Abstract

Material yang paling banyak digunakan di industri adalah baja, karena baja adalah material yang memiliki sifat kemampukerasan yang baik dan relatif ulet. Penggunaan material baja diimbangi dengan penggunaan material besi cor. Besi cor, diantaranya FC 25 sering digunakan di dunia industri dan memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan baja, yaitu material yang relatif lebih murah, memiliki sifat mampu cor (castability) yang baik, menahan getaran lebih baik dan sifat mampu mesin yang relatif lebih baik. Pengurangan fungsi suatu komponen mesin 70% disebabkan oleh kerusakan pada permukaan logam yang meliputi keausan (55%) dan korosi (15%). Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan aus material FC 25 dengan proses powder nitriding, yaitu proses perlakuan panas kimia yang bertujuan untuk meningkatkan kekerasan pada permukaan dengan jalan mendifusikan atom nitrogen ke permukaan spesimen pada temperatur 500 – 590°C. Powder nitriding menghasilkan lapisan putih (white layer) yang terdiri dari senyawa γ’ (Fe4N) dan ε -(Fe2-3N) dan memiliki kekerasan tinggi. Ada tiga variabel yang berpengaruh terhadap proses powder nitriding, yaitu degree of availability (d.o.a) urea atau derajat ketersediaan urea, holding time dan suhu. Dalam penelitian ini, dilakukan enam variasi variabel, yaitu d.o.a 0,1 ; holding time 1,5 jam, d.o.a 0,1 ; holding time 2,5 jam, d.o.a 0,1 ; holding time 3,5 jam, d.o.a 0,2 ; holding time 1,5 jam, d.o.a 0,2 ; holding time 2,5 jam, dan d.o.a 0,2 ; holding time 3,5 jam, sementara suhu menjadi variabel tetap yaitu 550°C. Dihasilkanlah enam spesimen yang memiliki lapisan white layer, dimana lapisan paling tebal terbentuk pada spesimen d.o.a 0,2 ; holding time 3,5 jam dengan tebal rata – rata 11,024 μm, sementara lapisan paling tipis berada pada spesimen d.o.a 0,1 ; holding time 1,5 jam dengan tebal rata – rata 3,24 μm. Pengujian keausan dalam kondisi basah dengan menggunakan media oli, dan dalam kondisi kering tanpa menggunakan media apapun, didapatkan kehilangan berat hasil uji keausan dalam satuan gram/jam. Kehilangan berat rata - rata terbesar berada pada spesimen awal, yaitu 0,0568 gr/jam pada kondisi basah dan 0,3243 gr/0,5 jam pada kondisi kering, sementara kehilangan berat rata - rata terkecil berada pada spesimen d.o.a 0,2 ; holding time 3,5 jam, yaitu 0,0036 gr/jam pada kondisi basah dan 0,1472 gr/jam pada kondisi kering. Kehilangan berat rata – rata terbesar yang terjadi diantara spesimen pasca nitriding adalah spesimen d.o.a 0,1 ; holding time 1,5 jam, yaitu 0,0131 gr/jam dalam kondisi basah dan 0,2215 gr/0,5 jam dalam kondisi kering. Pengaplikasian FC 25 pasca nitriding ini ditujukan untuk roda gigi dengan beban kerja ringan dalam kondisi keausan basah dan front disc brake pada mobil dalam kondisi keausan kering. Disimpulkan bahwa semakin tinggi d.o.a urea dan semakin lama holding time proses powder nitriding maka lapisan white layer akan semakin tebal dan spesimen semakin tahan aus, sehingga powder nitriding ini berhasil meningkatkan ketahanan aus material FC 25. Saran penelitian, meliputi : beban yang dipilih dalam uji keausan seharusnya disesuaikan dengan beban yang terjadi pada roda gigi dan front disk brake, dilakukan uji ketahanan korosi, penelitian lebih lanjut tentang pengaruh porositas yang tinggi pada FC 25 terhadap nitridasi yang terjadi, dan uji impact serta uji tarik. Kata kunci : Keunggulan besi cor, FC 25, Keausan, Powder Nitriding, d.o.a, holding time, White Layer, Kehilangan berat

Full Text