Dari pengamatan visual, permukaan benda kerja berubah warna menjadi putih keabu-abuan, hal ini menunjukkan bahwa telah terbentuk lapisan krom.
Kedalaman lapisan dan kekerasan permukaan ketahanan aus terbesar diperoleh dari waktu pemanasan 8 jam dengan suhu pemanasan 950
o
C dan didapat kedalaman lapisan pengerasan krom sebesar 1,43 mm dari permukaan spesimen
dengan kekerasan telah meningkat menjadi 270 VHN dari spesimen standar tanpa kromisasi sebesar 119 VHN Vickers Hardness Number. Untuk ketahanan
terhadap keausan diuji dengan mengukur kehilangan berat spesimen setelah pengujian. Pengujian keausan menggunakan abrasive paper ampelas dengan
kekasaran 240 mesh, putaran 470 rpm dan beban 2 kg. Dari pengujian tersebut didapatkan ketahanan aus kehilangan berat meningkat menjadi 0,04 gram untuk
spesimen dengan waktu penahanan 5 jam dan suhu pengerjaan 950
o
C dari kondisi spesimen standarnya yang memiliki ketahanan aus kehilangan berat
sebesar 5,20 gram. Berdasarkan foto mikro struktur penampang melintang dari penelitian
proses kromisasi pada baja karbon rendah ini didapatkan bahwa kenaikan kekerasan yang terjadi bukan diakibatkan oleh teransformasi fasa, melainkan oleh
terbentuknya senyawa Fe
2
Cr
3
dibagian yang dekat dengan permukaan dan terbentuknya senyawa
α-Fe
2
Cr
5
diantara lapisan permukaan dengan logam induknya Adjiantoro, 2000.
4.3.1.2. Penelitian Karburasi
Karburasi adalah cara pengerasan permukaan dengan memanaskan logam baja diatas suhu kritis dalam lingkungan yang mengandung karbon. Atau bisa
juga dikatakan dengan penambahan unsur karbon kedalam permukaan logam baja yang dikerjakan diatas suhu kritis. Karbon diabsorbsi kedalam logam
membentuk larutan padat karbon-besi dan pada lapisan luar jadi memiliki kadar karbon yang tinggi. Bila cukup waktu, atom karbon akan berdifusi ke bagian-
bagian sebelah dalam. Tebal lapisan tergantung dari waktu dan suhu yang digunakan.
Berdasarkan media yang memberikan karbon, secara umum ada tiga macam metode dalam proses karburasi, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
3. Karburasi padat solid carburizing, adalah suatu cara karburasi yang
menggunakan bahan karbon berbentuk padat. 4.
Karburisasi cair liquid carburizing, adalah suatu cara karburisasi dengan menggunakan bahan karbon berbentuk cair.
5. Karburisasi gas gas carburizing, adalah suatu cara karburisasi
dengan menggunakan bahan karbon berbentuk gas.
Dengan masuknya atom-atom karbon ke permukaan material maka akan terbentuk larutan padat. Karena atom-atom karbon yang larut mempunyai ukuran
jari-jari atom yang jauh lebih kecil dari pada ukuran atom besi, maka atom-atom karbon akan masuk ke permukaan baja dan mengisi ruang-ruang kosong di antara
atom-atom besi secara interstisi sisipan, sehingga akan terbentuk larutan padat interstisi karbon dalam besibaja. Terbentuknya larutan padat interstisi ini akan
menyebabkan peningkatan kekerasan dari baja. Selain terbentuknya larutan padat interstisi, atom-atom karbon yang masuk ke permukaan akan berikatan kuat
dengan atom-atom permukaan atom-atom Fe membentuk fase baru yang disebut fasa karbida besi yang mempunyai sifat yang keras.
Dalam penelitian yang dikerjakan oleh Bangun Pribadi dkk tentang proses pengerasan permukaan baja St 40 dengan metode carburizing plasma lucutan
pijar, didapatkan bahwa lamanya waktu pendeposisian mempengaruhi kualitas kekerasan yang dihasilkan, karena menambah jumlah atom karbon yang tersisip
ke dalam permukaan atom Fe. Pengujian karburasi ini dikerjakan dengan variasi suhu 150
o
C, 200
o
C, 250
o
C dan 300
o
C serta variasi waktu penahanan 30, 60, 90, 120, dan 150 menit. Hasil dari proses karburisasi diperoleh peningkatan kekerasan
permukaan sebesar 194,51 yaitu dari 197,54 KHN menjadi 581,78 KHN pada suhu 300
o
C dan waktu 120 menit. Jika suhu semakin tinggi maka getaran atom- atom subtrat atom-atom Fe akan tinggi pula dan membuat jarak atom semakin
besar, sehingga atom-atom karbon akan lebih mudah berdifusi di antara celah- celah atom Fe. Banyaknya atom-atom karbon yang terdifusi ke permukaan
spesimen menjadikan kerapatan permukaan subtrat meningkat, sehingga kekerasan permukaan spesimen pun meningkat.
Universitas Sumatera Utara
Pada saat proses carburizing dengan waktu pendeposisian kurang dari 120 menit, atom-atom karbon belum secara maksimal mengisi ruang di antara atom-
atom Fe, sehingga pada permukaan subtrat masih banyak terdapat ruang sisipan yang belum terisi oleh atom-atom karbon, akibatnya kekerasan belum maksimal.
Pada saat proses carburizing dengan waktu pendeposisian lebih dari 120 menit, atom-atom karbon yang terdeposisi ke dalam permukaan subtrat akan semakin
banyak seiring dengan lamanya waktu pendeposisian. Hal ini akan menyebabkan terjadinya penumpukan atom-atom karbon pada permukaan subtrat sehingga yang
terbentuk bukan lagi sebagai ikatan karbida besi, melainkan hanya merupakan tumpukan atom-atom karbon. Jika waktu yang diberikan untuk proses carburizing
plasma lucutan pijar semakin lama, maka kekerasan subtrat akan semakin turun. Hal ini berarti bahwa penambahan waktu hanya akan menyebabkan pemborosan
waktu dan biaya Pribadi dkk, 2008.
4.3.1.3. Penelitian NiKaNa
