Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan jumlah penduduk, kemajuan teknologi dan pertumbuhan ekonomi, mendorong peningkatan akan kebutuhan listrik dunia. Kebutuhan listrik tersebut diproyeksikan akan bertambah hingga 25% di tahun 2040. Di Indonesia, kebutuhan listrik mengalami peningkatan 8,6% pertahun hingga 2025. Teknologi advanced-ultra supercritical coal-fired boiler, yang beroperasi pada tekanan uap 35 MPa dan temperatur uap 760oC, sedang dikembangkan dalam rangka memperoleh efisiensi pembangkit listrik hingga 47%. Untuk memperoleh kondisi seperti itu, diperlukan pula pengembangan paduan yang memiliki performa baik pada lingkungan tersebut. Dalam penelitian ini, yttrium ditambahkan dalam paduan super Fe-14Ni-9Al-7,5Cr untuk mengetahui pengaruhnya terhadap ketahanan oksidasi siklik. Serangkaian percobaan dilakukan untuk mempelajari ketahanan oksidasi siklik pada paduan Fe-14Ni-9Al-7,5Cr dengan penambahan 0,1; 0,5 dan 1% yttrium pada temperatur 800, 900, dan 1000oC. Percobaan diawali dengan penimbangan bahan-bahan paduan sesuai komposisinya, kemudian dilebur di dalam mini DC Arc Furnace. Paduan selanjutnya dihomogenisasi pada 1100oC selama 24 jam menggunakan tube furnace yang inert. Pengujian dilakukan dengan muffle furnace selama 50 siklus dengan satu siklus adalah satu jam pemanasan dalam tanur dan 15 menit pendinginan. Setelah pengujian, data perubahan massa paduan perluas area dihitung. Selanjutnya, paduan dikarakterisasi dengan optical microscope, XRD, dan SEM-EDS. Dari hasil karakterisasi, kemudian dianalisis mikrostruktur, lapisan oksida yang terbentuk dan persebaran unsur-unsurnya. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh bahwa semakin tinggi temperatur oksidasi dan semakin banyak persen penambahan yttrium, ketahanan oksidasi paduan berkurang. Penambahan yttrium yang semakin tinggi mendorong pertumbuhan oksida yang semakin tebal. Penambahan yttrium diatas 0,5% menyebabkan oksida yang tumbuh cepat sehingga rentan akan spalling. Oksida yang terbentuk setelah oksidasi adalah Al2O3, Fe3O4, Fe2O3 dan Cr2O3 pada penambahan 0,1; 0,5 dan 1%Y pada 800, 900 dan 1000oC. Pada penambahan yttrium yang semakin tinggi, mendorong pertumbuhan Al2O3 sehingga mengonsumsi Al di matriks dan presipitat. Penambahan yttrium tidak banyak mempengaruhi persebaran unsur Fe, Ni, dan Cr.