Perpustakaan Digital ITB

Paduan logam untuk aplikasi suhu tinggi, seperti pada turbin gas, memerlukan kombinasi sifat mekanik unggul dan ketahanan oksidasi yang baik. Paduan super berbasis nikel merupakan paduan yang umum digunakan, namun tetap memiliki beberapa keterbatasan. high entropy alloys (HEAs) seperti sistem Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni muncul sebagai alternatif inovatif dengan entropi pencampuran tinggi dan karakteristik unik yang memungkinkan kestabilan mekanik dan oksidasi pada temperatur ekstrem. Namun, beberapa penelitian melaporkan pengelupasan lapisan oksida pada saat terjadi siklus termal. Penambahan unsur reaktif seperti yttrium (Y) terbukti efektif meningkatkan adhesi oksida dan ketahanan oksidasi pada berbagai paduan suhu tinggi, namun pengaruhnya terhadap paduan logam entropi tinggi Al0.75CoCrCuFeNi pada kondisi siklik belum banyak diteliti. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efek variasi penambahan Y terhadap ketahanan oksidasi dan pengelupasan oksida paduan Al0,75CoCrCuFeNi-Y (Y = 0 at.%, 0,1 at.%, 0,5 at.%, dan 1 at.%) pada temperatur 1000oC dan 1100oC. Percobaan dimulai dari proses fabrikasi paduan logam entropi tinggi Al0,75CoCrCuFeNi-Y dengan menggunakan Direct Current (DC) electric arc furnace, yang dilanjutkan dengan homogenisasi menggunakan horizontal tube furnace yang dialiri gas argon pada temperatur 1100oC selama 10 jam. Pengujian oksidasi siklik dilakukan menggunakan horizontal tube furnace dalam keadaan udara terbuka pada temperatur 1000oC dan 1100oC sebanyak 40 siklus. Sampel hasil pengujian kemudian dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffractometry (XRD) dan Scanning Electron Microscope – Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS). Paduan logam entropi tinggi Al0,75CoCrCuFeNi-Y (Y = 0 at.%, 0,1 at.%, 0,5 at.%, dan 1 at.%) menunjukkan perilaku oksidasi siklik yang beragam pada temperatur 1000 °C dan 1100 °C. Penambahan Y sebesar 0.5 at.% terbukti paling efektif dalam meningkatkan ketahanan oksidasi, ditandai dengan pembentukan lapisan Al2O3 yang kontinu dan terbentuknya pasak oksida Al-Y (oxide pegs) yang mampu menahan spalling. Sebaliknya, sampel tanpa Y dan dengan 0.1 at.% mengalami spalling pada 1000oC dan catastrophic oxidation pada 1100oC. Penambahan Y sebesar 1 at.% justru menurunkan ketahanan oksidasi akibat pembentukan pasak oksida Al-Y yang berlebihan, sehingga meningkatkan laju difusi oksigen serta menginisiasi tegangan dan retakan pada lapisan oksida.