Peningkatan Kekerasan Material Komposit Matrik Aluminium Melalui Metode Nitridasi Plasma

Abstract

Aluminium matrik komposit berpenguat partikulat telah banyak dikembangkan untuk berbagai aplikasi komponen hal ini disebabkan oleh berat jenisnya yang ringan serta performa yang baik seperti kekerasan tinggi, kekuatan tinggi dan koefisien ekspansi panas rendah. Dalam industri otomotif material yang diperlukan ialah material yang memiliki kekerasan yang tinggi dan tahan aus karena sebagian besar komponen otomotif banyak yang saling bergesekan. Upaya yang dilakukan untuk memenuhi kebutuhan material tersebut yaitu dengan proses mendifusikan unsur nitrogen ke permukaan material. Penambahan unsur nitrogen kedalam permukaan material komposit matrik aluminium ini dilakukan dengan tujuan meningkatkan kekerasan material tersebut. Proses nitridasi dengan teknik plasma merupakan salah satu cara dalam perlakuan permukaan (Surface Treatment) suatu material. Penelitian penerapan teknik plasma dalam proses nitridasi yang telah dilakukan bertujuan untuk mengetahui pengaruh nitridasi terhadap sifat material aluminium matrik komposit Al-Si-Zn-Mg berpenguat 10% alumina (Al2O3) dan 10% silicon carbide (SiC) sebagai aplikasi pada disk brake. Dalam proses nitridasi dengan teknik plasma dilakukan dalam suatu tabung selama  waktu  penahanan  5  jam dengan  variasi  temperatur  1000C,  1250C,  dan  1500C.  Hasil  pengujian kekerasan dan keausan pada sampel komposit didapat hasil terbaik pada nitridasi plasma dengan temperatur 1000C selama 5 jam dengan hasil kekerasan 99,0 HV dengan peningkatan kekerasan sebanyak 9,75% dari material tanpa proses nitridasi dengan kekerasan 90,2 HV. Peningkatan kekerasan pada nitridasi dengan temperatur 1000C selama 5 jam diiringi dengan penurunan laju keausan sebesar 24,03% dari laju keausan tanpa nitridasi dimana hasil laju keausan pada nitridasi dengan temperatur 1000C selama 5 jam sebesar 2,56 x 10-6 mm3/mm dan laju keausan tanpa proses nitridasi sebesar 3,37 x 10-6 mm3/mm.