Perpustakaan Digital ITB

Paduan entropi tinggi merupakan paduan yang mengandung setidaknya lima unsur utama dengan persentase atom masing-masing antara 5-35%. Kombinasi unsur di dalam paduan entropi tinggi tersebut memunculkan banyak sifat unggul yang membuat paduan entropi tinggi berpotensi untuk dijadikan sebagai alternatif material komponen operasi temperatur tinggi, salah satunya adalah nosel roket. Nosel roket yang didesain untuk mengoptimalkan ekspansi gas buang pembakaran hingga mencapai kecepatan supersonik menyebabkan material nosel harus menahan temperatur dan tekanan yang ekstrem. Gas buang pembakaran yang mengandung garam sulfat dan vanadium juga dapat menginduksi hot corrosion pada material komponen. Penelitian ini dilakukan untuk menguji ketahanan hot corrosion paduan Al0,75CoCrCuFeNi yang berpotensi menjadi alternatif material komponen operasi temperatur tinggi. Serangkaian percobaan dilakukan untuk mempelajari evolusi struktur mikro dan perilaku hot corrosion pada paduan Al0,75CoCrCuFeNi. Percobaan diawali dengan proses peleburan unsur pemadu dalam tanur busur listrik DC tunggal dan dilanjutkan dengan homogenisasi paduan as-cast dalam tanur tabung horizontal pada 1100 oC selama 10 jam. Paduan as-homogenized yang telah dipotong diuji hot corrosion melalui pelapisan permukaan sampel dengan campuran garam Na2SO4- V2O5 pada 1000 oC selama 9, 16, 25, dan 50 jam dalam tanur tabung horizontal. Sampel paduan yang telah diuji hot corrosion dikarakterisasi menggunakan mikroskop optik, X-ray diffraction (XRD), dan scanning electron microscopyenergy dispersive spectroscopy (SEM-EDS). Paduan Al0,75CoCrCuFeNi as-cast, as-homogenized, dan as-corroded memiliki struktur mikro yang terdiri dari dendrit FCC kaya Fe-Co-Cr, interdendrit FCC kaya Cu, dan interdendrit kaya Ni-Al. Selama pengujian hot corrosion, fasa BCC menjadi area yang mengalami penetrasi korosi sumuran paling dominan. Kinetika hot corrosion paduan ini mengikuti laju oksidasi parabolik dengan konstanta laju oksidasi 0,02025 mg2.cm-4.detik-1. Perubahan berat sampel meningkat sangat cepat hingga 16 jam pengujian dan peningkatan berat sampel cenderung melambat setelah 16 jam. Hot corrosion paduan Al0,75CoCrCuFeNi diawali dengan pembentukan oksida spinel Fe-Cr-Co-Ni dan Al2O3. Pada tahap awal korosi, lelehan garam asam melarutkan oksida spinel dan Al2O3 menjadi kation logam serta membentuk sulfida Al2S3, Cu2S, dan CrS di antarmuka oksida-substrat. Pembentukan vanadat pada tahap awal juga mempercepat proses korosi. Selanjutnya, lelehan garam basa melarutkan oksida spinel dan Al2O3 menjadi anion logam. Pada tahap akhir, terbentuk kompleks Al2O3, Al2S3, dan CrS di area sumuran.