Perpustakaan Digital ITB

Desain paduan tradisional terbatas pada pencampuran beberapa elemen utama, namun perkembangan teknologi menuntut pencarian paduan dengan kekuatan dan keuletan tinggi, terutama untuk aplikasi suhu tinggi seperti komponen turbin gas. Paduan entropi tinggi (HEA) muncul sebagai solusi, menggabungkan 5 atau lebih unsur dengan proporsi setara, menghasilkan sifat unggul seperti kekuatan tinggi, ketahanan suhu, dan korosi. HEA menunjukkan performa lebih baik daripada paduan tradisional berkat efek seperti difusi lambat dan distorsi kisi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan paduan FeNiAlCrCo dan Fe35NiAlCrCo dengan SFE rendah, serta mengevaluasi mikrostruktur, fasa, dan kekerasan paduan melalui karakterisasi eksperimental dan simulasi molecular dynamic. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap: sintesis paduan, karakterisasi, dan pengujian kekerasan. Logam murni Fe, Ni, Al, Cr, dan Co ditimbang sesuai komposisi, dilebur dalam tanur busur listrik dengan cetakan tembaga menjadi button, lalu dilakukan homogenisasi untuk memastikan keseragaman komposisi. Pada tahap kedua, button dipotong menjadi kupon dan dikarakterisasi menggunakan X-Ray Difraction (XRD), Optical Microscope (OM), dan Secondary Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk memeriksa mikrostruktur. Tahap terakhir adalah pengujian kekerasan untuk menganalisis sifat mekanik paduan yang dihasilkan. Paduan FeNiAlCr menunjukkan fasa Body Center Cubic (BCC) dengan struktur kristal A2 yang kaya Fe-Cr dan B2 yang kaya Al-Ni, dengan parameter kisi 2,8814 ?. Penambahan Co menurunkan komposisi Al dan mendorong transformasi fasa Face Center Cubic (FCC), dengan 31,78% fasa FCC dan 68,22% fasa BCC. Penambahan Fe pada paduan Fe35NiAlCrCo mengarah pada pembentukan fasa FCC yang lebih stabil karena peningkatan Valence Electron Concentration (VEC), dengan fraksi area FCC 48,75% dan BCC 51,25%. Morfologi paduan FeNiAlCr menunjukkan struktur lamellar dekat batas butir dan rod-shaped berkoloni di tengah, sedangkan penambahan Co mengubah struktur mikro menjadi equiaxed dengan lapisan FCC di batas butir dan struktur pelat atau rod-shaped di dalam butir. Kekerasan paduan FeNiAlCr, FeNiAlCrCo, dan Fe35NiAlCrCo berturut-turut 495 HV, 501 HV, dan 392 HV. Nilai SFE paduan FeNiAlCrCo lebih rendah sekitar 2 mJ/m2 dibandingkan Fe35NiAlCr, dengan mekanisme deformasi utama berupa twinning, yang meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan pembentukan paduan.