Pengujian kekerasan adalah uji kualitas yang digunakan dalam pengecoran untuk mengukur sifat-sifat logam cor dan kesesuaiannya untuk aplikasi yang berbeda. Popularitasnya adalah karena sifat pengujian yang tidak merusak, dan hubungannya dengan sifat mekanik lainnya. Pengecoran menyimpulkan tegangan tarik suatu material berdasarkan hasil uji kekerasan.
Sifat logam cor bervariasi sesuai dengan komposisi logam, kondisi proses, dan perlakuan panas. Penting untuk mengesahkan produk logam tuang sebagai produk yang cocok untuk aplikasi akhir yang diinginkan. Empat kategori utama properti yang penting bagi pengguna logam tuang:
Pengecoran terkadang akan memberikan kupon uji di samping casting produk. Hasil uji kualitas dari kupon uji dianggap benar juga untuk produk cor. Beberapa pengujian—seperti tegangan tarik dan benturan—menghancurkan benda uji dalam proses. Namun, tes non-destruktif (NDT) tidak menghancurkan sampel logam untuk mendapatkan hasil. Keuntungan NDT adalah pengujian dapat dilakukan pada produk logam tuang itu sendiri, bukan pada benda uji.
Manfaat uji kekerasan:
Istilahnya, kekerasan , biasanya menyiratkan ketahanan terhadap deformasi. Untuk logam, properti adalah ukuran ketahanannya terhadap deformasi permanen, atau plastis. Ada beberapa tes berbeda untuk mengukur kekerasan logam dan logam tuang.
Uji kekerasan Brinell menggunakan metode ASTM E10—Metode Uji Standar untuk Kekerasan Brinell Bahan Logam. American Society for Testing and Measurement (ASTM) adalah penjaga standar ini. Ini adalah tes lekukan makro di mana beban tinggi digunakan untuk mendapatkan pengukuran. Logam tuang memerlukan uji kekerasan makro karena struktur butir saja dan potensi bahan yang tidak homogen.
Untuk mendapatkan nomor kekerasan Brinell (BHN), bola karbida dengan diameter tetap menekan ke dalam logam pada tekanan tetap untuk waktu yang ditentukan. Saat melepas beban, operator mengukur diameter lekukan yang tertinggal dan mengubahnya menjadi BHN menggunakan rumus berikut:
\(BHN={2KemiskinanπD(D-sqrt{D^2-d^2 })}\)
P =gaya yang diterapkan (kgf)
D =diameter indentor (mm)
d =diameter lekukan (mm)
Di Amerika Serikat, beban uji untuk baja dan besi biasanya ditetapkan pada maksimum 3000kgf dengan bola 10mm. Aluminium menggunakan beban uji yang lebih rendah sebesar 500kgf, dan terkadang indentor yang lebih kecil yaitu 5mm. Sebuah BHN khas berkisar 50-750 untuk logam. Tabel Kekerasan Brinell Toolbox Teknik di bawah ini mencantumkan beberapa contoh BHN:
Bahan
Nomor Kekerasan Brinell
Kuningan lembut
60
Baja ringan
130
Baja pahat anil
235
Besi cor putih
415
Permukaan nitridasi
750
Persiapan permukaan logam untuk pengujian kekerasan Brinell sangat penting. Permukaan bergerigi atau ketidaksempurnaan lainnya akan mempengaruhi hasilnya. Disarankan untuk menggiling permukaan logam sebagai persiapan untuk pengujian guna meminimalkan variabilitas dalam hasil.
Asal mula uji kekerasan Brinell dimulai pada tahun 1900. Pada tahun-tahun awal pengujian, hasilnya sangat dipengaruhi oleh perspektif operator. Operator yang berbeda akan menghasilkan hasil yang berbeda yang mengarah ke variabilitas tinggi dalam pengukuran. Namun, dengan diperkenalkannya peralatan pengukur elektronik, tingkat konsistensi telah meningkat secara signifikan.
Uji kekerasan Rockwell menggunakan metode ASTM E18—Metode Uji Standar untuk Kekerasan Rockwell Bahan Logam. Tes Rockwell memiliki dua tahap. Peralatan menerapkan gaya uji pendahuluan pada sampel menggunakan indentor intan atau bola. Tujuan dari tahap ini adalah untuk menembus permukaan logam dan mengurangi efek permukaan akhir pada hasil akhir. Operator mengukur kedalaman lekukan dasar pada titik ini. Setelah menahan beban awal untuk waktu yang ditentukan, beban utama kemudian diterapkan. Sekali lagi, gaya ditahan untuk waktu yang telah ditentukan sebelumnya, sebelum menguranginya menjadi gaya pramuat lagi. Setelah waktu berlalu, operator melakukan pengukuran kedalaman lekukan. Angka kekerasan Rockwell didasarkan pada perbedaan antara pengukuran kedalaman dasar dan akhir.
Penting untuk akurasi uji Rockwell agar sumbu uji berada dalam dua derajat tegak lurus. Skala kekerasan Rockwell menyertai pengujian.
\(RHN={N-(h/ S ) }\)
N =konstan
S =satuan skala
h =kedalaman lekukan
Uji Leeb menggunakan ASTM A956—Metode Uji Standar untuk Pengujian Kekerasan Leeb Produk Baja. Tes Leeb adalah ukuran pantulan suatu benda dari sampel uji. Kekerasan logam mempengaruhi energi pantul—bahan yang lebih keras menghasilkan pantulan yang lebih besar, sementara bahan yang lebih lembut meredam energi pantul. Kecepatan benda, sebelum dan sesudah menumbuk sampel, membentuk dasar untuk nilai pantul. Peralatan uji Leeb berisi koil, yang mengukur tegangan induksi dari bola magnet yang digunakan untuk uji pantul. Tegangan induksi ini berhubungan langsung dengan kecepatan bola yang bergerak melalui kumparan alat uji. Nilai kekerasan Leeb dihitung menggunakan rumus berikut:
\(LHN={Rebound;Velocity over Impact;Velocity}x1000\)Keuntungan metode Leeb termasuk fakta bahwa lekukan yang tersisa pada sampel uji jauh lebih kecil dibandingkan dengan metode lain. Ini juga portabel, lebih mudah digunakan, dan lebih cepat daripada penguji kekerasan Brinell dan Rockwell. Kerugiannya adalah bahwa hal itu dapat menghasilkan hasil yang bervariasi di mana permukaan sampel tidak rata. Ketebalan sampel, dan kandungan karbon, dapat mempengaruhi hasil juga.
ASTM E140-12be1 memberikan tabel konversi kekerasan standar untuk logam untuk mengkonversi dari satu metode uji kekerasan ke yang lain. Penting untuk dicatat bahwa konversi ini adalah perkiraan dan tergantung pada faktor-faktor seperti komposisi bahan, struktur mikro, dan perlakuan panas. Meskipun tabel didasarkan pada sejumlah besar pengujian di berbagai metode yang berbeda, hasil konversi hanya dapat dianggap sebagai perkiraan nilai yang sebanding.
Logam tuang diberi perlakuan panas untuk memanipulasi sifat-sifatnya. Perlakuan panas melibatkan menaikkan suhu material ke nilai yang telah ditentukan. Kemudian didinginkan pada tingkat tertentu tergantung pada sifat produk yang diinginkan. Suhu akhir dari siklus pemanasan dan laju pendinginan memiliki dampak langsung pada struktur mikro logam.
Struktur mikro perlit dan ferit halus yang disebabkan oleh laju pendinginan yang lebih cepat memiliki nilai kekerasan yang lebih besar. Jika logam dipadamkan, pendinginan cepat menghasilkan struktur mikro martensit, yang memiliki kekerasan terbesar. Karena hubungan langsung antara struktur mikro dan kekerasan, uji kekerasan merupakan indikator cepat apakah perlakuan panas berhasil atau tidak.
Tabel menunjukkan bagaimana kekuatan tarik berkorelasi dengan kekerasan untuk bahan tertentu. Ini adalah korelasi yang berguna karena mengukur tegangan tarik adalah proses yang merusak, sedangkan uji kekerasan tidak merusak. Namun, ada batasan untuk konversi dari kekerasan ke kekuatan tarik dan tabel ini hanya perkiraan.
Hubungan antara angka kekerasan Brinell dan tegangan tarik:
\(TS(MPa)=mulai{kasus}3,55 cdot HB(HB le 175 )[2ex]3,38 cdot HB(HB>175 )akhir{kasus}\)\(TS(psi)=mulai{kasus}515 cdot HB (HB le 175 )[2ex]490 cdot HB(HB>175 )akhir{kasus}\)HB =Kekerasan bahan Brinell (diukur dengan indentor standar dan beban 3000kgf)
Banyak faktor yang mempengaruhi gradasi baja tuang. Komposisi produk, sifat kimia dan mekanik, serta proses perlakuan panas semuanya berperan dalam sertifikasi setiap produk cor terhadap standar ASTM yang berlaku.
ASTM menetapkan spesifikasi standar untuk berbagai tingkat produk logam. Penting untuk memahami nilai ini dan propertinya untuk memilih nilai yang benar untuk setiap aplikasi. ASTM A27 adalah standar yang mencakup coran baja karbon untuk aplikasi umum.
Perkembangan uji kekerasan telah memudahkan pengecoran logam untuk memperkirakan sifat produknya berdasarkan satu pengujian sederhana. Ini tidak merusak, yang berarti dapat dilakukan pada produk jadi tanpa menyebabkan kerusakan. Ini adalah proses yang cepat, memberikan umpan balik yang cepat kepada pengecoran tentang produk saat mereka meninggalkan jalur produksi. Korelasi antara angka kekerasan dan kekuatan tarik adalah panduan yang berguna untuk membuat penilaian awal kualitas produk. Foundries menyelesaikan serangkaian uji sertifikasi lengkap sebelum merilis produk ke pelanggan.
Pengujian kekerasan juga membantu pengecoran memeriksa proses perlakuan panas mereka. Hasilnya menunjukkan apakah struktur mikro material telah berubah seperti yang diharapkan. Pengujian kekerasan adalah komponen penting dari kontrol kualitas dan penyetelan proses untuk pengecoran logam.
Proses manufaktur
Pengujian otomatis menjadi kebutuhan untuk membangun dan memelihara aplikasi. Menggunakan pengujian otomatis mengurangi biaya dan tenaga, dan menyederhanakan banyak proses pengujian manual, memastikan penguji mencapai cakupan pengujian yang lebih tinggi dan memberikan aplikasi dengan cepat dan tanpa
Perencanaan dan penjadwalan pemeliharaan adalah bagian terpenting dari pertumbuhan organisasi. Untuk perencanaan pemeliharaan, beberapa jenis strategi direncanakan. Ini bisa berupa pemeliharaan proaktif atau pemeliharaan reaktif. Ini dapat dicampur juga, seperti untuk beberapa aset pemeliharaan pre
Apakah Anda bekerja di rig minyak, di bengkel atau di pabrik, ada kondisi yang mengharuskan pekerja Anda dilindungi dengan semacam respirator. Faktanya, sekitar 5 juta karyawan di AS harus memakai respirator secara teratur. Mereka yang terpapar debu berbahaya, kabut, kabut, gas, uap, cat, bahan kimi
Langkah penting dari desain produk atau manufaktur adalah melakukan tes. Pengujian ini akan dilakukan dalam beberapa langkah terakhir dari prosedur, yang ditujukan pada inspeksi fungsi dan keandalan produk . Umumnya, pengujian memiliki beberapa konten standar diberikan jenis produk tertentu. Dalam p
