Baja AISI 1020 adalah baja karbon rendah dengan kandungan karbon sekitar 0,17–0,25%, memiliki keuletan tinggi tetapi kekerasan rendah 121 HV. Baja ini tidak dapat dikeraskan langsung dengan perlakuan panas karena kandungan karbonnya rendah, sehingga diperlukan proses pack carburizing untuk meningkatkan kekerasannya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh pack carburizing pada baja AISI 1020 terhadap komposisi karbon, nilai kekerasan, dan struktur mikro. Proses dilakukan dengan menggunakan arang purun tikus sebagai sumber karbon dan cangkang telur sebagai katalis, dengan variasi komposisi arang dan cangkang telur serta pendinginan menggunakan air.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan karbon meningkat dari 0,190% menjadi 0,980%, dan nilai kekerasan meningkat dari 121 HV menjadi 673 HV setelah pendinginan air. Struktur mikro berubah dari dominasi ferrite dan sedikit pearlite menjadi martensite. Cangkang telur berperan penting dalam meningkatkan difusi karbon melalui reaksi CO2 dan CO yang terbentuk, mempercepat proses carburizing.