Perpustakaan Digital ITB

Aplikasi material temperatur tinggi seperti yang ditemukan pada operasi boiler PLTU dan mesin jet pesawat terbang membutuhkan kombinasi sifat mekanis, kestabilan mikrostruktur, dan ketahanan korosi yang baik pada temperatur tinggi. Penelitian dan pengembangan paduan berbasis intermetalik TiAl dilakukan untuk menggantikan aplikasi paduan baja dan nikel yang saat ini digunakan. Paduan TiAl dinilai memiliki sifat yang cocok untuk aplikasi temperatur tinggi. Keunggulan sifat tersebut antara lain titik leleh tinggi, massa jenis rendah, kekuatan spesifik tinggi, serta memiliki ketahanan oksidasi yang baik. Namun, paduan TiAl akan mengalami oksidasi yang parah mulai dari temperatur 750°C. Oksidasi paduan TiAl secara umum akan membentuk kerak oksida yang tersusun atas TiO2 dan Al2O3. Oksida campuran tersebut cenderung tidak protektif sehingga penambahan aluminium yang lebih banyak dilakukan untuk meningkatkan ketahanan oksidasi paduan TiAl. Pembentukan kerak oksida ini dapat dipengaruhi oleh kehadiran unsur pemadu lain. Penelitian kali ini membahas tentang pengaruh penambahan Y pada oksidasi temperatur tinggi paduan Ti-62Al secara spesifik. Penelitian ini meliputi pembuatan paduan sampai karakterisasi hasil pengujian oksidasi. Bahan baku paduan dilelehkan menjadi button menggunakan DC arc melting furnace dengan remelting sebanyak empat kali, dilanjutkan dengan homogenisasi pada temperatur 1000°C selama enam jam. Button kemudian dipotong menjadi beberapa spesimen untuk diuji oksidasi dan pengamatan mikrostruktur. Pengujian oksidasi dilakukan pada temperatur 900°C sebanyak 25 siklus, dengan satu siklus meliputi satu jam di dalam tanur, lalu didinginkan 20 menit sebelum ditimbang. Di akhir penelitian, dilakukan analisis perubahan berat spesimen uji terhadap siklus pengujian, serta karakterisasi terhadap spesimen hasil pengujian menggunakan XRD dan SEM-EDS. Oksida yang berhasil teridentifikasi dari karakterisasi XRD dan SEM-EDS berupa lapisan Al2O3 amorphous dan kristal kasar TiO2 di bagian terluar, serta oksida campuran Al2O3 dan TiO2 di bagian yang lebih dalam. Hasil pengujian oksidasi juga menunjukkan paduan tanpa penambahan Y mengalami perubahan berat yang fluktuatif. Paduan dengan penambahan Y sebesar 0,3 at.% menunjukkan perubahan berat (dW/A0) yang paling kecil hingga siklus oksidasi ke-25 sehingga dapat disimpulkan memiliki ketahanan oksidasi yang relatif paling baik. Kerak oksida yang teramati pada paduan dengan penambahan Y sebesar 0,3 at.% berupa lapisan tipis Al2O3. Berbeda dengan kerak oksida berlapis yang ditemukan pada paduan tanpa penambahan Y yang lebih rentan terjadi pengelupasan. Penambahan Y sebesar 0,3 at.% dapat menekan pertumbuhan TiO2 di awal oksidasi sehingga mempertahankan pembentukan Al2O3 protektif.