Pelapisan dengan metode pack cementation akan menghasilkan lapisan yang lebih kuat dibanding dengan metode electroplating. Pada metode electroplating, hanya
akan terjadi ikatan adhesi antar permukaan substrat dengan logam pelapisnya, sehingga lapisan yang menempel pada substrat tidak terlalu kuat. Sedangkan pada metode pack
cementation , akan terjadi proses difusi atom milik logam pelapis menuju substrat.
Sehingga pelapisan permukaan yang terjadi akan sangat kuat bahkan akan terjadi proses alloying perpaduan antara logam dasarsubstrat dengan logam pelapis. Proses
pack chromizing pada prinsipnya sama dengan proses cementation. Pada proses ini
bahan baja yang akan dilapisi dibungkus dalam bubuk yang mengandung Kromium Cr
2
O
3
dan bahan garam halida seperti NH
4
CL, NH
4
Br dan NH
4
I. Penambahan amonium klorida dimaksudkan untuk membentuk gas aktif Actifator yang membantu
mempercepat proses difusi atom-atom Cr ke dalam substrat. Rusianto dkk, 2002
2.6 Nikel 2.6.1 Sifat-Sifat Nikel
Nikel Ni, besi Fe, dan kobalt Co adalah logam yang termasuk dalam kelompok transisi dari seri ke-empat pada tabel periodik unsur. Ni temasuk dalam grup VIIIB
dengan nomor atom 28 dengan sifat-sifat sebagai berikut: 1.
Struktur Kristal. Struktur normal dari nikel seluruh rentang waktu sampai mencapai titik leleh adalah FCC Face Center Cubic, panjang kisi dalam bentuk FCC secara
konstan adalah 0,35167 nm 20°C 2.
Massa Jenis. Massa jenis nikel pada suhu 25°C adalah 8,902 gcm
3
. Massa jenis nikel pada titik didihnya adalah 7,9 gcm
3
. 3.
Sifat Termal. Suhu mencair dan mendidihnya nikel adalah pada suhu 1453°C dan 2730°C. Koefisien suhu ekspansi bernilai 13,3 µmm.K pada suhu 0 sampai 100°C.
Konduktivitas suhu bernilai 82,9 Wm.K pada suhu 100°C. 4.
Sifat Mekanik. Nilai kekerasan yang terendah pada anil nikel dengan kemurnian yang tinggi adalah 64 HV 35 HRB. Perlakuan pendinginan dan impuritas
meningatkan kekerasan. J.R. Davis 2006
2.6.2 Keuntungan dan Kelemahan Pelapisan Nikel
Elektrodeposisi nikel adalah salah satu proses penyepuhan logam yang paling umum, kebanyakan dari produksi nikel digunakan untuk pelapisan. Satu kelebihan
Universitas Sumatera Utara
dari nikel adalah kecendrungan untuk pasivasi yakni menyediakan ketahanan korosi dalam sejumlah media, khususnya di air, alkali, asam organic dan mineral.
Keuntungan pelapisan nikel: 1.
Nikel memiliki ketahanan aus yang relatif baik, yang dapat ditingkatkan dengan paduan atau dengan pendeposisian logam yang lebih keras atau paduannya pada
permukaan lapisan tipis. 2.
Kekerasan yang relatif tinggi. Pendeposisian Ni secara elektrokimia, lebih keras dari kebanyakan bahan logam.
3. Daktilitas yang baik, terutama ketika diendapkan dari larutan sulfamate.
4. Properti anti-difusi yang sangat baik. Nikel secara luas digunakan sebagai lapisan
penghalang pendifusian bahan substrat untuk masuk cth emas atau sebaliknya. 5.
Konduktivitas listrik yang relatif baik. 6.
Nikel menunjukkan ketahanan korosi yang baik pada media konvensional, pada lingkungan kelembapan yang tinggi atau lingkungan alkali atau asam organik.
7. Deposit nikel mudah untuk disolder dengan alat solder konvensional. Nikel tidak
ikut berdifusi pada solder. 8.
Pelapisan nikel hitam memperlihatkan properti penyerapan cahaya yang baik dan pelepasan panas yang efesien.
9. Kehalusan, kecerahan, dan pendifusian yang merata dapat diperoleh tanpa
polishing. Kelemahan pelapisan nikel:
1. Setelah nikel dideposisikan pada besi, sifat mekanik dari substrat lebih memburuk,
khususnya pada saat pendeposisian kecerahan, salah satu alasannya adalah hidrogenasi.
2. Nikel tidak stabil dalam media sulfur-berisi, pada amonia, dalam atmosfer klor
lembab. 3.
Nikel tidak memberikan lapisan pelindung kepada baja. Pelapisan yang tidak kontiunitas dapat menyebabkan dan mempercepat korosi dari baja.
4. Nikel adalah logam magnetik, oleh sebab itu nikel tidak dapat digunakan pada
bahan yang tidak memiliki sifat magnet. 5.
Deposit nikel mungkin sering mengelupas dari logam dasar.
Universitas Sumatera Utara
Deposisi Nikel sangat sensitif terhadap pengotor dalam elektrolit. Gamburg, 2011
2.6.3 Nikel dan Paduannya
Nikel dan paduannya sangat penting dalam industri modern karena kemampuan untuk menahan berbagai kondisi yang berat yakni yang melibatkan lingkungan korosif, suhu
yang tinggi, dan kombinasi dari dua keadaan ini. Ada beberapa alasan untuk memilih kemampuan ini yakni, nikel murni adalah ulet dan tangguh karena memiliki struktur
FCC face centered cubic sampai dengan titik leleh 1453°C. Oleh karena itu, nikel dan paduan nikel mudah dibuat dengan konvensional dan menawarkan transisi perilaku
ulet-getas pada perilaku logam dan paduannya, termasuk baja. Pemakaian logam dapat dilihat melalui gambar 2.2.
Nikel memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi dalam suasana normal, dalam asam non-oxidizing, dan korosi oleh alkali. Sehingga nikel baik dikembangkan
pada paduan khusus untuk memanfaatkan sifat unik unsur paduan tertentu.J.R Davis, 2006
Gambar 2.2 Paduan elemen yang digunakan dalam Nikel-Paduan.
Tinggi blok menunjukkan jumlah yang mungkin hadir. Elemen menguntungkan ditandai dengan arsir silang dan elemen berbahaya ditandai dengan garis horizontal.
J.R Davis, 2006
2.7 Karakteristik Pengujian Material
