Karburisasi dengan Zat Cair Liquid Carburizing Pengujian Kekerasan

b. Karburisasi dengan Zat Cair Liquid Carburizing

Karburisasi ini dilakukan dengan rendaman air garam yang terdiri dari karbonat natrium sodium dan sianida natrium yang dicampur dengan salah satu bahan klorid barium. Proses karbonisasi dengan perantara zat cair sesuai untuk menghasilkan suatu lapisan yang tebalnya sekitar 0,3mm Daryanto dan Amanto, 1999: 87. Karburisasi dengan perantara zat cair dilaksanakn pada suhu antara 850 ⁰C-950⁰C Vijendra, 1998 : 345. Keuntungan karburisasi dengan perantara zat cair adalah pengarangan yang pesat, merata kesemua arah dan mendalam tanpa ada bagian yang lunak, serta permukaan tetap rata oleh karena itu hanya dibutuhkan sedikit pengasahan schonmetz, 1985 : 68. Pada “Gambar 2.3 “ kedalaman karburisasi yang terdalam untuk penahanan selama dua jam ditunjukkan pada suhu 930 ⁰C yaitu dengan menghasilkan sebesar lebih kurang dari 0,85mm. Gambar 2.4 Grafik untuk Menentukan Waktu Karborisasi dalam Bahan Karborisasi Cair Beumer, 1980 : 43 Universitas Sumatera Utara

c. Karburisasi dengan perantara zat gas Gas Carburizing

Pelaksanaan dengan cara ini adalah benda kerja yang sudah dibersihkan dengan baik serta bebas dari minyak dan rongga terak dimasukkan kedalam oven yang dapat di tutup kedap. Dalam oven dipusuri gas pengarangan pada suhu pemijaran sehingga zat arang menyusup kedalam benda kerja Schonmentz, 1985 : 68. Lapisan yang dapat dihasilkan adalah dengan tebal 1 mm dan memerlukan waktu sekitar 4 jam. Seperti reaksi gas carburizing dibawah ini. Gambar 2.5 Reaksi Utama Gas Carburizing

2.3.2 Nitriding

Proses nitriding adalah proses pengerasan permukaan, yang menggunakan bahan dan suhu pemanasan yang berlainan Erik Thelning,1984:495. Logam dipanaskan sampai 510 C didalam lingkungan gas ammonia dan nitrogen selama bebrapa waktu. Nitrogen yang diserap oleh logam akan membentuk nitrida yang keras yang tersebar merata pada permukaan logam. Telah dibuat logam paduan khusus untuk proses ini. Alumanium sebanyak 1 sampai 1,5, berkombinasi dengan gas membentuk partikel dan stbil dan keras. Suhu pemanasan berkisar antara 495 C - 565 C. Pada nitriding cair liquit nitriding digunakan garam sianida cair sedang suhhunya dipertahankan dibawah daerah transpormasi. Penyerapan nitrogen lebih mudah sedang karbon yang Universitas Sumatera Utara menyerap lebih sedikit dibandingkan proses cyaniding atau karburisasi. Dapat dicapai ketebalan 0,03 mm – 0,30 mm. Pada proses nitriding terbentuk lapisan permukan yang sangat tinggi dengan kekerasan antara 900 – 1100 Brinell. Pengaruh unsur paduan tertentu lebih kuat dari pada baja biasa dan lebih mudah perlakuan panasnya. Sebaiknya jenis ini dientuk dan mengalami perlakuan panas sebelum nitriding. Karena selama nitriding tidak terbentuk kerak. Perlakuan nitriding tidak mempengaruhi struktur dan sifat sifat bagian dalam karena tidak di berlakukan pencelupan, kemungkinan terjadinya distorsi, retak atau perubahan lainnya kecil sekali. Permukaan luar tahan korosi, khususnya dalam air, kabut air garam alkali minyak kasar atau gas alam. Proses nitriding dilakukan dengan tujuan: a. Mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggi b. Meningkatkan ketahanan pakai dan sifat “antigalling” c. Meningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahan d. Meningkatkan ketahanan terhadap korosi e. Meningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan tem peratur sampai temperatur nitriding. Keuntungan dari proses nitriding yaitu : • Permukaan lebih keras dan tahan aus. • Ketahanan tempering dan kekerasan pada temperatur tinggi • Kekuatan fatiguenya tinggi. • Meningkatkan ketahanan korosi untuk baja yang bukan stainless steel. • Kestabilan dimensinya tinggi. Universitas Sumatera Utara Keuntungan lain yang diperoleh dengan proses nitriding ialah : distorsi dan deformasi minimum, karena temperatur pemanasan rendah. Reaksi dari proses ini adalah 2NH 3 – 2N fe + 3H 2 Erik Thelning, 1984 : 496. Berikut mikrostruktur baja hasil pengerasan permukaan dengan nitrida. a single stage nitriding, b double stage nitriding Gambar 2.6 Mikrostruktur Baja Hasil Pengerasan Permukaan dengan Nitrida.

2.4 Pengujian Kekerasan

Kekerasan logam didefinisikan sebagai ketahanan terhadap penetrasi, dan memberikan indikasi cepat mengenai perilaku deformasi Smallman, 2000. Alat uji kekerasan menekankan bola kecil, piramida atau kerucut ke permukaan logam dengan beban tertentu, dan bilangan kekerasan Brinell atau piramida Vickers diperoleh dari diameter jejak. Kekerasan dapat dihubungkan dengan kekuatan luluh atau kekuatan tarik logam, Karena sewaktu indentasi, material di sekitar jejak mengalami deformasi plastis mencapai beberapa persen regangan tertentu. Bilangan kekerasan Vickers VPN didefinisikan sebagai beban dibagi luas permukaan jejak piramida dan dinyatakan dalam satuan kgfmm 2 dan besarnya sekitar tiga kali tegangan luluh untuk material yang tidak mengalami pengerasan kerja yang berarti. Bilangan kekerasan Brinell BHN diberikan oleh persamaan Universitas Sumatera Utara 2.2. Dimana bilangan Brinell didefinisikan sebagai tegangan PA, dalam satuan kgfmm 2 , diamana P adalah beban dan A adalah luas permukaan kutub bola yang membentuk indentasi. Jadi, BHN = � � 2 � 2 �10 − [10 − � � � � 2 ] 1 2 � � ……………..2.2 dimana d adalah diameter jejak dan D adalah diameter indentor. Agar diperoleh hasil yang kosisten maka rasio dD harus kecil dan diusahakan agar tetap konstan. Dengan begini nilai BHN untuk material lunak adalah sama. Pengujian kekerasan penting, baik untuk pengendalian kerja maupun penelitian, khususnya bilamana diperlukan informasi mengenai getas pada suhu tinggi.

2.5 Analisa Struktur Butir