Hidrokarbon

1PERLAKUAN PANAS

NITRIDING2PRESENTED BYARIF RAHMAN HAKIM121910101100M. LUQMAN AL HAKIM121910101087

3

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINPengertian

Nitriding adalah proses pengerasan permukaan logam dengan cara mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan larutan pada logam/baja dan besi cor feritik, yaitu dengan cara memanaskan dan menahan logam/baja dan besi cor tersebut pada temperatur dibawah temperatur kritis (antara 500-590 oC) selama periode waktu tertentu dalam kontak dengan gas atau cairan yang mengandung unsur nitrogen.Seluruh baja dan besi cor yang dapat dikeraskan haruslah dikeraskan dan ditemper dahulu sebelum dilakukan proses nitriding, dimana temperatur tempering harus cukup tinggi untuk menjaga kestabilan struktur pada proses nitriding (minimal 10 oC diatas temperatur nitriding).

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINTujuanProses nitriding dilakukan dengan tujuan:Mendapatkan kekerasan permukaan yang tinggiMeningkatkan ketahanan pakai dan sifat antigallingMeningkatkan ketahanan terhadap umur kelelahanMeningkatkan ketahanan terhadap korosiMeningkatkan ketahanan kekerasan permukaan terhadap kenaikkan temperatur sampai temperatur nitriding.

Proses nitriding ini hampir sama dengan proses karburisasi. Perbedaannya terdapat pada unsur yang didifusikan pada proses ini adalah nitrida. Nitridanya didapat dari gas NH3. Kekerasannya mencapai 800 1050 HV (paling tinggi diantara proses lainnya). Reaksi dari proses ini adalah 2NH3 > 2N + 3H2

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINDiagram Equilibrium Iron-NitrogenNitriding adalah metode termokimia feritik dengan mendifusikan nitrogen ke permukaan baja atau besi cor. Proses difusi ini didasarkan pada kelarutan nitrogen dalam besi, seperti yang ditunjukkan diagram berikut.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINParameter

Sejumlah parameter proses nitriding harus diterapkan dan dikontrol agar proses nitriding dapat berlangsung dengan baik. Sebagian besar parameter tersebut dapat dikontrol dengan instrumentasi dan metode yang relatif sederhana. Contoh parameter untuk gas nitriding meliputi:- Suhu tungku- Control proses- Waktu- Aliran gas- Pengendali aktivitas gas- Pemeliharaan ruang proses.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINPengaruh unsur paduan setelah nitriding dapat dilihat pada gambar berikut

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINMacam macam Proses

Gas NitridingIon Nitriding Liquid Nitriding

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINGas Nitriding

Gas nitriding dilakukan dengan pemanasan antara temperatur (500-600)C dalam dapur pemanas dengan atmosfer yang banyak mengandung atom nitrogen . Atom tersebut dapat diperoleh dari gas NH3 ( ammonia ) yang mudah berdekomposisi pada temperatur nitriding sehingga atom nitrogen aktif akan berdifusi kedalam benda kerja.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINTahap Tahap

Dalam proses gas nitriding terdapat 2 tahap proses yaitu single dan double. Proses Single dan doble nitriding dapat digunakan bila menggunakan nitriding dengan senyawa anhidrat amonia.

Tahap SingleDalam tahap single, suhu dalam kisaran sekitar 495-525 C (925-975 F), dan tingkat disosiasi berkisar 15-30%. Proses ini menghasilkan kegetasan, lapisan kaya nitrogen dikenal sebagai lapisan nitrida putih pada permukaan hasil nitriding.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESIN2. Tahap double

Tahap doble adalah penduplikasian proses tahap tunggal. Tahap ke dua dapat dilanjutkan pada suhu nitriding yang digunakan untuk tahap pertama, atau suhu dapat ditingkatkan dari 550-565 C (1025-1050 F), namun, pada temperatur tersebut, laju disosiasi pada tahap kedua ditingkatkan hingga 65-80%(idealnya, 75-80%).

Tujuan utama nitridasi doble stage adalah untuk mengurangi kedalaman dari lapisan putih yang diproduksi pada permukaan hasil nitriding. Selain itu untuk pengurangan jumlah amonia yang dipakai tiap jam.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINStruktur Mikro

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINProsedur PengoperasianSetelah hardening dan tempering, sebelum dilakukan nitriding, Benda(parts) harus dibersihkan secara menyeluruh. Sebagian besar benda yang akan diproses dapat berhasil dinitriding segera setelah vapor degreasing. Namun, beberapa proses pemesinan finishing seperti buffing, lapping, grinding dan burnishing bisa menghasilkan permukaan yang menghambat nitriding dan menghasilkan kedalaman hasil kerja yang tidak merata dan juga distorsi. Ada beberapa metode yang jika permukaan benda kerja yang dikerjakan akan berhasil dikondisikan sebelum proses nitriding.Salah satu metodenya yaitu pembersihan uap kemudian pembersihan dengan material abrasive pasir Aluminium Oxida atau abrasive lainnya seperti garnet, silicon carbida, seketika sebelum nitriding. Setiap pasir yang tersisa harus dihilangkan sebelum benda dimuat ke tungku. Parts harus dibersihkan dengan sarung tangan bersih.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINSkema proses Gas Nitriding

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINPlasma NitridingPengertian

Plasma nitriding biasanya juga dikenal sebagai ion nitriding atau glow-discharge nitriding. Plasma nitriding merupakan pengembangan dari konvensional gas nitriding dimana sumber gas bisa diperoleh dari ammonia atau campuran antara nitrogen dan hidrogen. Proses tersebut berlangsung pada tekanan gas (10-800) Pa dengan menggunakan tegangan listrik antara (300-800 ) V. Sehingga gas terionisasi dan akan melakukan bombardment pada benda kerja. Plasma nitriding dilakukan pada temperatur 400-800C .

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINProses umum plasma nitriding

Benda yang akan dinitriding dibersihkan, biasanya dengan uap pembersih, dimasukkan ke bejana vakum(hampa udara) dan dijaga. Proses berikunya dapat dibagi menjadi 4 langkah:Pengosongan bejana Pemanasan sampai suhu nitridingProses pelucutan cahaya pada suhu nitridingPendinginan.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINSkema Proses Ion Nitriding

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINLiguid NitridingMenggunakan kisaran temperatur yang sama seperti gas nitriding yaitu 510-530 C(950-1075 F). Media pengerasan lapisan adalah cairan, nitrogen, dengan pencampuran dalam bak yang mengandung sianida atau sianat. liquid nitriding merupakan proses subkritik (dengan suhu dibawah transformasi kritis) dalam proses pengerasan lapisannya. Dengan demikian, pemrosesan akhir benda sangat dimungkinkan karena kestabilan dimensi yang dapat dipertahankan. Liquid Nitriding menambahkan lebih banyak nitrogen dan minim karbon untuk material besi daripada yang diperoleh melalui perlakuan difusi dengan temperatur yang lebih tinggi.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINKelebihan Proses Nitridingpermukaan lebih keras dan tahan aus.ketahanan tempering dan kekerasan pada temperatur tinggi.kekuatan fatiguenya tinggi.meningkatkan ketahanan korosi untuk baja yang bukan stainless steel.kestabilan dimensinya tinggi.

UNIVERSITAS JEMBERJURUSAN TEKNIK MESINAplikasiDi industri penggunaan proses nitriding terutama dilakukan terhadap komponen-komponen mesin untuk kendaraan bermotor seperti:steering gearscylinder headsCrankshaftsball steering jointconnecting rod

THE END

22