Perpustakaan Digital ITB

Pertumbuhan penduduk dunia diproyeksikan akan tumbuh mencapai 9,8 miliyar pada tahun 2050. Pertumbuhan penduduk ini menyebabkan peningkatan kebutuhan listrik dunia sebesar 60% antara tahun 2015 hingga 2040. Peningkatan efesiensi terus dilakukan pada pembangkit listrik dengan mengembangkan material yang dapat digunakan pada temperatur dan tekanan yang lebih tinggi. Baja feritik dapat digunakan sebagai alternatif untuk komponen penukar kalor pada boiler, karena memiliki konduktivitas termal yang tinggi, ekspansi termal yang rendah serta harga yang lebih murah dibandingkan paduan super berbasis nikel. Namun penggunaan baja feritik masih terbatas pada temperatur 620-630℃ karena pertimbangan ketahanan creep dan korosi temperatur tinggi. Salah satu metode yang dapat dipakai untuk memperkuat baja feritik adalah penguatan presipitat (precipitation strengthening). Pada penelitian ini dipelajari pengaruh aging terhadap perubahan struktur mikro dan sifat mekanis paduan baja feritik yang diperkuat presipitat B2-(Fe,Ni)Al. Paduan dengan komposisi Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-1Mo (% berat) dilebur dengan DC Mini Arc Furnace untuk membentuk button. Selanjutnya, button dihomogenisasi pada temperatur 1100°C selama 24 jam dengan tube furnace. Perlakuan aging diberikan pada sampel uji dengan variasi temperatur 800, 900, 1000oC selama 6, 20, dan 48 jam. Sampel yang telah melalui perlakuan aging dilakukan pengamatan hasil perubahan sruktur mikro menggunakan mikroskop optik, scanning electron microscope (SEM), serta untuk melihat komposisi fasa paduan menggunakan energy dispersive spectroscopy (EDS). Nilai kekerasan diperoleh dengan menggunakan vicker hardness test. Hasil percobaan menunjukkan fasa yang terbentuk pada paduan Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-1Mo (% berat) adalah α-Fe sebagai matriks dan β’ sebagai presipitat B2-ordered (Fe,Ni)Al. Paduan mengalami peningkatan fraksi volume dan ukuran rata-rata dengan semakin lamanya waktu aging pada tiap temperatur. Morfologi presipitat pada aging dengan temperatur 800oC selama 6 jam memiliki bentuk mayoritas rounded cuboidal dan berubah menjadi spherical seiring lamanya waktu aging, sedangkan aging pada temperatur 1000oC selama 6 jam memiiliki bentuk mayoritas spherical yang akan membesar seiring lamanya waktu aging. Nilai konstanta laju coarsening yang diperoleh semakin besar dengan semakin meningkatnya temperatur aging yaitu 5,7 x 104 nm3/h dan 2,1 x 106 nm3/h pada temperatur 800 dan 1000oC. Nilai kekerasan tertinggi terdapat pada sampel yang di aging pada temperatur 1000°C selama 6 jam yaitu 520 HVN.