ANALISA WAKTU PEMANASAN DAN TEMPERATUR PEMANASAN PADA PROSES BLACKENING BAJA ST41 BENTUK PLAT DAN SILINDER TERHADAP KETEBALAN DAN  UJI TARIK

ANALYSIS OF HEATING TIME AND HEATING TEMPERATURE ON THE ST41 STEEL BLACKENING PROCESS FOR PLATE AND CYLINDER ON THICKNESS AND TENSILE TEST

Baja ST41 merupakan jenis baja dengan kandungan karbon sedang (medium carbon steel) yang mana campurannya terdiri dari pearlite dan ferrite, kandungan baja ST41 setara dengan baja S40C (JIS, G4051), dengan komposisi paduan 0,5 – 0,35% Si, 0,37 – 0,43% C, 0,60 – 0,90% Mn. Baja ST41 sering kali digunakan untuk komponen mesin misal poros, rantai, gear dan skrup yang mana merupakan komponen dengan toleransi yang tinggi. Maka dari ketentuan tersebut, diperlukan pelapisan yang memiliki keunggulan tidak menambah dimensi benda secara signifikan saat melapisi komponen, serta agar lebih tahan terhadap serangan lingkungan ataupun laju korosi. Blackening atau pelapisan black oxide merupakan salah satu bentuk pelapisan konversi kimia yaitu terbentuk dari reaksi antara unsur besi dengan garam pengoksidasi, reaksi ini membentuk lapisan tipis berwarna hitam pada spesimen logam. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh waktu pemanasan dan temperatur pemanasan pada proses blackening baja ST 41 terhadap ketebalan dan uji tarik. Bahan penelitian merupakan baja ST41 bentuk plat dan silinder yang dicelupkan dalam larutan garam pengoksidasi dari campuran 50% Aquades (H2O), 30% Natrium Hidroksida (NaOH), 10% Natrium Nitrit (NaNO2) dan  10% Natrium Nitrat (NaNO3)  dengan variasi waktu 30 menit, 60 menit, dan 90 menit serta dan variasi temperatur 100ºC, 150ºC dan 200ºC. Hasil penelitian ini mendapatkan nilai tertinggi pada hasil uji ketebalan lapisan adalah pada temperatur pelapisan 150ºC dan waktu pelapisan 30 menit, dengan nilai rata-rata ketebalan lapisan 19,05 μm untuk spesimen berbentuk plat, dan 19,11 μm untuk spesimen berbentuk silinder. Sedangkan pada pengujian tarik semakin tinggi waktu dan temperatur dalam proses pemanasan maka hasil uji tarik semakin rendah. Hasil uji tarik tertinggi pada penelitian ini adalah pada temperatur pelapisan 100ºC dan waktu pelapisan 30 menit dengan nilai rata-rata uji tarik 38,8 KN untuk spesimen berbentuk plat dan 34,8 KN untuk spesimen berbentuk silinder.

ST41 steel is a type of steel with a medium carbon content (medium carbon steel) which mixture consists of pearlite and ferrite, ST41 steel content is equivalent to S40C steel (JIS, G4051), with an alloy composition of 0.5 – 0.35% Si , 0.37 – 0.43% C, 0.60 – 0.90% Mn. ST41 steel is often used for machine components such as shafts, chains, gears and couplers which are components with high tolerances. Therefore, from these provisions, it is necessary to have a coating that has the advantage of not adding to the dimensions of the object significantly when coating components, and to be more resistant to environmental attacks or corrosion rates. Blackening or black oxide coating is a form of chemical conversion coating that is formed from the reaction between iron elements and oxidizing salts, this reaction forms a black thin layer on metal specimens. The purpose of this study was to determine the effect of heating time and heating temperature on the ST 41 steel blackening process on the thickness and tensile test. The research material is ST41 steel in the form of plates and cylinders which are immersed in an oxidizing salt solution from a mixture of 50% Aquades (H2O), 30% Sodium Hydroxide (NaOH), 10% Sodium Nitrite (NaNO2) and 10% Sodium Nitrate (NaNO3) with time variations 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes as well as temperature variations of 100ºC, 150ºC and 200ºC. The results of this study obtained the highest value in the coating thickness test results at a coating temperature of 150ºC and a coating time of 30 minutes, with an average layer thickness of 19.05 m for plate-shaped specimens, and 19.11 m for cylindrical specimens. While in tensile testing, the higher the time and temperature in the heating process, the lower the tensile test results. The highest tensile test results in this study were at a coating temperature of 100ºC and a coating time of 30 minutes with an average tensile test value of 38.8 KN for plate-shaped specimens and 34.8 KN for cylindrical specimens.

Keywords: ST41 steel, blackening, thickness, tensile test.