PENGARUH IMPLANTASI ION KHROM TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO, DAN LAJU KOROSI DALAM MEDIA CAIRAN PBS PADA BAJA STAINLESS STEEL AISI 316 L

Bangun Pribadi, Dr. Eng. Priyo Tri Iswanto, ST, M. Eng.

2011 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh implantasi ion khrom terhadap kekerasan, struktur mikro, dan laju korosi material stainless steel AISI 316 L dalam larutan PBS (Phosphate Buffer Saline). Lapisan khrom diperoleh dengan cara mengimplantasikan ion khrom ke permukaan spesimen. Parameter penelitian meliputi lama implantasi yaitu 3,5; 4,5; 5,5; 6;5 dan 7,5 jam, arus berkas dan energi ion khrom dipertahankan tetap yaitu masing masing sebesar 20 µA untuk arus berkas ion dan 100 keV untuk energi ion. Kekerasan permukaan untuk material dasar maupun yang diimplantasi untuk berbagai dosis ion diuji menggunakan alat uji keras mikro Vickers dengan beban indentasi 10 gram, Pengamatan struktur mikro dilakukan menggunakan SEM sedangkan Uji korosi dalam larutan PBS dilakukan menggunakan alat uji korosi sel tiga elektroda. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa kekerasan permukaan awal material AISI 316 L adalah sebesar 133,15 VHN0,01, sedang kekerasan optimum sebesar 262,76 VHN0,01 atau mengalami peningkatan kekerasan sebesar 97 %. Kondisi optimum tersebut dicapai pada lamanya proses 5,5 jam atau pada dosis ion 4,31 x 1017ion/cm2 . Pada kondisi tersebut menjadikan partikel penyusun permukaan lebih rapat, dan laju korosinya menurun dari 137,88 mpy (material dasar) menjadi 98,99 mpy atau terjadi peningkatan sifat ketahanan korosi sebesar 39 %.

The aim of this research is to study the influence of cromium ion implantation on the hardness, microstructure, and corrosion rate of AISI 316L stainless steel in PBS (Phosphate Buffer Saline) solution. Chrome layer can be formed by chromium ion implantation into AISI 316 L stainless steel surfaces. Parameters used in this research are time of implantation such as 3.5, 4.5, 5.5, 6.5, and 7.5 hours, 20 µA of the beam current , and 100 keV of the ions energy. Hardness surface for implanted and unimplanted samples were tested using micro vickers hardness. Corrosion test in PBS solution was carried out using three cell electrodes. The result showes that the surface hardness of raw material is in order of 133.5 VHN0,01, while the optimum hardness is in order of 262.76 VHN0,01 or there is an increasing of hardness in order of 97 % . This optimum hardness was achieved for 5.5 hours of implantataion time or at 4.31x1017ion/cm2 of ions dose. At this conditions, the corrosion rate decreases from from 137.88 mpy to 98.99 mpy or there is a decreasing of corrosion rate in ordert of 39%.

Kata Kunci : implantasi ion khrom, kekerasan, laju korosi, AISI 316 L, PBS.