PENGARUH NITRIDASI ION / PLASMA TERHADAP PERUBAHAN KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KEAUSAN DARI BAHAN SPROCKET SEPEDA MOTOR

Andika Wisnujati, Dr. Ir. Viktor Malau, DEA

2008 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Sprocket adalah elemen mesin yang berfungsi untuk menghubungkan antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan, serta mampu mentransmisikan daya besar dan tidak memerlukan tegangan awal. Pada komponen ini mudah terjadi aus karena gesekan dengan rantai sehingga perlu dilakukan pengerasan permukaan salah satunya dengan plasma nitriding. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan proses nitridasi plasma dengan bahan sprocket imitasi yang telah di annealing, dan sprocket buatan bahan Mild Steel dibandingkan dengan produk sprocket asli untuk dapat meningkatkan umur pakai dan meningkatkan kualitas sprocket tersebut. Prosesnya adalah pada bahan sprocket asli dilakukan pengujian kekerasan, struktur mikro dan laju keausan sebagai bahan pembanding. Bahan yang digunakan adalah sprocket imitasi dan sprocket buatan. Untuk sprocket imitasi dilakukan proses annealing pada suhu 900°C dan 950°C ditahan dalam heat treatment furnace masing masing selama 2 dan 4 jam, selanjutnya pada sprocket imitasi dan sprocket buatan dilakukan proses nitridasi plasma dengan variasi tekanan (1,2; 1,4; 1,6; 1,8) mbar dengan suhu ± 550°C selama 6 jam. Optimalisasi proses nitridasi plasma dilakukan untuk menentukan nilai kekerasan micro Vickers yang maksimal dengan menggunakan mesin uji micro Vickers merk Buehler. Selanjutnya kondisi nitridasi optimal (kekerasan maksimal), dilakukan pengujian ketahanan aus kedua bahan sprocket tersebut menggunakan mesin uji keausan tipe disk on block dengan merk Riken-Ogoshi’s Universal Wear tipe OAT-U. Kekerasan pada sprocket asli (genuine parts) sebagai bahan pembanding mempunyai nilai kekerasan sebesar 716,43 VHN. Dari hasil pengujian, kekerasan optimal setelah proses nitridasi plasma pada bahan sprocket imitasi dan sprocket buatan terjadi pada tekanan proses nitridasi 1,8 mbar selama 6 jam (dengan V = 811 Volt, I = 475 mA, dan T = 553°C). Pada kondisi ini kekerasan awal sprocket imitasi (setelah mengalami proses annealing 950°C ditahan dalam heat treatment furnace selama 4 jam ) sebesar 135,82 VHN dan untuk sprocket buatan sebesar 220,4 VHN. Setelah mengalami nitridasi plasma tingkat kekerasannya mencapai 256,60 VHN (sprocket imitasi), dan 945,91 VHN (sprocket buatan). Sehingga material sprocket yang telah di nitridasi ini memiliki kekerasan 1.6 kali dari material awal untuk sprocket imitasi, dan 4,3 kali untuk sprocket buatan. Keausan spesifik pada sprocket asli (genuine parts) didapatkan hasil rata-rata sebesar 10,59x10-7 mm2/kg. Keausan optimal yang diperoleh dari bahan sprocket yang dinitridasi terjadi pada tekanan proses nitridasi 1,8 mbar selama 6 jam (dengan V = 811 Volt, I = 475 mA, dan T = 553°C), dengan specific abrasion sebesar 13,13x10-7 mm2/kg untuk sprocket imitasi dan 6,33 x10-7 mm2/kg untuk sprocket buatan.

Kata Kunci : Sprocket, plasma nitriding, annealing, kekerasan, keausan