PENGARUH VARIASI WAKTU NITRIDASI TERHADAP SIFAT MEKANIS PADA PERLAKUAN NITRIDASI PLASMA BAHAN BAJA VCN

Perkembangan material pada saat ini sangat meningkat terutama pada material logam untuk kebutuhan industri, di antaranya industri otomotif, industri manufaktur maupun industri perkakas. Pada bidang otomotif khususnya komponen permesinan seperti poros, piston, bearing dan roda gigi (gear) dsb dibutuhkan sifat-sifat tertentu seperti misalnya sifat tahan aus, tahan korosi, sifat keras, tangguh dan ulet. Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan nilai kekerasan material baja VCN, menambah kenaikan jumlah butiran fasa pada permukaan spesimen dan meningkatkan kekuatan serta ketahanan keausan terhadap material tersebut sesuai untuk kebutuhan.

Pada penelitian ini material baja VCN dilakukan perlakuan permukaan menggunakan proses nitridasi plasma dengan perbandingan variasi waktu yang berbeda yaitu 2, 3 dan 4 jam dengan suhu 400oC serta tekanan 1,8 mbar konstan pada saat proses nitridasi plasma. Hasil setelah perlakuan nitridasi plasma kemudian akan dibandingkan dengan raw material yang meliputi, perubahan struktur mikro, tingkat nilai kekerasan dan tingkat ketahanan keausan material tersebut. Pengujian pada raw material dengan uji komposisi menggunakan standar ASTM E1999, uji metalografi menggunakan standar ASTM E566, uji kekerasan menggunakan standar ASTM E92-82, dan uji keausan menggunakan standar ASTM G-99.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengamatan struktur mikro setelah dilakukan nitridasi plasma tidak mengalami perubahan fasa karena surface treatment belum mencapai suhu kritis austenite. Hasil uji kekerasan menunjukkan bahwa nilai kekerasan dari raw material sebesar 225,33 VHN mengalami kenaikan kekerasan tertinggi sebanyak 135% dengan nilai kekerasan 530,00 VHN dengan variasi 4 jam penahanan. Sedangkan hasil uji keausan menunjukan bahwa nilai keausan raw material sebesar 1,47E-07 mm2 /kg mm mengalami penurunan dengan nilai keausan sebesar 6,68E-08 mm2 /kg mm pada variasi 4 jam. Dengan ini menunjukkan bahwa nilai keausan mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya waktu operasi nitridasi, hal ini berkaitan dengan makin lama proses nitridasi diperoleh kekerasan permukaan semakin tinggi.