Proses Pemurnian Silikon Tingkat Metalurgi Menggunakan Campuran Pelarut Asam HCl dan HF

Proses pemurnian Silikon tingkat metalurgi (MG-Si) dengan menggunakan campuran larutan asam pada konsentrasi 2,45 mol/l HCl + 1,2 mol/l HF telah dilakukan dengan memvariasikan waktu pelidian pada temperatur 60OC dan gerakan pengadukan mekanis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelidian MG-Si dengan menggunakan campuran larutan asam pada konsentrasi 2,45 mol/l HCl + 1,2 mol/l HF dapat menurunkan unsure pengotor yang terkandung di dalam MG-Si dan menghasilkan tingkat kemurnian hingga mencapai 99,999 persen Si (5N). Dengan waktu pelidian 12 jam, efisiensi ekstraksi unsure pengotor Al dan Fe mencapai 99,99 persen, sedangkan untuk unsur Ti mencapai 99,96 persen. Presentasi keefektifan dari larutan pelidian selama 12 jam mencapai 99,96 persen. Untuk meningkatan kekerasan dan ketahanan abrasi pada besi cor kelabu dilakukan proses diffusion coating pada suhu 875 °C di dalam media padat dari kromisasi, vanadisasi dan boronisasi dengan waktu penahanan bervariasi selama 1; 3 dan 5 jam. Proses pelapisan boronisasi, vanadisasi dan khromisasi menghasilkan lapisan putih (white layer) pada permukaan material, dimana ketebalan lapisan tersebut meningkat seiring dengan meningkatnya waktu penahanan proses. Pada proses kromisasi selama 5 jam, lapisan putih yang terbentuk adalah karbida khrom (CrxCy) dengan ketebalan mencapai 85 µm dan harga kekerasan 1250 VHN serta ketahanan abrasi 0,0029 g/m. Lapisan putih pada permukaan besi cor kelabu hasil proses vanadisasi dan boronisasi dengan waktu penahanan proses selama 5 jam adalah berupa ferrovanadida (Fe2V) dan ferroboronida (Fe2B) dengan ketebalan mencapai 19,26 µm dan 50 µm. Harga kekerasan proses vanadisasi dan boronisasi adalah 742 dan 810,5 VHN, sedangkan ketahanan abrasi untuk proses tersebut berturut-turut mencapai 0,0061 g/m dan 0,0102 g/m. Laju difusi paling tinggi diperoleh pada proses kromisasi mencapai 1,254x10-9 cm2/detik, sedangkan laju difusi yang diperoleh pada vanadisasi dan boronisasi mencapai 1,034x10-10 dan 1,157x10-9 cm2/detik. Dari ketiga proses diffusion coating yang dilakukan, proses khromisasi menghasilkan kekerasan dan ketahan abrasi yang lebih tinggi dibandingkan proses lainnya.Kata kunci : Kromisasi, Boronisasi, Vanadisasi, Besi cor kelabu, Kekerasan, Ketahanan abrasi Seminar Material Metalurgi 2013, halaman 379 s.d 383