Karakterisasi Mekanis dan Fisis Lapisan Diamond-Like Carbon (DLC) dengan Teknik Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (PACVD) Pada Permukaan Tool Steel HSS

Abstract

Baja perkakas HSS (High Speed Steel) banyak digunakan pada aplikasi bidang teknik terutama sebagai alat iris / potong. Bahan ini masih mempunyai kelemahan yaitu cepat aus dan terkorosi, dan kelemahan tersebut dap at dikurangi dengan memberi lapisan tertentu pada permukaannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh lapisan Diamond Like Carbon (DLC) dan perlakuan panas quenching dan tempering terhadap sifat fisis dan mekanis permukaan baja HSS. Sifat fisis yang akan diteliti adalah struktur mikro, sedang sifat mekanis yang ingin diketahui adalah kekerasan, laju keausan dan laju korosi. Baja HSS memiliki variasi komposisi kimia (% berat): 0,75-1,5 C; Co > 12; V > 5; 4-4,5 Cr; 10-20 W dan Mo. Pelapisan DLC dilakukan dengan teknik Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (PACVD) dengan variasi lama pelapisan (1, 2, 3, 4, 5 dan 6 jam) pada suhu 300 oC dengan variasi tekanan 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 dan 2,0 mbar. Bahan pelapis DLC bersumber dari gas methane atau ethane yang dialirkan ke dalam dapur bersama dengan Argon (Ar). Kekerasan permukaan dapat diketahui dengan menggunakan alat uji kekerasan mikro Vickers, laju keausan diperoleh dengan uji keausan sedangkan struktur mikro diamati dengan mikroskop optik. Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan lapisan DLC bervariasi sesuai lama pelapisan dan variasi tekanan. Pelapisan DLC dengan lama pelapisan 4 jam dan tekanan 1,8 mbar dapat menurunkan kekerasan permukaan tool steel HSS sebesar 62% disertai dengan peningkatan keuletan.