Pengaruh plasma nitriding terhadap kekerasan dan ketahanan aus pahat bubut potong bahan baja kecepatan tinggi assab 17

SUNARTO, Ir. Mudjijana, M.Eng

2009 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Teknik perlakuan permukaan banyak dilakukan untuk meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus dari alat potong. Pada pemotongan logam, umur pahat memegang peranan penting untuk menentukan kondisi pemesinan, sifat mampu untuk dimesin pada material yang dikerjakan dan kemampuan alat potong itu sendiri. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui peningkatan kekerasan dan ketahanan aus pahat bubut dari Baja Kecepatan Tinggi (HSS) ASSAB 17 setelah dideposisi lapisan tipis plasma/ion nitrogen. Bahan awal pahat HSS ASSAB 17 dipotong dengan ukuran (16 x10 x 3) mm, sebanyak 50 buah spesimen dinitridasi menggunakan plasma nitriding dengan variasi tekanan dan variasi waktu. Pengukuran kekerasan menggunakan mikro Vickers dengan beban 10 gf selama 15 detik. Kondisi waktu dan tekanan optimal digunakan untuk melapisi pahat bubut HSS dengan geometri yang sebenarnya. Pengujian keausan pahat digunakan untuk membubut material baja karbon rendah dengan variasi parameter kecepatan potong antara 20 m/menit sampai 30 m/menit. Sedangkan keausan pahat diukur berdasarkan batas keausan tepi sebesar 0,3 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekerasan optimal lapisan tipis plasma/ion nitrogen, dicapai pada tekanan 1,4 mbar, suhu 5000 C selama 5 jam kekerasannya meningkat 477% menjadi 1918 VHN dari kekerasan awal 402 VHN. Pahat HSS yang dilapisi deposisi lapisan tipis plasma/ion nitrogen mampu meningkatkan ketahanan aus sebesar 64%.

Most of surface treatment is usually used to increase the surface hardness and wear resistance of cutting tool. In a cutting process of metal, tool life plays an important roles in determining of machining conditions, machinability of the work piece materials and the capability of the cutting tool. The purpose of this research is to observe the increasing of wear resistance and hardness of HSS ASSAB 17 turning tool after nitrided using plasma/ion nitriding technique. The raw materials HSS ASSAB 17 were cut into (16 x 10 x 3) mm, 50 samples were nitrided for various of pressure and time. And the temperature during the process were kept constant. Changing in surface hardness was measured using micro Vickers hardness tester for 10 gf load and for 15 seconds of indentation time. Optimum conditions of time and vacuum was used to nitride the real turning tool of HSS. For wearness testing the nitride cutting tool of HSS was used to cut the low carbon steel for various of cutting speed (Vc) such as 20 m/minutes up to 30 m/minutes. While the wear of nitrided and unnitrided tools were measured for VB = 0,3 mm of flank wear using tool maker microscope. The results show that the optimum hardness in order at 1918 VHN was achieved at 1,4 mbar of vacuum, 5000 C of temperature for 5 hours. Compared to the hardness of unnitrided samples (402 VHN), there is an increasing hardness in order of 477 %. While the increasing in wear is in order of 64 %.

Kata Kunci : Nitridasi plasma,Baja kecepatan tinggi,Umur pahat, Plasma nitriding, high speed steels, tool life time.