Pengaruh Energizer Kerang Dara, Kerang Hijau, dan Kerang Tiram terhadap Kekerasan Perkakas Potong HSS pada Proses Powder Nitriding

Hendra Setyawan; Winda Sri Jaman; Muhammad Luthfi Sonjaya; Tito Alfarizi

Authors

Hendra Setyawan Politeknik Industri Petrokimia Banten
Winda Sri Jaman Politeknik Industri Petrokimia Banten
Muhammad Luthfi Sonjaya Politeknik Industri Petrokimia Banten
Tito Alfarizi Politeknik Industri Petrokimia Banten

Keywords:

HSS, Powder Nitriding, Energizer, Cangkang kerang, Kekerasan material

Abstract

Perkakas potong dari High-Speed Steel (HSS) memiliki peran krusial dalam industri manufaktur, terutama dalam proses pemotongan dan pembentukan material. Kekerasan dan ketahanan aus dari perkakas potong sangat mempengaruhi efisiensi dan kualitas produksi. Proses nitriding adalah metode yang umum digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik HSS, dengan tujuan meningkatkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus melalui difusi nitrogen ke dalam material. Penelitian ini mengeksplorasi penggunaan bahan alami sebagai energizer dalam proses powder nitriding, khususnya cangkang kerang dara, kerang hijau, dan kerang tiram. Bahan-bahan ini kaya akan kalsium karbonat (CaCO3) dan mineral lain yang dapat memperkuat hasil nitriding. Sampel HSS tanpa perlakuan nitridasi memiliki kekerasan dasar 784,73 HVN, digunakan sebagai baseline untuk mengevaluasi efektivitas proses nitriding dengan energizer kerang. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua jenis kerang mampu meningkatkan kekerasan HSS, dengan cangkang kerang tiram memberikan peningkatan tertinggi hingga 71,6% (1346,47 HVN) pada suhu 600°C selama 3 jam. Kerang hijau menunjukkan stabilitas kekerasan yang baik di berbagai kondisi, sedangkan kerang dara mengalami penurunan kekerasan pada suhu tinggi, akibat over-diffusion nitrogen. Penelitian ini menyimpulkan bahwa pemanfaatan energizer cangkang kerang, terutama kerang tiram pada proses powder nitriding, dapat meningkatkan kekerasan HSS secara signifikan.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Beer, P., Rudnicki, J., Bugliosi, S., Sokołowska, A., & Wnukowski, E. (2005). Low temperature ion nitriding of the cutting knives made of HSS. Surface and Coatings Technology, 200(1-4 SPEC. ISS.). https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.02.031

Hu, L., Peng, H., Baker, I., Li, L., Zhang, W., & Ngai, T. (2019). Characterization of high-strength high nitrogen austenitic stainless steel synthesized from nitrided powders by spark plasma sintering. Materials Characterization, 152. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2019.04.005

Mamontov, D. V., Sklizkov, I. D., Asylbaev, A. V., & Vafin, R. K. (2023). Study of the effect of asymmetric rolling followed by ion nitriding on the hardness and structure of HSS M2 tool steel. Materials. Technologies. Design, 5(4 (14)). https://doi.org/10.54708/26587572_2023_5414126

Rahardjo, T. (2008). Proses Nitriding Untuk Peningkatan Sifat Mekanik Permukaan Material Dies. Jurnal Flywheel, 1(2).

Rahayu, S., Setiawan, N., Shinta Virdhian, ;, & Suhendi, E. (2017). Effects Of Powder Nitriding Process To Hardness And Diffusion Layer Depth Of High Speed Steel. In METAL INDONESIA Journal homepage (Vol. 39, Issue 1). http://www.jurnalmetal.or.id/index.php/jmi

Schulz, A., Klümper-Westkamp, H., Cui, C., Matthaei-Schulz, E., Uhlenwinkel, V., & Zoch, H. W. (2020). The Use of the Gas Nitriding Process for the Nitridation of Powder for Laser Powder Bed Fusion. HTM - Journal of Heat Treatment and Materials, 75(2). https://doi.org/10.3139/105.110408

Sklizkov, I. D., Vafin, R. K., Asylbaev, A. V., & Mamontov, D. V. (2023). Investigation of influence of ion nitriding in the glow discharge with magnetic field on microstructure and microhardness of steel HSS M2 with preliminary plastic deformation. Materials. Technologies. Design, 5(3 (13)). https://doi.org/10.54708/26587572_2023_5313143

Skobir Balantič, D. A., Donik, Č., Podgornik, B., Kocijan, A., & Godec, M. (2023). Improving the surface properties of additive-manufactured Inconel 625 by plasma nitriding. Surface and Coatings Technology, 452. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.129130

Tang, J. F., Huang, C. H., Lin, C. Y., Tsai, Y. J., & Chang, C. L. (2019). Effect of plasma nitriding and modulation structure on the adhesion and corrosion resistance of CrN/Cr2O3 coatings. Surface and Coatings Technology, 379. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125051

Trisbenheiser, T. (2020). Pengaruh Proses Nitriding Terhadap Perubahan Kekerasan Dan Keausan Permukaan Baja St 40 Dengan Variasi Waktu Dan Suhu. Jurnal Teknik Mesin Sinergi, 18(2). https://doi.org/10.31963/sinergi.v18i2.2310

Vafin, R., Asylbaev, A., Mamontov, D., & Sklizkov, I. (2022). Study of the influence of plastic deformation of the HSS M2 surface on ion-plasma nitriding in the glow discharge. https://doi.org/10.56761/efre2022.c2-p-956001

Zhou, Y. L., Xia, F., Xie, A. J., Peng, H. P., Wang, J. H., & Li, Z. W. (2023). A Review—Effect of Accelerating Methods on Gas Nitriding: Acceler-ating Mechanism, Nitriding Behav-ior, and Techno-Economic Analysis. In Coatings (Vol. 13, Issue 11). https://doi.org/10.3390/coatings13111846