Analisis Komparatif Metode Carburizing terhadap Profil Difusi Karbon dan Distribusi Kekerasan Baja Karbon Rendah AISI 1018

Abstract

Baja karbon rendah AISI 1018 banyak diaplikasikan pada komponen alat dan mesin pertanian (alsintan) karena memiliki keuletan yang baik, kemudahan proses manufaktur, dan biaya produksi yang relatif rendah. Namun, rendahnya kandungan karbon menyebabkan material ini memiliki kekerasan permukaan yang terbatas sehingga rentan mengalami keausan abrasif pada penggunaannya. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas metode pack carburizing dan gas carburizing terhadap karakteristik difusi karbon, evolusi mikrostruktur, dan distribusi kekerasan. Dengan menggunakan metode eksperimen komparatif dan parameter berupa variasi temperatur 750°C, 825°C, dan 900°C serta waktu penahanan selama 60 menit. Karakterisasi dilakukan melalui pengujian Micro-Hardness Vickers hingga kedalaman 2700 µm dan analisis Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan temperatur mempercepat difusi karbon sehingga meningkatkan kadar karbon, pembentukan fasa martensit, dan kekerasan permukaan pada kedua metode carburizing. Pada temperatur 900°C, gas carburizing menghasilkan kekerasan permukaan tertinggi sebesar 866 HV dengan karbon mencapai 1,34%, sedangkan pack carburizing menghasilkan kekerasan 797 HV dengan karbon 1,19%. Selain menghasilkan lapisan martensit yang lebih homogen, gas carburizing juga menunjukkan kedalaman difusi karbon yang dominan dibandingkan pack carburizing. Sehingga mengindikasikan bahwa pengendalian atmosfer pada gas carburizing mampu meningkatkan efektivitas proses pengerasan permukaan baja AISI 1018 sebagai komponen alsintan.