Perpustakaan Digital ITB

Dunia sedang melakukan transisi energi fosil menjadi energi terbarukan. Namun, selama transisi ini, energi fosil tidak bisa serta merta ditinggalkan, sehingga upaya yang bisa dilakukan adalah dengan mengurangi penggunaan energi fosil ini. Salah satu cara menurunkan konsumsi energi fosil adalah dengan mengurangi berat kendaraan bermotor dan pesawat. Salah satu material ultraringan dengan sifat mekanis yang baik adalah paduan magnesium-lithium (MgLi). MgLi memiliki densitas berkisar antara 1,35-1,74 g/cm3. Paduan ini juga memiliki sifat mekanis yang bervariasi bergantung dari komposisi Li. Dalam penelitian ini, efek penambahan komposisi Li pada paduan MgLi terhadap sifat mekanisnya akan dipelajari dengan metode simulasi molecular dynamics (MD). Beberapa rangkaian simulasi telah dilakukan untuk variasi komposisi Li (at%) tertentu pada temperatur konstan 300 K untuk mempelajari efeknya terhadap sifat mekanis paduan MgLi. Dilakukan optimasi struktur untuk menghitung nilai parameter kisi equilibrium dengan perangkat lunak Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS). Uniaxial tensile dan compressive test ditinjau di arah x dan z serta dilakukan perhitungan stacking-fault energy (SFE). Kemudian dilakukan analisis evolusi mikrostruktur menggunakan common neighbour analysis (CNA) dan perilaku dislokasi pada paduan dengan dislocation analysis (DXA) untuk melihat pengaruh penambahan Li terhadap sifat mekanik paduan dengan OVITO. Berdasarkan hasil simulasi, ditemukan struktur paduan MgLi dengan konsentrasi Li 0-20% stabil dalam fasa HCP dengan nilai parameter kisi c/a sebesar 1,624. Nilai UTS, UCS, yield strength, dan modulus Young mengalami peningkatan pada komposisi Li 1% dari Mg murni secara berurutan yaitu 2,004 menjadi 5,311 GPa; 2,109 menjadi 9,293 GPa; 1,37 menjadi 5,02 GPa; dan 17,115 dan 48,797 GPa. Kemudian nilai-nilai ini mengalami penurunan pada komposisi Li 10% secara berurutan sebesar 4,439; 6,590; 4,26; dan 42,562 GPa. Pemaduan Mg dengan Li meningkatkan nilai UTS, UCS, yield strength, dan modulus Young secara signifikan, namun penambahan komposisi Li lebih lanjut akan menurunkan nilai-nilai ini. Paduan MgLi mengalami perubahan struktur dari HCP menjadi amorf dan mengalami tipe dislokasi dominan berupa ?<11?00>. Penambahan komposisi Li pada paduan MgLi menunjukkan tren penurunan nilai SFE dimana pada komposisi Li 0% (Mg murni) bernilai 328 mJ/m2 turun hingga 284 mJ/m2 pada komposisi Li 15%.