ANALISIS PENGARUH VARIASI TEMPERATUR SURFACE HARDENING METODE KOMBINASI CARBURIZING DAN NITRIDING TERHADAP KEKERASAN DAN KOMPOSISI KIMIA BAJA KARBON RENDAH SS 400

Analysis of the Influence of Temperature Variation in Combined Carburizing and Nitriding Surface Hardening Method on Hardness and Chemical Composition of Low Carbon Steel SS 400

    Pemakaian material ferro yang banyak digunakan salah satunya adalah baja. Baja merupakan paduan dari besi dan karbon. Kandungan karbon yang terdapat pada baja maksimal 2% dan terdapat unsur lainnya juga untuk memperbaiki sifat mekanisnya. Baja karbon rendah adalah baja yang kandungan karbonnya kurang dari 0,25%. Baja karbon rendah banyak digunakan karena keunggulan sifatnya yaitu memiliki keuletan yang tinggi serta  mudah untuk diproses dalam pemesinan. Disamping keunggulan dari sifat fisiknya, baja memiliki nilai ekonomis yang tinggi sehingga di industri banyak   yang menggunakan baja sebagai material sesuai dengan variasi baja yang dibutuhkan. Baja karbon rendah memiliki kekurangan sifat. Baja karbon rendah memiliki tingkat kekerasan yang rendah sertak memiliki ketahanan aus yang buruk.

    Pada penelitian saat ini menggunakan metode surface hardening kombinasi carburizing dan nitriding dengan material yang di pakai adalah baja karbon rendah SS 400. Pada penelitian ini menggunakan variasi temperatur carburizing 850⁰C, 900⁰C dan 950⁰C dan proses nitriding dengan temperatur 500⁰C. Hasil dari surface hardening tersebut akan dikarakterisasi menggunakan alat uji mikro vickers untuk mengetahui kekerasan dan SEM – EDX (Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) untuk mengetahui karakteristik perubahan struktur kimianya.

    Diperoleh variasi temperatur carburizing dan nitriding pada proses surface hardening memiliki pengaruh terhadap tingkat kekerasan dan komposisi kimia yang dihasilkan. Dari uji micro vickers spesimen dengan temperatur carburizing 950⁰C memiliki tingkat kekerasan paling tinggi dengan hasil 515 HV, hasil uji SEM – EDX menunjukkan komposisi kimia kadar C meningkat seiring dengan peningkatan temperatur pada proses carburizing, kadar C paling tinggi ditunjukkan pada perlakuan surface hardening kombinasi carburizing 950⁰C dan nitriding 500⁰C dengan kadar C sebesar 15,76 %.

    One of the most commonly used ferrous materials is steel. Steel is an alloy of iron and carbon. The carbon content in steel is a maximum of 2% and there are other elements to improve its mechanical properties. Low carbon steel is steel whose carbon content is less than 0.25%. Low carbon steel is widely used because of its superior properties, namely having high ductility and being easy to process in machining. Apart from its superior physical properties, steel has high economic value so that many industries use steel as a material according to the variety of steel required. Low carbon steel has a lack of properties. Low carbon steel has a low hardness level and has poor wear resistance.

      In the current research, the surface hardening method is used, a combination of carburizing and nitriding, with the material used being SS 400 low carbon steel. In this research, various carburizing temperatures of 850⁰C, 900⁰C and 950⁰C are used and the nitriding process is at a temperature of 500⁰C. The results of surface hardening will be characterized using a Vickers micro test tool to determine hardness and SEM - EDX (Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) to determine the characteristics of changes in chemical composition.

    It was found that variations in carburizing and nitriding temperatures in the surface hardening process had an influence on the level of hardness and chemical composition produced. From the micro Vickers test, the sample with a carburizing temperature of 950⁰C had the highest level of hardness with a result of 515 HV, the SEM – EDX test results showed that the chemical composition of the C content increased along with increasing temperature in the carburizing process, the highest C content was shown in the surface hardening treatment with carburizing 950⁰C and nitriding 500⁰C with a C content of 15.76%.

Keywords : surface hardening, Combination method of Carburizing and Nitriding, Low Carbon Steel SS400