STRTUKTUR, KEKERASAN, DAN KETAHANAN OKSIDASI LAPISAN Fe-Mn-Al YANG DIDEPOSISIKAN PADA BAJA KARBON RENDAH DENGAN TEKNIK MECHANICAL ALLOYING
Abstract
Pada penelitian ini, lapisan Fe-Mn-Al telah dideposisikan di atas permukaan baja karbon rendah dengan menggunakan teknik mechanical alloying. Tujuan pelapisan ini adalah untuk meningkatkan ketahanan oksidasi baja karbon rendah.
Variasi komposisi pelapis yang digunakan adalah 13.8Fe-53.2Mn-Al, 33.6Fe-33.6Mn-Al, dan 53.2Fe-13.8Mn-Al (at%). Proses mechanical alloying dilakukan selama 4 jam. Rasio serbuk dengan ball mill adalah 1 : 10 dengan massa serbuk 7.5 gram. Lapisan kemudian diberi perlakukan panas (annealing) pada temperatur 700°C dengan tekanan vacuum 6.75 ×. 10-4 Torr selama 1 jam. Pengaruh komposisi lapisan dan annealing pada struktur lapisan dipelajari menggunakan x-ray diffraction (XRD) dan scanning electron microscope-energy disperse x-ray (SEM-EDX), kekerasan lapisan diukur menggunakan micro-Vickers hardness tester pada beban 300 gf, dan pengujian cyclic-oxidation dilakukan menggunakan muffle furnace pada temperatur 800°C selama 8 cyclic dengan waktu 20 jam/cyclic.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebelum annealing unsur pelapis belum bereaksi. Akan tetapi, sesudah annealing membentuk fasa intermetalik. Kekerasan pada cross-sectional dari lapisan meningkat seiring semakin banyak komposisi Mn pada lapisan. Kekerasan optimum terdapat pada komposisi lapisan 13.8Fe-53.2Mn-Al dengan nilai 306.162 HV. Metode pelapisan menggunakan teknik mechanical alloying dapat meningkatkan ketahanan oksidasi baja karbon rendah. Tetapi lapisan sesudah proses annealing memiliki ketahanan yang lebih rendah yang diindikasikan karena terbentuknya pori dan keretakan pada lapisan. Ketahanan oksidasi tertinggi terdapat pada lapisan 33.6Fe-33.6Mn-Al sebelum heat treatment dengan 0.338994975 gram/cm2.