Ujian kekerasan digunakan untuk memeriksa kekerasan bahan. Ujian kekerasan dilakukan dengan bantuan mesin yang dipanggil penguji kekerasan. Banyak jenis penguji kekerasan tersedia. Ia dilakukan dengan menembusi bahan yang diuji dengan bahan yang lebih keras daripada bahan pensampelan. Ujian kekerasan membantu menentukan rintangan bahan terhadap ubah bentuk. Ujian kekerasan Brinell dan Rockwell adalah ujian kekerasan yang paling biasa digunakan.
Kekerasan Brinell lwn Rockwell
Perbezaan antara kekerasan Brinell dan Rockwell ialah kekerasan Brinell hanya menggunakan satu jenis inden tetapi, kekerasan Rockwell menggunakan dua jenis inden. Tempoh inden juga berbeza dalam kekerasan Brinell ialah 30-60 saat manakala dalam kekerasan Rockwell, ia adalah 10-15 saat. Kekerasan Rockwell adalah lebih mudah berbanding kekerasan Brinell.
Kekerasan Brinell adalah salah satu skala yang digunakan untuk mengukur tahap kekerasan bahan. Instrumen yang digunakan dalam ujian ini dipanggil indentor Brinell. Skala ini digunakan untuk membuat lekukan pada sampel dan kemudian lekukan yang diukur ditukar kepada nilai menggunakan skala kekerasan Brinell.
Kekerasan Rockwell juga merupakan skala untuk mengukur kekerasan bahan seperti kekerasan Brinell. Ia juga mempunyai indentor Rockwell khusus. Indentor ini mempunyai saiz tertentu dan jumlah daya tertentu dikenakan pada sampel untuk membentuk lekukan. Pengukuran kemudiannya ditukar kepada nilai kekerasan Rockwell.
Jadual Perbandingan Antara Kekerasan Brinell dan Rockwell
| Parameter Perbandingan | Kekerasan Brinell | Kekerasan Rockwell |
| Ketepatan | Kurang tepat | Sangat tepat |
| Indentor | Bola Keluli Sfera | Kon berlian dan bola Keluli Sfera |
| Saiz Indentor | 10mm | <4mm |
| Tempoh | 30-60 saat | 10-15 saat |
| Sensitiviti | Sensitif kepada ketidaksempurnaan kecil pada permukaan sampel | Tidak terlalu sensitif terhadap ketidaksempurnaan |
| Kelemahan | Sampel yang sangat keras tidak boleh diukur | Kon indenter mungkin mengalami pecah |
Apakah Kekerasan Brinell?
Mesin kekerasan Brinell mempunyai indentor berdiameter 10mm. Indentor mestilah bola keluli yang dikeraskan atau bola karbamid. Bola sfera ini boleh digunakan untuk mengenakan beban kira-kira 3000kg dalam kes bahan yang lebih keras.
Walau bagaimanapun, beban ini boleh dikurangkan apabila bahan yang diuji lebih lembut untuk mengelakkan lekukan tambahan. Kekerasan Brinell biasanya digunakan untuk menentukan kekerasan bahan dengan struktur heterogen. Permukaan sampel mesti disediakan sebelum lekukan. Ia harus rata dan sempurna. Sebarang ketidaksempurnaan boleh membawa kepada kesilapan.
Penguji kekerasan Brinell mudah dikendalikan dan mudah alih. Diameter hirisan yang dibuat dengan penguji diukur dengan bantuan mikroskop berkuasa rendah yang ringkas. Nilai kekerasan Brinell diperoleh dengan membahagikan beban yang dikenakan dengan luas permukaan lekukan. Semestinya tiada getaran semasa mengukur kerana ia boleh mempengaruhi nilai dan membawa kepada ralat.
Penguji kekerasan Brinell boleh digunakan untuk semua jenis bahan. Beban yang dikenakan adalah tinggi berbanding penguji kekerasan lain. Saiz inden dan beban boleh dilaraskan dengan sewajarnya. Memandangkan penguji Brinell menggunakan indentor sfera yang memberikan tekanan secara sekata, hanya ada sedikit peluang untuk berlakunya ralat.
Apakah Kekerasan Rockwell?
Kaedah kekerasan Rockwell adalah kaedah universal untuk ujian kekerasan. Kaedah ini tidak mempunyai peralatan optik seperti mikroskop untuk mengukur lekukan. Terdapat dua jenis indentor yang digunakan dalam kaedah ini. Satu adalah kon berlian dan satu lagi adalah bola keluli. Kon berlian digunakan pada sampel yang sangat keras yang mesti melebihi kekerasan 785 N/mm².
Bola keluli digunakan untuk sampel lain yang lebih lembut. Diameter bola mesti bertambah dan beban mesti berkurangan dengan penurunan kekerasan bahan. Bahan plastik diuji dengan indentor bola berdiameter lebih besar. Kaedah ini mengabaikan ralat kerana ia tidak begitu sensitif terhadap ketidaksempurnaan pada sampel. Sampel berbentuk sfera, silinder atau kon juga boleh diukur. Ia mengambil sedikit masa dan nilai dijana secara automatik.
Ia mempunyai kapasiti pemuatan ujian yang rendah. Aloi aluminium, Keluli lembut dan Kuprum biasanya diuji menggunakan kaedah ini. Walau bagaimanapun, untuk bahan keluli yang tidak dirawat sebagai tambahan kepada kaedah ini kaedah Brinell juga mesti digunakan.
Terdapat tiga jenis kaedah kekerasan Rockwell. Mereka ialah Rockwell C, Rockwell 15N, dan Rockwell B. Kaedah Rockwell C menggunakan indentor berlian. Ia digunakan untuk menguji kekerasan nat, bolt, buckle tali pinggang keledar, dsb. Rockwell B menggunakan indentor keluli sfera. Kaedah Rockwell 15N memberikan tekanan rendah pada sampel.
Perbezaan Utama Antara Kekerasan Brinell dan Rockwell
Kesimpulan
Ujian kekerasan sangat membantu dalam menentukan kekerasan bahan. Hanya dengan mengetahui kekerasan sesuatu bahan, ia boleh dibuat menjadi perkara yang berbeza. Ujian kekerasan harus dipilih bergantung pada bahan yang akan diuji. Kaedah Rockwell dan Brinell boleh digunakan dengan sewajarnya untuk mengukur kekerasan bahan dengan mengambil kira beberapa sifat sampel.
Ujian ini sangat membantu untuk bahagian logam kejuruteraan dan untuk menghasilkan bahan plastik. Walau bagaimanapun, kaedah ini juga mempunyai beberapa kelemahan seperti ralat akibat permukaan sampel yang tidak diratakan dengan betul, getaran, dll. Kemuluran dan rintangan haus bahan boleh ditentukan dengan bantuan ujian kekerasan. Oleh kerana, ketahanan terhadap geseran, hakisan dan air akan lebih tinggi untuk bahan yang lebih keras. Sifat kekerasan ini membantu untuk menentukan sama ada bahan tertentu sesuai untuk kerja yang diingini atau tidak.
