Pengaruh Substrat Terhadap Kekerasan Lapisan NiCoCrAlY Yang Terdeposisi Dengan Teknik HVOF[Effect of Different Substrate on Hardness Properties of NiCoCrAlY Coatings Deposited by HVOF Technique]

Abstract

Micro structure and micro hardness characterizations have been done on NiCoCrAl coating deposited on different substrate, i..e, carbon steel, nickel chrome and hastealloy. NiCoCrAlY coating was deposited by high velocity oxy fuel (HVOF) thermal spraying technique. Characterization and measurents were applied on all cross section of the coating surfaces. Micro structural analysis was characterized by optical microscope with 40x magnification. Moreover, micro hardness tester was utilized to measure the hardness of the sample with 300 gf for 13 second. The hardness data was measured by calculating the average of 3 position of hardness measurement on substrate before coating, after coating and NiCoCrAl coating layer. According to micro structural analysis, it reveald that the thickness of NiCoCrAlYcoating layer was about  370.76 mm, 92 mm, dan 115.73 on carbon steel, nickel chrome and hastealloy substrate, respectively. Surface morfology showed that the coated layer was not flat and porous structure or void on the coated layer. The porosity of the coated layer might effect the mechanical properties of the sample where high procentase of porosity might reduce the hardness of the sample. The hardness of NiCoCrAlY coating was about 349.95, 315.60 and  311.30 HV for carbon steel, nickel chrome and hastealloy substrate, respectively. The distance from interface between coating layer and substrate might effect hardness measurement. More closer to interface could decrease hardness value and it might caused by interdiffusion of coating elements. Thus would be effect to its mechanical properties.

Abstrak

Telah dilakukan karakterisasi strukturmikro dan kekerasan mikro pada lapisan NiCoCrAlY yang dideposisikan di atas substrat yang berbeda yaitu baja karbon, nikel krom dan hastealloy. Lapisan NiCoCrAlY dideposisikan menggunakan teknik penyemprotan HVOF (high velocity oxy fuel). Proses karakterisasi dan pengukuran dilakukan pada seluruh lapisan dengan irisan melintang. Karakterisasi strukturmikro diamati dengan menggunakan mikroskop optik dengan perbesaran 40x. Selanjutnya untuk pengukuran kekerasan menggunakan kekerasan mikro dengan beban 300 gf selama 13 detik. Data pengujian kekerasan diperoleh dengan mengukur nilai rata-rata dari 3 posisi uji kekerasan pada masing-masing bagian substrat sebelum dilapisi, setelah dilapisi dan lapisan NiCoCrAlY. Berdasarkan hasil karakterisasi strukturmikro diketahui bahwa lapisan NiCoCrAlY berhasil terdeposisi dengan ketebalan 370,76 mm, 92 mm, dan 115,73 mm masing-masing di atas substrat baja karbon, nikel krom dan hastealloy. Morfologi permukaan lapisan menunjukkan bahwa lapisan yang terdeposisi tidak begitu rata dan masih tampak adanya pori atau lubang di area lapisan NiCoCrAlY yang terbentuk. Porositas dari lapisan sangat berpengaruh pada sifat mekanik, semakin tinggi persentase porositas lapisan maka kekerasan akan menurun.  Nilai kekerasan lapisan NiCoCrAlY pada substrat baja karbon adalah sebesar 349,95 HV, nikel krom sebesar 315,60 HV dan hastealloy sebesar 311,30 HV. Jarak dengan interface mempengaruhi pengukuran kekerasan. Semakin dekat dengan interface akan semakin menurun nilai kekerasaannya. Hal ini dipengaruhi oleh daerah interdifusi elemen pelapis sehingga mempengaruhi kekuatan mekaniknya.