Pengujian Kekerasan Hardness Test

40 Gambar 2.28 Skematis keausan erosi Rahmawan, 2009

2.16.5 Keausan Friting

Keausan yang terjadi akibat kombinasi dari gesekan dan getaran, seperti pada poros dan bearing. Kerusakan akan dipercepat dengan adanya partikel yang lepas dari permukaan yang terperangkap diantara kedua permukaaan tersebut, sehingga keausan yang terjadi juga disebabkan oleh keausan abrasi.

2.17 Pengujian Kekerasan Hardness Test

Pengujian kekerasan Brinnel merupakan pengujian standar skala industri, tetapi karena penekannya terbuat dari bola baja yang berukuran besar dan beban besar maka bahan yang sangat lunak atau sangat keras tidak dapat diukur kekerasannya. Didalamaplikasi manufaktur, material diuji untuk dua pertimbangan, sebagai riset karakteristik suatu material baru dan juga sebagai suatu analisa mutu untuk memastikan bahwa contoh material tersebut menghasilkan spesifikasi kualitas tertentu. Pengujian yang paling banyak dipakai adalah dengan menekan alat penekan tertentu kepada benda uji dengan beban tertentu dan dengan mengukur ukuran bekas penekanan yang terbentuk di atasnya, cara ini dinamakan cara kekerasan dengan penekanan brinnel.Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan Frictional force, dalam hal ini bidang keilmuan yang berperan penting mempelajarinya adalah IlmuBahanTeknik MetallurgyEngineering. Kekerasan didefinisikansebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi penekanan. Didunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yaitu: 1. Brinell HBBHN 2. Rockwell HRRHN 3. Vickers HVVHN 4. Mikro Hardness Pemilihan masing-masing skala metode pengujian tergantung pada: Universitas Sumatera Utara 41 1. Permukaan material 2. Jenis dan dimensi material 3. Jenis data yang diinginkan 4. Ketersedian alat uji

2.17.1 Metode Brinell

Pengujian kekerasan dengan metode brinell bertujuan untuk menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap bola baja identor yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Metoda uji kekerasan yang di ajukan oleh J.A Brinell pada tahun 1900an ini merupakan uji kekerasan lekukan yang pertamakali banyak digunakan dan disusun pembakuannya dieter, 1987. Uji kekerasan ini berupa pembentukan lekukan pada permukaan logam menggunakan indentor. Indentor untuk brinell berbentuk bola dengan diameter 10mm, diameter 5mm, diameter 2,5mm, dan diameter 1mm, itu semua adalah diameter bola standar internasional. Gambar 2.29 Alat uji kekerasan Brinell Test Bola brinell yang standar internasional tersebut ada 2 bahan pembuatannya.Ada yang terbuat dari baja yang di keraskandilapis chrom, dan ada juga yang terbuat Universitas Sumatera Utara 42 dari tungsten carbide.Tungsten carbide lebih keras dari baja, jadi tungstencarbide biasanya dipakai untuk pengujian benda yang keras yang dikhawatirkan akan merusak bola baja. Namun untuk pengujian bahan yang tingkat kekerasannya belum diketahui, alangkah baiknya jika kita mengujinya terlebih dahulu menggunakan metodarockwell dengan menggunakan indentor kerucut intan, untuk menghindari rusaknya indentor. Seperti yang kita ketahui bahwa intan adalah logam yang paling keras saat ini, jadi intan tidak akan rusak jika di indentasikan ke material yang kerasUntuk bahan material pengujian brinel harus disiapkan terlebih dahulu. Material harus bersih dan diusahakan halus minimal N6 atau digerinda.Harus rata dan tegak lurus, bersih dari debu, karat, dan terak Fauzan, 2013. Standar yang digunakan pengujian Brinell Test : 1. ASTM E10 2. ISO 6506 Pengujian Brinell diperuntukan bagi material yang memiliki kekerasan brinell sampai400 HB, jika lebih dati nilai tersebut maka disarankan menggunakan metode pengujian ataupun vickers. Angka Kekerasan brinell HB didefinisikan sebagai hasil bagi Koefisien dari beban uji F dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,102 dan luas permukaan bekas luka tekan injakan bola baja A dalam milimeter persegi. Rumus perhitungan pengujian brinnell test yaitu : ��� = � �� 2 � − √� � 2 − � � 2 Dimana : P = Beban penekan Kg D = Diameter bola penekan mm d = Diameter lekukan mm Universitas Sumatera Utara 43

2.17.2 Metode Vickers

Pengujian kekerasan dengan metode vickers bertujuan menentukan kekerasan suatu material dalam bentuk daya tahan material terhadap intan berbentuk piramida dengan sudut puncak 136 derajat yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut. Angka kekerasan vickers HV didefinisikan sebagai hasil bagi koefisien dari beban uji F dalam Newton yang dikalikan dengan angka faktor 0,102 dan luas permukaan bekas luka tekan injakan bola baja A dalam milimeter persegi.Ilustrasi pengujian Vickers dapat dilihat pada Gambar 2.30. Gambar 2.30 Ilustrasi pengujianvickersAditya Wendi, 2014 Uji vickers dikembangkan di inggris tahun 1925 yang dikenal juga sebagai Diamond Pyramid Hardness test DPH. Uji kekerasanvickers menggunakan indentor piramida intan, besar sudut antar permukaan piramida intan yang saling berhadapan adalah 136 derajat. Ada dua rentang kekuatan yang berbeda, yaitu micro 10 g –1000 g dan macro 1kg – 100kg. Standar yang dipakai pada pengujian vickers : 1. ASTM E 384 – Rentang micro 10 g – 1000g 2. ASTM E 92 – Rentang macro 1 kg – 100kg 3. ISO 6507 – Rentang micro dan macro Universitas Sumatera Utara 44

2.17.3 Metode Rockwell .

Pengujian rockwell menggunakan indentor bola baja diameter standar diameter 10 mm, diameter 5 mm, diameter 2.5 mm, dan diameter 1 mm dan indentor kerucut intan. pengujian ini tidak membutuhkan kemampuan khusus karena hasil pengukuran dapat terbaca langsung. tidak seperti metoda pengujian vrinell dan vickers yang harus dihitung menggunakan rumus terlebih dahulu. Pengujian ini menggunakan 2 beban, yaitu beban minorminor load F0 = 10 kgf dan beban mayormayor load F1 = 60 kgf sampai dengan 150 kgf tergantung material yang akan di uji dan tergantung menu rockwell yang dipilih ada HRC, HRB, HRG, HRD. HRC menggunakan indentor kerucut intan dan beban 150 kgf, ini dimaksudkan untuk mencegah rusaknya indentor karena kalah keras dibandingkan material yang di uji, seperti yang kita tahu bahwa intan adalah logam paling keras saat ini. Gambar 2.31 Jenis kedalaman identor terhadap spesimen Gordonengland, 2015 Beban minor sebesar 10 kgf diberikan dengan tujuan untuk menyamaratakan semua permukaan benda uji.dengan adanya sedikit penekanan tersebut membuat material yang akan di uji tidak perlu di persiapkan sehalus dan semengkilap mungkin, cukup bersih dan tidak berkarat. perbedaan kedalaman hasil indentasi Universitas Sumatera Utara 45 berdampak pada tingkat kekerasan material. semakin dalam indentasi semakin lunak material yang kita uji. Skala yang umum dipakai dalam pengujianrockwell adalah: 1. HRa Untuk material yang sangat keras 2. HRb Untuk material yang lunak 3. HRc Untuk material dengan kekerasan sedang Universitas Sumatera Utara 1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengunaan alat pemindah bahan pada pabrik kelapa sawit merupakan bagian yang sangat berperan penting pada keberlangsungan pengolahan TBS hingga menjadi minyak.Dimana penggunaannya di sesuaikan baik dari segi penggunaan jenis, kapasitas dan kecepatan daya hantarnya. Salah satu alat pemindah bahan pada industri kelapa sawit ini adalah screw conveyor. Conveyor merupakan alat pemindah bahan yang terdiri dari scrapper, belt dan screwUcok, 2015. Dalam pengolahan perkebunan kelapa sawit sering terjadi kendala, contohnya pada saat proses membawa buah sawit ke fruit elevator yang fungsinya untuk mengangkat buah sawit keatas, lalu masuk ke distribusi conveyor yang kemudian menyalurkan buah sawit masuk ke digester, pada proses inilah pabrik kelapa sawit sering mengalami masalah seperti keausan dan korosi pada screw conveyor sehingga screw conveyor tersebut menjadi patah dan mengurangi produktivitas pabrik. Sebelumnya sudah dilakukan penelitian mengenai pembuatan screw conveyor menggunakan baja cor, akan tetapi sifat mekanisnya masih kurang baik Rizki Akbar, 2011. Oleh karena besarnya kebutuhan penggunaan screw conveyor pada industri kelapa sawit, namun screw conveyor yang biasanya digunakan oleh pabrik kelapa sawit masih sering mengalami kerusakan, membuat peneliti memilih bahan plat stainless steel 304 untuk di teliti sebagai bahan untuk membuat screw conveyor.Maka untuk memperoleh bahan screw conveyor yang berkualitas harus diperhatikan unsur-unsur kimianya, kekerasannya serta ketahanan ausnya, karena produk screw conveyor yang berkualitas sangat mempengaruhi kegiatan produktivitas di setiap industri yang menggunakannya. Untuk mendapatkan sifat mekanis plat stainless steel 304 sebagai bahan yang dipilih untuk membuat screw conveyor, maka dilakukan pengujian komposisi kimianya, melakukan uji kekerasan material serta melakukan uji keausan material.

1.2 Perumusan Masalah

Universitas Sumatera Utara