Tabel Konversi Skala Kekerasan (Leeb ke HRC, HB, dan HV) Mengacu pada Standar ASTM E140

Dalam inspeksi kekerasan menggunakan Leeb Hardness Tester MITECH MH180, hasil pengukuran umumnya diperoleh dalam skala Leeb, misalnya HLD untuk impact device Type D. Untuk kebutuhan QC, hasil tersebut sering perlu dikaitkan dengan skala Rockwell C (HRC), Brinell (HB), atau Vickers (HV).

Di sinilah ASTM E140 berperan. Standar ini menyediakan hubungan konversi antar-skala kekerasan, termasuk Leeb Type D ke HRC, Brinell, dan Vickers untuk material tertentu. Khusus Leeb, ASTM E140 menyediakan Conversion Table 10 untuk baja non-austenitik pada rentang Rockwell C.

Sementara itu, aspek teknis pengujian Leeb di lapangan tidak ditentukan oleh ASTM E140. Persyaratan metode pengujian, massa dan ketebalan benda uji, kondisi permukaan, impact device, serta verifikasi alat mengacu pada ASTM A956/A956M. Edisi aktif yang tercantum ASTM adalah ASTM A956/A956M-22.

Prinsip Kerja Pengukuran Kekerasan Leeb

Metode Leeb merupakan metode dynamic rebound hardness. Impact body didorong menuju permukaan benda uji dengan kecepatan tertentu. Instrumen kemudian mengukur kecepatan impact sebelum tumbukan dan kecepatan rebound setelah tumbukan.

Nilai Leeb dihitung berdasarkan rasio kecepatan rebound terhadap kecepatan impact:

HL = (Vᵣ / Vᵢ) × 1000

Semakin besar energi elastis yang dikembalikan oleh material, semakin tinggi nilai rebound dan umumnya semakin tinggi nilai kekerasannya. ASTM A956/A956M mendefinisikan Leeb hardness sebagai rasio rebound velocity terhadap impact velocity dari impact body.

Pada MITECH MH180, impact device yang dipilih harus disesuaikan dengan geometri, massa, ketebalan, akses lokasi, serta kondisi permukaan benda uji. Manual MH180 mencantumkan beberapa impact device dan rentang aplikasi material yang berbeda.

Apa Fungsi ASTM E140 dalam Konversi HLD?

ASTM E140 tidak menyatakan bahwa semua nilai HLD dapat dikonversikan secara universal ke HRC, HB, atau HV.

Untuk Leeb Type D, Table 10 ASTM E140 ditujukan untuk material non-austenitic steel, termasuk carbon steel, alloy steel, dan tool steel dalam kondisi tertentu, seperti forged, annealed, normalized, serta quenched and tempered, dengan asumsi material homogen.

ASTM juga menjelaskan bahwa hubungan konversi dipengaruhi oleh:

• komposisi dan jenis alloy;
• struktur mikro dan grain structure;
• kondisi heat treatment;
• kondisi permukaan;
• metode pengujian;
• karakteristik material yang berbeda antar-skala kekerasan.

Karena setiap metode kekerasan merespons kombinasi sifat material yang berbeda, ASTM menyatakan bahwa hasil konversi hanya merupakan approximate value. ASTM bahkan merekomendasikan agar konversi lebih diprioritaskan untuk membandingkan atau mengevaluasi specification limits, dan bukan menggantikan pengujian langsung bila pengujian tersebut memungkinkan.

Tabel Konversi Skala Kekerasan Leeb HLD ke HRC, HB, dan HV

Untuk baja non-austenitik yang berada dalam cakupan ASTM E140 Table 10, hubungan Leeb Type D dapat diringkas secara representatif sebagai berikut.

*Nilai HB pada tabel Leeb ASTM E140 mengacu pada kondisi Brinell tertentu, bukan angka HB yang dapat diterapkan tanpa memperhatikan kondisi pengujian. Angka di atas merupakan representasi ringkas dari hubungan Table 10, bukan reproduksi penuh tabel ASTM.

Contohnya, pembacaan sekitar 640 HLD dapat dikaitkan dengan sekitar 40 HRC, 375 HB, dan 388 HV10 untuk material yang berada dalam cakupan hubungan konversi tersebut.

Namun, teknisi QC tidak boleh menyimpulkan bahwa setiap material dengan 640 HLD pasti memiliki 40 HRC. Nilai tersebut hanya berlaku sebagai pendekatan ketika material dan kondisi pengujian sesuai dengan basis konversinya.

Rentang Konversi ASTM E140 yang Perlu Diperhatikan

Untuk Leeb Type D pada Table 10, rentang yang ditampilkan berada kira-kira pada:

• HLD: 510–828;
• HRC: 20–62;
• HV10: sekitar 234–762;
• HBS: sekitar 229–721, dengan sebagian nilai berada di luar rentang yang direkomendasikan untuk pengujian Brinell standar.

ASTM memberikan batasan bahwa persamaan konversi tidak boleh digunakan di luar rentang data yang ditentukan. Nilai hasil konversi juga perlu dibulatkan sesuai praktik pembulatan yang dirujuk dalam standar.

Karena itu, jika MH180 menghasilkan nilai HLD yang berada di luar rentang konversi ASTM E140 untuk material tertentu, teknisi tidak boleh melakukan ekstrapolasi matematis lalu mengklaim hasil tersebut sebagai nilai HRC/HB/HV yang memenuhi ASTM.

Batasan Material dan Benda Uji Menurut ASTM A956/A956M

ASTM E140 membahas hubungan konversi, sedangkan batasan fisik benda uji berasal dari metode Leeb ASTM A956/A956M.

Untuk impact device D, DC, D+15, DL, S, dan E, ASTM A956/A956M-22 memberikan pedoman berikut:

Benda uji yang lebih ringan atau lebih tipis tetap dapat diuji dalam kondisi tertentu, tetapi harus mendapatkan rigid support dan coupling yang memadai. Tanpa dukungan tersebut, energi impact dapat diserap oleh benda uji sehingga pembacaan cenderung lebih rendah dari kondisi sebenarnya.

Batas Kekasaran Permukaan

Kondisi permukaan merupakan salah satu faktor paling kritis dalam pengujian Leeb.

ASTM A956/A956M-22 memberikan nilai surface finish maksimum yang direkomendasikan:

Permukaan harus bebas dari cat, scale, pit, coating, atau kontaminasi yang dapat mengubah respons impact. ASTM juga memperingatkan bahwa permukaan kasar dapat menghasilkan nilai yang meragukan dan cenderung menurunkan hasil pembacaan.

Grinding harus dilakukan secara terkendali. Jangan sampai proses grinding menyebabkan pemanasan lokal atau work hardening, karena kondisi tersebut dapat mengubah kekerasan lapisan permukaan yang sedang diperiksa.

SOP Praktis Pengujian dengan MITECH MH180

1. Preparasi Area Pengujian

Tentukan titik inspeksi berdasarkan drawing, material certificate, weld map, atau inspection plan.

Kemudian:

1. Bersihkan permukaan dari cat, karat lepas, scale, oli, dan kontaminan.
2. Lakukan grinding atau polishing bila diperlukan.
3. Pastikan permukaan cukup halus untuk impact device yang digunakan.
4. Pastikan area bebas dari vibrasi.
5. Pastikan benda uji memiliki massa dan ketebalan yang sesuai.
6. Gunakan coupling atau rigid support apabila diperlukan.

Untuk benda uji tipis, coupling harus menghasilkan kontak mekanis yang stabil. Tujuannya adalah mencegah energi impact berubah menjadi gerakan benda uji.

2. Verifikasi Instrumen

Sebelum pengukuran, lakukan verifikasi menggunakan standard hardness test block yang sesuai.

Urutannya:

1. Periksa kondisi probe dan impact body.
2. Pastikan blok referensi bersih dan stabil.
3. Pilih impact device yang sesuai.
4. Atur material dan arah impact pada MH180.
5. Lakukan beberapa impact pada blok.
6. Bandingkan hasil dengan nilai referensi blok.
7. Jangan lanjutkan inspeksi apabila penyimpangan melebihi toleransi yang ditetapkan dalam prosedur QC.

Manual MH180 mencantumkan karakteristik indikasi dan repeatability berbeda menurut jenis impact device. Misalnya, untuk Type D terdapat nilai verifikasi pada standard block 760 ±30 HLD dan 530 ±40 HLD dengan indication error masing-masing ±6 HLD dan ±10 HLD.

3. Pengukuran Multi-Titik

Jangan menggunakan satu impact sebagai representasi keseluruhan komponen.

Lakukan beberapa pembacaan pada area yang sama dan distribusikan titik pengujian secara merata. Hindari impact berulang tepat pada bekas titik sebelumnya.

Catat minimal:

• ID komponen;
• material/grade;
• lokasi pengujian;
• impact device;
• arah impact;
• nilai HLD;
• nilai konversi;
• kondisi permukaan;
• temperatur jika dipersyaratkan prosedur;
• identitas operator;
• tanggal dan waktu pengujian.

Untuk inspeksi QC, nilai minimum, maksimum, rata-rata, dan penyebaran data jauh lebih informatif daripada satu angka tunggal.

Faktor yang Dapat Menggeser Hasil Konversi

Heat Treatment

Dua baja dengan komposisi kimia yang serupa dapat menghasilkan hubungan Leeb-to-HRC yang berbeda akibat perbedaan quenching, tempering, normalizing, atau kondisi mikrostruktur.

Karena itu, riwayat heat treatment harus menjadi bagian dari evaluasi.

Surface Condition

Coating, scale, korosi, grinding burn, dan roughness berlebihan dapat mengubah respons impact.

Jangan mengonversi nilai dari permukaan yang belum memenuhi kondisi preparasi menjadi HRC seolah-olah data tersebut ekuivalen dengan pengujian Rockwell.

Ketebalan dan Support

Pada material tipis, sebagian energi impact dapat menyebabkan vibrasi lokal. Efek ini dapat mengurangi energi rebound dan menghasilkan pembacaan yang bias.

Rigid support atau coupling membantu mengurangi fenomena tersebut.

Arah Impact

Posisi pengukuran memengaruhi dinamika impact body. ASTM A956 menetapkan konfigurasi impact direction dan karakteristik perangkat yang perlu diperhatikan. Operator harus memasukkan arah pengujian yang benar pada instrumen, bukan sekadar mengubah posisi probe secara bebas tanpa koreksi.

Checklist QC Sebelum Menerima Hasil HLD ke HRC/HB/HV

Apakah Nilai HLD Boleh Langsung Dianggap sebagai HRC?

Tidak.

Nilai HLD merupakan hasil pengukuran langsung metode Leeb. HRC merupakan skala Rockwell dengan prinsip pengujian yang berbeda. Ketika MH180 menampilkan HRC hasil konversi, angka tersebut harus dibaca sebagai converted hardness value.

ASTM E140 secara eksplisit menyatakan bahwa konversi antar-skala merupakan pendekatan dan dapat mengandung error. ASTM juga menyebutkan bahwa variasi material, alloy, grain structure, dan heat treatment dapat memengaruhi hubungan antar-skala.

Karena itu, untuk acceptance criteria yang sangat ketat, pendekatan terbaik adalah:

Leeb → screening/field verification → identifikasi indikasi abnormal → verifikasi dengan metode hardness langsung bila diperlukan.

Pendekatan tersebut jauh lebih aman daripada memperlakukan hasil konversi sebagai pengganti absolut dari Rockwell, Brinell, atau Vickers.

Peran MITECH MH180 dalam Inspeksi Lapangan

MITECH MH180 cocok digunakan ketika kebutuhan utama adalah inspeksi kekerasan secara cepat pada komponen logam berukuran besar atau lokasi yang tidak praktis dibawa ke mesin hardness tester laboratorium.

Manual MH180 menunjukkan dukungan terhadap beberapa impact device dan berbagai material serta skala kekerasan. Rentang pengukuran Leeb yang tercantum adalah sekitar 170–960 HLD, dengan karakteristik akurasi dan repeatability yang berbeda berdasarkan tipe probe.

Keuntungan teknis pendekatan ini adalah operator dapat memperoleh data hardness secara cepat tanpa membuat indentation besar seperti pada pengujian Brinell konvensional. Namun, kualitas data tetap bergantung pada pemilihan probe, preparasi permukaan, stabilitas benda uji, verifikasi instrumen, dan kesesuaian tabel konversi.

Dengan kata lain, MH180 sebaiknya diposisikan sebagai instrumen field hardness inspection, bukan sekadar alat yang mengubah angka HLD menjadi HRC secara otomatis.

Kesimpulan

Untuk inspeksi menggunakan Leeb Hardness Tester MITECH MH180, ASTM E140 digunakan sebagai acuan konversi HLD Type D ke HRC, HB, dan HV pada material yang termasuk dalam cakupan tabelnya, sedangkan ASTM A956/A956M menjadi acuan utama untuk prosedur pengujian Leeb, kondisi benda uji, preparasi permukaan, impact device, dan verifikasi alat. Hasil konversi harus diperlakukan sebagai nilai estimasi, bukan pengukuran langsung, terutama ketika keputusan acceptance material sangat kritis.

Untuk menentukan konfigurasi MITECH MH180, tipe impact device, metode preparasi permukaan, serta basis konversi yang paling tepat, konsultasikan terlebih dahulu spesifikasi material dan geometri benda uji Anda. Untuk kebutuhan pengadaan B2B, Anda juga dapat mengajukan request for quotation (RFQ) sekaligus menanyakan ketersediaan stok, konfigurasi unit, dan ketentuan garansi melalui Dropshiper.co.id.