Pengaruh Nitridasi Ion (Plasma) Terhadap Kekerasan Dan Laju Korosi Pada Material Aisi 304 Dan Baja Karbon Rendah

Tutur Bayu Wicaksono, Ir. Mudjijana, M. Eng.

2007 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Kebutuhan logam sebagai bahan dasar komponen permesinan sangat besar. Kebutuhan ini terutama pada bahan yang mempunyai sifbt fisis dan mekanis yang baik. Banyak cara untuk meningkatkan kualitas dari bahan, salah satunya adalah nitridasi plasma. Perlakuan ini sedang berkembang saat ini. Banyak keuntungan yang didapat, salah satu yang terpenting adalah dapat memperbaiki sifat permukaan bahan tanpa merubah sifat bahan aslinya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh nitridasi ion (plasma) terhadap kekerasan dan laju korosi pada material AISI 304 dan baia karbon rendah. Penelitian dilakukan pada tekanan pros€s nitridasi yaitu 1,6 mbar, 1,8 mbar, 2.0 mbar dan 2,2 mbar dengan waktu nitridasi selama 5 jam dan menggunakan gas N2. Untuk uji korosi menggunakan larutan HCI 0,01 M. Selain itu dilakukan juga pengujian struktur mikro untuk mengetahui perubahan struktur material dasar setelah mengalami pelapisan, pengujian SEM dan EDS untuk mengetahui ketebalan lapisan danjenis komposisi. Pengujian lain yang dilakukan adalah pengujian kekerasan dengan metode [rcfrers. Proses nitridasi optimal jika ditinjau dari peningkatan kekerasan terjadi pada tekanan 1,8 mbar. AISI 304 mengalami peningkatan kekerasan menjadi 624,845 VHN dari material dasar sebesar 210,292 VHN dengan tebal lapisan sebesar +30 pm. Pada baja karbon rendah mengalami peningkatan kekerasan menjadi 5El,6ll VHN dari material dasar sebesar 142,875 VHN dengan tebal lapisan sebesar +20 pm. Pada uji korosi dalam larutan HCI 0,01 M, semua spesimen hasil nitridasi mengalami peningkatan laju korosi. Pada AISI 304, peningkatan laju korosi terendah terjadi pada tekanan 1,6 mbar, dimana laju korosi material dasar sebesar 0,0574 mm/tahun dan s€telah proses nitridasi sebesar 0.9955 mm/tahun. Untuk baja poros peningkatan laju korosi terendah terjadi pada tekanan 2,0 mbar. Laju korosi dari material dasar sebesar 0,539 mm/tahun dan setelah proses nitridasi mengalami peningkatan menjadi 0,914 mm/tahun.

The demand for metal as a base material for machine components is enormous. This demand is particularly for materials with good physical and mechanical properties. Many methods can improve material quality, one of which is plasma nitriding. This treatment is currently developing. It offers numerous advantages, one of the most important being the ability to improve the surface properties of materials without altering their original properties. This study aims to determine the effect of ion (plasma) nitriding on the hardness and corrosion rate of AISI 304 and low-carbon materials. The study was conducted at nitriding pressures of 1.6 mbar, 1.8 mbar, 2.0 mbar, and 2.2 mbar, with a nitriding time of 5 hours and using N2 gas. A 0.01 M HCl solution was used for corrosion testing. Microstructure testing was also conducted to determine changes in the structure of the base material after coating, as well as SEM and EDS testing to determine the coating thickness and composition. Another test conducted was hardness testing using the [rcfrers] method. The optimal nitriding process, in terms of hardness increase, occurred at a pressure of 1.8 mbar. AISI 304 experienced a hardness increase of 624.845 VHN from a base material of 210.292 VHN with a layer thickness of +30 pm. Low-carbon steel experienced a hardness increase of 51.61 VHN from a base material of 142.875 VHN with a layer thickness of +20 pm. In corrosion tests in a 0.01 M HCl solution, all nitrided specimens experienced an increase in corrosion rate. For AISI 304, the lowest corrosion rate increase occurred at a pressure of 1.6 mbar, where the base material corrosion rate was 0.0574 mm/year, and after the nitriding process, it was 0.9955 mm/year. For shaft steel, the lowest corrosion rate occurred at a pressure of 2.0 mbar. The base material's corrosion rate was 0.539 mm/year, and after the nitriding process, it increased to 0.914 mm/year.

Kata Kunci : Nitridasi ion (plasma nitriding), AISI 304, baja karbon, Korosi