Perpustakaan Digital ITB

Bilah turbin pada mesin turbin gas beroperasi pada temperatur > 1200 °C, sehingga memerlukan ketahanan terhadap fatigue, creep, erosi, korosi, dan panas berlebih yang baik. Paduan entropi tinggi dengan sifat mekanik dan ketahanan korosi menunjukkan potensi besar sebagai material temperatur tinggi di masa depan untuk menggantikan paduan super berbasis Nikel. Proses coating dapat berfungsi sebagai perlakuan tambahan terhadap material untuk memberikan ketahanan oksidasi yang baik tanpa mempengaruhi karakteristik material. Aluminium dipilih karena stabilitasnya yang sangat baik dalam bentuk oksida Al2O3, yang ditunjukkan oleh energi Gibbs pembentukannya yang sangat rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis struktur mikro, kinetika, dan mekanisme pembentukan lapisan coating pada paduan entropi tinggi Al0,75CoCrFeNi yang di-coating menggunakan metode difusi dengan teknik slurry. Material coating berupa slurry dengan 25% solid dibuat dengan mencampurkan serbuk Aluminium (kadar > 90%) dengan larutan polivinil alkohol. Kupon Al0,75CoCrFeNi dilapisi oleh slurry dan ditempatkan di dalam tanur tabung horizontal dalam atmosfer inert. Proses pemanasan terdiri dari dua tahapan: pertama, penghilangan binder pada temperatur 400 °C selama 1 jam, dan kedua, proses difusi yang divariasikan pada temperatur 700, 800, dan 900 °C selama 1, 2, 4, dan 8 jam. Karakterisasi dilakukan menggunakan Optical Microscope, Scanning Electron Microscope Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM-EDS) Hasil percobaan menunjukkan pembentukan lapisan coating yang merupakan senyawa intermetalik dan terbagi menjadi beberapa zona. Zona I dengan lapisan terluar coating memiliki kandungan Aluminium (> 70 at%), diikuti oleh zona II yang hanya terbentuk pada temperatur 800 dan 900 °C. Lapisan ini ditandai dengan penurunan kandungan Aluminium hingga ~ 50 at% dan peningkatan unsur-unsur dalam substrat. Pada temperatur yang sama, presipitat kaya Al-Cr teramati pada antarmuka zona I dan II. Kinetika pengendapan Aluminium berturut-turut adalah 2 x 10-7 g/cm2/s, 8 x1 0-9 g/cm2/s, dan -1 x1 0-8 g/cm2/s untuk temperatur 700, 800, dan 900 °C. Proses coating berhasil untuk seluruh variasi temperatur dan waktu, tetapi terdapat perbedaan struktur mikro, ketebalan, dan persentase lapisan yang tercoating. Mekanisme pembentukan lapisan coating dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu: dissolution controlled, combustion synthesis controlled, dan solid-state diffusion controlled.