PELAPISAN PERMUKAAN BAJA TAHAN KARAT AISI 304 DENGAN KHROM OKSIDA MENGGUNAKAN METODA SPUTTERING

Abstract

PELAPISAN PERMUKAAN BAJA TAHAN KARAT AISI 304 DENGAN KHROM OKSIDA MENGGUNAKAN METODE SPUTTERING. Baja tahan karat digunakan sebagai bahan struktur reaktor daya tipe LWR, AGR dan LMFBR. Permasalahan bahan struktur yang timbul adalah ketahanan korosi rendah dan swelling dalam lingkungan iradiasi tinggi. Salah satu cara yang digunakan adalah melapisi permukaan kelongsong baja tahan karat dengan khrom oksida. Tujuan penelitian adalah mendapatkan karakter mikrostruktur, kekerasan mikro, dan senyawa yang terbentuk pada lapisan permukaan baja tahan karat AISI 304. Metode  yang digunakan adalah pelapisan permukaan SS 304 dengan metode DC-sputtering. Proses pelapisan menggunakan bahan pelapis berupa target khrom, argon sebagai gas sputter, yang didoping gas oksigen dengan konsentrasi bervariasi dari 0 – 50 %volume, arus 10 – 20 mA, dan waktu 1 - 3 jam. Karakterisasi lapisan meliputi pengamatan mikrostruktur menggunakan mikroskop optik, kekerasan dengan microhardness Vickers tester, dan senyawa dalam lapisan dengan X-ray difractometer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mikrostruktur base metal tersusun dari fasa austenit dan endapan karbida, antarmuka logam-lapisan terlihat jelas, serta lapisan kompak dan homogen dengan ketebalan cenderung naik dalam rentang   0 – 30 %volume, menurun pada 30 – 40 %volume, dan bertambah tebal pada 40 – 50 %volume gas O2  Kekerasan lapisan bertambah tinggi hingga doping gas oksigen 30 %volume, kemudian menurun hingga 50 %volume gas O2. Pada konsentrasi dopan tetap dengan arus 10 – 20 mA dan waktu proses 1 – 3 jam diketahui kekerasan lapisan permukaan SS 304 bertambah tinggi seiring dengan bertambah besarnya arus dan waktu sputtering. Pada konsentrasi dopan 30 %volume O2, arus 10 mA dan waktu 2 jam, lapisan yang terbentuk mengandung CrO2 Kata kunci: Karakterisasi, lapisan permukaan, bahan struktur, SS 304, mikrostruktur, kekerasan, senyawa lapisan.