Perpustakaan Digital ITB

Isu utama dalam pengoperasian PLTU adalah perlu dilakukan pengurangan emisi gas CO2 yang dihasilkan dari pembakaran batubara, peningkatan efisiensi energi dan penurunan konsumsi bahan bakar. Isu ini dapat diatasi dengan pengoperasian pada temperatur yang lebih tinggi. Hal ini tentu saja menuntut kesiapan material untuk mampu digunakan pada temperatur tersebut. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan baja feritik maju sistem Fe-Ni-Al-Cr sebagai alternatif material yang digunakan, karena didapati terbentuknya fasa presipitat koheren B2-(Ni,Fe)Al yang dapat meningkatkan kekuatan pada temperatur tinggi, dan dengan penambahan microalloying niobium (Nb) diharapkan dapat meningkatkan fraksi volume presipitat B2. Pada penelitian ini, dipelajari pengaruh temperatur dan waktu ageing pada paduan baja feritik maju. Serangkain percobaan dilakukan untuk mempelajari pengaruh kombinasi variasi temperatur dan waktu ageing terhadap evolusi struktur mikro, fraksi volume, ukuran partikel presipitat B2, laju pengkasaran presipitat B2, dan sifat kekerasan pada paduan Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-0,5Nb (%berat). Pembuatan paduan dilakukan dengan peleburan bahan baku pada DC Mini Arc Furnace hingga berbentuk button. Paduan kemudian dihomogenisasi dan dilakukan perlakuan ageing pada 800, 900, 1000oC selama 6, 20, 48 jam. Pengamatan struktur mikro dilakukan dengan optical microscope (OM) dan scanning electron microscope (SEM), pemeriksaan komposisi unsur paduan menggunakan energy dispersive spectroscopy (EDS), dan pengujian kekerasan pada vicker hardness tester. Hasil percobaan menunjukkan terbentuknya fasa presipitat koheren B2-(Ni,Fe)Al pada hasil homogenisasi. Peningkatan temperatur ageing menyebabkan evolusi morfologi, berturut-turtut dari spherical, cuboidal dan elliptical, karena terjadinya peningkatan lattice misfit. Sedangkan peningkatan waktu ageing akan meningkatkan jumlah presipitat semi koheren berbentuk rectangular“bone-like” dan rod, yang secara beturut-turut merupakan produk pengkasaran atau coaliscence dari morfologi cuboidal dan elliptical. Selain itu, berlangsung fenomena pembentukan nanopresipitat pada hasil homogenisasi dan ageing 1000oC, pembentukan fasa ketiga dengan unsur dominan Nb, kemudian terdapat fenomena persebaran presipitat-presipitat kecil pada batas butir dan tengah butiran, dan juga berlangsung fenomena terbentuknya presipitat hierarkis pada ageing 1000oC. Adapun laju pengkasaran pada ageing 800oC sebesar 0,093μm3/jam dan pada ageing 1000oC sebesar 0,1811μm3/jam. Fraksi volume tertinggi diperoleh saat ageing 800oC selama 6 jam sebesar 27,48%, dan nilai kekerasan tertinggi dicapai saat ageing 1000oC selama 20 jam sebesar 559,12 HVN.