Tugas Akhir
Analisis kekerasan senyawa nitrida dan karbida baja karbon rendah hasil nitridasai plasma dan pelapisan DLC
Baja karbon rendah merupakan bahan yang banyak digunakan untuk komponen permesinan misalnya sebagai bahan poros. Kadar karbon yang rendah membuat baja ini memiliki tingkat kekerasan yang rendah sehingga tidak tahan aus, namun memiliki tingkat keuletan yang tinggi. Tingkat kekerasan baja ini dapat ditingkatkan agar ketahanan aus meningkat sehingga dapat meningkatkan umur pakai poros yang dibuat dari bahan tersebut. Peningkatan kekerasan dan ketahanan aus bahan dapat dilakukan dengan perlakuan permukaan. Proses perlakuan permukaan diantaranya menggunakan metode nitridasi plasma dan dilanjutkan pelapisan DLC dengan beberapa variasi waktu dan suhu pada tekanan tetap 1,6 mbar. Untuk proses nitridasi menggunakan gas nitrogen sedangkan pelapisan DLC menggunakan gas campuran CH4 dan argon dengan perbandingan 24 % : 76 %. Hasil yang diharapkan dari perlakuan permukaan ini adalah terjadi peningkatan kekerasan dan ketahanan aus akibat senyawa nitrida dan karbida yang terbentuk pada permukaan sampel. Berdasarkan hasil uji kekerasan, proses nitridasi plasma meningkatkan kekerasan sebesar 220,04 %, proses nitridasi diikuti pelapisan DLC variasi waktu meningkatkan kekerasan sebesar 140,72 %, dan proses nitridasi diikuti pelapisan DLC variasi suhu meningkatkan kekerasan sebesar 164,93 %. Berdasarkan hasil Uji XRD pada baja karbon rendah pada proses nitridasi terbentuk senyawa Fe2N, Fe3N, Fe3C, FeO2, dan Fe3O4, untuk proses nitridasi diikuti pelapisan DLC variasi waktu terbentuk senyawa Fe2N, Fe3N, Fe3C, dan FeO2, dan untuk proses nitridasi diikuti pelapisan DLC variasi suhu terbentuk senyawa Fe2N, Fe3N, Fe3C, FeO2, Fe2O3, dan Fe3O4. Senyawa-senyawa yang terbentuk khususnya nitrida besi dan karbida besi memiliki sifat yang keras sehingga dapat meningkatkan kekerasan permukaan. rnKata Kunci : Nitridasi Plasma, DLC, Perlakuan Permukaan, Uji Kekerasan, XRD rnrnLow carbon steel is a material that is widely used for machining components such as shaft material. Low carbon content makes this steel has a low hardness level so it is not wear resistant, but has a high tenacity level. The level of hardness of this steel can be increased so that wear resistance is increased so that it can increase the life of the shaft using the material. Increased hardness and wear resistance of materials can be done by surface treatment. The surface treatment process includes using the plasma nitriding method and followed by coating the DLC with various time and temperature variations at a fixed pressure of 1.6 mbar. The nitriding process uses nitrogen gas while the DLC coating uses a mixture of CH4 and argon with a ratio of 24%: 76%. The expected results from this surface treatment are an increase in hardness and wear resistance due to the nitride and carbide compounds formed on the surface of the sample. Based on the results of the hardness test, the plasma nitriding process increased the hardness by 220.04%, the nitriding process followed by DLC coating the time variation increased the hardness by 140.72%, and the nitriding process followed by DLC coating the temperature variation increased the hardness by 164.93%. Based on the results of the XRD test on low carbon steel the nitriding process formed Fe2N, Fe3N, Fe3C, FeO2, and Fe3O4 compounds, for the nitriding process followed by DLC coating variations in the time of formation of Fe2N, Fe3N, Fe3C, and FeO2, and for nitriding followed by DLC coating temperature variations formed compounds Fe2N, Fe3N, Fe3C, FeO2, Fe2O3, and Fe3O4. The compounds formed especially iron nitrides and iron carbides have hard properties which can increase surface hardness.rnrnrnKeywords: Plasma Nitriding, DLC, Surface Treatment, Hardness test, XRD rn
S19-0267 | 40/TA/M/19 669.112.2(043) MOH a | Perpustakaan Poltek Nuklir (600) | Tersedia |
Tidak tersedia versi lain