ABSTRAK Farhan Nugraha
PUBLIC Resti Andriani
BAB 1 Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
BAB 2 Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
BAB 3 Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
BAB 4 Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
BAB 5 Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
PUSTAKA Farhan Nugraha
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Terbatas  Resti Andriani
» Gedung UPT Perpustakaan
Kebutuhan akan material dengan umur pakai yang panjang dan biaya bahan yang
rendah untuk aplikasi pada temperatur tinggi terus meningkat. Paduan super entropi
tinggi merupakan klasifikasi material yang memiliki karakteristik paduan super dan
paduan entropi tinggi. Paduan ini banyak dikembangkan untuk meningkatkan
efisiensi biaya dan performa terutama dalam aplikasi temperatur tinggi. Namun,
konsentrasi Ni yang tinggi pada paduan ini meningkatkan biaya bahan baku secara
signifikan. Pemanfaatan unsur Fe yang lebih murah sebagai basis paduan menjadi
alternatif yang baik untuk diterapkan. Selain itu, potensi penambahan unsur dopant,
seperti Zr, yang telah teruji dapat meningkatkan kekuatan pada paduan super
konvensional belum banyak diteliti pada paduan ini. Oleh karena itu, studi ini
bertujuan melakukan permodelan melalui metode first-principles untuk mengetahui
pengaruh penurunan konsentrasi Ni dan penambahan Zr terhadap parameter kisi,
sifat elastisitas, nilai stacking fault energy (SFE), struktur elektronik, dan
memberikan panduan desain paduan super entropi tinggi FeNiCrAlCo berbasis Fe.
Simulasi dilakukan dengan perangkat lunak CASTEP menggunakan metode firstprinciples
density functional theory. Perhitungan konstanta elastisitas dilakukan
pada supercell face-centered cubic (FCC) 1x1x2. Sifat elastisitas ditentukan dengan
aproksimasi Voigt-Reuss-Hill menggunakan data konstanta elastisitas. Optimisasi
geometri, perhitungan nilai stacking fault energy, dan penentuan struktur elektronik
dilakukan pada supercell FCC 1x1x4. Nilai stacking fault energy dihitung
berdasarkan struktur yang diberikan ruang vakum sebesar 10 Å dan penambahan
stacking fault. Analisis struktur elektronik dilakukan untuk mengetahui charge
density difference berupa kontur zona akumulasi dan deplesi muatan serta density
of states. Panduan desain didasarkan atas parameter yang dihasilkan dalam
penelitian ini.
Penurunan konsentrasi Ni dan penambahan Zr cenderung meningkatkan parameter
kisi serta menghasilkan sifat elastisitas dan keuletan paduan yang baik. Penurunan
konsentrasi Ni sebesar 4,17 at.% disertai peningkatan konsentrasi Fe, Cr, Co, dan
Zr menurunkan nilai stacking fault energy. Sedangkan, pengurangan konsentrasi Ni
disertai peningkatan konsentrasi Al meningkatkan nilai stacking fault energy.
Analisis struktur elektronik menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi Ni sebesar
4,17 at.% disertai peningkatan Fe, Cr, Co, dan Zr meningkatkan zona akumulasi
muatan dan menurunkan density of states. Berdasarkan hasil yang ada, desain
paduan dapat dilakukan melalui penurunan konsentrasi Ni yang dapat memberikan
keuletan yang baik dan menurunkan nilai stacking fault energy, disertai
peningkatan konsentrasi Cr untuk meningkatkan kekuatan, keuletan, dan kekerasan
atau Zr agar penurunan stacking fault energy dapat optimum.