Pengaruh temperatur heat-treatment terhadap kekerasan dan struktur mikro paduan Al-Fe-Ni

Abstrak

Fabrikasi elemen bakar antara lain meliputi proses deformasi dan annealing. Proses annealing akan mengakibatkan perubahan sifat logam. Pemanasan pada suhu tersebut akan mempengaruhi sifat mekanik, sifat fisik dan sifat termal logam. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi pengaruh suhu terhadap sifat bahan terutama kekerasan dan fasa paduan logam. Proses annealing dilakukan di atas suhu rekristalisasi dan di bawah suhu titik cair logam, yaitu pada 450°C, 500°C dan 550°C. Pengujian kekerasan bahan struktur berbasis aluminium Al-Fe-Ni dilakukan dengan menggunakan metoda Vicker. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan metalografik-optikal dan analisis besaran struktur butir mikrostruktur menggunakan metode DAS. Analisis struktur fasa dilakukan berdasarkan pola difraksi sinar-x. Hasil pengujian sifat kekerasan menunjukan paduan Al-Fe-Ni dengan pemanasan pada 450°C, 500°C dan 550°C masing-masing adalah 53 HV, 60 HV dan 55 HV. Kekerasan paduan mengalami kenaikan dari 53 HV pada suhu 450°C menjadi 60 HV pada suhu 500°C, dan mengalami penurunan di atas suhu 500°C, menjadi 55 HV pada 550°C. Hasil pengamatan metalografik-optikal memperlihatkan mikrostruktur paduan mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya suhu. Mikrostruktur memperlihatkan bentuk struktur butir dendrit yang cenderung mengecil pada 500°C. Hasil analis pola difraksi menunjukkan pembentukan fasa θ (FeAl3), fasa k (NiAl3) dan τ (FeNiAl9) cenderung meningkat pada suhu 500°C. Paduan logam yang terbentuk akibat pemanasan pada suhu 450°C didominasi oleh keberadaan fasa k (NiAl3) dan fasa τ (FeNiAl9). Sementara itu, pada suhu 550°C terdapat kecenderungan pembentukan fasa tunggal τ (FeNiAl9). Pada kisaran suhu yang dipelajari, sifat kekerasan paduan Al-Fe-Ni dipengaruhi oleh perlakuan suhu. Kekerasan paduan Al-Fe-Ni tertinggi diperoleh pada suhu pada 500°C.