Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Material pada sudu turbin harus memiliki sifat mekanik yang baik yang tahan terhadap pembebanan atau tekanan mekanik yang tinggi selama beroperasi. Selain itu juga harus tahan terhadap lingkungan yang ekstrim seperti oksidasi dan korosi suhu tinggi. YSZ sering digunakan sebagai lapisan topcoat pada sistem Thermal Barrier Coating (TBC) karena memiliki sifat konduktivitas termal yang rendah, daya tahan yang cukup tinggi sehingga mampu menahan beban gaya yang besar. Penambahan Fe2O3 diketahui dapat mengurangi suhu sintering YSZ. Melalui teknik pelapisan electrophoretic deposition (EPD) dengan metode gradien tegangan didapatkan lapisan yang padat apabila dibandingan dengan metode tegangan konstan. Variasi perlakuan sintering telah dilakukan untuk mengkaji guna mendapatkan lapisan dengan sifat yang sesuai sebagai lapisan topcoat pada sistem TBC. Perlakuan sintering satu langkah yaitu pada low sintering (LS) temperatur pada suhu 750 °C dan high sintering (HS) temperatur pada suhu 1200 °C telah dilakukan. Serta perlakuan sintering dua langkah yaitu low first step sintering (LFS) dan high first step sintering (HFS) temperatur juga telah dilakukan untuk perbandingan. Berdasarkan hasil karakterisasi struktur mikro, analisa fasa, sifat mekanik dan sifat termal didapatkan lapisan dengan perlakuan LFS yang terbaik yaitu dengan porositas sebesar 1,23 % dan prosentase fasa ZrO2 Tetragonal yaitu 42 %, nilai kekerasan yang diukur 1027,1 HV, termal konduktivitas pada suhu ruang terukur 4,73 W/m.K. Berdasarkan hasil XRD, perhitungan regangan kisi untuk LFS didapatkan paling besar yaitu 2 × 10-3.Hasil ini membuktikan bahwa regangan kisi berkontribusi terhadap konduktivitas termal karena adanya hamburan fonon Fe2O3 yang didoping pada YSZ. Pengujian ketahanan korosi dilakukan dengan metode hot salt corrosion menggunakan garam NaCl, KCl dan CaCl2 pada suhu 600 °C pada sampel single layer YSZ dan double layer terdiri dari bondcoat NiCo-YSZ. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa corrosion rate pada sampel LFS single layer adalah sekitar 5,99 ×10-8 mm/y setelah 40 jam pengujian dan terbentuknya lapisan oksida yang kaya akan CaCrO4. Sedangkan corrosion rate pada sampel LFS double layer adalah sekitar 2,37 ×10-9 mm/y, sehingga ketahan korosinya meningkat sebesar 25 kali lipat. Untuk pengujian polarisasi dan impedance spectroscopy dalam NaCl 3,5 % di suhu ruangan diperoleh hasil bahwa sampel single layer YSZ memiliki ketahanan korosi yang baik. Sehingga dapat disimpulkan bahwa proses deposisi lapisan YSZ dengan variasi perlakuan sintering sangat berpengaruh besar terhadap peningkatan ketahanan korosi. ......A material for the turbine blades shoud possesses good mechanical properties that can withstand high mechanical loads or stresses during operation. In addition, the material should have high resistant of oxidation or corrosion in extreme environments. YSZ is commonly used as a topcoat material in Thermal Barrier Coating (TBC) systems due to low thermal conductivity, high durability, and withstand large force loads. The addition of Fe2O3 can reduce the sintering temperature of YSZ. The present study proposed the optimalization of electrophoretic deposition (EPD) coating technique with the gradient voltage and constant method. The result showed that a dense layer is obtained when sampel deposited by gradient method. In order to ienhance the compactness and phase stability of YSZ coatig, two-step sintering is carried out and denoted low sintering (LS) low step (LS), low-first step (LFS), high-first step (HFS), and high step (HS). Low and high refers to 750°C and 1200°C, respectively. Based on microstructure characterization, phase analysis, mechanical properties and thermal properties, the optimum coating performance obtained from LFS treatment with low porosity of 1.23% and the percentage of ZrO2 Tetragonal phase was 42%, the measured hardness value was 1027.1 HV, and thermal conductivity at room temperature measured 4.73 W/mK. Based on the XRD results, the calculation of the lattice strain for LFS obtained the highest value of 2 × 10-3. It could be noticed tht the lattice strain contributes to the thermal conductivity due to the phonons scattering of Fe2O3 doped on YSZ.The corrosion resistance test was carried out using the hot salt corrosion method using NaCl, KCl and CaCl2 at a temperature of 600 °C on a single layer sample of YSZ and a double layer consisting of a NiCo-YSZ bondcoat. The results showed that the corrosion rate of the single layer LFS samples was around 5.99 × 10-8 mm/y at 40 hours with the formation of an oxide layer rich in CaCrO4. Meanwhile, the corrosion rate of the double layer LFS samples is around 2.37 × 10-9 mm/y, thus the corrosion resistance is increased almost 25 times. For polarization testing and impedance spectroscopy in NaCl 3.5% at room temperature, the results showed that the YSZ single layer sample had good corrosion resistance. Therefore, it can be concluded that deposition process of YSZ coating with variations in sintering treatment has a major effect on increasing corrosion resistance.

Abstrak :
Karakterisasi sifat oksidasi dilakukan pada dua jenis material pada kondisi siklik dengan temperatur 1100 C, yaitu : (i) Inconel 625 Superalloy yang dihasilkan melalui metode Selective Laser Melting, kemudian dilapisi NiCrAlY dengan metode Selective Laser Melting, yang disebut sebagai sampel SLM; (ii) Inconel 625 superalloy yang dihasilkan melalui metode Selective Laser Melting, kemudian dilapisi CoNiCrAlY dengan metode Air Plasma Spray, yang disebut sebagai sampel APS. Analisa thermogravimetri dan struktur mikro dilakukan untuk mengetahui morfologi dan sifat lapisan oksida yang tumbuh di atas permukaan bond coat, pengelupasan lapisan oksida dan bond coat dan kinetika oksidasi. Dari analisa tersebut ditemukan bahwa kedua sampel mengalami kinetik oksidasi linier dan parabolik serta kedua jenis bond coat membentuk lapisan oksida yang sama, yaitu lapisan oksida Cr2O3 sebagai lapisan terluar, dan lapisan oksida a-Al2O3 sebagai lapisan dalam. Sebagian besar pengelupasan pada sampel SLM mungkin disebabkan oleh retak geser tekan di lapisan oksida sebagai akibat perbedaan koefisien ekspansi panas antara lapisan oksida dan bond coat, sedangkan sebagian besar pengelupasan pada sampel APS mungkin disebabkan oleh cacat porositas dan rongga udara di bond coat. Sampel SLM memiliki ketahanan oksidasi yang lebih baik daripada sampel APS dimana laju kinetik oksidasi parabolik sampel SLM sebesar 1.7053 x 10-6 g2 cm-4 s-1 , dan sampel APS sebesar 3.8969 x 10-6 g2 cm-4 s-1. ...... The characterization of oxidation behaviour is performed on two types of material in cyclic conditions with temperature of 1100 C i.e. (i) Inconel 625 fabricated using selective laser melting method, then is coated by NiCrAlY using selective laser melting method, called by SLM sample, and (ii) Inconel 625 fabricated using selective laser melting method, then is coated CoNiCrAlY using air plasma spray method, called APS sample. Microstructural and thermogravimetric analysis are used to know the morphology and nature of oxide scale formed on surface of bond coat, spallation of bond coat and oxide scale, oxidation kinetics. Those analysis reveal that both types of material exhibit the linier and parabolic oxidation kinetics, furthermore both bond coats form the similar oxide scale i.e. Cr2O3 scale as outer scale and a-Al2O3 as inner scale. Most spallations of SLM sample are likely caused by the compressive shear crack in the oxide scale as a result of the bond coat-oxide thermal expansion coefficient mismatch, while most spallations of APS sample are probably caused by the porosities and voids in the bond coat. SLM sample has the better oxidation resistance than APS sample where the parabolic oxidation kinetic rate of SLM sample of 1.7053 x 10-6 g2 cm-4 s-1 , and APS sample of 3.8969 x 10-6 g2 cm-4 s-1.