659.042.4376365365125412081238121412111245122212191209
40.070.579.959.543.0381370370127112251257123312301265124012431226
40.570.880.260.043.6387375375128812421276125212491285125812671244
41.071.180.560.444.2393380381130512601296127312691306127712901262
41.571.380.860.944.8398385386132212781317129312891327129613131280
42.071.681.161.345.440439l392134012961337131413101348131613361299
42.571.881.461.845.9410396397135913151358133613311370133613591319
43.072.181.762.346.541640l403137813351380135813531392135713811339
43.572.482.062.747.1422407409139713551401138013751415137814041361
44.072.682.363.247.7428413415141713761424140413971439140014271383
44.572.982.663.648.3435418422143813981446142714201462142214501405
45.073.282.964.148.944l424428145914201469145114441487144514731429
45.573.483.264.649.5448430435148114441493147614681512146914961453
46.073.783.565.050.145443644l150314681517150214921537149315201479
46.573.983.765.550.746l442448152614931541152715171563151715441505
47.074.284.065.951.2468449455155015191566155415421589154315691533
47.574.584.366.451.8475/463157515461591158115681616156915941562
48.074.784.666.852.4482/470160015741617160815951643159516201592
48.575.084.967.353.0489/478162616031643163616221671162316461623
49.075.385.267.753.6497/486165316331670166516491699165116741655
49.575.585.568.254.2504/494168116651697169516771728167917021689
50.075.885.768.654.7512502502171016981724172417061758170917311725
50.576.186.069.155.3520510510/1732175217551735178817391761/
51.076.386.369.555.9527518518/1768178017861764181917701792/
51.576.686.670.056.5535527527/1806180918181794185018011824/
52.076.986.870.457.1544535535/1845183918501825188118341857/
52.577.187.170.957.6552544544//186918831856191418671892/
53.077.487.471.358.2561552552//189919171888194719011929/
53.577.787.671.858.856956l56l//19301951//19361966/
54.077.987.972.259.4578569569//19611986//19712006/
54.578.288.172.659.9587577577//19932022//20082047/
55.078.588.473.160.5596585585//20262058//20452090/
55.578.788.673.561.1606593593///////2135/
56.079.088.973.961.7615601601///////2181/
56.579.389.174.462.2625608608///////2230/
57.079.589.474.862.8635616616///////2281/
57.579.889,675.263.4645622622///////2334/
58.080.189.875.663.9655628628///////2390/
58.580.390.076.164.5666634634///////2448/
59.080.690.276.565.1676639639///////2509/
59.580.990.476.965.6687643643///////2572/
60.081.290.677.366.2698647647/////////
60.581.490.877.766.8710650650/////////
61.081.791.078.167.372l///////////
61.582.091.278.667.9733///////////
62.082.291.479.068.4745///////////
62.582.591.579.469.0757///////////
63.082.891.779.869.5770///////////
63.583.191.880.270.1782///////////
64.083.391.980.670.6795///////////
64.583.692.181.071.2809///////////
65.083.992.281.371.1822///////////
65.584.1///836///////////
66.084.4///850///////////
66.584.7///865///////////
67.085.0///879///////////
67.585.2///894///////////
68.085.5///909///////////

2. Grafik Kekerasan Logam Besi

Data berikut ini terutama berlaku untuk karbon rendah baja (baja ringan).

Kekerasan Logam BesiKekuatan tarik
RockwellPermukaan RockwellVickersBrinell HBS
HRBHR15THR30THR45THVF/D2 = 10F/D2 = 10MPa
60.080.456.130.4105102/375
60.580.556.430.9105102/377
61.080.756.731.4106103/379
61.580.857.131.9107103/381
62.080.957.432.4108104/382
62.581.157.732.9108104/384
63.081.258.033.5109105/386
63.581.458.334.0110105/388
64.081.558.734.5110106/390
64.581.659.035.011l106/393
65.081.859.335.5112107/395
65.581.959.636.1113107/397
66.082.159.936.6114108/399
66.582.260.337.1115108/402
67.082.360.637.6115109/404
67.582.560.938.1116110/407
68.082.661.238.6117110/409
68.582.761.539.2118111/412
69.082.961.939.7119112/415
69.583.062.240.2120112/418
70.083.262.540.712l113/42l
70.583.362.841.2122114/424
71.083.463.141.7123115/427
71.583.663.542.3124115/430
72.083.763.842.8125116/433
72.583.964.143.3126117/437
73.084.064.443.8128118/440
73.584.164.744.3129119/444
74.084.365.144.8130120/447
74.584.465.445.413l12l/451
75.084.565.745.9132122152455
75.584.766.046.4134123155459
76.084.866.346.9135124156463
76.585.066.647.4136125158467
77.085.167.047.9138126159471
77.585.267.348.513912716l475
78.085.467.649.0140128163480
78.585.567.949.5142129164484
79.085.768.250.0143130166489
79.585.868.650.5145132168493
80.085.968.951.0146133170498
80.586.169.251.6148134172503
81.086.269.552.1149136174508
81.586.369.852.6151137/513
82.086.570.253.1152138/518
82.586.670.553.6154140/523
83.086.870.854.1156//529
83.586.971.154.7157//534
84.087.071.455.2159//540
84.587.271.855.716l//546
85.087.372.156.2163//551
85.587.572.456.7165//557
86.087.672.757.2166//563
86.587.773.057.8168//570
87.087.973.458.3170//576
87.588.073.758.8172//582
88.088.174.059.3174//589
88.588.374.359.8176//596
89.088.474.660.3178//603
89.588.675.060.9180//609
90.088.775.361.4183/176617
90.588.875.661.9185/178624
91.089.075.962.4187/18063l
91.589.176.262.9189/182639
92.089.376.663.4191/184646
92.589.476.964.0194/187654
93.089.577.264.5196/189662
93.589.777.565.0199/192670
94.089.877.865.5201/195678
94.589.978.266.0203/197686
95.590.178.566.5206/200695
95.090.278.867.1208/203703
96.090.479.167.6211/206712
96.590.579.468.1214/209721
97.090.679.868.6216/212730
97.590.880.169.1219/215739
98.090.980.469.6222/218749
98.591.180.770.2225/222758
99.091.281.070.7227/226768
99.591.381.471.2230/229778
100.091.581.771.7233/232788

Bacaan terkait: Grafik Perbandingan Kekerasan Logam: HV, HB, HRC

Kekerasan yang Umum Digunakan

Kekerasan Brinell

Uji kekerasan Brinell menggunakan bola yang terbuat dari baja yang dikeraskan atau paduan keras dengan diameter D sebagai indentor.

Gaya uji F yang ditentukan diterapkan ke permukaan material yang sedang diuji, dan setelah waktu penahanan yang ditentukan, gaya uji dihilangkan, meninggalkan lekukan dengan diameter d.

The Kekerasan Brinell dihitung dengan membagi gaya uji dengan luas permukaan lekukan. Simbol untuk nilai kekerasan Brinell direpresentasikan sebagai HBS atau HBW.

Kekerasan Brinell

Perbedaan antara HBS dan HBW terletak pada jenis indentor yang digunakan.

HBS menunjukkan penggunaan bola baja yang dikeraskan sebagai indentor dan digunakan untuk menentukan kekerasan Brinell material dengan nilai kurang dari 450, seperti baja ringan, besi cor abu-abudan logam non-besi.

HBW, di sisi lain, mengacu pada penggunaan bola paduan keras sebagai indentor dan digunakan untuk mengukur kekerasan Brinell material dengan nilai di bawah 650.

Bahkan, apabila bahan dan kondisi eksperimental yang sama digunakan, hasil dari kedua tes tersebut dapat bervariasi, dengan nilai HBW biasanya lebih tinggi daripada nilai HBS, dan tidak ada aturan kuantitatif yang pasti untuk diikuti.

Formula HBW

Pada tahun 2003, Tiongkok mengadopsi standar internasional dan menghentikan penggunaan indentor bola baja dan memilih kepala bola paduan keras.

Sebagai hasilnya, HBS tidak lagi digunakan dan semua nilai kekerasan Brinell sekarang diwakili oleh HBW.

Meskipun HBW sering kali hanya disebut sebagai HB, referensi untuk HBS masih dapat ditemukan dalam literatur.

Metode pengukuran kekerasan Brinell cocok untuk menguji material seperti besi tuang, paduan non-besi, dan berbagai baja yang telah mengalami anil atau proses pendinginan dan tempering.

Namun demikian, alat ini tidak cocok untuk menguji sampel atau benda kerja yang terlalu keras, terlalu kecil, terlalu tipis, atau tidak memungkinkan adanya lekukan yang besar pada permukaannya.

Kekerasan Rockwell

Uji kekerasan Vickers menggunakan kerucut berlian dengan sudut puncak kerucut 120 derajat atau bola baja yang dikeraskan dengan diameter Ø1.588mm atau Ø3.176mm sebagai indentor, bersama dengan beban tertentu.

Sampel dikenai beban awal 10kgf dan beban total 60, 100, atau 150kgf.

Setelah beban total diterapkan, kekerasan ditentukan oleh perbedaan kedalaman lekukan saat beban utama dilepas sambil mempertahankan beban awal dan kedalaman lekukan di bawah beban awal.

Kekerasan Rockwell

Uji kekerasan Rockwell menggunakan tiga gaya uji yang berbeda dan tiga indentor yang berbeda, sehingga menghasilkan total sembilan kemungkinan kombinasi dan skala kekerasan Rockwell yang sesuai.

Kesembilan timbangan ini cocok untuk berbagai macam bahan logam yang umum digunakan.

Tiga skala kekerasan Rockwell yang paling umum digunakan adalah HRA, HRB, dan HRC, dengan HRC yang paling banyak digunakan.

Tabel spesifikasi uji kekerasan Rockwell yang umum digunakan

Simbol kekerasanJenis indentorTotal kekuatan uji
F/N (kgf)
Kisaran kekerasanAplikasi
HRAKerucut berlian 120 °588.4(60)20~88Paduan keras, karbida, baja pengerasan casing dangkal, dan lain-lain.
HRBØ1.588mm Bola baja yang dipadamkan980.7(100)20~100Baja anil atau dinormalisasi, paduan aluminium, paduan tembaga, besi cor
HRCKerucut berlian 120 °1471(150)20~70Baja yang dikeraskan, dipadamkan dan ditempa baja, baja pengerasan casing dalam

Uji kekerasan Rockwell sesuai untuk nilai kekerasan yang berkisar antara 20-70HRC. Jika kekerasan sampel kurang dari 20HRC, disarankan untuk menggunakan skala HRB karena sensitivitas indentor menurun dengan meningkatnya tekanan pada bagian kerucut.

Namun, jika kekerasan sampel lebih besar dari 67HRC, disarankan untuk menggunakan skala HRA karena tekanan pada ujung indentor dapat menjadi terlalu tinggi dan mengakibatkan kerusakan pada berlian dan berkurangnya masa pakai indentor.

Uji kekerasan Rockwell dikenal dengan kemudahan, kecepatan, dan lekukan yang minimal, sehingga ideal untuk menguji permukaan produk jadi dan benda kerja yang lebih keras dan tipis.

Namun demikian, karena lekukan yang kecil, nilai kekerasan dapat sangat berfluktuasi untuk material dengan struktur dan kekerasan yang tidak rata, sehingga kurang akurat dibandingkan uji kekerasan Brinell.

Uji kekerasan Rockwell biasanya digunakan untuk menentukan kekerasan material seperti baja, logam non-besi, dan karbida yang disemen.

Kekerasan Vickers

Kekerasan Vickers

Prinsip di balik pengukuran kekerasan Vickers mirip dengan uji kekerasan Brinell.

Indentor berbentuk piramida berlian dengan sudut 136° digunakan untuk menerapkan gaya uji yang ditentukan, F, ke permukaan material yang sedang diuji.

Setelah waktu penahanan yang ditentukan, gaya uji dilepas, dan nilai kekerasan dihitung sebagai tekanan rata-rata pada satuan luas permukaan lekukan berbentuk piramida biasa, dengan simbol HV.

Formula HV

Pengukuran kekerasan Vickers memiliki kisaran yang luas, dan dapat mengukur bahan dengan kekerasan mulai dari 10 hingga 1000 HV. Lekukannya berukuran kecil.

Metode pengukuran ini umumnya digunakan untuk mengukur bahan tipis dan lapisan yang diperkeras permukaannya yang dibuat melalui karburasi dan nitridasi.

Kekerasan Leeb

Uji Kekerasan Leeb menggunakan perangkat yang dilengkapi dengan bola tungsten karbida untuk menabrak permukaan benda uji, yang kemudian memantul. Kecepatan pantulan dipengaruhi oleh kekerasan material yang sedang diuji.

Bahan magnetik permanen dipasang pada perangkat tumbukan, yang menghasilkan sinyal elektromagnetik yang sebanding dengan kecepatan gerakan benda tumbukan. Sinyal ini kemudian dikonversi menjadi nilai kekerasan Leeb oleh sirkuit elektronik, yang diwakili oleh simbol HL.

Alat Uji Kekerasan Leeb adalah perangkat genggam yang tidak memerlukan meja kerja. Sensor kekerasannya ringkas dan dapat dengan mudah dioperasikan dengan tangan, sehingga cocok untuk menguji geometri yang besar, berat, atau kompleks.

Salah satu manfaat utama dari Leeb Hardness Test adalah bahwa alat ini hanya menghasilkan kerusakan permukaan yang ringan, sehingga menjadikannya pilihan yang ideal untuk pengujian yang tidak merusak. Alat ini juga memberikan uji kekerasan yang unik untuk segala arah, ruang sempit, dan bagian khusus.

Uji Kekerasan Rockwell, Brinell, dan Vickers

Uji Kekerasan Rockwell

Uji Kekerasan Rockwell umumnya digunakan untuk mengukur kekerasan logam. Uji ini mengevaluasi kedalaman penetrasi indentor di bawah beban yang besar dibandingkan dengan penetrasi yang dilakukan oleh beban awal.

Peralatan dan Prosedur

Peralatan yang Dibutuhkan:

Mesin uji kekerasan Rockwell.

Indentor: Kerucut berlian (untuk bahan yang lebih keras) atau bola baja (untuk bahan yang lebih lunak).

Spesimen: Sampel yang disiapkan dari bahan yang akan diuji.

Prosedur:

Siapkan Spesimen: Pastikan permukaan spesimen bersih dan halus agar tidak mempengaruhi hasil pengujian.

Pilih Skala yang Sesuai: Pilih skala Rockwell berdasarkan kekerasan material, seperti HRC untuk material yang keras dan HRB untuk material yang lebih lunak.

Posisikan Spesimen: Tempatkan spesimen dengan aman pada landasan mesin uji.

Menerapkan Beban Kecil: Terapkan beban kecil 10 kgf untuk mendudukkan indentor dan menembus oksidasi permukaan.

Menerapkan Beban Utama: Tingkatkan beban ke beban utama yang ditentukan untuk skala Rockwell yang dipilih, misalnya 150 kgf untuk HRC.

Mengukur Lekukan: Setelah menerapkan beban utama, mesin mengukur kedalaman lekukan dan secara otomatis menghitung angka kekerasan Rockwell.

Uji Kekerasan Brinell

Uji Kekerasan Brinell mengukur kekerasan material berbutir besar dan kasar dengan mengevaluasi diameter lekukan yang dibuat oleh indentor bulat.

Peralatan dan Prosedur

Peralatan yang Dibutuhkan:

Mesin uji kekerasan Brinell.

Indentor bulat (biasanya berdiameter 10 mm, terbuat dari baja yang dikeraskan atau tungsten karbida).

Spesimen: Sampel yang disiapkan dengan benar dari bahan yang akan diuji.

Prosedur:

Siapkan Spesimen: Pastikan permukaan spesimen rata dan bersih.

Posisikan Spesimen: Tempatkan spesimen dengan aman pada landasan mesin uji.

Pilih Beban: Pilih beban antara 500 kgf dan 3000 kgf, tergantung pada bahannya.

Menerapkan Beban: Terapkan beban yang dipilih selama 10 hingga 30 detik, kemudian ukur diameter lekukan dengan menggunakan mikroskop.

Hitung Kekerasan: Gunakan diameter lekukan untuk menghitung Angka Kekerasan Brinell (BHN) dengan menggunakan rumus: [ \text{BHN} = \frac{2P}{\pi D (D - \sqrt{D^2 - d^2})} ] di mana (P) adalah beban, (D) adalah diameter indentor, dan (d) adalah diameter lekukan.

Uji Kekerasan Vickers

Uji Kekerasan Vickers adalah metode serbaguna untuk mengukur kekerasan material, termasuk logam dan keramik, dengan menggunakan indentor piramida berlian.

Peralatan dan Prosedur

Hitung Kekerasan: Hitung Angka Kekerasan Vickers (VHN) dengan menggunakan pengukuran diagonal dan rumus:

VHN=2Pdosa(136/2)d2

di mana (P) adalah beban dan (d) adalah panjang rata-rata diagonal lekukan.

Peralatan yang Dibutuhkan:

Mesin uji kekerasan Vickers.

Indentor piramida berlian dengan alas persegi.

Spesimen: Sampel yang disiapkan dengan benar dari bahan yang akan diuji.

Prosedur:

Siapkan Spesimen: Pastikan permukaan spesimen halus dan bersih.

Posisikan Spesimen: Tempatkan spesimen dengan aman pada landasan mesin uji.

Pilih Beban: Pilih beban antara 1 gf dan 120 kgf, tergantung pada bahan dan presisi yang dibutuhkan.

Menerapkan Beban: Terapkan beban selama 10 hingga 15 detik, kemudian ukur diagonal lekukan dengan mikroskop.

Uji kekerasan Brinell mengukur kekerasan sampel dengan menekan bola baja atau kerucut intan ke permukaan sampel dan mengukur kedalaman lekukan. Metode ini cocok untuk menentukan kekerasan material seperti baja anil, normal, quenched dan tempered, besi tuang, dan logam non-besi.

Uji kekerasan Rockwell menggunakan prosedur khusus dan indentor yang lebih kecil, seperti berlian, untuk mengukur kekerasan, sehingga cocok untuk berbagai macam bahan.

Uji kekerasan Vickers mempertahankan keunggulan uji Brinell dan Rockwell, yang mampu mengukur material mulai dari yang sangat lunak hingga yang sangat keras, dan hasilnya dapat dibandingkan.

Secara spesifik, keuntungan dan kerugian uji kekerasan Knoop tidak dirinci dalam informasi yang saya temukan, tetapi ini adalah salah satu metode uji statis, setara dengan Brinell, Rockwell, dan Vickers.

Penguji kekerasan Webster terutama digunakan untuk memeriksa sifat mekanis profil paduan aluminium, tetapi juga cocok untuk bahan seperti tembaga, kuningan, dan baja ringan.

Alat uji kekerasan Barcol adalah jenis alat uji kekerasan lekukan. Secara spesifik, kelebihan dan kekurangannya tidak secara eksplisit dinyatakan dalam informasi yang saya temukan.

Setiap metode pengujian kekerasan memiliki karakteristik dan kisaran aplikasinya:

  • Uji kekerasan Brinell cocok untuk berbagai material, terutama baja anil, normal, quenched dan temper, besi cor, dan logam non-ferrous.
  • Uji kekerasan Rockwell cocok untuk berbagai macam material, menggunakan indentor yang lebih kecil untuk pengukuran.
  • Uji kekerasan Vickers menggabungkan keunggulan uji Brinell dan Rockwell, cocok untuk material dari yang sangat lunak hingga yang sangat keras, dan hasilnya dapat dibandingkan.
  • Uji kekerasan Knoop, sebagai salah satu metode uji statis, cocok untuk berbagai bahan, tetapi diperlukan pemahaman lebih lanjut mengenai spesifikasinya.
  • Penguji kekerasan Webster sangat cocok untuk memeriksa sifat mekanis profil paduan aluminium, tetapi juga dapat digunakan untuk bahan lainnya.
  • Alat uji kekerasan Barcol, sebagai alat uji kekerasan lekukan, memiliki tempat tersendiri dalam pengujian kekerasan material.

Perbandingan Metode Pengujian Kekerasan

Setiap metode pengujian kekerasan memiliki fitur unik yang cocok untuk aplikasi tertentu.

Rentang Beban dan Jenis Lekukan

  • Rockwell: Menggunakan beban minor dan mayor dengan indentor kerucut berlian atau bola baja, cocok untuk berbagai material.
  • Brinell: Menerapkan beban tinggi (500 kgf hingga 3000 kgf) dengan indentor berbentuk bola, ideal untuk material berbutir besar dan kasar.
  • Vickers: Menggunakan indentor piramida berlian dengan berbagai macam beban (1 gf hingga 120 kgf), cocok untuk pengukuran yang tepat pada semua bahan.

Standar dan Referensi

  • Standar Rockwell: ASTM E18, ISO 6508.
  • Standar Brinell: ASTM E10, ISO 6506.
  • Standar Vickers: ASTM E384, ISO 6507.

Penguji Kekerasan

  • Mesin uji kekerasan Micro Vickers

Seri HM:

Mesin uji kekerasan Micro Vickers

  • Mesin uji kekerasan Vickers
    Seri HV:
Mesin uji kekerasan Vickers

  • Mesin uji kekerasan Rockwell
    Seri HR:
Mesin uji kekerasan Rockwell

  • Penguji kekerasan Leeb portabel
    Seri HH:
Penguji kekerasan Leeb portabel

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Di bawah ini adalah jawaban atas beberapa pertanyaan yang sering diajukan:

Untuk apa Skala Kekerasan Mohs digunakan?

Skala Kekerasan Mohs digunakan untuk mengukur ketahanan gores mineral. Dikembangkan oleh Friedrich Mohs pada tahun 1812, skala ini merupakan skala ordinal kualitatif yang membantu mengidentifikasi dan mengklasifikasikan mineral berdasarkan kemampuannya menggores satu sama lain. Meskipun terutama digunakan dalam geologi dan mineralogi, skala Mohs juga memiliki aplikasi dalam ilmu material untuk menilai daya tahan relatif dan ketahanan abrasi berbagai bahan. Namun, untuk pengukuran kekerasan logam yang tepat, tes yang lebih kuantitatif seperti tes kekerasan Vickers, Rockwell, atau Brinell lebih disukai.

Bagaimana cara kerja Uji Kekerasan Rockwell?

Uji Kekerasan Rockwell mengukur kekerasan material dengan menentukan kedalaman penetrasi indentor di bawah beban besar dibandingkan dengan penetrasi yang dilakukan oleh beban awal. Pengujian dimulai dengan memberikan beban kecil (biasanya 10 kgf), untuk menentukan kedalaman awal. Kemudian, beban utama diterapkan, yang dapat bervariasi tergantung pada skala Rockwell tertentu yang digunakan. Setelah menahan beban ini selama durasi tertentu, beban tersebut dilepas, meninggalkan beban minor di tempatnya. Nilai kekerasan dihitung berdasarkan perbedaan pengukuran kedalaman sebelum dan sesudah menerapkan beban mayor. Pengujian ini menguntungkan karena kesederhanaannya, hasil yang cepat, kerusakan material yang minimal, dan pembacaan kekerasan secara langsung. Uji ini banyak digunakan dalam kontrol kualitas dan pemilihan material di berbagai industri.

Apa perbedaan antara uji kekerasan Brinell dan Vickers?

Uji kekerasan Brinell dan Vickers berbeda terutama dalam hal indentor, prosedur, dan penerapan material. Uji Brinell menggunakan indentor bola baja atau tungsten karbida, biasanya berdiameter antara 1 hingga 10 mm, dan lebih lambat karena aplikasi beban tinggi, sehingga cocok untuk material dengan permukaan yang kasar atau tidak homogen, tetapi kurang akurat untuk material yang sangat keras. Sebaliknya, uji Vickers menggunakan indentor piramida berlian dengan sudut bukaan 136 derajat, memberikan akurasi dan keandalan yang lebih tinggi, serta lebih cepat, dan membutuhkan permukaan yang dipersiapkan dengan baik. Uji Vickers serbaguna, cocok untuk berbagai macam material, termasuk lembaran tipis dan baja yang dikeraskan, sedangkan uji Brinell lebih baik untuk permukaan kasar dan logam tertentu tetapi dibatasi oleh potensi deformasi indentor dan ukuran lekukan yang lebih besar.

Bagaimana kekerasan logam dapat ditingkatkan melalui perlakuan panas?

Meningkatkan kekerasan logam melalui perlakuan panas melibatkan beberapa proses yang dirancang untuk mengubah struktur mikro logam dan meningkatkan sifat mekaniknya. Metode utama meliputi:

  1. Pendinginan: Proses ini melibatkan pemanasan logam ke suhu tinggi dan kemudian mendinginkannya dengan cepat menggunakan media seperti minyak, air, atau air garam. Pendinginan meningkatkan kekerasan dengan membentuk fasa keras seperti martensit pada baja.
  2. Tempering: Setelah pendinginan, tempering memanaskan kembali logam ke suhu yang lebih rendah dan kemudian mendinginkannya secara perlahan. Proses ini mengurangi kerapuhan sekaligus mempertahankan kekerasan yang signifikan, menyeimbangkan ketangguhan dan kekerasan.
  3. Pengerasan Presipitasi (Penuaan): Digunakan untuk paduan tertentu, metode ini melibatkan pemanasan paduan untuk melarutkan elemen terlarut, diikuti dengan pendinginan cepat dan kemudian penuaan pada suhu yang lebih rendah. Hal ini membentuk endapan di dalam struktur mikro, meningkatkan kekerasan dan kekuatan.
  4. Pengerasan Kasus: Teknik ini memperkenalkan lapisan keras karbon atau nitrogen pada permukaan logam melalui proses seperti karburasi atau nitridasi. Hal ini meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus sekaligus menjaga inti tetap tangguh.
  5. Normalisasi: Meskipun tidak terutama untuk memaksimalkan kekerasan, normalisasi memperhalus struktur butiran dengan memanaskan logam di atas kisaran kritisnya dan kemudian mendinginkannya dengan udara. Proses ini dapat meningkatkan kekuatan dan keseragaman logam.

Dengan menerapkan proses perlakuan panas ini, kekerasan dan sifat mekanis logam lainnya dapat dioptimalkan untuk berbagai aplikasi industri.

Mengapa kekerasan logam penting dalam aplikasi industri?

Kekerasan logam sangat penting dalam aplikasi industri karena secara langsung memengaruhi kinerja, daya tahan, dan kesesuaian bahan untuk berbagai penggunaan. Logam yang lebih keras menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap keausan, abrasi, dan deformasi, yang sangat penting dalam lingkungan di mana komponen mengalami beban berat, gesekan, dan benturan. Hal ini memastikan umur panjang dan integritas struktural mesin dan struktur. Selain itu, pengujian kekerasan membantu dalam pemilihan material dan kontrol kualitas, memverifikasi bahwa material memenuhi standar dan spesifikasi tertentu. Hal ini sangat penting untuk menjaga konsistensi dan keandalan dalam proses manufaktur. Secara keseluruhan, kekerasan logam merupakan sifat fundamental yang memengaruhi efektivitas dan masa pakai produk industri.

Jangan lupa, berbagi adalah kepedulian! : )
Shane
Penulis

Shane

Pendiri MachineMFG

Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.

Anda mungkin juga menyukai
Kami memilihnya hanya untuk Anda. Teruslah membaca dan pelajari lebih lanjut!
Seberapa Banyak yang Anda Ketahui Tentang Material Lembaran Logam

Bahan Lembaran Logam: Yang Perlu Anda Ketahui

Bagaimana lembaran logam berevolusi dari bahan mentah menjadi komponen yang rumit dalam perangkat kita sehari-hari? Artikel ini menyelami dunia fabrikasi lembaran logam yang memukau, mengeksplorasi material seperti SPCC,...

Prinsip & Metode Pemilihan Bahan Logam

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa beberapa logam sangat cocok untuk proyek Anda, sementara logam yang lain tidak cocok? Dalam artikel ini, kami akan membahas faktor-faktor utama dalam memilih bahan logam yang tepat untuk...

Kekerasan HRC vs HB: Perbedaan dan Konversi

Pernahkah Anda bertanya-tanya tentang perbedaan antara skala kekerasan Rockwell dan Brinell? Dalam artikel ini, kita akan menyelami dunia pengujian kekerasan material, menjelajahi perbedaan utama antara...
Sebutkan Jenis Logam

Sebutkan Jenis Logam

Logam dikategorikan ke dalam jenis besi dan non-besi, masing-masing dengan sifat dan kegunaan yang unik. Artikel ini mengeksplorasi karakteristik, aplikasi, dan fakta menarik tentang logam-logam ini, mulai dari besi biasa hingga...
MesinMFG
Bawa bisnis Anda ke tingkat berikutnya
Berlangganan buletin kami
Berita, artikel, dan sumber daya terbaru, dikirim ke kotak masuk Anda setiap minggu.
© 2025. Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Hubungi Kami

Anda akan mendapatkan balasan dari kami dalam waktu 24 jam.