Laporan ini membahas hasil uji kekerasan logam yang dilakukan di Laboratorium Uji Material Jurusan Teknik Mesin Universitas Tadulako. Uji kekerasan dilakukan menggunakan metode Brinell dan Vickers pada spesimen baja yang dirawat dengan pemanasan dan pendinginan menggunakan solar dan minyak tanah serta spesimen standar. Hasilnya menunjukkan spesimen yang dirawat dengan solar memiliki kekerasan tertinggi.

1. UNIVERSITAS TADULAKO
2011
LAPORAN UJI KEKERASAN
JURUSAN TEKNIK MESIN
MARDHIANSYAH H. A.
F 331 10 131

2. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Mengingat masih banyak bahan material logam yang
dipergunakan dalam berbagai industri, maka diperlukan penelitian
atau pengujian tingkat kekerasan (Hardness) dari bahan logam.
Sehingga kita dapat meningkatkan kekerasan dari bahan logam
tersebut. Oleh sebab itu, kami selaku mahasiswa yang berkelut
dalam bidang ini diharapkan nantinya dapat mencari solusi guna
meningkatkan kekerasan dari pada bahan logam.
Selain itu, dengan mengetahui tingkat kekerasan suatu
bahan logam kita dapat dengan mudah mengaplikasikan bahan
tersebut lebih sesuai, karena sesuai dengan hasil kekerasan yang di
peroleh.
1.2 TUJUAN
Untuk mengetahui kekerasan suatau logam atau paduannya
dengan cara penekanan setelah mengalami perlakuan panas dan
didinginkan dengan beberapa media pendinginan. Berikut metode
pengujian yang digunakan, yaitu :
 Rockwell
 Vickers
 Brinell

3. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB II
TEORI DASAR
2.1 METODE PENGUJIAN KEKERASAN
Dalam pengujian kekerasan ( Hardness test ) kita biasa
menggunakan 3 metode pengujian (Rockwell, Vickers, & Brinell). Namun
dalam praktikum yang kami lakukan di Lab. Uji Material, Teknik Mesin
UNTAD hanya menggunakan 2 metode yaitu : Uji Brinell, dan Uji Vickers.
2.1.1 METODE BRINELL
Cara Brinell ini dilakukan dengan penekanan sebuah bola
(Bola Brinell) yang terbuat dari baja chrom yang telah disepuh,
kepermukaan benda uji tanpa sentakan. Tekanan yang digunakan berupa
gaya tekan statis. Permukaan yang diuji harus bersih dan rata. Setelah
gaya tekan ditiadakan dan bola Brinell dikeluarkan dari bekas (lekukan)
yang terjadi, maka diameter paling atas dari lekukan tadi diukur secara
teliti untuk kemudian dipakai sebagai dasar perhitungan kekerasan benda
Uji.
Pengujian kekerasan Brinell dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 1. Pengujian Kekerasan Brinell
Apabila diameter bola penekanan dinyatakan dengan (D),
beban yang digunakan dengan (P) dan diameter bekas penekanan dengan
(d), maka dapat diperoleh angka kekerasan Brinell adalah beban P (kg)
dibagi luas bidang (mm2
) penekanan yang merupakan deformasi tetap

4. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
sebagai akibat penekanan. Angka tersebut dapat diperoleh dengan rumus
berikut :
2.1.2 METODE VICKERS
Kekerasan ini diukur dengan menggunakan alat uji Hardness
Tester. Dalam pengujian kekerasan Vickers digunakan pyramid intan
dengan sudut bidang 136o
sebagai penekan. Kekerasan Vickers ditentukan
dengan membagi beban dengan luas permukaan bekas penekanan (VHN).
Besarnya beban yang digunakan pada pengujian Vickers berkisar antara
1-120 Kg. Pengujian ini banyak dilakukan pada proses penelitian, karena
metode ini dapat memberikan hasil berupa skala kekerasan yang kontinyu
untuk suatu suatu beban tertentu, dan dapat dapat digunakan pada logam
yang sangat lunak sampai dengan bahan yang sangat keras. Jejak injakan
dari penetrator yang ditimbulkan relative sangat kecil sehingga tidak
menimbulkan kerusakan yang berarti dan dapat digunakan untuk
pengukuran kekerasan bahan-bahan yang tipis. Sedangkan kerugian dari
penggunaan metode ini adalah kurang sesuai untuk bahan–bahan yang
kurang homogen, memerlukan waktu persiapan relative cukup lama dan
diperlukan permukaan benda uji yang benar-benar halus, rata serta
permukaan bagian atas dan bawah harus benar-benar sejajar karena jejak
injakannya kecil.
Pengukuran panjang diagonal jejak injakan telah dilakukan
maka nilai kekerasan Vickers dapat ditentukan dengan persamaan sebagai
berikut :
Atau dapat disederhanakan menjadi :
Dengan VHN = Harga kekerasan vickers (kg/mm2
)
P = beban penekanan (Kg)

5. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
L = Diagonal injakan penetrator (mm)
Ø = sudut permukaan piramida yang berhadapan (136o
)
Gambar 2. Uji kekerasan Vickers
2.1.3 METODE ROCKWELL
Prinsip pengujian pada metode ini adalah dengan menekan
penetrator kedalam benda kerja dengan pembebanan dan kedalaman
indentasi memberikan harga kekerasan yaitu perbedaan kedalaman
indentasi yang didapatkan dari beban mayor dan minor. Pengujian dengan
Rockwell C memakai penetrator Speroconical Diamond (permata
berbentuk kerucut) dengan sudut puncak kerucut 120o
dengan beban
minor 10 Kg dan beban mayor 150 Kg atau beban awal Fo = 10Kg dengan
1360
d2
½ d.21/2
d1
680
1/4d

6. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
beban tambahan F1 = 140Kg. beban total F = 150Kg. Kekerasan Rockwell
dapat di tulis :
HR = E – e
Dengan E = jarak antara indentor saat diberi minor load dan
zero reference line yang untuk tiap jenis indentor
berbeda-beda.
e = jarak antara kondisi 1 dan kondisi 3 yang dibagi
dengan 0,002 mm
HR = besarnya nilai kekerasan dengan metode
hardness Rockwell
Mesin uji kekerasan dengan metode Rockwell dipakai karena :
 Digunakan untuk mengatur benda kerja yang dikeraskan
(ditreatment)
 Mesin uji kekerasan Rockwell dapat memberikan harga kekerasan
secara langsung dari benda kerja yang ditest pada penunjuk
(indicator) sehingga membuat waktu pengujian relatif lebih cepat.

7. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB III
PROSEDUR PENGUJIAN
 Siapkan spesimen yang akan di uji berupa silinder baja dengan
diameter 10 mm yang telah mendapatkan perlakuan panas dan di
dinginkan dengan media pendinginan solar dan minyak tanah serta
spesimen standar.
 Permukaan spesimen yang kasar terlebih dahulu di haluskan
dengan amplas menggunakan alat paper disc.
 Ratakan permukaan spesimen uji secara sempurna dengan bantuan
paper disc.
 Spesimen diletakkan diatas landasan alat dan permukaan spesimen
diberi penekanan dengan alat Universal Hardness Tester.
 Melalui screen fokusnya, ukurlah diameter dan diagonal indentasi
dari uji Brinell dan Vickers yang terjadi selama 30 detik penekanan.
 Catatlah semua hasil pengukuran dan pengamatan.

8. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB IV
ALAT DAN BAHAN
4.1 Alat yang digunakan
Gambar 1. Universal Hardness Tester Gambar 2. Kunci L
Gambar 3. Mistar ukur (perbesaran 70x)

9. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
Gambar 4. Paper Disc
4.2 Bahan yang digunakan
Gambar 5. Penekan Bola Baja Gambar 6. Penekan Intan
(Brinell) (Vickers)

10. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
Gambar 7. Spesimen Uji

11. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB V
TABEL HASIL PENGUJIAN
Alat Uji Kekerasan = Universal Hardness Tester
Indentor =
Beban Penekanan
(Kg)
= 187.5
diameter (d) mm = 5
Bahan Pengujian
Diameter
Indentasi (mm)
Harga Kekerasan
Brinell (Kg/mm2
)
Rata - rata
(Kg/mm2
)
Solar
1 1.38 115.002
116.600
2 1.34 122.660
3 1.35 120.683
4 1.33 124.682
5 1.47 99.971
Minyak
Tanah
1 1.4 111.414
106.808
2 1.41 109.676
3 1.45 103.074
4 1.4 111.414
5 1.48 98.465
Standar
1 1.5 95.541
96.416
2 1.5 95.541
3 1.48 98.465
4 1.49 96.989
5 1.5 95.541

12. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
Alat Uji Kekerasan Dan
Sistem Uji
= Vickers Test
Indentor =
Beban Penekanan (Kg) = 60
Bahan
Uji
ke
Diagonal
Indentasi
(mm)
Diagonal
Indentasi
Rata-rata
(mm)
Harga
Kekerasan
Vickers
(Kg/mm2
)
Harga
Kekerasan
Vickers
Rata-rata
(Kg/mm2
)
d1 d2
Solar
1 1.35 1.35 1.350 61.037
59.785
2 1.32 1.34 1.330 62.887
3 1.4 1.5 1.450 52.908
4 1.35 1.37 1.360 60.143
5 1.38 1.3 1.340 61.951
Minyak
Tanah
1 1.43 1.44 1.435 54.020
54.786
2 1.35 1.35 1.350 61.037
3 1.5 1.45 1.475 51.130
4 1.39 1.44 1.415 55.558
5 1.42 1.5 1.460 52.186
Standar
1 1.5 1.48 1.490 50.106
51.224
2 1.5 1.45 1.475 51.130
3 1.48 1.5 1.490 50.106
4 1.46 1.42 1.440 53.646
5 1.47 1.48 1.475 51.130

13. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB VI
PERHITUNGAN UJI KEKERASAN
6.1 PERHITUNGAN UJI BRINELL
6.1.1 SPESIMEN SOLAR
Diketahui : P = 187,5 Kg
D = 2,5 mm
d = 1,35 mm
6.1.2 SPESIMEN MINYAK TANAH
Diketahui : P = 187,5 Kg
D = 2,5 mm
d = 1,45 mm

14. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
6.1.3 SPESIMEN STANDAR
Diketahui : P = 187,5 Kg
D = 2,5 mm
d = 1,45 mm

15. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
6.2 PERHITUNGAN UJI VICKERS
6.2.1 SPESIMEN SOLAR
Diketahui :
P = 60 kg
d = 1,45 mm (d1=1,4; d2=1,5)
6.2.2 SPESIMEN MINYAK TANAH
Diketahui :
P = 60 kg
d = 1,475 mm (d1=1,45; d2=1,5)
6.2.3 SPESIMEN STANDAR
Diketahui :
P = 60 kg
d = 1,49 mm (d1=1,48; d2=1,5)

16. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
GRAFIK HASIL PENGUJIAN BRINELL DAN VICKERS
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
140.000
0 1 2 3 4 5 6
NilaiBrinell
Jumlah Pengujian
Grafik Perbandingan Hardness Pengujian Brinell
Spesimen Uji
Solar
Minyak Tanah
Standar
0.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
0 1 2 3 4 5 6
NilaiVickers
Jumlah Pengujian
Grafik Perbandingan Hardness Pengujian Vickers
Spesimen Uji
Solar
Minyak Tanah
Standar

17. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB VII
PEMBAHASAN PERHITUNGAN
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan selama praktikum
kami melakukan perhitungan berdasarkan persamaan yang diberikan
dalam hal ini pengujian kekerasan Brinell dan Vickers, bahan yang
mempunyai tingkat kekerasan tertinggi adalah material yang mengalami
perlakuan khusus (diberi media pendingin solar dan minyak tanah).
Hal ini terjadi karena material tersebut dibuat melebur pada suhu
920o
C kemudian didinginkan secara medium (medium cooling) sehingga
lebih banyak unsur carbon (C) yang terperangkap didalam spesimen uji.
Berikut ini data hasil pengujian Brinell dan Vickers :
 Pengujian Brinell
o Solar = 120,026 kg/mm2
o Minyak Tanah = 102,954 kg/mm2
o Standar = 98,293 kg/mm2
 Pengujian Vickers
o Solar = 52,908 kg/mm2
o Minyak Tanah = 51,130 kg/mm2
o Standar = 50,106 kg/mm2

18. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS TADULAKO
PALU, SULAWESI TENGAH
BAB VIII
PENUTUP
8.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian Brinell dan Vickers kami dapat
menyimpulkan bahwa material yang mempunyai kekerasan tertinggi
adalah material dengan perlakuan panas. Hal ini terjadi karena pada
proses pendinginan dengan media pendinginan solar dan minyak tanah,
banyak terdapat unsur carbon yang terperangkap dalam spesimen uji.
Sebaliknya hal ini tidak terjadi pada spesimen uji uji standar. Atau dengan
kata lain kekerasan berbanding terbalik terhadap keuletannya (ductility).
8.2 SARAN
Jika hal ini memungkinkan alangkah baiknya diameter spesimen uji
lebih diperbesar agar pada pengujian Brinell dan Vickers jarak antara
diameter dan diagonal indentasi tidak saling berhimpit, karena hal ini
dapat mempengaruhi konsentrasi struktur Kristal didaerah sekitar bekas
penekanan.