KAR AKTERISASI SIFAT MEKANIS BAH AN PAHAT POTONG 1].pdf · PDF file Pahat potong baja HSS...

Click here to load reader

  • date post

    08-Nov-2020
  • Category

    Documents

  • view

    2
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of KAR AKTERISASI SIFAT MEKANIS BAH AN PAHAT POTONG 1].pdf · PDF file Pahat potong baja HSS...

  • KAR

    HSS

    RAKTERIS

    S YANG D

    SASI SIFA

    DILAPISI

    Untu

    menc

    HE

    PROG JU

    FAKUL UNIV

    AT MEKA

    TiN DEN

    TUG

    uk memenu

    capai deraja

    di Te

    Diaj

    ERMAWAN

    04

    GRAM ST URUSAN LTAS SAI

    VERSITAS YOG

    i

    ANIS BAH

    GAN TEK

    GAS AKHIR

    uhi sebagai p

    at Sarjana T

    eknik Mesin

    jukan oleh :

    N AGUNG

    45214040

    UDI TEK TEKNIK

    INS DAN T S SANATA

    GYAKART 2009

    HAN PAH

    KNOLOG

    R

    persyaratan

    Teknik Mesi

    n

    :

    WIJAYA

    KNIK MES K MESIN

    TEKNOL A DHARM TA

    HAT POTO

    GI SPUTTE

    n

    in

    SIN

    LOGI MA

    ONG BAJ

    ERING DC

    JA

    C

  • Mechanical Ch

    P

    MEC ME

    S

    aracteriza

    Presented a

    To O

    HE

    CHANICA ECHANIC SCIENCE

    SANA

    ation of th

    using S A

    as Partial Fu

    Obtain the S

    In Mechani

    ERMAWAN

    04

    AL ENGIN CAL ENGI E AND TE ATA DHA

    YOG

    ii

    he TiN Lay

    Sputtering A THESIS

    ulfillment o

    Sarjana Tek

    ical of Engi

    By:

    N AGUNG

    45214040

    NEERING INEERIN

    ECHNOLO ARMA UN

    GYAKART 2009

    yered Chis

    DC

    f the Requir

    knik Degree

    ineering

    WIJAYA

    G STUDY P NG DEPAR OGY FAC NIVERSIT TA

    sel HSS St

    rements

    e

    PROGRA RTMENT

    CULTY TY

    teel Mater

    AM T

    rial

  • vi

    INTISARI

    Pahat potong baja HSS merupakan pahat potong yang digunakan pada mesin-mesin

    konvensional seperti mesin bubut. Pahat potong baja HSS akan mengalami keausan jika digunakan secara terus-menerus. Untuk memperbaiki salah satu sifatnya agar tahan aus dengan meningkatkan kekerasannya. Peningkatan kekerasan pahat potong baja HSS dapat dilakukan dengan teknik sputtering dc.

    Kondisi optimal deposisi lapisan tipis TiN pada pahat baja HSS diperoleh dari pengujian sampel pahat yang telah divariasi suhu, waktu pelapisannya dan aliran gas reaktif nitrogen. Mesin sputtering dc dioperasikan pada tekanan tetap sebesar 1,8 x 10-1 torr, beda potensial sebesar 5 kV, arus sebesar 18 mA dan aliran gas sputter, gas argon sebesar 34,02 sccm. Setiap layer hasil deposisi lapisan tipis TiN dan pahat baja HSS mula-mula diuji kekerasannya menggunakan alat uji kekerasan knoop dengan beban penekanan sebesar 10 g. Kekerasan optimal dari pahat baja HSS yang telah dilakukan pengujian knoop dan pahat baja HSS mula- mula dapat dilakukan pengujian SEM dan EDS.

    Hasil penelitian deposisi lapisan tipis TiN pada pahat potong baja HSS dengan pahat baja HSS mula-mula menunjukkan adanya peningkatan kekerasan dari kekerasan pahat baja HSS mula-mula sebesar 819 kg /mm2 menjadi 2182,26 kg /mm2 dengan kenaikan kekerasan sebesar 166 %. Pada pengujian SEM menunjukkan adanya pelapisan dan pengujian EDS menunjukkan adanya unsur Ti dan N di permukaan pahat baja HSS bila dibandingkan dengan pahat baja HSS mula-mula. Kata kunci : Sputtering, TiN, HSS

  •  

  • viii

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat

    dan anugrah-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat tersusun dan dapat terselesaikan

    dengan lancar. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh

    untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Sains

    dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

    Dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan bantuan

    yang berupa dorongan, motivasi, doa, sarana, materi sehingga dapat

    terselesaikannya Tugas akhir ini. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima

    kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya, antara lain

    1. Dr. Ir. P. Wiryono Priyotamtama, SJ., selaku Rektor Universitas Sanata

    Dharma.

    2. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

    Sanata Dharma.

    3. Budi Sugiharto, S.T., M.T, selaku ketua Program Studi Teknik Mesin.

    4. I Gusti Ketut Puja, S.T., M.T selaku dosen Pembimbing Utama Tugas Akhir.

    5. Kepala pimpinan Laboratorium Teknik Mesin PAU-UGM Yogyakarta atas

    izinnya melakukan pengujian kekerasan knoop.

    6. Kepala Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN Yogyakarta

    atas ijinnya untuk melakukan penelitian.

    7. Drs. B.A. Tjipto Suyitno, M.T., APU., selaku Kepala Kelompok Akselerator

    yang telah memberi izin untuk melakukan penelitian di BATAN Yogyakarta.

  • ix

    8. Ir. Wirjoadi, yang telah mengarahkan dan membimbing penulis didalam

    penyusunan Tugas Akhir ini.

    9. Pak Karmadi, yang membantu dan memberikan saran serta sebagai

    pembimbing dilapangan selama penelitian di BATAN.

    10. Pak Bambang, yang membantu memberikan saran dan dukungan selama

    dilapangan hingga terselesainya penelitian.

    11. Bapak Sutopo yang telah memberikan izin atas penggunaan Laboratorium

    Teknik Mesin UNY.

    12. Segenap staf karyawan yang ada di PTAPB-BATAN dan Universitas Negeri

    Yogyakarta.

    13. Segenap staf pengajar Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata

    Dharma Yogyakarta yang telah mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan

    kepada penulis sehingga sangat berguna dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

    Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang

    perlu diperbaiki dalam penulisan Tugas Akhir ini, untuk itu penulis

    mengharapkan masukan dan kritik, serta saran dari berbagai pihak untuk

    menyempurnakannya. Semoga penulisan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, baik

    bagi penulis maupun pembaca.

    Terima kasih.

    Yogyakarta, 28 Januari 2009

    Penulis

  • x

    DAFTAR ISI

    HALAMAN JUDUL ......................................................................................... i

    TITLE PAGE .................................................................................................... ii

    LEMBAR PENGESAHAN PEMBIMBING .................................................. iii

    LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iv

    LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. v

    INTISARI .......................................................................................................... vi

    LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ………………vii

    KATA PENGANTAR ....................................................................................... viii

    DAFTAR ISI ...................................................................................................... x

    DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

    DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv

    BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………. 1

    I.1 Latar Belakang …………………………………………….…… 1

    I.2 Batasan Masalah ………………….……………………… 4

    I.3 Rumusan Masalah …………………………………………. 4

    I.4 Tujuan Penelitian …………………………………………. 5

    I.5 Batasan Masalah …………………………………………. 5

    I.6 Manfaat …………………………………………………………. 6

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA………………………………………….... 7

    II.1 Tinjauan Pustaka ………………………………………… 7

  • xi

    II.2 Landasan Teori …………………………………………………. 8

    II.2.1 Produksi Baja ………………….………….………….... 8

    II.2.2 Sifat Baja ………………….………….………….... 9

    II.2.3 Pengaruh Unsur-unsur Paduan Pada Baja ...……… 10

    II.2.4 Jenis-jenis Baja ………………………………….……… 13

    II.2.4.1 Baja Karbon ………….………….…………………. 13

    II.2.4.2 Baja Paduan ………….………….………….……… 13

    II.2.5 Pahat Bubut Baja HSS ………….………….…………. 14

    II.2.6 Plasma ………….………….………….………….…… 16

    II.2.7 Plasma Sputtering ………….………….…………. 17

    II.2.8 Proses Pembentukan Lapisan Tipis TiN pada Baja HSS… 21

    II. 2.9 Titanium Nitrida ………….………….…………. 23

    II.2.10 Uji Kekerasan Knoop ………….…………………….. 25

    II. 2.11 SEM & EDS ………….………….………….……… 25

    BAB III METODE PENELITIAN …………………………………………. 29

    III.1 Diagram Alir Penelitian ………………………………… 29

    III.2 Persiapan Bahan & Peralatan Penelitian ………