ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG
5
Analisis Umur Pahat Bubut Baja KecepatanTinggi Yang DiimpLantasi Ion Nitrogen (Mudjijana) ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG DIIMPLANTASI ION NITROGEN Mudjijana Pusat Studi Ilmu Teknik, Jurusan Teknik Me~in, J), Bulaksumur, UGM, Yogyakarta ABSTRAK ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG DllMPLANTASI ION NITROGEN. Bahan HSS dibuat benda uji berukuran IOxlOxl0 mm untuk diimplantasi ion nitrogen dengan 6 variasi energi dan dosis ion. SampeJ basil implantasi ini diuji kekerasannyadengan mikro hardness Vickers dengan beban 10 grt~ kemudian dianaJisisuntuk mendapatkan kekerasan maksimal. Kondisi dosis dan energi pada basil nilai kekerasan Vickers maksimal, digunakan untuk mengimplantasi sisi potong pahat baja kecepatantinggi. Pahat bubut yang tidak diimplantasi dan diimplantasi dipakai untuk membubutbajakarbon medium dengan 6 variasi kecepatan potong denganlaju pengumpanan0,09 mm/putaran dan tebalpemotongan 1 mm. Lebar keausanflank pahat (VB) bubut diukur dengan travelling microscope sampai mencapai VB = ...{},3 mm dan dicatat waktu pemakaiannya. Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan maksimal dicapai pada energi 100 keY dan dosis ion 2,516 x 1016 ion/cm2 yaitu 1219 VHN 0,01, dan kekerasan awal sebesar 595 VHN 0,01. Pahat bubut yang diimplantasi ion nitrogen pada energi dan dosis ini, pada kecepatan potong 25 rnlmenit menghasilkan peningkatan umur pahat 83 0/0. Kala kunci : lmplantasi ion-nitrogen, dosis ion, hardness, baja kecepatantinggi, umur rahat ABSTRACT THE ANALYSIS OF TURNING TOOL LIFE ON NITROGEN-ION-IMPLANTED HIGH SPEED STEEL. HSS materials was made a specimen of 10 x 10 x 10 mm dimensions tor being implanted with nitrogen ion with 6 variations of energies and ion doses. The nitrogen ion implanted HSS were tested with mikro Vickers hardness of 10 grf, and were analyzed so that a maximum hardness number can be determined. The condition of ion energyand dose of the maximum hardness number was used to implant HSS turning tool cutting edge. Unimplanted and implanted turning tool were applied to turn a medium carbon steel with cutting speedvariations with teeding of 0.09 mmlrevolution and cutting thickness of 1 mm. 'Wear flank width on turning tool was measured using a travelling microscope until to VB 0 --{).3 mm and tool life was recorded. The result of the researchshows that maximum hardness number was tound at energy of IOD keY and ion dose of2.516 x 1016 ion/cm2that is 1219 VHN 0.01 trom the initial hardness number of595 VHN 0.01. The turning tool of nitrogen-ion implanted on this energyand dose,at cutting speed of 25 mlminute improved the tool lite by 83%. Key words: Nitrogen-ion implantation, ion dose, hardness, high speed steel, tool lite Telah diteliti profil kekerasan mikro basil implantasi ion nitrogen pada bahan karbida tungsten (WC) danbaja tempa [3].lmplantasi dibawah suhu200oC menghasilkan pelunakan karbida tungsten, tetapi implantasi pada suhu 500°C menghasilkan kekerasan yang berarti. Penganilan setelah implantasi ion tidak merubah kekerasannya. Implantasi ion pada karbida tungsten (WC) dapat memberikan kekerasan mikro maksimum dengan dosis ion 2 x 1017 ionlcm2 pada energi 50 keY Sedangkan implantasi ion nitrogen pacta baja tempa (0,4%C, 0,8%Mn) pada suhu 225°C dengan dosis 7 x 1017 ion/cm2pada energi 50 keY mernberikankekerasan mikro berarti sampai kedalaman 5 1.I.ffi. Telah dilakukan juga sturn tentang mikroanalitik permukaan 5 macam bahan baja (1018,52100, M-2, 440C, dan 304) yang diimplantasi ion nitrogen. Mikroanalisis dilakukan dengan Secondary Ion Mass Spectrocopy (SIMS) PENDAHULUAN Umur pabat bubut mempakan tinjauan ekonomi paling penting pactapemotongan logam. Peningkatan kualitas pahat akan meningkatkan umur pahat yang menguntungkan [I]. Untuk meningkatkan umur pahat dari HSS akan dicoba bahan pahat ini diimplantasi ion w+ dengan menggunakan akselerator ion pada sisi potongnya. Tujuan penelitian ini adalah menganlati pengamh kecepatan potong (V) terhadap umur pahat (T) bubut HSS yang diimplantasi ion N2+ pada permukaan sisi potongnya. Kedalaman lapisan nitrida besi pada sisi potong pahat bubut dipengaruhi oleh variasi dosis ion N2+ (D), energi kinetik rerata (Eo)' dan lamanya proses implantasi (t). Umur pahat ditentukan dengan lebar keausan VB~0,3 mm. Pahat bubut HSS banyak digunakan untuk membubut logam-logam lunak dan mempunyai komposisiC = 0,7 %, Cr = 4 %, V = 1 %, danW= 18%[2]. 147
ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG
Analisis Umur Pahat Bubut Baja Kecepatan Tinggi Yang DiimpLantasi
Ion Nitrogen (Mudjijana)
ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG DIIMPLANTASI
ION NITROGEN
Mudjijana Pusat Studi Ilmu Teknik, Jurusan Teknik Me~in,
J), Bulaksumur, UGM, Yogyakarta
ABSTRAK
ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG DllMPLANTASI
ION NITROGEN. Bahan HSS dibuat benda uji berukuran IOxlOxl0 mm
untuk diimplantasi ion nitrogen dengan 6 variasi energi dan dosis
ion. SampeJ basil implantasi ini diuji kekerasannya dengan mikro
hardness Vickers dengan beban 1 0 grt~ kemudian dianaJisis untuk
mendapatkan kekerasan maksimal. Kondisi dosis dan energi pada basil
nilai kekerasan Vickers maksimal, digunakan untuk mengimplantasi
sisi potong pahat baja kecepatan tinggi. Pahat bubut yang tidak
diimplantasi dan diimplantasi dipakai untuk membubut baja karbon
medium dengan 6 variasi kecepatan potong dengan laju pengumpanan
0,09 mm/putaran dan tebal pemotongan 1 mm. Lebar keausanflank pahat
(VB) bubut diukur dengan travelling microscope sampai mencapai VB =
...{},3 mm dan dicatat
waktu pemakaiannya. Hasil penelitian menunjukkan nilai kekerasan
maksimal dicapai pada energi 100 keY dan dosis ion 2,516 x 1016
ion/cm2 yaitu 1219 VHN 0,01, dan kekerasan awal sebesar 595 VHN
0,01. Pahat bubut yang diimplantasi ion nitrogen pada energi dan
dosis ini, pada kecepatan potong 25 rnlmenit menghasilkan
peningkatan umur pahat 83 0/0.
Kala kunci : lmplantasi ion-nitrogen, dosis ion, hardness, baja
kecepatan tinggi, umur rahat
ABSTRACT
THE ANALYSIS OF TURNING TOOL LIFE ON NITROGEN-ION-IMPLANTED HIGH
SPEED STEEL. HSS materials was made a specimen of 10 x 10 x 10 mm
dimensions tor being implanted with nitrogen ion with 6 variations
of energies and ion doses. The nitrogen ion implanted HSS were
tested with mikro Vickers hardness of 10 grf, and were analyzed so
that a maximum hardness number can be determined. The condition of
ion energy and dose of the maximum hardness number was used to
implant HSS turning tool cutting edge. Unimplanted and implanted
turning tool were applied to turn a medium carbon steel with
cutting speed variations with teeding of 0.09 mmlrevolution and
cutting thickness of 1 mm. 'Wear flank width on turning tool was
measured using a travelling microscope until to VB 0 --{).3 mm and
tool life was recorded. The result of the research shows
that maximum hardness number was tound at energy of IOD keY and ion
dose of2.516 x 1016 ion/cm2 that is 1219 VHN 0.01 trom the initial
hardness number of595 VHN 0.01. The turning tool of nitrogen-ion
implanted on this energy and dose, at cutting speed of 25 mlminute
improved the tool lite by 83%.
Key words: Nitrogen-ion implantation, ion dose, hardness, high
speed steel, tool lite
Telah diteliti profil kekerasan mikro basil
implantasi ion nitrogen pada bahan karbida tungsten
(WC) danbaja tempa [3].lmplantasi dibawah suhu200oC
menghasilkan pelunakan karbida tungsten, tetapi
implantasi pada suhu 500°C menghasilkan kekerasan
yang berarti. Penganilan setelah implantasi ion tidak
merubah kekerasannya. Implantasi ion pada karbida
tungsten (WC) dapat memberikan kekerasan mikro
maksimum dengan dosis ion 2 x 1017 ionlcm2 pada energi
50 keY Sedangkan implantasi ion nitrogen pacta baja
tempa (0,4%C, 0,8%Mn) pada suhu 225°C dengan dosis
7 x 1017 ion/cm2pada energi 50 keY mernberikankekerasan
mikro berarti sampai kedalaman 5 1.I.ffi. Telah dilakukan
juga sturn tentang mikroanalitik permukaan 5 macam
bahan baja (1018,52100, M-2, 440C, dan 304) yang
diimplantasi ion nitrogen. Mikroanalisis dilakukan
dengan Secondary Ion Mass Spectrocopy (SIMS)
PENDAHULUAN
Umur pabat bubut mempakan tinjauan ekonomi
paling penting pacta pemotongan logam. Peningkatan kualitas pahat
akan meningkatkan umur pahat yang menguntungkan [I]. Untuk
meningkatkan umur pahat dari HSS akan dicoba bahan pahat ini
diimplantasi ion w+ dengan menggunakan akselerator ion pada sisi
potongnya. Tujuan penelitian ini adalah menganlati pengamh
kecepatan potong (V) terhadap umur pahat (T) bubut HSS yang
diimplantasi ion N2+ pada permukaan sisi potongnya. Kedalaman
lapisan nitrida besi pada sisi potong pahat bubut dipengaruhi oleh
variasi dosis ion N2+ (D), energi kinetik rerata (Eo)' dan lamanya
proses implantasi (t). Umur pahat ditentukan dengan lebar keausan
VB~0,3 mm. Pahat bubut HSS banyak digunakan untuk membubut
logam-logam lunak dan mempunyai komposisi C = 0,7 %, Cr = 4 %, V =
1 %,
danW= 18%[2].
147
Prosiding Pertemuan llmiah lbnu Pengetahuan dan Teknologi Bahan
2002 Serpong, 22 -23 Oktober 2002 lSSN 1411-221,
ditunjukkan pada Gambar 1 [1,10]. Sedangkan umur pabat bubut adalah
waktu pemotongan yang diperlukan untuk mencapai kriteria umur
pabat.
Antara umur pabat (T) dengan kecepatan potong (V) , Taylor telah
menentukan hubungan yang dapat ditulis sebagai berikut [I],
Yr'=C (1)
dengan, n = Konstanta V = Kecepatan potong, mlmenit T = Umur pabat,
menit C = Konstanta
Kecepatan potong pahat dihitung dengan persarnaan [1,S,II]
V=7tDn/lOOO (2)
menunjukkan babwa pada bahan baja 1018 dan 304 dapat diimplantasi
ion nitrogen lebih banyak dibandingkan dengan bahan baja yang lain
[4]. Imp1antasi ion nitrogen pacta baja perkakas dapat memperbaiki
ketahanan aus [5]. Implantasi ion nitrogen pada bahan pabat krom
tinggi akan mengurangi laju keausan karena akan terbentuk tegangan
sisa tekan pacta lapisan permukaan berupa nitrida keras [6]. Telah
dilakukan pula analisis unsur nitrogen yang terimplantasi pada
bahan besi (Fe) dengan FNAA ( Fast Neutron Activation Analysis)
[7]. Pada penelitian ini diperoleh basil untuk dosis 2 x 1017
ionlcm2 dan energi 30 keY, kandungan unsur N2+ yang terimplantasi
8%atau 2,3% berat.
Sudut tata1 dan jalan bebas pahat bubut bervariasi tergantung pacta
macam bahan yang dikerjakan. Untuk bahan yang dibubut daTi bahan
baja karbon medium dibuat sudut tatal-1 00 -150 dan sudut jalan
bebas 60 -120 [8,9]. Untuk pemotongan kasar dianjurkan 60-80 SFPM
(Surface Feet Per Minute) daD untuk pemotongan akhir dianjurkan 100
SFPM. Sedangkan umur pahat tergantung pada suhu pemotongan,
patahnya ujung pabat, dan keausan pabat. Panas pada ujung pahat
akan menyebabkan pahat menjadi lunak dan pabat akan menjadi aus dan
patahnya ujung pahat. Patahnya ujung pahat disebabkan gaya
pemotongan ujung pahat terlalu besar dan pabat kurang sempurna
ikatannya dapat terjadi getaran daD chatter. Pemilihan kecepatan
potong pahat tergantung pacta jenis bahan, besar pemakanan,
dalarnnya pemotongan, kualitas permukaan akhiryang diinginkan,
kondisi mesin, jenis pahat potong dan pendinginan yang digunakan.
Kriteria umur pabat didefinisikan sebagai nilai ambang ukuran
keausan pabat. Kriteria yang direkomendasikan oleh ISO untuk
mendefinisikan umur pabat efektifpada pabat baja kecepatan tinggi
atan pabat keramik ada1ah
(1) Kegagalankatastropik, (2) VB~0,3 rnrnjikakeausan flank teratur
dalam zona B, (3) VBrnlX = 0,6 mm jika
keausanflanktidak teratur dalam zona B. Untuk keansan pahat ujnng
tungga1 da1am operasi pembubutan
dengan, V = kecepatan potong , mlmenit D = diameter benda keIja, m
n = putaran benda keIja, Rpm
Pahat bubut yang diimplantasi ion w+ akan menjadi lebih keras dan
mempunyai ketahanan aus lebih tinggi sehingga dapat menaikkan umur
pahat. Baja tahan karat yang diimplantasi ion nitrogen dapat
meningkatkan kekerasan sampai 200% pada dosis 2, 79906xl 017
ion/cm2 dan energi 50 keY [12]. Demikian pula baja karbon medium
yang diimplantasi ion w+ dapat menaikkan kekerasan sampai 24% pada
dosis ion 4,4785 x 1017 ion/cm2danenergi60keV[13]. Teba1lapisan
keras dipengaruhi oleh dosis ion nitrogen (D), energi kinetik
rata-rata (Eo), dan lamanya implantasi ion. Besarnya dosis ion
dapat ditentukan dengan
persamaan [14],
D = It/eA (3)
dengan, D = dosis ion, ionlcm2 t = lamanya implantasi , detik I =
arus ion, Ampere e = muatan keunsuran elektron,
1,6 x 10-19 coulomb A = luas berkas ion, 19,63 cm2
METODEPENELITIAN
Pahat bubut ujung tunggal dan operasi pembubutan ditunjukkan pada
Gambar 2. Bahan pahat bubut HSS dibuat 36 benda uji 10 x 10 x 10 mm
diimplantasi ion N2+ dengan akselerator ion menggunakan 6 variasi
dosis ion (D) dan energi (Eo) untuk mencari kekerasan mikro
Vlckers(VHN) maksimal. Tebal lapisan tipis nitrida besi dan bentuk
keausan dibagian sisi potong pahat bubut basil implantasi ion
nitrogen diamati dengan SEM. Selanjutnya bahan HSS dengan ukuran
penampang lOx 10 mm dan panjang 120 mm dengan mesin gerinda potong
pahat dibuat 36 buah pahat bubut seperti ditunjukkan pada Gambar 2
dengan sudut jalan bebas (a.) = 8:r:1 °, sudut tatal (y) =
10,5:f:1,5°, sudutpotong (~) = 73,5:f:1.5°, 18buah
~A.A
tunggal [1].
148
4nalisis Umur Pahat Bubut Baja Kecepatan Tinggi Yang Diimplantasi
Ion Nitrogen (Mudjijana)
diimplantasi ion w+ pada sisi potongnya pada kondisi energi dan
dosis ion yang memberikan nilai kekerasan Vickers maksimal. Delapan
belas (18) buah pabat yang tidak diimplantasi clan 18 diimplantasi
dipakai untuk membubut bahan baja karbon medium dengan
variasi
kecepatan potong (V) dengan laju pemakanan 0,09 mm/putaran dan
tebalpemotongan 1 mm. Umur pahat ditentukan saat Ie bar keausan
mencapai VB ~ 0,3 mm diukur dengan travelling microscope.
Selanjutnya analisis semua data pengujian dan dibuat kurva umur
pahat (T) sebagai fungsi kecepatan
potong (Y)o
Tabell. Angka kekerasan Vickers pada permukaan bahan pahat HSS
setelah diimplantasi ion nitrogen berbagai energi (a) clan
diimplantasi ion nitrogen berbagai dosis (b).
a. Angka kekerasan Vickers dengan berbagai variasi energi Eo
b. Angka kekerasan Vickers dengan berbagai dosis ion
No Kekerasan (VHN) IOgrfOasis ion 1 "lnl.:__'__~Ol.. I X IV IOll/cm
I
1 0.2795 896 2 0.8386 925 3 1.62 1004 4 2.516 1219 5 3.354
969
.6 4.193 735 ,
food'~t Gambar 2. Pahat bubut ujung tunggal clan operasi
pembubutan [1].
RAsa DAN PENBAHASAN Energi,KeV Gambar 3a. Grafik hubungan kekerasan
Vickers (VHN) terhadap energi kinetik rata- rata ion (Eo).Pengujian
Kekerasan Mikro
Pada Tabell a,b dan Gambar 3a,b disajikan basil pengujian kekerasan
Vickers beban 10 grf pada perrnukaan bahan pahat HSS yang non
implantasi dan diimplantasi ion nitrogen pada 6 variasi dosis ion
dengan energi .100 keY. Kekerasan awal bahan yaitu 595 VHN 0,01.
Pada energi 100 KeV kondisi angka kekerasanmaksimal sebesar 1015
VHN 0,01, sedangkan padadosis ion2,516 x 1016 ion/cm2dicapaikondisi
angka kekerasanmaksimal sebesar 1219VHN 0,01. Peningkatan angka
kekerasan disebabkan ion-ion nitrogen yang mempengaruhi posisi
intertisi diantara atom-atom bahan pahat HSS. Fenomena ini akan
mengakibatkan pengerasan lamt padat intertisi, disebabkan atom
nitrogen mempunyai diameter atom = 0,071 nm, sedangkan atom Fe =
0,1241 nm, W = 0,1367 nm, dan Cr = 0, 1249 nm .Bila jumlah ion
nitrogen telah melampaui
batas kelarutan, maka berangsur-angsur akan terbentuk rase barn
Fe-N (Fe4N) yang merniliki sifat lebih keras dari rase induknya.
Terbentuknya rase barn tersebut tergantung pada dosis ion yang
diberikan. Selain itu, selama proses implantasi ion nitrogen juga
terbentuk cacat -cacat sisipan yang akan menimbulkan medan tegangan
dalam, akibatnya memberikan kontribusi terhadap peningkatan
kekerasan permukaaan bahan.
Gambar 3b. Grafik hubungan kekerasan Vikers (VHN) terhadap dosis
ion nitrogen (D)
Pada Tabella,b dan Gambar 3a,b juga tampak bahwa peningkatan
kekerasan permukaan sebanding dengan peningkatan dosis ion dan
energi. Hal ini karena peningkatan dosis ion berarti semakin
banyakjumlah ion nitrogen yang terlarut sehingga akan mulai
tetbentuk rase barn Fe4N walaupun belum optimal. Tetapi dengan
bertambahnya dosis ion setelah kekerasan optimal, justru
kekerasannya akan semakin menurun, hal ini dimungkinkan karena
selama proses implantasi terjadi
111Q
Prosiding Pertemuan llmiah lbnu Pengetahuan dan Teknologi Bahan
2002 Serpong, 22 -23 Oktober 2002 ISSN 1411-2213
kenaikan suhu benda kerja (::!: 125 DC) yang akan mengakibatkan
ion-ion nitrogen berdifusi ke tempat yang lebih dalam sehingga
konsentrasi ion nitrogen pada permukaan bahan akan berkurang yang
akan mengakibatkan penurunan kekerasan permukaannya.
Pengamatan Tebal Lapisan Tipis Nitrida Besi
Jangkauan proyeksi ion nitrogen yaitu masuknya ion nitrogen ke
substrat pabat bubut sampai ion berhenti secara teori dapat
dihitung daD mendapatkan nilai: 1801,65 x 2 = 3603 Ao
[15].Pengamatan teballapisan tipis
nitrida besi dengan SEM ditunjukkan pada Gambar 4 yang berjarak -1
mm dari ujung pahat. Bagian tampak putih merupakan lapisan nitrida
besi pacta sisi potong pabat sekitar 1~ = 10000 A, berarti acta
selisih sekitar
6397 A dibandingkan dengan jangkauan proyeksi ion secara teoritis.
Hal ini terjadi karena selama proses implantasi ion mungkinjuga
terjadi proses difusi ion- ion nitrogen ke lapisan lebih dalam pada
bahan substrat HSS, proses difusi tersebut dipercepat dengan
naiknya
suhuselamaproses implantasi (:i:125°C).
Gamba, 4. Pengamatan lapisan nitrida besi pad a sisi potong pahat
bubut HSS
Pengujian Umur Pabat
Pada Gambar 5 disajikan grafik hubungan kecepatan potong (Y; mlmin)
vs umur pahat (T, mill). Pada grafik terlibat jelas untuk kecepatan
potong rendah 25 m Imenit pahat HSS yang diimplantasi ion nitrogen
mempunyai umur pahat yang lebih lama 83 % daTi pada yang tidak
diimplantasi. Hal ini sesuai harapan bahwa bahan yang diimplantasi
akan meningkat kekerasannya daD menambah umur pabat. Namun pada
saat kecepatan potong sekitar 48 mlmenit umur pakai pahat yang
diimplantasi daD tidak diimplantasi umurnya mendekati sarna. Hal
ini dapat terjadi disebabkan pada saat proses
pemotongan dengan pahat diimplantasi dengan kecepatan potong diatas
48 mlmenit ujung pahat yang diimplantasi mengalami penumpukan panas
dan karena panas yang semakin meninggi maka pada saat tertentu
lapisan nitrida besi akan lepas dari logam induknya. Hasil
pengamatan pada proses pembubutan menunjukkan bahwa peningkatan
keausan relatiflambat pada awal pembubutan daD melonjak tajam pada
saat lapisan implan telah lepas daTi logam induknya. Namun demikian
walaupun keausan terukur telah memenuhi syarat maksimum, pabat
bubut yang diimplantasi masih mampu melakukan pengirisan dengan
baik, karena pada sisi sudut tatal yang juga diimplantasi tidak
mengalami keausan yang berarti, sehingga walaupun ujung pahat sudah
aus danjIankwear sUdah lebar, tetapi ujungpahat belum tumpul daD
masih cukup tajam untuk melakukan pengirisan. Hal ini tampak dati
permukaan benda kerja yang relatif masih halus daD tidak adanya
getaran akibat daTi kegagalan katastropis. Sedangkan untuk pabat
yang tidak diimplantasi, dengan bertambahnya keausan ujung pabat,
keausanjIank juga semakin lebar. Sisi potongnya juga semakin tumpul
akibat dari terkikisnya sisi sudut tatal, sehingga untuk pahat non
implan jika pabat sudah
"2 0)
-r-
Gambar 5. Grafik hubungan kecepatan potong (V) daD Umur
pahat(T)
aus tidak dapat dipergunakan lagi. Hasil analisis data yang
disajikan pada Tabel 2
dengan persa111aan Taylor hubungan kecepatan potong (V) daD umur
pahat (T) untuk pahat tidak di implantasi adalah VT 0,6526 = 882,88
sedangkan untuk pahat
150
500
400
300
200
100
0
20
Analisis Umur Pahat Buhut Baja Kecepatan Tinggi lanK Diimplanta.fi
Ion Nitrogen (Mudjijana)
diimplantasi adalah VTO4577 = 386,9. Kedua nilai C dan
n untuk pabat tidak di implantasi dan pabat di implantasi
menunjukkan perbedaan. Nilai ini akan berbeda pula untuk setiap
perlakuan yang dilaksanakan pada saat
pengujian.
[6]. KRSEK, A., OSANNO, P.H., PROSTREDNIK, D., URL : http//aum ift
tuwien ac.at/cite html (Online, diakses 8 September 2000).
[7]. NURAINI, E., SUSITA, L., SUDJATMOKO, SUYITNO, T., Analisis
Unsur Nitrogen Yang Terimplantasi pada Bahan Fe dengan FNAA,
Makalah Pada Pertemuan /lmiah Penelitian Dasar I/mu Pengetahuan don
Teknologi Nuklir,
Yogyakarta, (1997). [8]. JOHNSON, H. V., General Insdustrial.
Machine
Shop, Third Edition, Chas.A.Bennett Co, Illinois, USA,
(1979).
[9]. POLUKlllN, P., GRINBERG, B., KATENIK, S., ZHADAN, V, VASILYEY;
D., Metal Proces... Engineering, Fourth Printing, Mir Publisher,
Moscow, (1977).
[10]. VENKATESH, VC., CHANDRASEKARAN, H., Experimental A-!ethodes
in Metal Cutting, Eastern Economy Edition, Prentice Hall, New
Delhi, (1982).
[II]. GERLING, H., HELLER K.H.,AIIAboutMachine TooL.., Willey
Eastern Limited, New Delhi, (1965).
[12]. MUDJlJANA, SUDJATMOKO, SUYITNO, SUDJATMOKO, A., Karakterisasi
Implantasi Ion Nitrogen Pada Bahan AISI SS 304 L, Pro...iding
Seminar Na.\"ional Mikroskopi don Mikroanali...i.\" III.
ISMM,Serpong. (1998).
[13]. MUDJIJANA, Pengaruh Variasi Kecepatan Potong Terhadap Umur
Pahat Bubut Baja Kecepatan Tinggi Yang Diimplantasi Ion Nitrogen,
Laporan Penelitian, Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta, (2001). [14]. RYSSEL, H., RUGE, I., Ion Implantation,
John
Willey & Sons, Chichester, Great Britain, (1986). [15].
MUDJIJANA, Pengaruh Nitridasi Permukaan
Poros Baja pada Ketahanan Lelah, Mediagama, Jurnal Lembaga
Penelitian Universitas Gadjah
Mada, ll(I), (2001).
KESIMPULAN
Dari basil-basil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan
sebagai berikut. I.Implantasi ion nitrogen pada sisi potong pahat
HSS pada dosis ion 2.516 x 1016 ion/cm2 daD energi 100 keY
menghasilkan kekerasan 1219 VHN 0,01 daTi kekerasan awal sebesar
595 VHN 0,0 1 atau mengalarni peningkatan kekerasan sebesar 105%.
2. Umur pahat HSS yang diimplantasi ion nitrogen mengalami
peningkatan sekitar 83% pada kecepatan potong 25 mlmenit , daD
mengalami penurunan dengan
bertambahnya kecepatan potong.
UCAPAN TERIMA KASm
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Lembaga Penelitian UGM yang
telah memberi dana penelitian melalui anggaran DIKS-UGM; Kontrak
No.; 1726/JOl/PL.O6.05/2001, tangga12 April 2001, P3TM BATAN
Yogyakarta daD BATAN Puspiptek Serpong, CITS-PSIT UGM, saudara
Sularso Pani, Rakhmat P. Siregar, Joko Suprijanto, Bambang, daD
semua pihak yang telah membantu dalam penelitian ini.
DAFTARPUSTAKA
[1].
[2J.
TANYAJAWAB
[3]. Yunanto, P3TM-BATAN Pel1anyaan t. Mengapa pacta kecepatan
tinggi kemampuan
memotong menurun '?
BOOTHROYD, G., Fundamental of Metal and Alachining Tools,
International Student Edition,
McGraw-Hill, Tokyo, Japan, (1975),112. BRICK, R.M., PENSE, R.W.,
GORDOM, R.B., Structures and P;operties of Engineering Materials,
Fourth Edition, International Student
Edition, McGraw-Hili, Kogakusha, Tokyo, Japan, (1977). DEARNALE'r:
G., MINTER, F.J., ROL, P.K. SAINf, A., THOMSON, V., Microhardness
and Nitrogen Profiles in Ion Implanted Tungtens Carbide and Steels,
Nuclear Instruments and Methodx in
Physics Research, 87/8, (1985),188-194. DODD, C.G., MEEKER, G.P.,
BAUMANN, S.M., NORBERG, J.C., LEGG, K.O., Surface Microanalitycal
Studies of Nitrogen Ion Implanted Steel, Nuclear In.\"trumentx and
Methodx in Physic.\" Re.\"earch, 87/8, (1985), 219-227. IWAKI, M.,
Formation of Metal Surface Layers with High Performance by Ion
Implantation, Nuclear Instruments and Methods in Phyxics
Research, 837/38, (1989),661-666.
Jawaban 1. Pada kecepan tinggi akan timbul /terjadi panas
yang
tinggi pada sisi potong pahat yang akan menyebabkan lapisan tipis
nitrida besi daya ikatnya melemah sehingga menurnnkan kemampuan
potong.
[4].
[5].
151
DAFTAR ISI
ANALISIS UMUR PAHAT BUBUT BAJA KECEPATAN TINGGI YANG DIIMPLANTASI
ION NITROGEN
ABSTRAK
PENDAHULUAN