Efek Chrome Plating terhadap Kekuatan Fatik.docx

Libertinus Juan Romualdo / 1006676716 / Kelompok 1

Efek Chrome Plating terhadap Kekuatan Fatik

Plating adalah proses melapiskan logam pada permukaan suatu benda yang dilakukan dalam media larutan kimia. Chrome sering digunakan untuk melapisi suatu benda karena lapisan chrome yang dihasilkan memiliki sifat mekanis yang sangat keras dengan tingkat kekerasan 55-60 HRc (skala Rockwell C) dan juga tingkat ketebalan yang cukup tinggi sekitar 1-1000 µm. Sedangkan fatik atau kelelahan adalah bentuk dari kegagalan yang terjadi pada struktur karena beban dinamik yang berfluktuasi dalam waktu lama dan berulang-ulang. Fatik ini akan muncul di permukaan kemudian akan menyebar ke sekelilingnya dengan arah tegak lurus dengan arah tegangan tarik maksimum lalu akan dapat dideteksi dengan munculnya beachmark akibat interupsi penjalaran retak, level, dan arah penjalaran yang berubah.

Suatu material dalam penggunaannya pasti banyak dikenakan beban bahkan secara berulang dalam waktu lama. Oleh karena itu banyak dilakukan cara untuk mencegah fatik terjadi. Salah satunya adalah proses pelapisan dengan kromium. Proses ini akan meningkatkan kekerasan dari material dan mengurangi risiko terjadinya kelelahan hingga 95%. Pelapisan kromium ini biasa diaplikasikan pada baja biasa, stainless steel, aluminium, dan lain-lain. Pada pelapisan kromium, diusahakan agar todak ada unsur pengganggu atau kotoran yang terdapat di permukaan yang akan dilapisi karena akan turut mempengaruhi umur dari kelelahan suatu material.

Pengaruh kromium terhadap peningkatan kekerasan dari suatu material disebabkan oleh tipe lapisan yang dapat dibentuk oleh kromium. Tipe pertama adalah hard chrome plating dengan ketebalan (0.020 mm – 0.125 mm) dan tipe kedua adalah thin dense chrome plating (0.005 mm – 0.015mm). Ketebalan adalah yang menjadi faktor utama dalam meningkatkan kekerasan dari material dan memperpanjang umur fatik. Secara logika, bila material yang dilapisi dengan kromiun tentu tidak akan berinteraksi langsung dengan pembebanan yang diberikan secara berulang-berulang yang dapat menimbulkan kelelahan pada material. Kondisi ini dapat memastikan bahwa umur fatik dari material tersebut akan lebih panjang karena pembebanan yang terlebih dahulu mengenai lapisan dari kromium.

Libertinus Juan Romualdo / 1006676716 / Kelompok 1

Ilustrasi perusakan lapisan kromium

Pelapisan kromium pada suatu material memang dapat mengurangi kemungkinan terjadinya fatik. Namun, hal tersebut tidak semata-mata karena pelapisan yang dilakukan namun juga dari mikrostruktur kromium itu sendiri. Banyak jurnal yang membahas tentang struktur pelapisan kromium pada material yang tergantung pada temperatur dimana material tersebut diperlakukan yakni antara lain struktur amorphous structure, horizontal-layered structure,dan columnar structure. Pada suatu jurnal yang dijadikan referensi terdapat pemaparan akan perbedaan yang diperoleh terhadap umur fatik yang disesuaikan oleh masing-masing tiga mikrostruktur tersebut. Dan ternyata ditemukan bahwa pada temperatur 350oC– 410oC saat proses pelapisan kromium, mikrostruktur yang terbentuk adalah amorphous dengan tingkat kekerasan sebesar 10000 – 12000 Mpa. Saat temperatur dinaikkan hingga 490oC, mikrostruktur yang terbentuk adalah horizontal-layered dengan adanya lapisan kromium karbida dan tingkat kekerasan 13000 – 17000 Mpa. Saat temperatur dinaikkan lagi hingga lebih dari suhu yang terakhir, mikrostruktur menjadi columnar dengan tingkat kekerasan 17000 – 20000 Mpa.

Columnar Structure

Ternyata, saat lapisan kromium berstruktur columnar terjadi penurunan kekuatan fatik . Hal ini terjadi karena saat proses pembentukan struktur columnar menghasilkan banyak kerusakan sehingga merusak interaksi yang terjadi antara atom yang awalnya dibentuk untuk melindungi material di bawahnya. Dan hal yang sebaliknya

Libertinus Juan Romualdo / 1006676716 / Kelompok 1

terjadi saat stuktur dirubah menjadi horizontal-layered dimana ketahanan akan fatik meningkat, begitu juga dengan strukur amorf.

Hal yang bisa ditarik sebagai kesimpulan adalah pelapisan kromium adalah cara ampuh untuk melindungi suatu material dari kelelahan disebabkan karena sifat kromium yang sangat keras sehingga cocok dipakai dalam dunia perekayasaan. Pelapisan ini juga dipengaruhi oleh faktor yang tidak kalah penting yakni temperatur dimana akan mempengaruhi mikrostruktur dari lapisan kromium yang akan mempengaruhi kekuatan fatik suatu material.

Referensi:

- A. Ibrahim. Fatigue and deformation of HVOF sprayed WC-Co coatings and hard-chrome plating. James Cook University: 2006.

- Bal Seal Engineering. Technical Report: A Guide for Selecting the Type of Chrome Plating for Use in Contact with BAL Seals in Rotary and Reciprocating Service.

- Jonas Vilys. The Effect of Pyrolitic Chrome Plating on the Fatigue Strength of Steel. Klaipeda University: 2005.