BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teknologi Pelapisan

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teknologi Pelapisan

Teknologi pelapisan atau yang biasa disebut coating adalah suatu teknik

pelapisan suatu bahan material di bagian permukaannya. Pengaplikasiannya hanya

digunakan untuk melindungi benda/material dari pengaruh lingkungan, sehingga akan

memperpanjang waktu pakai. Implikasinya dengan menggunakan bahan material

yang sedikit lebih murah kita akan mendapatkan struktur mekanis permukaan yang di

inginkan, dengan cara penghematan energi, akan mengahasilkan suatu konsekuensi

ekonomi yang cukup baik dalam hal penghematan hal teknologi pelapisan permukaan

suatu logam. Proses coating dapat ditunjukan pada tabel 2.1 mengilustrasikan proses

coating yang cukup beragam tersedia secara komersial dan dapat melindungi

permukaan suatu benda agar dapat memperpanjang waktu pakai dari suatu material

logam, komponen, dan peralatan.

Bagaimanapun metode teknik coating yang digunakan, selalu dibutuhkan

tahap awal dari suatu proses pelapisan biasa disebut pretreatment dan

pembersihan permukaan suatu benda material yang sesuai, agar

memaksimalkan kinerja dari hasil coating. (Kanani,2005). Proses coating

dapat dilihat di Tabel 2.1

Tabel 2. 1 Proses coating yang digunakan untuk perlindungan permukaan

Process Process variant

Evaporation

Chemical vapour deposition (CVD)

Physical vapour deposition (PVC)

Sputtering

Hot metal process

Weld-surface

Hot-dip galvanizing

Roll-coating

Painting

Application of inorganic coatings

Application of organic coating

Application oaf low-friction coatings

Atmospheric-pressure plasma spraying

Low-pressure plasma spraying

Program Studi Teknik Mesin

Fakultas Teknik UNTAG Surabaya

4

Thermal spraying Flame spraying

Metalising Electroless metal coatings

Electroplated metal coatings

2.2 Elektroplating

Lapis dengan listrik (electroplating) adalah suatu proses pengendapan zat atau

ion-ion logam pada elektrda katoda (negative) dengan cara elektrolisis. Hasil dari

elektrolisis tersebut akan mengendap pada elektroda negative/katoda terjadinya suatu

endapan pada proses ini di sebabkan adanya ion-ion bermuatan listrik yang berpindah

dari suatu elektroda melalui elektrolit. Endapan yang terjadi bersifat adhesive

terhadap logam dasar.

Selama proses pengendapan atau deposit berlangsung. Terjadi reaksi kimia

pada elektroda dan elektrolitbaik reaksi reduksi maupun oksidasi reaksi kimia ini di

harapkan berlangsung terus menerus dan menuju arah tertentu secara tetap. Leh

karena itu diperlukan arus listrik searah (direct current) dan teganggan yang konstan

(Ir. Azhar A.Saleh, 2014).

Prinsip atau teori dasar dari proses lapis listrik (electroplating) ini berdasarkan

pada Hukum Faraday yang menyatakan:

Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang terbentuk dan terbebas pada

elektroda selama elektrolisis sebanding dengan jumlah arus listrik

yang mengalir dalam larutan elektolit

Jumlah zat-zat (unsur-unsur) yang dihasilkan oleh arus listrik yang

sama selama elektrolisis adalah sebanding dengan berat ekivalen

masing-masing zat tersebut.

Pada prinsipnya, pelapisan logam dengan listrik merupakan rangkaian dari arus listrik,

elektroda (anoda dan katoda), larutan elektrolit, dan benda kerja yang ditempatkan

sebagai katoda. Keempat gugusan inidisusun sedemikian rupa sehingga membentuk

suatu rangkaian sistem lapis listrik dengan rangkaian sebagai berikut.

- Anoda dihubungkan pada kutub positif dari sumber listrik.

- Katoda dihubungkan pada kutub negatif dari sumber listrik

- Anoda dan katoda direndamkan dalam larutan elektrolit

Apabila arus listrik searah dialirkan antara kedua elektroda (anoda dan katoda) dalam

larutan elektrolit, maka muatan ion positif ditarik oleh katoda. Sementara ion

bermuatan negatif berpindah ke arah anoda.Ion-ion tersebut dinetralisir oleh kedua



5

elektroda dan larutan elektrolit yang hasilnya diendapkan pada katoda. Hasil yang

terbentuk merupakan lapisan logam dan gas hidrogen. Untuk lebih jelasnya, rangkaian

dan prinsip kerja dari proses lapis listrik dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Saat

benda kerja (katoda) diapit oleh dua buah anoda.

Gambar 2. 1 Rangkaian proses pelapisan logam dengan cara listik

Sumber : jajarmartono.wordpress.com

.

2.3 Larutan Elektroda Pelapisan

Telah di uraikan sebelumnya bahwa suatu proses lapis listrik memerlukan

larutan elektrolit yang berperan sebagai media (tempat) proses tersebut berlangsung.

Larutan elektrolit dapat dibuat dari larutan asam, basa, dan garam logam yang dapat

membentuuk ion-ion positif. Tiap jenis pelapisan, larutan elektrolitnya berbeda-beda

tergantung pada sifat elektrolit yang di inginkan. Sebagai contoh pelapisan tembaga.

Larutan elektrolit yang di pakai di buat dari garam logam tembaga sulfat (CuSO₄ )

dan H₂ 0 sehingga akan terurai seperti reaksi kimia berikut.

Larutan elektrolit selalu mengandung garam dari logam yang akan di lapis. Oleh

Karena itu, garam-garam tersebut sebaiknya dipilih yang mudah larut, tetapi anionya

tidak mudah tereduksi.

Walaupun anion tidak ikut langsung dalam proses terbentuknya lapisan, tapi jika

menempel pada permukaan katoda (benda kerja) akan menimbulkan gangguan berupa

terbentuknya mikro struktur lapisan. Kemampuan atau aktivitas dari ion-ion logam di



6

tentukan oleh konsentrasi dari dalam logamnya, derajat desosiasi, dan konsentrasi

unsur-unsur lain yang ada di dalam larutan.

Bila konsentrasi logamnya tidak mencukupi untuk di endapkan. Akan terjadi

endapan/lapisan yang terbakar pada rapat arus yang relativ rendah. Selain itu, larutan

elektrolit harus mempunyai sifat sifat seperti covering power, throwing power, dan

leveling yang baik. Adanya ion klorida dalam larutan asam berfungsi untuk:

Mempercepat terkorosi/terkikisnya anoda atau mencegah pasivasi anoda.

Menaikkan koefisien difusi dari ion logamnya atau menaikkan batas rapat

arus (limiting current density)

Larutan yang bersifat basa (alkali) yang banyak digunakan pada proses lapis

listrik adalah garam komplek sianida, karena siano kompleks terdekomposisi oleh

asam.

Fungsi natrium hidroksida dan kalsium hidroksida pada larutan yang bersifat

basa adalah untuk memperbaiki konduktivtas dan mencegah leberasi dari asam

hydrocyanad oleh karbon dioksida (CO₂ ) yang masuk kedalam larutan dari udara.

Beberapa bahan/zat kimia sengaja di masukkan/ditambahkan ke dalam larutan

elektrolit bertujuan unyuk mendapatkan sifat sifat lapisan tertentu.

Sifat-sifat tersebut antara lain, tampak rupa (appearance), kegetasan lapisan

(britlennes), keuletan (ductilitiy), kekerasan (hardness) dan satuan kistal logam yang

terjadi (microstructure) Untuk mengatur pH maka di tambah/dimasukkan unsur yang

berfungsi sebagai penyangga (buffer/pengatur pH). Misalnya pada larutan nikel

digunakan asam borat. Sodium hidroksida pada larutan yang bersifat basa.

Pada proses pelapisan warna emas ini kami menggunakan larutan emas AU

(Aurum) ini mempunyai pH 8.5-13 dengan komposisi bahan larutan sendiri terdiri

atas gold sianida , potassium sianida dan potassium carbonat yang berfungsi

meningkatkan konduksivitas larutan, sedangkan bahan penyangganya menggunakan

sodium dibasic phosphate.

Pada umumnya larutan ini menghasilkan polarisasi katoda yang cukup besar dan

endapan lapisan yang merata, karena tingginya konsentrasi sianida bebas an

sebaliknya konsentrasi ion-ion emas rendah, sehingga efisiensi arus katoda akan

mencapai seratus persen.



7

Larutan emas sianida yang mengandung karbonat dapat membentuk karbonat

sianida yang berfungsi sebagai penyangga keasaman, tetapi bila konsentrasi karbonat

rendah akan membentuk garam, bila terlalu besar akan memengaruhi kilap dan luster

lapisan. Untuk itu konsentrasi karbonat harus dijaga agar tetap stabil. Komposisi dan

kondisi larutan emas dapt dilihat di tabel bawah ini

Bahan Dan Kondisi Operasi

Bahan :

Potassium Gold Cyanida

Potassium Cyanida

Potassium Carbonat

Disodium Hydrogen Phosphate

Luster agent

Pottasium Hydroksida

Glycerine

Sulfonate oleum

Sulfonate oil

Kondisi Operasi :

Temperature

Rapat Arus

ANODA (Elektroda Positif)

Pada proses pelapisan dengan cara listrik, peranan anoda sangat penting

dalam menghasilkan kualitas lapisan. Pengaruh kemurnian/kebersihan anoda terhadap

elektrolit dan penentuan optimalisasi ukuran srta bentuk anoda perlu di

pikirkan/diperhatikan. Dengan perhitungan/pertimbangan yang cermat dalam

menentukan anoda pada proses pelapisan dapat memberikan keuntungan, yaitu

meningkatkan distribusi endapan, mengurangi kontaminasi larutan, menurunkan

biaya bahan kimia yang di pakai, meningkatkan efisiensi produksi, dan mengurangi

timbulnya masalah masalah dalam proses pelapisan.

Adanya arus listrik yang mengalir melalui elektrolit di antara kedua elektroda,

maka pada katoda akan terjadi pelepasan ion logam dan oksigen (reduksi), selanjutnya

ion logam dan gas hydrogen di endapkan pada elektroda katoda. Peristiwa ini di kenal

sebagai proses pelapisan dengan anoda terlarut (soluble anode) tetapi bila anoda



8

tersebut hanya di pakai sebagai penghantar arus saja (conductor of current) anoda ini

di sebut anoda tak larut (unsoluble anode).

Dari anoda terlarut akan terbentuk ion logam, sewaktu atom logam di oksidasi

dan melepaskan electron-elektron yang sebanding dengan lektron-elektron dari

katoda, ion katoda di reduksi kembali secara kontinu dalam atom logam, selanjutnya

di endapkan dalam katoda

Anoda tidak larut adalah paduan seperti pada baja nikel, paduan timbal timah,

karbon platina, titanium dan lain sebagainya. Anoda ini di utamakan selain sebagai

penghantar yang baik juga tidak mudah terkikis oleh larutan dengan atau tanpa aliran

listrik tujuan dipakainya anoda tidak larut adalah untuk:

Mencegah terbentuknya logam yang berlebihan dalam larutan,

Mengurangi nilai investasi peralatan

Menghindari kehilangan

Memelihara keseragaman jarak anoda dan katoda.

Kerugian penggunaan anoda tidak larut adalah cenderung ter oksidasi unsur-unsur

tertentu dari anoda tersebut ke dalam larutan. Oleh karena itu, anoda jenis ini tidak

bisa di gunakan dalam larutan yang mengandung bahan-bahan organic (organic agent)

atau sianida. Garam logam sering di tambahkan dalam larutan yang bertujuan untuk

menjaga kestabilan komposisi larutan dari pengaruh unsur-unsur yang larut dan dari

anoda tidak larut. Bagi industri pelapisan, anoda tidak larut kurang begitu di senangi,

mereka lebih menyukai memakai anoda terlarut.

Hal ini di karenakan harga anoda terlarut 2-4 kali lebih murah di bandingkan

harga jumlah logam yang di serap/diambil dari larutan garam logam. Beberapa kriteria

yang perlu di perhatikan dalam memilih anoda terlarut antara lain adalah:

Efisiensi anoda yang akan di pakai

Jenis larutan yang elektrolit

Kemurnian bahan anoda

Bentuk dan cara pembuatan anoda

Rapat dan kapasitas arus yang di suplai

Efisiensi anoda akan turun atau berurang akibata adanya logam pengotor (metallic

impirities) dan kekerasan butiran yang terdapat dalam larutan. Pengotor larutan dalam

anoda juga dapat menyebabkan terjadi passivasi dan mengurangi efisiensi anoda

secara drastis. Kemurnian anoda terlarut dapat meningkatkan efisiensi anoda, tetapi

rapat arus yang tinggi pada saat pelapisan berlangsung akan menyebabkan passivasi



9

pada anoda sehingga perlu di perhitungkan besarnya rapat arus terhadap luas

permukaan anoda.

Pada proses lapis listrik yang umum di pakai perbandingan anoda dengan

katoda adalah 2:1 karena kontaminasi anoda adalah penyebab/sumber utama

pengotor, maka usahkan dengan menggunakan anoda semurni mungkin. Spesifikasi

anoda yang di sarankan dapat di lihat pada tabel berikut ini.

Tabel 2. 2 Spesifikasi Kemurnian Anoda

ANODA

KEMURNIA

N (%)

UNSUR-UNSUR

PENGOTOR

1. Kadnium

(cadmium)

2. Tembaga (Copper)

3. Paduan Timah

Hitam (leod alloy)

4. Nikel (Nickel)

5. Timah putih (Tin)

6. Timah putih Timah

hitam (Tin-Lead)

7. Perak (Silver)

8. Seng (Zinc)

99,95

99,97

99,92

99,98

99,92

99,93

99,95

99,98

Aǵ,-AS,-Cu-Fe,-Pb,-Sb-Ti,-

Zn. Aǵ,-Cd.

Aǵ,-Cu,-Cd,-Zn.

Aǵ,-Cd,-Cu,-Fe,-Pb,-Sn,-Zn

Aǵ,-As,-Bi,-Cd,-Cu,-Fe,-Pb,-

S,- Sb,-Ni,

Aǵ,-As,Bi,-Cu,Fe,-S,-Sb,-Ni,-Zn.

Bi,-Fe,-Mn,-Si,-S,-Sn,-Fe,-Zn.

Cu,-Cd,-Pb,-Sn

Pada industri pelapisan dengan cara listrik, air merupakan satu unsur pokok yang

selalu harus tersedia. Biasanya penggunaan air

pada proses lapis listrik dikelompokkan dalam empat macam yaitu:

Air untuk pembuatan larutan elektrolit,

Air untuk menambah larutan elektrolit yang menguap

Air untuk pembiasan

Air untuk peroses pendingin



10

Dari fungsi air tersebut dapat di tentukan kualitas air yang di butuhkan untuk suatu

proses. Air ledeng/kota dipakai untuk proses pembilasan, pencucian proses etsa

(etching) dan pendingin,sedangkan air bebas mineral (aquades DM) dipakai khusus

untuk pembuatan larutan, analisis larutan, dan pembuatan larutan penambah.

Air suling (aquadest) dengan ukuran spesifikasi konduktifitasnya tidak

melebihi dari 50 microhos, bisa diganti dengan aqua DM.Pada proses pelapisan air

yang di gunakan harus berkualitas baik. Air ledeng/kota yang masih mengandung

kation dan anion, jika bercampur dengan ion-ion dalam larutan akan menyebabkan

turunnya efisiensi endapan/lapisan.

Unsur-unsur yang tidak diinginkan dalam larutan adalah unsur kalsium dan

magnesium, karena mudah bereaksi dengan kadniom sianida, tembaga sianida, perak

sianida, dan senyawa-senyawa lainnya sehingga akan mempercepat kejernihan

larutan.Umumnya unsur-unsur yang terdapat dalam air adalah kandungan dari garam

garam separti, bikarbonat, sulfat, klorida, dan nitrat, unsur unsur garam logam alkali

(sodium/potassium) tidak begitu memengaruhi konsentrasi larutan, sewaktu operasi

pelapisan berlangsung. Kecuali pada lerutan lapis nikel, Karena akan menaikkan arus

listrik (Throwing Power) tetapi akan menghasilkan lapisan yang getas (brittle).

Adanya logam-logam berat seperti besi dan mangan sebagai pengotor

menimbulkan cacat-cacat, antara lain kekasaran (roughness), pori-pori (porous), gores

(streaknes), noda-noda hitam (staining), warna yang suram (iridensceat) atau

mengkristal, modular dan keropos. Untuk itu diperlukan air murni (reagent water)

untuk membuat larutan dan menggantikan larutan yang menguap.

2.4 Material Baja

Baja merupakan logam paduan antara besi dan karbon dimana kadar

karbonnya kurang dari 2%. Sedangkan untuk yang kadar karbonnya antara 2% sampai

dengan 6,67% disebut dengan besi cor.

Sifat-sifat baja sangat erat hubunganya dengan mikronya. Sifat suatu baja

dapat diubah dengan mengubah struktur mikronya melalui proses perlakuan panas,

seperti quenching, annealing dan tempering. Dalam proses pembuatan baja akan

terdapat unsur- unsur lain selain karbon yang akan tertinggal di dalam baja seperti

mangan (Mn), silikon (Si), kromium (Cr), vanadium (V), dan unsur lainnya. Dalam

hal aplikasi, baja sering digunakan sebagai bahan baku untuk alat-alat perkakas, alat-

alat pertanian, komponen-komponen otomotif, kebutuhan rumah tangga dan lain-lain



11

Baja karbon rendah adalah baja yang mengandung kadar karbon kurang dari 0,25%

C. Baja karbon rendah merupakan baja paling murah di produksi di antara semua baja

karbon. di las serta keuletan dan ketangguhannya sanggat tinggi tetapi kekerasannya

rendah dan tidak tahan aus, sehingga pada penggunaannya, baja jenis ini dapat di

gunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan komponen bodi mobil struktur

bangunan, pipa gedung, jembatan pagar dan lain lain.

2.5 Pengujian Ketebalan & Berat Pelapisan

Uji ketebalan lapisan dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh dari

variabel waktu dan tegangan terhadap ketebalan lapisan dari proses elektroplating.

Pengukuran ketebalan lapisan dilakukan dengan cara teoritis dengan menggunakan

Hukum Faraday. Hukum Faraday adalah salah satu hukum yang ada dan sangat

berhubungan dengan proses elektroplating, Hukum Faraday menyatakan bahwa

dengan adanya arus yang mengalir dalam larutan elektrolit, maka akan terjadi gerakan

ion dan penetralan. Hubungan antara arus listrik yang mengalir dengan jumlah logam

yang dibebaskan kedalam larutan tersebut dinyatakan oleh faraday :

- Jumlah logam yang akan terbentuk pada elektron suatu sel sebanding dengan

arus yang mengalir.

- Jumlah logam yang diuraikan oleh arus listrik yang sama dalam sel yang

berbeda sebanding dengan berat dari okivalen logam tersebut.

- Bila efisiensi arus 100% maka berat logam yang diendapkan adalah

sebanding lurus dengan arus yang mengalir melalui larutan dan sebanding

dengan berat ekivalen logam waktu elektroplating.

Pernyataan diatas dapat ditulis dengan rumus-rumus berikut :

Rumus untuk mendapatkan luas permukaan

Dimana :

l : lebar

p : panjang

t : tebal

Rumus untuk mendapatkan berat logam yang diendapkan

L = 2 { (p.l) + (l.t) + (p.t) }



12

Dimana :

W : berat logam yang diendapkan (gram)

I : kuat arus (ampere)

T : waktu pelapisan (detik)

A : berat atom logam emas 196,96 gram/mol

Z : elektron valensi emas 1

F : bilangan faraday terapan 96500 Coulomb

Rumus perhitungan tebal pelapisan

Dimana :

T : tebal lapisan logam (µm)

W : berat logam yang diendapkan (gram)

L : luas permukaan (𝑚𝑚2)

ρ : density emas ( 19,30 gram/𝑐𝑚3= 0,193 𝑔𝑟𝑎𝑚/𝑚𝑚3)

2.6 Pengujian Kekerasan

Uji kekerasan merupakan suatu istilah yang sebenaranya sulit didefinikan secara

tepat, karena bidang ilmu tersebut mendefinisikan sendiri-sendiri yang sesuai dengan

keperluan dan persepsinya.untuk cara pengujian kekerasan terdapat banyak macam-

macam konsepnya tergantung yang dianut. Dalam engineering, yang menyangkut

ilmu logam, sifat mekanis atau kekerasan sering disebut sebagaai kemampuan untuk

menahan indentasi/abrasi atau penetrasi. Ada beberapa metode pengujian

W = 𝐼 𝑥 𝑡 𝑥 𝐴

𝑍 𝑥 𝐹

T = 𝑊

𝐿 𝑥 ρ



13

mekanis/kekerasan yang berstandart dalam dalam pengujian kekerasan logam antara

lain ialah:

1. Brinell

2. Rockwell

3. Vikers

Pengujian kekerasan adalah untuk mengetahui kekerasan dari suatu material,

adapun pengujian kekerasan dari material poros baja karbon rendah dilakukan setelah

dilakukan proses pelapisan. Kekerasan suatu logam perlu diketahui untuk mengetahui

sifat mekanis dari logam tersebut.

2.7 Kekerasan Micro Vickers

Pengujian Vickers termasuk kedalam uji kekerasan dengan metode identasi,

yaitu pengujian kekerasan logam dengan cara mengukur ketahanan terhadap gaya

tekanan yang diberikan indentor dengan memperhatikan besar beban yang diberikan

dan besar identansi.

Pengujian kekerasan dengan metode vickers dilaksanakan dengan cara

menekan material atau spesimen dengan indentor intan yang berbentuk piramida

dengan alas segi empat dan besar sudut dari permukaan-permukaan yang berhadapan

136°. Penekanan oleh indentor akan menghasilkan suatu jejak atau lekukan pada

permukaan benda uji

Gambar 2. 2 Jejak yang dihasilkan oleh penekanan indentor pada benda uji

Untuk mengetahui nilai kekerasan dari suatu material/benda uji, maka

diagonal rata-rata dari jejak tersebut harus diukur terlebih dahulu dengan memakai



14

mikroskop. Angka kekerasan vickers dapat diperoleh dengan cara membagi besar

beban uji yang digunakan dengan luas permukaan jejak.

HV = 𝑃

𝐴

Untuk menentukan maka luas permukaan jejak dapat menggunakan rumus sebagai

berikut :

Gambar 2. 3 Luas permukaan jejak identor

A = 4 x 1

2 d√2 x

1

2

𝑑√2

4 sin𝛼

2

A = 𝑑2

2 sin136°

2

Angka kekerasan pengujian mikro Vickers dapat diperoleh :

A = 𝑑2

2 sin136°

2

HV = 1854 𝑃

𝑑2

Pengujian kekerasan mikro vickers hanya menggunakan satu jenis indentor,

yaitu indentor intan berbentuk piramid yang bisa digunakan untuk menguji hampir

semua jenis logam mulai dari yang lunak hingga yang keras. Ada beberapa jenis mesin

yang digunakan untuk melaksanakan pengujian kekerasan mikro vickers, seperti

mesin vickers tenaga hidrolik, mesin vickers mekanis, mesin vickers digital, mesin

vickers semi otomatis, dan mesin vickers otomatis penuh. Salah satu jenis mesin

Vickers mekanis diperlihatkan pada gambar di bawah ini.



15

Gambar 2. 4 Mesin uji kekerasan mikro Vickers

Pengujian mikro vickers mempunyai 3 jenis bentuk jejak

(lekukan) yang dihasilkan oleh penekanan indentor, yaitu bentuk

persegi sempurna, bentuk bantal dan jejak berbentuk tong.

Gambar 2. 5 Macam-macam jenis jejak identor

Jejak yang berbentuk persegi dihasilkan oleh indentor intan piramid yang

sempurna. Jejak berbentuk bantal dihasilkan karena terjadinya pengerutan logam di

sekitar permukaan. Sedangkan jejak dengan bentuk tong umumnya didapatkan pada

logam-logam yang dikerjakan dingin (cold working) sehingga menghasilkan bentuk

bubungan.

Pada pelaksanaan pengujian kekerasan material dengan metode Vickers,

maka benda yang akan diuji harus memiliki permukaan yang rata, halus dan bersih

yang bebas dari cat, kerak, oksida, minyak dan kotoran lainnya. Untuk mendapatkan

kualitas permukaan spesimen seperti ini, umumnya dicapai dengan proses

penggerindaan dan pemolesan.

Seperti halnya pengujian kekerasan brinell, di mana jika ukuran jejak semakin

kecil, maka kekerasan benda uji juga semakin keras dan sebaliknya. Hal tersebut

berlaku juga pada pengujian kekerasan vickers. Pengujian kekerasan Vickers tidak

cocok untuk menguji material yang tidak homogen, seperti besi tuang.



16

2.7.1 Standar Pengujian Vickers

Berikut ini adalah standar-standar pengujian kekerasan vickers :

- ASTM E92 : Metode standar pengujian kekerasan Vickers

untuk bahanlogam.

- ASTM E384 : Metode pengujian standar kekerasan

mikro material

ISO 6507-1 : Bahan logam - Pengujian kekerasan Vickers -

Bagian 1 –Metode pengujian.


Bagian 2 –Verifikasi dan kalibrasi mesin uji.


Bagian 3 – Kalibrasi balok referensi.


Bagian 4 – Tabel nilai kekerasan.

2.7.2 Penulisan Angka Kekerasan Vickers

Pengujian kekerasan vickers ditulis dalam bentuk angka yang diikuti dengan

huruf HV (Hardness Vickers) dan besarnya beban uji. Sebagai contoh 186 HV 30,

artinya angka kekerasan material yang diuji adalah 186, beban uji yang digunakan

adalah 30 kgf, dan lamanya waktu penerapan beban (dwell time) adalah 10 -15 detik.

Bila waktu penerapan beban tidak terletak antara 10 -15 detik, maka waktu penerapan

beban ujinya harus dicantumkan. Contoh : 472 HV 50/20, artinya angka kekerasan

benda uji adalah 472, besar beban uji yang diterapkan 50 kgf, dan lamanya waktu

penerapan beban adalah 20 detik.

2.7.3 Keuntungan Pengujian Vickers :

- Hanya menggunakan satu jenis indentor untuk menguji material yang lunak

hingga yang keras

- Pembacaan ukuran jejak dapat dilakukan lebih akurat.

- Jenis pengujian yang relatif tidak merusak.

- Dapat digunakan pada hampir semua logam.

-

2.7.4 Kekurangan Pengujian Vickers:

- Secara keseluruhan, waktu pelaksanaan pengujian cukup memakan waktu

yang lama.

- Memerlukan pengukuran diagonal jejak secara optik.



17

- Permukaan benda uji harus dipersiapkan dengan baik.

2.7.5 Beban uji mikro Vickers

Selain untuk pengujian kekerasan makro, metode vickers dapat juga digunakan

untuk melaksanakan pengujian kekerasan mikro (Vickers micro hardeness test).

Rentang beban uji yang digunakan pada pengujian kekerasan mikro vickers ini adalah

kecil, yaitu antara 1 gf hingga 1000 gf (1 kgf). Pengujian kekerasan mikro vickers

sangat cocok diterapkan pada bahan yang tipis, lapisan dari benda uji yang

permukaannya dikeraskan, keramik, dan komposit.



18

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teknologi Pelapisan

Documents

Transcript of BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teknologi Pelapisan