## PROSES NITRIDING UNTUK PENINGKATAN SIFAT MEKANIK PERMUKAAN MATERIAL DIES
Teguh Rahardjo Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Nasional Malang Kampus 2 Jl. Karanglo Km.2 Malang

## ABSTRAK
Suatu  material  atau  logam  yang  diaplikasikan  untuk  cetakan  lampu  dimana  pada saat pengecoran mengalami perubahan bentuk seperti melengkung, aus dan mudah korosi sebagai  akibat  panas  (berkisar  1000 – 1300 0 C),    selain  itu  juga  menyebabkan  waktu penggunaan cetakan menjadi singkat (1000 Jam). Salah satu teknik yang digunakan untuk mengatasi  hal  tersebut  diatas  maka  dilakukan  proses  nitriding  yang  bertujuan  untuk mengetahui  perilaku  dan  dampak  dari  material  Dies  Lampu  setelah  proses  Nitriding terhadap  kekerasan,  untuk  mengetahui  karakteristik  permukaan  dari  Dies  Lampu  setelah proses Nitriding dan untuk mengetahui perbedaan antara material dies lampu sebelum dan setelah diproses nitriding ditinjau dari segi sifat mekanik. Metode nitriding yang dilakukan adalah gas nitriding dalam Fluidised bed dengan media gas oksigen (O 2 ), Nitrogen (N 2 ) dan Amonia (NH 3 ) dengan perbandingan 86 % N 2 dan 14 % NH 3 . dengan variasi waktu proses nitriding yaitu 8 Jam, 10 Jam, dan 12 Jam.
Dampak  dari  proses  nitriding  yang  dilakukan  pada  material  cetakan  lampu  yang dibentuk berupa spesimen adalah dapat meningkatkan kekerasan permukaan. Karakteristik permukaan setelah proses nitriding adalah terbentuknya kulit atau lapisan nitrida sifat tahan korosi,  ketahanan  lelah,  ketahanan  aus  abrasive  dan  adhesive,  kekuatan  menahan  beban, kekerasan  yang  tinggi  dan  aplikasi  temperatur  tinggi  yang  baik.Kualitas  dari  material cetakan lampu yang diproses nitriding lebih baik jika dibandingkan dengan sebelum proses nitriding  apabila  dilihat  dari    sifat  meknik  yang  dimiliki.  Material  cetakan  lampu  dapat diproses  nitriding  karena  mengandung  element  /  unsur  paduan  yaitu:    C=0,24  (%), Mn=0,61%, P=0,011%, Al=0,018%, V=0,01%, Cr=3,44% , dan Mo=0,49%.
Kata kunci : Nitriding , Diffusi, compound layer, Nitrida.

## PENDAHULUAN
Latar Belakang Didalam  kegiatan  proses  manufaktur perlakuan  panas  dapat  didefinisikan sebagai kombinasi operasi pemanasan dan pendinginan  terhadap  material  logam untuk  meningkatkan  sifat  mekanik  dan fisik  material  tersebut,  baik  sebagai produk  jadi  maupun  setengah  jadi. Perlakuan panas  dilakukan  dengan maksud  mempersiapkan  material  logam sebagai  produk  setengah  jadi  agar  layak diproses  lanjut  dan  meningkatkan  umur pakai material logam sebagai produk jadi. Proses perlakuan panas merupakan bagian
dari rangkaian proses produksi yang saling mempengaruhi, sehingga dalam merancang  suatu  proses  perlakuan  panas harus  diperhatikan  proses  apa  yang  telah dialami sebelumnya dan apa yang dialami berikutnya,  serta  akhir  apa  yang  harus dimiliki.
Penggunaan  material    didunia  industri yang  terdiri  dari  berbagai  jenis  material sangat dipengaruhi  dan  ditentukan  oleh sifat,  kinerja  dan  biaya  yang  digunakan. Untuk  itu  pemilihan  bahan  atau  material sangat  penting  dan  dapat  disesuaikan dengan  pengaplikasiannya.  Sifat  yang perlu dipertimbangkan dari suatu material
adalah  mempunyai  beban  yang  ringan, modulus  rendah,  kekuatan  tinggi  dan tahan terhadap korosi. selain itu memiliki sifat  ketahanan  aus  yang  baik  manakala bergesekan dengan material lain, ketahanan lelah serta ketahanan pelunakan pada  temperatur  meningkat.  Suatu material  atau  logam  yang  digunakan sebagai  cetakan  lampu,  pada  saat pengecoran  mengalami  perubahan  bentuk seperti melengkung, aus dan mudah korosi sebagai  akibat  panas  (berkisar  1000 0 C – 1300 0 C),  dan  waktu  penggunaan  dari cetakan tersebut adalah 1000 Jam.  Sifat – sifat  material  terutama  sifat  mekanik sangat berpengaruh terhadap kualitas dari material  itu  sendiri,  seperti  kekerasan yang  tinggi  tidak  menjamin  ketahanan terhadap  kekuatan,  korosi  dan  keausan. Banyak  cara  yang  dapat  dilakukan  untuk memperoleh  sifat  yang  diinginkan  dari material  atau  logam  seperti perlakuan panas permukaan (Surface Heat Treatment) diantaranya adalah pengerasan permukaan  dengan  teknik  diffusi yakni , carburizing,  Nitriding,  Carbonitriding, nitrocarburizing,  ferritic dan  boronizing . Proses ini ditandai dengan
menghamburkan  atau  menyerapkan  suatu unsur  atom  yang  pada  umumnya  kecil seperti:  karbon,  nitrogen,  sulfur,  boron, dan oksigen ke dalam permukaan material yang  diperlakukan  sesuai  aplikasi  dari jumlah    panas,  waktu,  dan  reaksi permukaan  logam  tersebut.  (sumber: Froes,  F.  H.,  Allen,  P.  G.,  &  Niinomi, M.,1998). Berdasarkan  uraian  diatas, maka  dilakukan  penelitian  proses perlakuan  panas  permukaan  pada logam Dies lampu  (tanpa  mengubah  sifat mekanik bagian intinya) sebagai salah satu alternatif memperbaiki atau meningkatkan
sifat  mekanik  permukaan  logam  tersebut sehingga  dapat  menambah  umur  pakai. Proses  perlakuan  panas  permukaan ( surface  heta  treatment) yang  dilakukan adalah preses perlakuan panas permukaan termokimia yaitu proses nitriding dengan metode  gas  didalam Fluidised  Bed Furnace dengan tujuan untuk mengetahui sifat ketahanan aus, tingkat kekerasan dari logam dies lampu, mengetahui karakteristik  permukaan  dari  logam  dies lampu.

## Nitridisasi (Nitriding)
Proses  Nitridisasi (Nitriding) adalah proses  perlakuan  panas  termokimia (thermochemical treatment) dengan tujuan mendifusikan Nitrida kedalam permukaan baja  pada  temperatur  450  580  ºC sehingga  membentuk  lapisan  ferrite dengan kadar nitrogen mencapai 6%. pada sekitar  6%,  fasa  gamma  membentuk komposisi Fe 4 N, pada kadar nitrogen lebih dari 8% hasil reaksi kimia yang terbentuk adalah  Fe 2-3 N    serta  zona  difusi  nitrogen dibawah lapisan nitride. Dengan ketentuan baja harus memiliki elemen paduan seperti Al, Ti, Cr, Mo, V Cr, W, Mo, V, Ti, Nb, Zr  (elemen  karbida)  agar  dapat membentuk  kulit  keras  berupa  endapan paduan  nitrida  (TiN,  CrN,  VN  dan  lain- lain)  untuk  meningkatkan  ketahanan  aus adhesive  dan  abrasive,  ketahanan  lelah, dan ketahanan pelunakan pada temperatur meningkat. Proses  nitriding  sangat  baik untuk baja dengan komposis kimia : C, 0.2 - 0.3 %; Mn, 0.04 - 0.6% ; Al, 0.9 - 1.4 %; Cr, 0.9 to 1.4 %; dan Mo, 0.15 - 0.25 %.

## Gambar 1. Diagram Fe- N
Sumber  :  Anil  Kumar  Sinha,  (2003).  Physical  Metallurgy Handbook. H.16.82.
Tabel  1 Kriteria  Pemilihan  Perlakuan  Panas Termokimia
Sumber: Ir. Esa Haruman, MSc.Eng, Ph.D.” Diktat Perlakuan Panas dan Rekayasa permukaan”.
Proses  Nitriding  dalam Fluidsed  Bed Furnace Keunggulan  dari Fluidsed  Bed  Furnace yaitu :
 Dapat  digunakan  untuk  memproses material ferrous maupan nonferrous.
 Kecepatan  perpindahan  panas  yang tinggi dapat tercapai.
 Waktu  awal  perlakuan  panas  lebih singkat  dan  dapur  dapat  ditutup sepanjang  malam  tanpa  mengurangi waktu produksi berikutnya.
 Efisiensi      themal  yang  dihasilkan tinggi  dengan  konsumsi  listrik  yang rendah.
 Dapat  digunakan  untuk  berbagai  jenis pengerasan permukaan kimia ( Thermochemical treatment).

## Suplay  Gas  dalam  Fluidised  Bed Furnace
Proses  perlakuan  panas  yang  dilakuan pada Fluidised Bed Furnace menggunakan beberapa jenis gas tergantung jenis proses yang  dilakukan.  Jenis  gas  tersebut  antara lain :
a. Oksigen (O 2 ) Gas oksigen befungsi sebagai fluidising pada  waktu heating sampai  temperatur 500 0 C dan cooling dari temperatur 500 0 sampai temperatur kamar.
b. Nitrogen (N 2 ) Nitrogen  berfungsi  sebagai  fluidising untuk  heating  dari  temperatur  500 0 C samapi temperatur proses perlakuan untuk mencegah  terjadinya  oksidasi  terhadap material  atau  logam  yang  dipanaskan karena  pada  temperatur  tersebut  getaran atom  sangat  tinggi  sehingga  udara  luar masuk kedalam system. Fungsi utama dari nitrogen adalah memberikan tekanan yang besar  dalam  system  untuk  membantu proses reaksi kimia pada gas proses.
c. Natural Gas (LPG dan Metana)
Berfungsi  sebagai  gas  pembentuk carbon akibat reaksi kimia dengan Fe dan nitogen  untuk  membentuk  karbida  dalam karbon  rendah.  Gas  ini  digunakan  dalam proses  carburising,  carbonitriding  dan Nitrocarburising.
d. Ammonia (NH 3 ) Digunakan  pada  proses  Nitriding,
carbonitriding dan Nitrocarburising. Diamana  unsur  N  dari  ammonia  (NH 3 )
 + 
  +  ´  +  ´   +    ´+   +  ´  ´ Diagram Fe -N 900 800 700 600 500 400 Temperature ° C 0                2                4                6 8 10              12 Nitrogen (Wt%) Pertumbuhan White layer pada Nitriding 510 °C  592 ºC eutectoid line  +    +  ´  +  ´   +    ´+   +  ´  ´ Diagram Fe -N 900 800 700 600 500 400 Temperature ° C 0                2                4                6 8               10              12 Nitrogen (Wt%) Pertumbuhan White layer pada Nitriding 510 °C  592 ºC eutectoid line

## CarburisingCarbonitridingNitrocarburisingNitriding
Ketahananlelah     Kekuatanmenahanbeban   Ketahananausabrasive    Ketahananausadhesive    Aplikasitemperaturtinggi  Risikodistorsirendah   Bajakualitasumum    Aplikasikomponenbesar   Ketahanankorosi    CarburisingCarbonitridingNitrocarburisingNitriding Ketahananlelah     Kekuatanmenahanbeban   Ketahananausabrasive    Ketahananausadhesive    Aplikasitemperaturtinggi  Risikodistorsirendah   Bajakualitasumum    Aplikasikomponenbesar   Ketahanankorosi   
membentuk  reaksi  kimia  dengan  Fe,  Al, Cr,  Mo,  V    untuk  membentuk  lapisan nitrida pada permukaan logam. Fluidising Medium Serbuk  Aluminium  Oxide  (Al 2 O 2 ) berfungsi sebagai partikel pengantar panas kepermukaan logam yang diproses. (Mesh 120). Serbuk aluminium oxide terdiri dari : Coarse grit (berwarna hitam dan kasar), sebagai  partikel  dasar  atau  sebelum  fine grit dengan ukuran yaitu 64 mm dari dasar tungku.
- Fine  grit  (berwarna  putih  dan  halus) sebagai  partikel  pengantar  panas, dengan posisi setelah carse grit. Diukur 10 mm dari permukaan retort.

## METODOLOGI PENELITIAN
Rancangan dalam penelitian ini adalah menggunakan  beberapa  metologi  yaitu metodologi  litelatur  atau  pustaka  yakni mengaplikasikan  bidang  ilmu  yang berhubungan  dengan  bidang  ilmu metalurgi,  yaitu  mengenai  pengaruh proses  nitriding  terhadap  spesimen  yang mengakibatkan  perubahan  sifat  dan karakteristiknya  dan  metodologi  kasus dalam laboratorium yaitu  metode dengan melakukan serangkaian pengujian terhadap  spesimen  yang  diteliti,  metode ini  dilakukan  dengan  beberapa  kali pengujian di  Laboratorium  Pengujian Material / Metallografi ITN Malang Jalan Karanglo  Km.  2  Malang.  Sehingga diperoleh data – data  yang  kemudian dianalisis secara statistik, sehingga didapat suatu kesimpulan akhir, sedangkan kajian yang  diteliti  meliputi:  analisa  kekerasan, analisa  mikro  struktur  dan  analisa keausan.

## Bahan – Bahan yang Digunakan
 Bahan yang digunakan
Spesimen  yang digunakan pada proses nitriding  adalah  baja  paduan  dengan komposisi:  C:  0,24%,  Mn:  0,61%,  P: 0,011%,  S:  0,029%,  Si:  0,29%,  Sn: 0,009%,  Al:  0,018%,  Cr:  3,44%,  Cu:
0,20%,  Ni:  0,19%,  Nb:  0,0047%,  Mo: 0,49%, V: 0,01%.
 Larutan Etcha (Chemical Etching) Komposisi    Larutan  yang  digunakan adalah 50% HCl + 25% HNO 3 + 25%
H 2 O.
 Bentuk Spesimen
Bentuk  spesimen  yang  digunakan untuk  pengujian  kekerasan,  ketebalan lapisan  serta  struktur  mikro  sebagai berikut :
Gambar 2. Cetakan Lampu ( sebelum  dan setelah dibentuk spesimen )
Hasil Potongan

## gfgfgfg

## Instrumen Penelitian
1. Dapur Fluidized Bed
Dapur yang digunakan dalam proses nitriding adalah Furnace Fluidised Bed.

## Ukuran Spesimen:
Ukuran Pin: Diameter 3 mm, 5 mm
Tinggi 20 mm Ukuran disk: Diameter 60 mm Tinggi 10 mm Bagian yang dipotong
Gambar 3. Skematik fluidised bed furnace .

## 2.  Mikroskop Optik
Mikroskop  optik digunakan  untuk mengamati  lebih  jelas  struktur  lapisan yang diproses nitriding.

## 3.  Pengujian  Keausan  Metode  Pin  On
Disk (Standar ASTM G 99)
Pengujian  menggunakan  prosedur dengan  mendeterminasi  keausan  melalui sliding dengan  menggunakan  peralatan pin  on  disk .  Juga  dapat  ditentukan koefisien gesek yang diperoleh berdasarkan pengujian. Prinsip
penggunaan dan pengujian dengan tipe ini adalah  pada  pengujian  ini  diperlukan  2 buah spesimen. Sebuah pin dengan ujung berbentuk  radius  ( radius  stip )  diletakkan tegak  lurus  terhadap  lingkaran  disk dengan  permukaan  rata.  Ujung  pin  dapat berupa bola yang rigid. S elama pengujian berlangsung disk berputar atau sebaliknya pin  berputar  terhadap  titik  pusat  disk. Sehingga,  lintasan  luncur  ( sliding  path ) berbentuk lingkaran pada permukaan disk. Posisi peletakan disk dapat horizontal atau vertikal. Spesimen  pin  ditekan  pada  disk dengan  beban  tertentu  yang  diatur  oleh beban  lengan  atau  pemberat.  Metode pembebanannya    dapat  dapat  ditentukan sendiri. Hasil  pengujian  dicatat  sebagai hilangnya volume dalam mm 3 dari pin dan disk  secara  terpisah.  Bila  pengujian menggunakan  dua  jenis  material yang
berbeda,  disarankan  tiap  material  diuji dengan posisi pin maupun sebagai disk. Besarnya  keausan  ditentukan  dengan mengukur  dimensi.  secara  linear  pada spesimen  baik  sebelum  maupun  setelah pengujian,  ataupun  dengan  mengukur berat  pada  kedua  spesimen  sebelum maupun setelah pengujian Spesifikasi Peralatan Spesifikasi Umum Dalam Pin-on-Disk Tribometer , bentuk kontak pin yang berbentuk datar ( flat ) atau bola  ( sphere )  akan  memberikan  beban pada sample  test (“ disk ”)  dengan  gaya presisi yang diketahui. Saat disk berputar, gaya  normal  akan  terjadi  antara  pin  dan disk.  Laju  keausan  pada  kedua  material pin  dan  disk  dihitung  sebagai  hilangnya volume selama friksi berlangsung. Parameter Kontrol Operasi: Kecepatan  rotasi  (RPM),  maksimum  500 RPM.Beban  normal  (Kgf),  1–15  Kgf dengan  kenaikan  per  1  Kgf. Jumlah putaran sesuai dengan setting Parameter Pengukuran: Kehilangan berat dari spesimen disk atau pin. Timbangan Analitis : Merk AND ex  Japan  Tipe  EK-400H,  Maksimum Pengukuran 400 gram Akurasi 0.01 gram
Gambar  4.  Skematis  sistem  pengujian keausan pin-on-disk
Clutch brake AC Motor Gear reducer Disk Loads (Kg) Arm Pin Control bottons

## Perhitungan
Perhitungan  volume  keausan  berdasarkan pengukuran kehilangan berat.
1000 X 3 g/m Jenis, Berat g hilang, yang Berat ) 3 (m Keausan
Volume 

## 4. Micro Vickers Hardness Tester
Dalam penelitian ini jenis pengujian kekerasan  yang digunakan adalah dengan menggunakan  metode  Vickers (Mikro Vickers  Hardness  Tester). Dengan Spesifikasi  :Merk:  Mitutoyo,  Akashi corporation- Made In Japan; Model: MVK – E3;  Serial  No.:  555186;  Objectif  Lens: 55X. Dengan rumus : HV = 0,102 F/S = 0,102.F.sin ( θ /2 ) / d 2 = 0,1891.F/d 2
=1,854[0,1854(0,102.F)]/ d 2
Dimana : HV = Satuan kekerasan vickers F = Beban penekanan (N)
S = Luas permukaan identasi (mm 2 )
d =  Panjang diagonal  identasi  (mm)
(d x + d y ) / 2 θ = Sudut permukaan Identor (136 0 ) Jika menggunakan objective lens 55 X maka : d = a/ 5,44/ 1000 (d = mm) Jadi : HV = 0,1891 . F / (a / 5,44 / 1000) 2 .
(sumber : Mitutoyo, Tabel for Vickers Hardness Number for MVK - E3)
ANALISA DATA

## DAN PEMBAHASAN
1. Analisa Data Hasil Pengujian
Dari  seluruh  rangkaian  kegiatan proses Nitriding pada  spesimen  didalam dapur Fluidized  Bed ,  maka  evaluasi terhadap  hasil  proses  yang  diperlukan meliputi  kekerasan  permukaan,  distribusi kekerasan,  ketebalan  lapisan  dan  struktur mikro.

## Tabel 2.Data Hasil Pengujian Kekerasan kedalaman Lapisan
No. Posisi Titik (µm) Nitriding 8 Jam Nitriding 10 Jam Nitriding 12 Jam a: Diagonal (µm) HV (N/mm 2 ) a: Diagonal (µm) HV (N/mm 2 ) a: Diagonal (µm) HV (N/mm 2 ) 1 62,5 90,0 677,55 87,0 725,08 85,0 759,60 2 125,0 82,8 801,47 78,0 902,06 77,0 925,64 3 187,5 83,0 796,65 82,5 806,34 79,0 879,37 4 250,0 84,0 777,80 83,5 787,14 81,0 836,48 5 312,5 84,5 768,62 84,5 768,62 85,0 759,60 6 375,0 86,0 742,04 85,0 759,60 86,0 742,04 7 437,5 87,0 725,08 86,5 733,49 87,0 725,08 8 500,0 88,5 700,71 87,5 716,82 89,5 685,14 9 562,5 102,0 527,50 99,5 554,34 93,0 634,54 10 625,0 121,5 371,77 100,5 543,37 96,5 589,35 11 687,5 126,0 345,69 118,0 394,15 98,5 565,66 12 750,0 133,0 310,26 126,0 345,69 124,5 354,07 13 812,5 134,5 303,38 130,5 322,26 131,5 317,38 14 875,0 134,0 305,64 133,5 307,94 134,5 303,38
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Keausan
No. Waktu Nitriding (Jam) Berat Awal (Gram) Berat Akhir (Gram) Berat yang hilang (Gram) Volume Keausan (mm³) Volume Keausan Rata- Rata (mm³ ) 1 0 102,7623 102,6716 0,0907 11,67677 11,976 2 102,6716 102,5865 0,0851 10,95035 3 102,5865 102,4832 0,1033 13,29982 4 8 103,6723 103,6298 0,0425 5,47348 6,809 5 103,6298 103,5597 0,0700 9,01300 6 103,5597 103,5135 0,0462 5,94174 7 10 109,1011 109,0728 0,0283 3,64899 4,865 8 109,0728 109,0274 0,0454 5,83838 9 109,0274 108,9877 0,0397 5,10859 10 12 108,9452 108,9254 0,0198 2,55429 2,798 11 108,9254 108,9084 0,0170 2,18939 12 108,9084 108,8800 0,0283 3,64899
Gambar 5. Photo Strukturmikro sebelum
Proses Nitriding Keterangan: - Pembesaran 315X A : Porositas
- B : Struktur Ferrit C : Struktur Pearlit
Gambar 6. Photo Strukturmikro setelah Proses Nitriding 8 Jam
6a. Pembesaran 100X 6.b. Pembesaran 315X A B C A B C
Gambar 7. Photo Strukturmikro setelah proses Nitriding 10 Jam
7.a. Pembesaran 100X

## 7.b. Pembesaran 315X
Gambar 13. Photo Strukturmikro setelah proses Nitriding 12 Jam
8.a. Pembesaran 100X
8.b. Pembesaran 315X Keterangan gambar 12; 13; 14 : A = Bagian inti material B = Kedalaman Lapisan C = Lapisan Nitrida.
Grafik 4. Hubungan antara Kekerasan dengan Waktu Proses Nitriding
Grafik 2. Hubungan antara Kekerasan dengan Ketebelan  Lapisan  setelah  Proses  Nitriding selama 8 Jam, 10 Jam dan 12 Jam
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Waktu Proses  Nitriding (Jam) Kekerasan HV (N/mm^2) Aktual Linier A B C C A B
C
Grafik 3. Hubungan Volume Keausan terhadap waktu Proses Nitriding
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Waktu Proses Nitriding (Jam) Vo lu m e Ke au sa n (m m ^3 ) Aktual Linier
Grafik 4. Hubungan antara Volume Keausan dengan Kekerasan 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 13,00 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Kekerasan HV (N/ mm^2) Vo lu m e K ea us an (m m ^3 ) Aktual Linier Gambar 9. Ilustrasi Permukaan specimen
setelah proses Nitriding Compound Layer Kedalaman Lapisan Nitriding 8 Jam 25 μm 562,5 μm Nitriding 10 Jam 32 μm 625,5 μm Nitriding 12 Jam 38 μm 687,5 μm

## PEMBAHASAN
Proses  Nitriding  yang  dilakukan pada  material  lampu  dalam  bentuk spesimen  ini,  dimana  perbandingan gasnya adalah 86 % Nitrogen (N 2 ) dan 14 % Amonia (NH 3 ) pada temperatur 550 0 C diperoleh  hasil  kekerasan  permukaan,
volume  keausan  dan  kedalaman  lapisan yang berbeda-beda dari waktu proses yang bervariasi. Dari  hasil  pengujian  kekerasan permukaan  sebelum  dan  sesudah  proses nitriding yang  kemudian  diolah  dalam bentuk grafik  (grafik  4),  terlihat  bahwa kekerasan  permukaan  meningkat  akibat dampak  dari  proses  nitriding.  Pada spesimen  sebelum  pperlakuan diperoleh nilai  kekerasan  rata – rata  : 305,16  HV
(N/mm 2 ), dan  setelah  diproses  nitriding selama  8  jam    diperoleh  nilai  kekerasan rata – rata  : 722,21  HV  (N/mm 2 ) ; 758,80 HV (N/mm 2 ) selama 10 Jam (tabel 4) dan 788,34 HV (N/mm 2 ) selama 12 Jam (tabel
4).
Pada  pengujian  kekerasan  lapisan atau  distribusi  kekerasan  (grafik  5)  yang hanya  dilakukan  pada  specimen  setelah proses  nitriding.  Titik  pertama  dilakukan pada posisi paling tengah dari permukaan spesimen  yang  telah  dipotong  kemudian titik  kedua  dan  titik  selanjutnya  sampai diperoleh  nilai  kekerasan  mendekati  atau sama  dengan  nilai  kekerasan  pada  posisi titik pertama, dilakukan mulai dari pinggir mengarah  ke  bagian  tengah  permukaan spesimen.  Pada  spesimen  yang  diproses selama  8  Jam,  titik  kedua  dimulai  dari pinggir  dengan  jarak  62,5  μm  dengan kekerasan  677,  55  HV  (N/mm 2 ),  titik ketiga pada jarak 125 dari pinggir dengan kekerasan  800,47  HV  (N/mm 2 ).  uji kekerasan  pada  titik  selanjutnya  dengan jarak  yang  sama  antara  titik  kedua  dan ketiga  sampai  14  titik.  Sehingga  dari distribusi  kekerasan  pada  spesimen nitriding  8  jam  diperoleh  kedalaman lapisan 562,5 μm dan compound layer 25 μm. Dengan  cara  yang  sama  dilakukan pada  spesimen  Nitriding  10  Jam  dan  12
Jam.  Untuk  spesimen  nitriding  10  Jam tebal  compound  layer  yang  terbentuk adalah  32  μm  dan  kedalaman  lapisannya adalah  625  μm,  dari  ketebalan  lapisan tersebut  posisi  yang  paling  keras  adalah 125  μm  dari  pinggir  yaitu  902,06  HV (N/mm 2 ).  Sedangkan  untuk  nitriding  12 jam,    tebal  compound  layer    yang terbentuk  adalah  38  μm  dan  kedalaman lapisannya  adalah  687,5  μm  dan kekerasan yang paling tinggi pada lapisan adalah  925,64  (N/mm 2 )  pada  posisi  125 μm dari pinggir.
Pada  pengujian  keausan  yang dilakukan  pada  spesimen  seperti  pada grafik 6, dimana volume keausan semakin menurun    sebagai  dampak  dari  proses nitriding.  Proses  nitriding  dengan  variasi waktu  diperoleh  volume  keausan  yang menurun mulai dari 8 Jam, 10 Jam dan 12 Jam.  Volume  keausan  yang  paling  besar adalah spesimen sebelum proses nitriding dengan  rata-rata  11,  976  mm 3 tetapi setelah  diproses  nitiriding  8  Jam  volume keausan  menurun  menjadi  6,809  mm 3 , pada nitriding 10 jam 4,865 mm 3 dan yang paling  rendah  adalah  nitriding  12  jam yaitu  2,798  mm 3 .  Penurunan  volume keausan  disebabkan  semakin  kerasnya permukaan akibat lapisan nitrida menpadat  waktu  yang  cukup  untuk menambah  kedalaman  atau  ketebalan (seperti pada grafik 7). Dari hasil pengamatan strukturmikro  spesimen  sebelum  proses nitriding,  struktur  yang  terlihat  adalah ferrite  dan  pearlit  dan  martensit.  Pada spesimen  setelah  proses  nitriding terbentuk  kulit  keras  berupa  endapan paduan  nitrida  ( compound  layer) yang mengandung  Fe 4 N  pada  permukaan spesimen  sebagai  hasil  dari  ikatan  kimia
antara atom nitrogen dengan unsur paduan dalam  baja.  Difusi  ini  terjadi  dibawah temperatur transformasi ferit/ austenit. Kekerasan permukaan dan kedalaman  lapisan  terbentuk  akibat  dari difusi  nitrogen  yang  membentuk  ikatan dengan  unsur  dalam  material  yaitu  :  Al, Mg,  Si,  Ti,  V,  Cr,  Mo,  dan  Fe  untuk menghasilkan  suatu  lapisan    nitrida. Dimana unsur N masuk kepermukaan dan bereaksi  dengan  unsur  F e membentuk Fe 4 N  dan  pada  akhir  reaksi  membentuk nitrida  (senyawa  Fe 2 - 3 N).  Selain  itu kedalaman  atau  ketebalan  lapisan  yang terbentuk  juga  dipengaruhi  oleh  lamanya waktu proses nitriding sehingga membuat unsur  N  semakin  berdifusi  ke  dalam  inti material.

## PENUTUP KESIMPULAN
Berdasarkan  pembahasan  dari  hasil pengujian maka dapat disimpulkan bahwa: a. Terdapat dampak dari proses nitriding yang dilakukan pada material cetakan lampu yang  dibentuk  berupa sepsimen  yaitu  dapat  meningkatkan kekerasan  permukaan  dari  variasi waktu  proses  dilakukan.  Nilai kekerasan  awal  atau  sebelum  proses adalah
305,16 HV (N/mm 2 )
meningkat  menjadi 722,21  HV (N/mm 2 ) dengan waktu selama 8 Jam kemudian  meningkat  menjadi 758,80 HV  (N/mm 2 ) dengan  penambahan waktu  2  Jam  (10  Jam).  Dan  yang terakhir sekaligus kekerasan permukaan  yang  paling  tinggi  dari ketiga  variasi  waktu  yang  dilakukan adalah 788,34 HV (N/mm 2 ) selama 12 Jam.  Dengan  demikian  peningkatan kekerasan  tersebut  dapat  mengurangi
volume  keausan  terbukti  dari  hasil pengujian  yang  lakukan  yaitu  dari 11,976 mm 3 sebelum proses nitriding turun  menjadi  6,809  mm 3 kemudian turun  lagi  masing – masing  menjadi 4,865  mm 3 dan  2,798  mm 3 dengan waktu proses 10 Jam dan 12 Jam. b. Karakteristik  permukaan  setelah proses  nitriding  adalah  terbentuknya kulit atau lapisan nitrida (Fe 4 N). Kulit atau  lapisan  tersebut  memiliki  sifat tahan  korosi,  ketahanan  lelah, ketahanan aus abrasive dan adhesive, kekuatan menahan beban, menaikkan tingkat  kekerasan  dan  aplikasi temperatur tinggi yang baik. c. Material  cetakan  lampu  dapat diproses nitriding karena mengandung element / unsur paduan: C=0,24  (%),  Mn=0,61%,  P=0,011%, Al=0,018%,  V=0,01%,  Cr=3,44%  , dan  Mo=0,49%.  Berdasarkan  kedua hal tersebut diatas, maka disimpulkan bahwa  kualitas  dari  material  cetakan lampu  yang  diproses  nitriding  lebih baik  jika  dibandingkan  dengan sebelum proses nitriding.

## SARAN
a. Pada  penelitian  ini  tidak  melakukan metode  Single  Stage  dan  Double Stage Nitriding, sehingga white layer kemungkinan bisa terbentuk. Terbentuknya  white  layer  ini  tidak diinginkan  karena  bersifat  rapuh. Untuk itu disarankan untuk melakukan metode tersebut. b. Dalam penelitian ini, batasan masalah hanya mencakup
pengujian Kekerasan  pada  permukaan  dan lapisan,  pengujian  keausan  serta pengamatan  struktur  mikro,  untuk
mengetahui  transformasi  fasa  yang terjadi  dan  laju  korosi  maka disarankan untuk pengujian TEM atau XRD dan pengujian korosi.
.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Alan Cottrell. 1975. An Introduction To Metallurgy (2 nd ed.)  Cambridge:
Edward Arnold (Publishers) Ltd.
2. Albert  G.  Guy,  John  J.  Hren.  1974. Elements  Of  Physical  Metallurgy (3 ed ed.). Florida: Oxford & IBH Publisher Co.
3. Anil  Kumar  Sinha.  (2003). Physical Metsllurgy  Handbook. Mc  Graw  Hill Book Companies, Inc. United States of America.
4. ASM  HANDBOOK.  Volume  4. Heat Treatment . 5. Cao, Y. (2003). “ Surface hardening of austenitic  stainless  steels  via  low- temperature colossal supersaturation”.
Unpublished Ph. D. Dissertation, Case Western Reserve University, Cleveland. 6. CH.  Knerr,  TC.  Rose,  and  J.H. Filkowski, (1991). Gas Nitriding, Heat Treating, VoI 4, ASM Handbook, ASM International. H. 387- 409.
7. Hutchings, I.M., (1992). Tribology :Friction  and  Wear  of  Engineering  of
Materials . Edward Arnold,.London.
8. K.G.  Budinski,  (1988). Diffusion Processes,  Chapter  4, Surface Engineering  for  Wear  Resistance, Prentice-Hall, H 78-119.
9. Lawrence  H.  Van  Vlack.  (1992). Elemen – Elemen  Ilmu  dan  Rekayasa Material  (Edisi  KeEnam) .  Jakarta:
Penerbit Erlangga.
10. Riduwan  ,  (2007). Metode  dan Teknik Menyusun Tesis. Cetakan Ke-5,
Alfabeta, Bandung.
11. Smallman, R. E. dan  Bishop, R. J.,2000, “ Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material ”, Erlangga, Jakarta.