Perpustakaan Digital ITB

Paduan entropi tinggi Al0,75CoCrFeNi memiliki potensi signifikan untuk aplikasi temperatur tinggi seperti pada bilah tubin pesawat terbang karena kemampuannya membentuk lapisan oksida protektif seperti ?-Al2O3 dan Cr2O3. Namun, paduan ini tetap menghadapi tantangan berupa pengelupasan lapisan oksida protektif (spalling) selama kondisi oksidasi siklik yang dipicu oleh tegangan termal. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan oksidasi siklik paduan tersebut melalui penambahan elemen reaktif zirkonium (Zr). Ruang lingkup penelitian ini meliputi studi pengaruh penambahan Zr terhadap struktur mikro, kinetika oksidasi, dan perilaku lapisan oksida yang terbentuk. Lalu, investigasi difokuskan pada tiga variasi penambahan Zr, yaitu sebesar 0, 0,1, dan 0,5 At% yang diuji pada temperatur 1000 dan 1100? selama 50 siklus. Paduan entropi tinggi Al0,75CoCrFeNiZrx (x = 0; 0,005; 0,024) difabrikasi menggunakan metode peleburan busur listrik (arc melting). Selanjutnya, button hasil peleburan dihomogenisasi pada temperatur 1100? selama 10 jam. Proses fabrikasi dan homogenisasi dilakukan pada keadaan inert atau dalam atmosfer argon untuk menjaga kemurnian. Pengujian oksidasi siklik dilakukan terhadap sampel selama 50 siklus pada temperatur 1000 dan 1100? dengan masing-masing siklus terdiri atas pemanasan selama 1 jam pada temperatur uji dan pendinginan selama 30 menit pada temperatur ruang. Lalu, perubahan berat per satuan luas pada tiap siklus dicatat untuk menghitung kinetika oksidasi. Sampel sebelum dan sesudah pengujian kemudian dikarakterisasi menggunakan XRD dan SEM-EDS. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, ketiga variasi penambahan Zr pada keadaan as-homogenized memiliki struktur mikro yang sama, yaitu terbentuk daerah lamelar dendritik dengan fasa A1-FCC dan B2-BCC, lalu daerah interdendritik dengan fasa B2-BCC. Namun demikian, pada penambahan sebesar 0,5 At% terbentuk fasa intermetalik AlZr3 yang getas di daerah fasa B2-BCC disebabkan adanya efek overdoping. Selanjutnya pada pengujian oksidasi siklik, penambahan Zr sebesar 0,1 At% merupakan penambahan optimal karena dapat menstabilkan oksidasi parabolik pada kedua temperatur pengujian dan memiliki kinetika oksidasi parabolik terendah pada temperatur 1000?, yaitu sebesar 0,04384 mg2/cm4/detik. Sementara itu, penambahan Zr sebesar 0,5 At% akan menurunkan kestabilan oksida protektif melalui efek overdoping yang membentuk oksidasi internal sehingga meningkatkan kinetika oksidasi parabolik pada temperatur 1000? dan menciptakan peristiwa pengelupasan dari awal siklus pada temperatur 1100?