PENGERASAN PERMUKAAN BAJA KARBON MEDIUM DENGAN TEKNIK PLASMA LUCUTAN PIJAR

PENGERASAN PERMUKAAN BAJA KARBON MEDIUM DENGAN TEKNIK PLASMA LUCUTAN PIJAR.
Dalam teknik ini parameter-parameter yang berpengaruh adalah, suhu, waktu, tekanan operasi, daya radio
frekuensi, jarak electrode, tegangan antara elektroda dan jenis benda kerja. Dengan pengaturan parameterparameter
tersebut dapat diperoleh kondisi kerapatan plasma yang optimum. Untuk menguji keberhasilan
proses dilakukan uji keras menggunakan Knoop Microhardness Tester model MTX7O, Matsuzawa Seiko,
Co. Ltd. Tokyo. Pengamatan struktur mikro dan ketebalan lapisan keras menggunakan mikroskop optik BX
60 M merk Olympus buatan Japan. Proses pengerasan permukaan menggunakan teknik plasma lucutan pijar
adalah sebagai berikut, ion Nitrogen (N++) dalam tabung reaktor plasma oleh medan listrik dipercepat
menuju substrat dan terjadi difusi membentuk lapisan keras. Dalam penelitian pertama, parameter waktu
diambil 60 menit, 90 menit, 120 menit, 150 menit dan 180 menit pada suhu 250 oC dan parameter lain
dibuat tetap, yaitu tekanan vakum 0,5 torr, daya radio frekuensi 40 watt, frekuensi radio 13,56 MHz., jarak
benda kerja terhadap anoda 40 mm tekanan aliran gas 2 kgf/cm2 dan tegangan anoda 1,5 kV dan penelitian
berikutnya parameter suhu divariasikan pada , 200 oC, 250 oC, 300 oC, 350 oC dan 400 oC, dengan waktu
tetap yaitu 150 menit dan parameter yang lain juga dibuat tetap sebagaimana percobaan pertama.
Kekerasan baja karbon AISI 1045 sebelum proses adalah 85,3 KHN dan dari hasil pengujian diperoleh
bahwa untuk variasi waktu dengan suhu operasi 250 oC kekerasan optimum sebesar 215 KHN, dicapai pada
waktu 150 menit, dengan demikian terjadi peningkatan kekerasan sebesar 252,9%. Sedangkan untuk variasi
suhu dengan waktu 150 menit, kekerasan optimum sebesar 399 KHN, dicapai pada suhu 350 oC, dengan
demikian terjadi peningkatan kekerasan sebesar 469,4%. Dari pengamatan struktur mikro, untuk substrat
dengan kekerasan 215 KHN diperoleh ketebalan lapisan keras sekitar 1,6 μm, sedang untuk substrat dengan
kekerasan 399 KHN ketebalan lapisan kerasnya sekitar 2 μm.