i Studi Evolusi Mikrostruktur Baja Feritik Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-5Mo pada Temperatur 800, 900, 1000°C TUGAS AKHIR Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Metalurgi, Institut Teknologi Bandung Oleh: IKRA SETYA UTAMA 12514049 PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK METALURGI FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2018 2 3 Studi Evolusi Mikrostruktu Baja Feritik Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-5Mo pada Temperatur 800, 900, 1000°C ABSTRAK Kebutuhan pembangkit listrik tenaga uap dengan menggunakan batubara akan mendominasi program 35.000 MW dengan porsi sebesar 56,97% dari total pembangkit listrik yang direncanakan. Jumlah produksi listrik yang dihasilkan bergantung pada efisiensi pembangkit yang juga dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan operasi. Oleh karena itu, dibutuhkan material yang mampu beroperasi pada kondisi yang ekstrim tersebut. Baja feritik maju dapat dijadikan alternatif pengganti paduan super berbasis nikel untuk penggunaan tertentu. Berbagai penelitian menyebutkan bahwa Penambahan unsur Molibdenum dapat menghambat pengkasaran presipitat. Pada penelitian ini, dipelajari pengaruh temperatur dan durasi aging pada paduan Fe-14Ni-9Al-7.5Cr-5Mo. Serangkaian percobaan telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh variasi temperatur dan waktu perlakuan panas terhadap evolusi struktur mikro, ukuran partikel presipitat dan fraksi volume presipitat B2 serta nilai kekerasan paduan baja feritik maju. Paduan dengan komposisi 64,5Fe-14Ni- 9Al-7,5Cr-5Mo (%berat) dilebur pada Mini Arc Furnace menggunakan retort sehingga membentuk button. Paduan kemudian dipotong dan diberikan perlakuan panas dalam kondisi atmosfir pada temperatur 800, 900, dan 1000 °C selama 6,20, dan 48 jam. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan menggunakan mikroskop optik dan scanning electron microscope (SEM). Selanjutnya, nilai kekerasan paduan diuji menggunakan vicker hardness tester. Hasil percobaan menunjukkan aging pada temperatur 800°C, menghasilkan presipitat hierarkis yang cenderung berbentuk kotak. Sedangkan aging pada temperatur 1000°C menghasilkan presipitat berbentuk bulat dengan kahadiran presipitat nano yang tersebar di matriks Fe. Penambahan durasi waktu aging, dari 6 jam menjadi 48 jam, tidak merubah bentuk presipitat. Paduan Fe-Ni-Al-Cr-Mo dengan ageing pada temperatur 800 °C, memiliki fraksi volume yang relatif rendah, yaitu 20.56% saat 6 jam, kemudian naik sedikit pada waktu 48 jam menjadi 20.97%. Sedangkan, ageing pada temperatur 1000 °C selama 6 jam memiliki fraksi volume 27.85% dan naik menjadi 33.27% saat ageing selama 48 jam. Paduan Fe-Ni-Al-Cr-Mo dengan ageing pada temperatur 1000 °C memiliki ukuran presipitat yang lebih besar daripada temperatur 800 °C. Semakin lama waktu ageing ukuran presipitat juga semakin besar. Peningkatan waktu dan temperatur ageing meningkatkan nilai kekerasan paduan. Kata kunci: baja feritik maju, presipitat B2-(Fe,Ni)Al, molibdenum, ukuran presipitat, volume fraksi, kekerasan 4 Microstructure Evolution Study of Ferritic Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-5Mo Steels at Temperatures 800, 900, 1000°C ABSTRACT The needs for steam power plants using coal will dominate the 35,000 MW program with a share of 56.97% of the planned total power plant.