Uji kekerasan Vickers sesuai ISO 6507 / ASTM E384

Vickers hardness test sangat ideal untuk pengujian semua logam dan karenanya merupakan metode dengan rentang aplikasi terluas. Hardness test method menurut Vickers dijelaskan dalam standar ISO 6507 (Bahan logam – Uji kekerasan Vickers – Bagian 1: Metode uji) dan ASTM E384 (Metode Uji Standar untuk Kekerasan Mikroindentasi Bahan terhadap Vickers dan Knoop).

Prosedur uji kekerasan Vickers Kalkulasi kekerasan Vickers Aplikasi gaya uji Jarak minimum lekukan uji Keuntungan dan kerugian Vickers hardness tester

Tentang metode uji Vickers (penentuan kekerasan Vickers HV)

Informasi umum tentang pengujian kekerasan Vickers

Indentor yang digunakan dalam metode uji Vickers adalah piramid intan dengan alas berbentuk bujur sangkar, yang sisi-sisi berhadapannya bertemu di puncak dengan sudut α = 136°. Ini diterapkan pada spesimen dengan kekuatan uji (dengan standar mulai dari 10 g) dan ditahan sesuai dengan waktu penahanan.

Panjang kedua diagonal lekukan uji sisa diukur secara optik. Vickers hardness kemudian dihitung dari rata-rata diagonal dan gaya uji yang diterapkan.

Prosedur uji kekerasan Vickers sesuai ISO 6507

Dalam Vickers hardness test, metode optik, ukuran lekukan (diagonal) yang ditinggalkan oleh indentor diukur. Sebaliknya, kedalaman lekukan yang disebabkan oleh indentor diukur dalam metode pengukuran kedalaman (hanya Rockwell yang dibakukan).

Semakin besar lekukan yang ditinggalkan oleh indentor pada gaya uji yang ditentukan pada permukaan benda kerja (spesimen), semakin lunak material yang diuji.

Untuk menentukan Vickers hardness (HV) menurut ISO 6507, indentor berbentuk piramid (dengan sudut antarmuka 136°) ditekan ke dalam spesimen (benda kerja) dengan beban uji yang ditentukan mulai dari 1 gf.

Perhitungan kekerasan Vickers

Vickers hardness (HV) dihasilkan dari hasil bagi gaya uji yang diterapkan (F dalam newton N) dan luas permukaan lekukan sisa pada spesimen (lihat rumus di bawah). Untuk menghitung luas permukaan lekukan sisa piramidal, digunakan rata-rata dari dua diagonal d1 dan d2 (dalam mm), karena luas alas lekukan Vickers seringkali tidak tepat persegi.
Kisaran kekerasan Vickers yang direkomendasikan dapat ditemukan dalam standar(ISO 6507). Bergantung pada gaya uji dan material spesimen yang digunakan, nilai kekerasan Vickers berkisar antara 1 dan 3.000 HV.

Penerapan gaya uji

Idealnya, gaya uji dinaikkan dari 0 ke nilai akhirnya dalam waktu 7 detik (minimalkan ketidakpastian pengukuran). Interval maksimum yang diizinkan untuk waktu aplikasi dari standar adalah 2 hingga 8 detik (durasi waktu nominal 7 detik).
Umumnya, waktu tunda untuk gaya uji adalah 10 hingga 15 detik (durasi waktu nominal 14 detik). Jika waktu tinggal lebih lama, durasi dalam detik juga harus ditentukan dalam nilai kekerasan, misalnya: 610 HV 10/30 (waktu tunda 30 detik).
Kekuatan uji yang digunakan dalam rentang makro dalam metode Vickers sebagian besar jauh lebih kecil daripada yang digunakan dalam metode Brinell. Pilihan yang disukai untuk rentang makro adalah 49, 98, 196, 294, 490 atau 980 N, dengan 294 N paling sering digunakan untuk pengujian dalam praktik.

Jarak minimum titik uji dalam metode uji Vickers ISO 6507

Jarak minimum antara titik uji (lekukan) dan tepi spesimen, yang digunakan untuk Vickers test method ditentukan dalam standar ISO 6507. Alasan jarak minimum ini adalah untuk menghindari distorsi hasil pengujian kekerasan, yang dapat diakibatkan oleh deformasi struktur material.

Nilai minimum yang harus dipatuhi sesuai standar dapat dilihat pada diagram di sebelah kiri.

Kelebihan dan kekurangan pengujian kekerasan dengan menggunakan metode uji Vickers

Metode Vickers menawarkan keuntungan sebagai berikut:

Metode Vickers dapat digunakan dengan semua bahan dan benda uji, dari yang lunak hingga yang keras, karena prosedur ini mencakup seluruh rentang kekerasan.
Hanya ada satu jenis indentor yang dapat digunakan untuk semua metode Vickers.
Pengujian non-destruktif dimungkinkan, sehingga benda uji dapat digunakan untuk keperluan lain.

Metode Vickers memiliki kelemahan sebagai berikut:

Kualitas permukaan spesimen harus baik, karena indentasi diukur secara optik. Ini berarti bahwa lokasi pengujian harus disiapkan (digiling dan dipoles), jika tidak, evaluasi yang tepat akan sulit dilakukan.
Prosesnya agak lambat (dibandingkan dengan metode Rockwell). Siklus pengujian berlangsung antara 30 dan 60 detik, tidak termasuk waktu yang dibutuhkan untuk menyiapkan spesimen.
Karena kebutuhan untuk melakukan evaluasi indentasi optik, penguji kekerasan Vickers harus dilengkapi dengan sistem optik, yang membuatnya lebih mahal untuk dibeli daripada penguji Rockwell.
Secara umum, dapat dikatakan bahwa metode Vickers menjadi metode pengujian yang paling umum dalam praktek karena penerapannya yang beragam, meskipun spesimen perlu disiapkan dan evaluasi nilai kekerasannya melelahkan.