Perpustakaan Digital ITB

Superalloys berbasis Fe, Ni, dan Co telah lama digunakan pada operasi di temperatur tinggi seperti penggunaan pada nosel roket, sistem reaktor nuklir, bilah turbin pesawat jet, mesin turbin pesawat terbang, mesin pembangkit listrik dan daya, boiler mesin pembangkit listrik, turbin uap, dan fasilitas pembuang gas mesin motor, namun pada penggunaan di temperatur yang lebih tinggi akan terkendala oleh solvus dan temperatur lelehnya. Sebagai alternatif, para peneliti memperkenalkan sebuah paduan yang berisikan lima macam unsur atau lebih yang dikenal sebagai paduan logam berentropi tinggi yang diprediksi dapat menurunkan biaya produksi namun tetap dengan performa yang baik pada saat dioperasikan pada temperatur yang tinggi. Serangkaian percobaan dilakukan berupa pengujian ketahanan oksidasi isotermal dari paduan logam entropi tinggi AlCoCrCuFeNi equimol yang dilakukan untuk mempelajari struktur mikro, evolusi struktur mikro dari paduan, mekanisme oksidasi dari paduan, kinetika oksidasi dari paduan dan pengaruh pengujian oksidasi terhadap sifat kekerasan dari paduan dengan variasi waktu 2 jam, 16 jam, dan 40 jam serta variasi temperatur 900?, 1000?, dan 1100?. Struktur mikro dan evolusi struktur mikro diamati menggunakan mikroskop optik, karakterisasi dengan X-ray diffraction (XRD) dan karakterisasi dengan menggunakan scanning electron microscope – energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS). Kinetika oksidasi ditinjau dari perubahan massa sampel yang telah diuji oksidasi yang kemudian diolah untuk mendapatkan persamaan kinetika yang paling mendekati dengan hasil percobaan. Sifat kekerasan dari paduan ditinjau dengan penggunaan hardness vickers testing machine yang diolah untuk mendapatkan kecenderungan nilai kekerasan dari paduan pada variasi waktu dan temperatur uji. Struktur mikro paduan logam entropi AlCoCrCuFeNi memiliki morfologi berbentuk seperti dekomposisi spinodal dengan fasa utama berupa AlNi-rich, larutan padat Co-Cr-Fe, dan partisi Cu serta fasa sekunder yang kaya akan Al. Evolusi struktur mikro berupa partisi Cu yang semakin halus dan tersebar di dalam matriks paduan. Oksida yang terbentuk berupa Al2O3, Cr2O3, FeO, NiO, CuO, CoO, spinel NiO-Al2O3 dan spinel NiCr2O4. Kinetika oksidasi dari paduan mengikuti hukum parabolik yang berarti kinetika dikendalikan oleh difusi dari spesi yang melewati lapisan oksida. Pengaruh pemanasan terhadap sifat kekerasan dari paduan AlCoCrCuFeNi secara umum akan menurun seiring penambahan waktu dan peningkatan temperatur.