Perpustakaan Digital ITB

Sebagai material sudu turbin pesawat terbang, superalloy berbasis nikel Rene 142 harus memiliki struktur mikro dengan stabilitas yang baik agar tidak terjadi kegagalan selama beroperasi. Selama pengoperasian, turbin gas memiliki batasan maksimum untuk temperatur dan durasi ekspos, jika salah satu atau keduanya melebihi nilai yang telah ditentukan, maka kondisi tersebut dapat ditetapkan over-temperature. Dari pengamatan visual pada temperatur kamar sulit dipastikan apakah sudu turbin sudah atau belum mengalami over-temperature. Penelitian ini dimaksudkan untuk memastikan kondisi over-temperature tersebut berdasarkan perubahan precipitate ?’ yang terdapat dalam struktur mikro Rene 142. Eksperimen pada penelitian ini diperlakukan sebagai simulasi kondisi over-temperature dengan cara memanaskan spesimen-spesimen pada temperatur 950oC, 1050oC, 1150oC, 1200oC, dan 1250oC selama 1800 detik serta pada temperatur 1150oC dan 1250oC selama 5 detik dan 600 detik. Penentuan temperatur tersebut didasarkan pada pengukuran dengan DSC (Differential Scanning Calorimetry) yang menunjukkan Rene 142 yang digunakan dalam penelitian ini memiliki temperatur solvus 1267oC. Spesimen-spesimen hasil eksperimen tersebut kemudian dikarakterisasi dengan FESEM (Field Emission - Scanning Electron Microscope) dan EDS (Energy Dispersive Spectroscopy). Spesimen yang dipanaskan pada temperatur 950oC selama 1800 detik, ?’ kasar (precipitate yang berukuran besar) belum banyak mengalami perubahan. Perubahan ?’ kasar berupa pembulatan dari bentuk awal cuboid mulai terlihat pada temperatur 1050oC. Kenaikan temperatur dari 950 sampai 1200oC mengakibatkan penurunan fraksi area ?’ kasar sebesar 25% dan pada temperatur 1250oC seluruh ?’ kasar larut. Kenaikan temperatur tersebut juga mengakibatkan pertambahan panjang dan lebar ?’ kasar. Pemanasan dengan durasi 5 detik di temperatur 1150oC dan 1250oC, bentuk dan ukuran ?’ kasar belum banyak mengalami perubahan. Dengan naiknya durasi sampai 600 detik pada temperatur tersebut, terjadi pembulatan ?’ kasar dan fraksi areanya turun 5% di 1150oC dan 13% di 1250oC. Pada kondisi ini juga terjadi kenaikan panjang dan lebar ?’ kasar pada durasi 5 detik dan kemudian turun pada durasi 600 detik. Pada pemanasan selama 1800 detik, fraksi area ?’ kasar turun hingga 14% di 1150oC sedangkan di 1250oC ?’ kasar sudah larut sempurna menjadi ?. Selama pemanasan specimen dengan durasi 5 detik, terjadi kompetisi antara fenomena precipitation dengan dissolution. Dari penelitian ini dapat dinyatakan bahwa kondisi over-temperature Rene 142 terjadi pada temperatur 1050oC selama 1800 detik atau pada 1150oC selama 600 detik. Hal tersebut dapat dievaluasi dari perubahan fraksi area, bentuk, dan ukuran precipitate ?’ kasar serta pengintian dan pertumbuhan ?’ halus. Perubahan-perubahan struktur mikro tersebut merupakan wujud dari peristiwa dissolution, coalescence, dan reprecipitation yang dengan mudah teramati dengan menggunakan FESEM dan EDS.