LAPORAN PENELITIAN

Optimasi Pupuk Nitrogen pada Proses Pack Nitridingterhadap Karakteristik Permukaan Baja AlSl 420

Oleh :

Putu Hadi Setyarini, ST., MT.lr. Erwin Sulistyo, MT

Yoni SudanaZainul lshafil Hayyi

Telah Dilaksanakan dengan Dana DIPADengan Kontrak Nomor 211H106/PG/2010

TEKNIK MESIN / FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS BRAWIJAYA

2010

1. Judul Penelitian :

2. Ketua Penelitia. Nama Lengkapb. Jenis Kelaminc. NIPd. Jabatan StruHrale. Jabatan Fungsionalf. Fakultas / Jurusang. Pusat Penelitianh. Alamati. Telepon / Faksj. Alamat Rumahk. Telepon / Fks / Email

3. Anggota Penelitia. Nama anggota | ; lr. Erwin Sulstyo, MTb. Nama anggota ll : YoniSudanac. Nama anggota lll : Zainul lshafil Hayyi

4. Jangka Waktu Penelitian : 6 bulan5. Pembiayaan

d. Jumlah biaya yang diajukan ke DIPA

e. Jumlah biaya yang diajukan dari institusi lain: -

HALAMAN PENGESAHAN

Optimasi Pupuk Nitrogen pada Proses Pack Nitridingterhadap Karakteristik Permukaan Baja AlSl 420

Putu Hadi Setyarini, ST., MTLIP19770806 200312 2 001

Kepala Laboratorium Pengujian BahanAsisten AhliTeknik / MesinLaboratorium Pengujian BahanFakultas Teknik Jurusan Mesin Universitas Brawijaya0341 - 554291

Jl. Watu Mujur ll/S, Malang08 1 555848806 I putu_hadi@brawijaya.ac. id

: Rp. 10.000.000,- ( Sepuluh JutaRupiah )

Menyetujui,Ketua BPP

Dr.NIP. 19581126 198609 1 001

PutuNIP

Malang, 6 September 2010

Ketu

Hadi/Setyarini, ST, MT1 9770806 200312 2 0A1

Prof. lr.NIP.

Mengetahui,Dekan

Harnen Sulistio, M.Sc., Ph.D1957A527 198403 I 002

RINGKASAN

Nitriding adalah suatu proses pengerasan permukaan yang digunakan untuk

nreningkatkan sifat mekanik permukaan suatu baja dengan cara mendifusikan nitrogen aktifke dabm bgam. Kemudian terjadi persenyawaan nitrogen dengan logam membentuk nitridayang sangat keras. Baja yang sering dvnitriding adalah baja Al-Cr-Mo karena aluminium,xrorn dll. mudah membentuk dengan nitrida dalam proses pack nitriding. Proses ini

dlbkukan dengan memanaskam baja di bawah suhu transformasi dalam lingkungannfirogen. Baja AfSl 420 merupakan jenis baja yang cocok dilakukan perlakuan pack nitridingkarena memiliki kandungan Cr yang cukup tinggi berkisar 12,15% Cr, dalam aplikasi bajaAlSl 420 digunakan sebagai injectian maulding yang mengalami gesekan dengan materiallain yang akan mengakibatkan terjadinya kerusakan atau keausan. Pada penelitian inipenulis menganalisa pengaruh temperatur dan pupuk nitrogen pada proses pack nitridingterhadap kekerasan permukaan AlSl 420 hasil stres relieving. Proses stress relieving iniciilakukan utk menghilangkn tegangan dalam akiat dari pemotongan.

Variasitem-peratur yang digunakan sebesar 4200C, 47loQ,5200C, 5700C dan 6200Cdengan sumber nitrogen berasaldari urea dan ZA. Benda ujidan media nitriding dimasukankedalam wadah baja kemudian wadah tersebut dimasukan kedalam dapur listrik, adapunoada wadah pertama sampai kelima menggulrakan 100% pupuk urea seberat 100 gramoengan temperatur 4200c, 4700c, 5200c, 5700C dan 6200C waktu penahanan selama 5 jam.Sedangkan pada proses keenam sampai kesepuluh menggunakan jumlah pupuk ZA seberat100 gram dengan temperatur pemanasan dan waktu tahan yang sama. Demikian juga packnrtding difakukan dengan memvariasikan holding frme yaitu 3 jam, 4 jam, 5 jam, 6 jam dan7 jar-l re,da suhu 570oC

Hasil proses pack nitriding terhadap AlSl 420 menunjukan peningkatan kekerasanpermukaan dengan nilai kekerasan tertinggi 566 VHN (urea) dan 252 VHN (ZA) pada:emperatur proses 5700C. Namun penambahan temperatur proses menyebabkan nitrogennen.yadi tidak stabil dalam proses pack nitriding sehingga nilai kekerasan permukaan padaASI 420 mengalami penurunan nilai kekerasan permukaan untuk spesimen yang diprosessack nitriding pada temperatur 620"C. Kekerasan permukaan baja AlSl 420 setelah sfress.ee,ing bernilai 212 VHN. Kemudian dari hasil penelitian ini didapatkan hubungan antaracenarnbahan holding fme proses pack nitriding dan nilai kekerasan permukaan dimana3engan lama holding time 3,4, 5, 6 dan 7 jam didapatkan nilai kekerasan yang semakin

"nenirgkat yaitu berturut - turut : 543; 551 ; 566; 573 dan 584 VHN untuk media pupuk Urea.Dari nilai kekerasan permukaan setefah pack nitriding media pupuk Urea diketahui terdapatpeningkatan kekerasan permukaan lebih dari 250% dari pada sebelum proses pack nitriding.Kemudian untuk media pupuk ZA berturut * turut : 226; 228; 252;261 dan 272 VHN ataudapat dikatakan peningkatan kekerasan permukaan berkisar antara 6 % sampai 30% darieada sebefum pack nitiding media pupuk ZAHasil penelitian ini juga menunjukanpenggunaan urea pada proses pack nitriding menghasilkan nilai kekerasan yang lebih tinggidi bandingkan pupuk ZA.

l(ata kunci : AlSl 420, kekerasan permukaan, pack nitriding, pupuk nitrogen, temperatur,waktu holding

DAFTAR PUSTAKA

Amstead. B.H, F.Osatawaid, P, l.Begeman.M, Djaprie.s, 1922, Teknologi Mekanika,

Jilid I, Ul-Erfangga, Jakarta.

Avner, Sidney H. 1974. Introduction to Physical Metallurgy, Jilid l. Mc Graw-Hill

Kogakusha. New York

DonnyAndryanto, 2004, Pack Nitriding pada Baja Karbon Rendah yang Dideformasi,

Tugas Akhir S1, lTB, Bandung.

Hamdani R.A, 1998, Perbandingan Umur Pahat dan Karakteristik Metalurgi Terhadap

Dua Jenis Material H$S, Tugas Akhir 52, lTB, Bandung.

Sugito. B, Pengaruh Annneling Terhadap Sifat Fisis dan Mekanis Pahat HSS dengan

Paduan Utama Crom, Media Mesin Vo1.6 no.1 januari2005, UMS, Surakarta.

$urdia.T, saito, s, 2000, Pengetahuan Bahan Teknik., cetakan ke-5 Pradya paramita

Jakarta.

33