PENGARUH IMPLANTASI ION AlN TERHADAP KEKERASAN DAN KEAUSAN BAHAN BANTALAN BOLA

PENGARUH IMPLANTASI ION AlN TERHADAP KEKERASAN DAN KEAUSAN BAHAN
BANTALAN BOLA. Bantalan bola merupakan salah satu komponen mesin yang sudah banyak digunakan.
Bagian utama dari komponen ini adalah ring luar, ring dalam, dan bola. Gesekan selalu terjadi antara ring
dan bola menyebabkan keausan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh implantasi
ion AlN terhadap kekerasan dan keausan bahan ring dan bola pada bantalan bola. Pengujian kekerasan dan
keausan dilakukan pada bahan ring bola dan bola sebelum dan setelah diimplantasi AlN. Proses implantasi
ion AlN dilakukan pada energi tetap 100 keV dan waktu divariasi yaitu 60, 90, dan 120 menit. Pengujian
kekerasan dilakukan dengan alat uji mikro Vickers dengan identasi 10 gram. Kekerasan awal bahan di
raceway yaitu bola 864 VHN, ring dalam 828 VHN, dan ring luar 644 VHN, setelah diimplantasi ion AlN
kekerasan bahan ring dan bola sebagai berikut: ring luar sebesar 925 VHN, ring dalam 1225 VHN dan
bola 1253 VHN atau mengalami peningkatan kekerasan bola 45 %, ring dalam 48 % dan ring luar 43 %.
Dari hasil uji aus diperoleh hasil bahwa laju keausan tertinggi pada beban aksial 100 N dan beban radial
100 N serta langkah 125 x10
8
m sebesar 1,3 x 10
-9
mm
3
/N.m. Sedang laju keausan terendah diperoleh pada
pembebanan radial 100 N dan aksial 50 N sebesar 3 x 10
-10
mm
3
/N.m. Hasil pengujian komposisi bahan
bantalan bola menggunakan SEM-EDAXS sebelum diimplantasi ion AlN adalah ring luar: 97,61% Fe;
0,73% C; 0,86 % Cr; 0,35% Si; 0,27% Mn, Ring dalam: 97,32% Fe; 1,24% C; 0,68 % Cr; 0,33% Si; 0,28%
Mn; bola: 96,41% Fe; 1,42% C; 1,24 % Cr; 0,34% Si; 0,29% Mn; dan sangkar: 98,89% Fe; 0,46% C;
1,24 % Cr; 0,25% Si; 0,18% Mn. Setelah diimplantasi ion AlN maka komposisi kimia menjadi ring luar :
44,36% C; 7,55% N; 0,32% Al; 47,78% Fe, ring dalam : 45,64% C; 8,3% N; 6,54% O; 0,7% Si; 1,03% Al;
0,29%bP; 37,91% Fe, dan bola : 23,27% C; 8, 02% N; 68,18% Fe.

Kata kunci : bantalan bola, implantasi ion, kekerasan, keausan