Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional Jakarta, 14 November 2013
TM-21 | 156 Gambar 7b plot nilai-nilai kekerasan dihitung dari bahan dibandingkan dengan
nilai kekerasan dengan beban yang berbeda. Hal ini jelas menunjukkan bahwa prediksi nilai kekerasan dalam perjanjian baik dengan kekerasan Vickers. Hal ini membuktikan
bahwa pendekatan ini adalah pendekatan yang valid untuk memperkirakan nilai kekerasan Vickers. Hal ini membuktikan bahwa program yang dibentuk dapat digunakan untuk
menghubungkan kurva P-h indentasi kontinyu dan nilai-nilai kekerasan Vickers hardness value, yang kemudian dapat digunakan sebagai alat untuk memetakan nilai Hv atas
berbagai bahan untuk membangun hubungan antara Hv dan tegangan representatif sr.
a b
Gambar 7. a Hubungan antara sr vs hrhm berbagai sifat material sy: 100 MPa - 900 MPa, n: 0-0.3, 7b Korelasi nilai kekerasan Vickers Hv berbagai sifat bahan Hv vs σr,
dengan koefisien korelasi 0.992
3.5 Hubungan antara kekerasan Vickers Hv dan tegangan representative σr
Berdasarkan prediksi konsep nilai kekerasan dari kurva P-h yang telah dikembangkan, diketahui nilai kekerasan berpotensi langsung terkait dengan tegangan
representatif sr pada bahan. Dengan terlebih dahulu menentukan nilai kekerasan Vickers Hv bahan atas berbagai sifat, maka hubungan kekerasan Hv dan σr langsung
dieksplorasi menggunakan data proses fitting. Persamaan 14 menunjukkan korelasi antara Hv vs σr, Kurva dapat disederhanakan sebagai garis linier dengan persamaan:
Hv = 0.3115 σr + 11,186 14
Dengan koefisien korelasi data lebih dari 99. Hubungan ini Eqs.14 dapat digunakan untuk prediksi kekerasan langsung direct predictions dari sifat material. Hal
ini telah diperiksa dengan menggunakan dua bahan baja sebagai contoh. Prediksi nilai kekerasan Vickers Hv menunjukkan hasil yang sesuai dengan data eksperimen. Dalam
kasus 0.1 C steel, prediksi nilai-nilai kekerasan Hv adalah dalam 98.368 dari nilai yang diukur, Dalam kasus baja ringan Mild steel, prediksi nilai kekerasan Hv adalah
dalam 98.611 dari nilai yang terukur. Hasil prediksi serupa telah ditemukan di materi lainnya melalui pengulangan dalam 5 Rentang error. Hal ini menunjukkan bahwa,
pendekatan ini dapat digunakan untuk memprediksi nilai-nilai kekerasan dengan akurasi yang memadai dengan rentang kesalahan pengukuran.
4. Kesimpulan
Dalam karya ini, hubungan antara bahan konstitutif parameter σy dan n bahan elasto-plastik, kurva P-h indentasi dan kekerasan dengan vikers indentor telah diselidiki
secara sistematis dengan menggabungkan analisis tegangan represntatif dan pemodelan FE
Ó Ô
-16636x + 16369
ÕÖ ×
ØÙ ÚÛ ÚÜ
200 400
600 800
1000 1200
0,92 0,94
0,96
Ý Þ ß
à
σ r
á â ã
á ä
å æ
Ó Ô
ç è éêê ë
ì êê
è ê í
100 200
300 400
500 600
500 1000
1500
î Ý
Ý Ý
ï ð
ñ
r
Riset Multidisiplin Untuk Menunjang Pengembangan Industri Nasional Jakarta, 14 November 2013
TM-21 | 157 menggunakan baja sebagai kelompok bahan model. Hasil utama dari investigasi ini telah
membentuk kerangka kerja model untuk memprediksi kurva P-h lekukan dari sifat material konstitutif untuk Vickers indentasi, yang telah terbukti menjadi alat yang berguna untuk
memprediksi kekerasan Vickers baja. Dalam penelitian ini, FE model indentasi Vickers telah dikembangkan. Model ini divalidasi dengan data pengujian yang telah terpublikasi.
Sebuah pendekatan untuk memprediksi kurva P-h dari sifat material konstitutif telah dikembangkan dan dievaluasi berdasarkan hubungan antara kelengkungan dan sifat
material dan tegangan representatif. Optimum regangan plastik ditemukan di 0,029. Persamaan dan prosedur yang ditetapkan kemudian berhasil digunakan dalam memprediksi
kurva P-h indentasi vikers secara penuh. Konsep dan metodologi yang dikembangkan digunakan untuk memprediksi nilai kekerasan Vickers Hv bahan melalui analisis
langsung dan divalidasi dengan data eksperimen. Ekperimen telah dilakukan pada dua baja meliputi tes tarik, dan uji kekerasan Vickers. Sebuah pendekatan baru untuk memprediksi
nilai Hv dikembangkan berdasarkan hrhm dan WpWt. telah berhasil digunakan untuk menghasilkan prediksi nilai kekerasan dari berbagai sifat material yang kemudian
digunakan untuk membangun hubungan antara nilai-nilai kekerasan Hv dengan tegangan representatif.
Daftar Pustaka 1. Dao M., Chollacoop N., Van Vliet K. J., Venkatesh T. A. and Suresh S. 2001.
Computational modelling of the forward and reverse problems in instrumented sharp indentation, Acta Materialia, Vol. 49, pp. 3899–3918
2. Kang S., Kim J., Park C., Kim H., and Kwon D. 2010. Conventional Vickers and true instrumented indentation hardness determined by instrumented indentation
tests, J. Mater. Res., Vol. 25, No. 2
3. Busby J. T., Hash M. C., Was G. S. 2005 The relationship between hardness and yield stress in irradiated austenitic and ferritic steels , Journal of Nuclear Materials
336, 267-278 4. Cao Y. P., Lu J. 2004 A new method to extract the plastic properties of metal
materials from an instrumented spherical indentation loading curve , Acta Materialia, 52, 4023–4032
5. Swaddiwudhipong S., Tho K. K., Liu Z. S. and Zeng K. 2005. Material characterisation based on dual indenters, International Journal of Solids and
Structures, Vol. 42, pp. 69-83 6. Taljat B., Zacharia T. and Kosel F. 1998. New analytical procedure to determine
stress-strain curve from spherical indentation data, International Journal of Solids and Structures, Vol. 3533, pp. 4411-4426
7. Bucaille J. L., Stauss S., Felder E. and Michler J. 2003. Determination of plastic properties of metals by instrumented indentation using different sharp indenters,
Acta Materialia, Vol. 51, pp. 1663–1678.
8. Choi Y., Lee H., and Kwon D. 2004 Analysis of sharp-tip-indentation load–depth curve for contact area determination taking into account pile -up and sink-in
effects, J. Mater. Res., Vol. 19, No. 11.
