Pengerasan Permukaan Pisau Hammer Mill AISI 1022 dengan Metode Nitridasi dalam Larutan Campuran Kalium Nitrat dan Sodium Nitrit

Abstract

Mesin hammer mill memerlukan pisau hammer mill yang memiliki permukaan keras dan tahan aus dengan minimal nilai kekerasannya 55-60 HRC atau setara dengan 600-700 HV [8]. Dari hasil uji kekerasan pada pisau hammer mill PT. Charoen Pokphand Indonesia cabang Semarang diperoleh nilai kekerasan permukaan pisau sebesar 727 HV. Material dasar untuk membuat pisau hammer mill menggunakan baja karbon tinggi yang relatif mahal dan sulit untuk dilakukan machining. Dalam penelitian ini pisau hammer mill dibuat dengan baja karbon rendah yang relatif murah dan mudah dalam machining dengan diberikan perlakuan pengerasan permukaan agar nilai kekerasan bisa menyamai pisau hammer mill yang dibuat dari baja karbon tinggi. Baja karbon rendah yang digunakan merupakan baja AISI 1022. Metode yang digunakan adalah metode nitridasi cair. Parameter yang digunakan sebagai variasi waktu penahanan. Nitridasi dilakukan menggunakan larutan garam KNO₃ + NaNO₂ dengan perbandingan 50:50 di temperatur 310^oC. Langkah – langkah pengujian nitridasi diawali dengan mencairkan KNO₃ dengan NaNO₂ pada bejana nitridasi, memanaskan spesimen didalam furnace hingga austenite guna membantu dan mempercepat proses difusi, dan material tersebut di quenching kedalam larutan garam dengan 3 variasi waktu penahanan yaitu 4 jam, 8 jam, 12 jam. Dari pengujian tersebut diketahui bahwa metode nitridasi mampu menaikan nilai kekerasan material dari semula 213,3 HV menjadi 627 HV. Dari pengujian mikrografi diketahui bahwa terbentuknya lapisan nitrid dengan ketebalan 554μm di waktu penahanan 4 jam, 704μm di waktu penahanan 8 jam, dan 977μm di waktu penahanan 12 jam. Hasil tersebut menunjukan bahwa waktu penahanan berbanding lurus dengan laju difusi dan nilai kekerasan serta lapisan nitrid masih dapat meningkat seiring dengan lamanya waktu penahanan