Pengaruh Tekanan dan Lama Plasma Nitriding Terhadap Kekerasan dan Laju Korosi Baja Tahan

Abstract

Baja tahan karat martensitik AISI 410 diaplikasikan secara luas dalam bidang industri maupun peralatan kedokteran. Sifat tahan karat baja AISI 410 dapat ditingkatkan dengan memberikan perlakuan permukaan dengan plasma nitriding. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh lapisan tipis nitrogen terhadap kekerasan, laju korosi, komposisi dan struktur mikro hasil proses plasma nitriding pada baja tahan karat AISI 410. Metode yang digunakan adalah plasma lucutan pijar DC. Parameter Plasma nitriding yang digunakan adalah variasi tekanan 1,6; 1,8 dan 2,0 mbar dan variasi waktu 1, 2, 3, 4, 5 dan 6 jam dengan suhu konstan 350ºC. Pengujian kekerasan dilakukan menggunakan mikro-Vickers hardness tester, pengujian korosi dilakukan menggunakan potensiostat dengan media korosi NaCl 0,7% dan pengujian struktur mikro menggunakan SEM dan EDS. Hasil penelitian ini memperlihatkan kekerasan tertinggi AISI 410 dengan proses plasma nitriding sebesar 278,1 VHN, dimana kekerasan material dasar sebesar 210,2 VHN. Kondisi optimum ini terjadi pada P = 2,0 mbar dan t = 6 jam. Hasil pengujian korosi diperoleh nilai arus korosi material dasar sebesar 2,32 µA/cm², dari hasil pengujian menunjukkan kecenderungan menurun hingga mencapai nilai terendah sebesar 0,04 µA/cm . Kondisi optimum terjadi pada P = 1,6 mbar dan t = 6 jam dan P = 2,0 mbar dan t = 5 jam. Dari analisa komposisi dan struktur mikro menggunakan EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) dan SEM (Scanning Electron Microscope), menunjukkan pada kondisi kekerasan optimum kandungan nitrogen sebesar 5,73 mass% or 16,91 at%. Berdasarkan diagram fase Fe-N, nitrogen dengan kandungan 5,73 mass% or 16,91 at% adalah membentuk fase baru mendekati fase Fe N.