Perpustakaan Digital ITB

Paduan Titanium-Zirconium-Molybdenum (TZM) merupakan material refraktori yang seringkali digunakan sebagai komponen suhu sangat tinggi karena memiliki suhu rekristalisasi, kekuatan mulur, dan kekuatan tarik yang tinggi pada suhu yang sangat tinggi. Salah satu aplikasi dari TZM adalah sebagai bahan x-ray target pada peralatan CT scan. Pada penggunaannya, x-ray target menerima kondisi kerja berupa gaya sentrifugal dan paparan berkas elektron. Kondisi ini menyebabkan xray target kemudian mengalami kerusakan akibat thermal fatigue dengan mulai terbentuknya retak-retak pada paduan TZM yang digunakan. Retak-retak pada paduan TZM akibat paparan berkas elektron ini perlu dipelajari untuk memperoleh pemahaman lebih lanjut mengenai kerusakan paduan TZM sebagai x-ray target. Pada penelitian ini, akan digunakan dua buah paduan TZM yang disebut sebagai TZM-A dan TZM-B. Studi diawali dengan observasi electron beam damaged area (EBDA) menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) pada kedua spesimen tersebut. Kemudian dilakukan pengukuran panjang retak terpanjang yang ada pada EBDA menggunakan Optical Microscope (OM) dan SEM. Selanjutnya, dilakukan pengujian kekerasan dengan empat metode. Metode pertama adalah dengan variasi beban 200-800 mN pada permukaan yang terpapar dan tidak terpapar. Metode kedua adalah variasi posisi sumbu-x pada EBDA dan daerah bukan EBDA di permukaan yang terpapar. Metode ketiga adalah variasi posisi sumbu-x pada potongan melintang permukaan yang terpapar dan tidak terpapar. Metode keempat adalah variasi posisi sumbu diagonal z pada permukaan yang terpapar berkas elektron. Hal pengamatan menunjukkan bahwa lebar EBDA pada spesimen A adalah 75 µm dan pada spesimen B adalah 450 µm. Ditemukan bahwa panjang retak terpanjang pada spesimen A adalah 75µm dan untuk spesimen B adalah 299,152 µm dengan panjang retak rata-rata pada spesimen B adalah 41,67 µm. Rata-rata nilai kekerasan permukaan yang terpapar berkas elektron pada spesimen A adalah 83,957 kgf/mm2, lebih tinggi dibandingkan dengan permukaan yang tidak terpapar, yaitu 41,868 kgf/mm2. Sedangkan untuk spesimen B, rata-rata nilai kekerasan permukaan yang terpapar adalah 179,22 kgf/mm2. lebih rendah dibandingkan dengan permukaan yang tidak terpapar, yaitu 228,77 kgf/mm2. Pada permukaan yang terpapar pada spesimen A, EBDA memiliki nilai kekerasan yang paling tinggi dibandingkan dengan area lainnya, sementara sebaliknya untuk spesimen B. Adapun variasi nilai kekerasan pada potongan melintang tidak menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Hasil-hasil tersebut menunjukkan paparan berkas elektron mendegradasi sifat mekanik paduan TZM, khususnya sifat kekerasan, dan menginisiasi kemunculan retak fatigue akibat terbentuknya lapisan rekristalisasi.