Claim Missing Document
Check
Articles

Found 12 Documents
Search

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND COARSENING KINETICS OF B2-(Fe,Ni)Al IN FERITIC STEEL OF Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-1Mo AT HIGH TEMPERATURES. Eddy Agus Basuki; Syaiful Bachri; Djoko Hadi Prajitno
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 26, No 3 (2020): Oktober, 2020
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2020.26.3.6043

Abstract

MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND COARSENING KINETICS OF B2-(Fe,Ni)Al  IN FERRITIC STEEL OF Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-1Mo AT HIGH TEMPERATURES. Increasing the efficiency of power plant facilities, such as steam power plant, is demanding, and this drives to the development of materials capable for higher temperature operations. Ferritic steels have been widely used for boiler components due to their relatively economical and higher in thermal conductivity. Nevertheless, the application of ferritic steels for boilers is limited only at 630 ℃ due to their weakness in creep strength and corrosion at higher temperatures. Efforts to increase the performance of ferritic steels at higher temperature applications have been intensively carried out, one of which is by developing B2-(Fe,Ni)Al precipitates in the ferrite matrix. This paper discusses the microstructural evolution in alloy of Fe-14Ni-9Al-7.5Cr-1Mo (in wt.%) strengthened by B2-(Fe,Ni)Al precipitates during heating at 800, 900, and 1000 oC for 6, 20 and 48 hours. Ageing at 800 oC for 6 hours gave rounded cuboidal B2-(Fe,Ni)Al precipitates dispersed homogeneously in the ferrite matrix and changed to rounded shape at longer ageing times. At 1000 oC, however, the precipitates had rounded shape at all times of ageing. Coarsening of precipitates occurred during ageing at 800 and 1000 oC with the rate constants of 5,7 x 104 nm3/h and 2,1 x106 nm3/h respectively, which is considered relatively low. The highest hardness value of 520 HVN was observed for the sample aged at 1000 °C for 6 hours.Keywords: Ferritic steels, B2-(Fe,Ni)Al precipitate, coarsening, microstructure evolution
Isothermal Oxidation Behavior of Ferritic Oxide Dispersion Strengthened Alloy at High Temperatures Eddy Agus Basuki; Nickolas Adrianto; Rahmadhani Triastomo; Akhmad Ardian Korda; Tria Laksana Achmad; Fadhli Muhammad; Djoko Hadi Prajitno
Journal of Engineering and Technological Sciences Vol. 54 No. 2 (2022)
Publisher : Institute for Research and Community Services, Institut Teknologi Bandung

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/j.eng.technol.sci.2022.54.2.10

Abstract

This paper discusses the oxidation behaviors of ODS steel alloy of Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4ZrO2 at 700 ℃, 800 ℃, and 900 ℃. X-ray diffraction (XRD) as well as X-ray mapping in a scanning electron microscope were used to characterize the oxidation behavior of the samples. The rate of oxidation was measured based on the thickness of the oxide formed on the surface of the samples. Six types of oxides were identified in all ODS Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4ZrO2 alloy samples after the oxidation tests, dominated by Fe2O3, Fe3O4, Cr2FeO4, AlFeO3, Al2FeO4, and AlFe2O4. The oxidation kinetics of ODS Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4ZrO2 steel at 700, 800, and 900 ℃ followed logarithmic oxidation rate behavior.
Pembuatan Paduan Tembaga Sebagai Bahan Baku Uang Logam Eddy Agus Basuki; Khaidar Said
Jurnal Fisika dan Aplikasinya Vol 16, No 3 (2020)
Publisher : Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, LPPM-ITS

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j24604682.v16i3.5824

Abstract

Umumnya perunggu digunakan sebagai material untuk perhiasan, medali dan koin mata uang, karena paduan logam ini memberikan warna yang baik dan kekerasan yang relatif tinggi. Indonesia pernah menggunakan perunggu aluminium untuk koin mata uang. Khusus untuk koin mata uang, persoalannya adalah bahwa material dasar untuk pembuatan koin ini diimpor dari luar negeri sehingga menyebabkan tingginya biaya pembuatan koin. Dalam kenyataannya Indonesia memiliki sumber yang memedai untuk menyediakan material dasar untuk memproduksi paduan logam ini. Makalah ini membahas studi pembuatan paduan logam berbasis Cu-Al-Sn untuk kegunaan sebagai bahan koin uang logam. Logam dasar yang digunakan, yaitu tembaga, timah dan aluminium diperoleh dari PT. Smelting, PT. Inalum dan PT. Timah. Sebanyak 12 variasi paduan dibuat untuk kemudian diuji sifat fisika dan sifat mekanis serta pengamatan struktur mikro. Semua hasil paduan yang dibuat dibandingkan dengan uang logam yang pernah digunakan sebelumnya yaitu koin Rp. 500,-. Hasil studi menunjukkan bahwa penambahan Sn dan Al ke dalam paduan Cu meningkatkan kekerasan dan menurunkan berat jenis paduan logam yang dihasilkan, tetapi pengotor Fe menurunkan ukuran partikel endapan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dijumpai empat komposisi paduan yang memiliki sifat yang lebih baik dibandingkan dengan paduan logam yang pernah digunakan untuk koin Rp. 500,-.
STUDI PENGARUH PENAMBAHAN YTTRIUM DAN PERLAKUAN PANAS BETA TERHADAP KETAHANAN HIDROGEN PADUAN ZIRCALOY-4-0,1%Mo PADA TEMPERATUR 600°C DAN 800°C Ajra Alfatar; Eddy Agus Basuki; Djoko Hadi Prajitno
Urania : Jurnal Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir Vol 28, No 2 (2022): JUNI, 2022
Publisher : website

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.17146/urania.2022.28.2.6643

Abstract

STUDI PENGARUH PENAMBAHAN YTTRIUM DAN PERLAKUAN PANAS BETA TERHADAP KETAHANAN HIDROGEN PADUAN ZIRCALOY-4-0,1%Mo PADA TEMPERATUR 600°C DAN 800°C. Energi listrik merupakan sumber energi yang banyak digunakan dan dibutuhkan oleh manusia. Sehingga kebutuhan energi listrik ini akan meningkat seiring bertambahnya jumlah populasi manusia. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan salah satu solusi dari persoalan tersebut. Salah satu komponen penting reaktor nuklir yaitu kelongsong bakar nuklir biasanya menggunakan material berupa paduan zirkonium, namun penggunaan paduan ini dalam waktu yang lama akan rentan terhadap penggetasan akibat penetrasi hidrogen. Serangkaian percobaan dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan yttrium dan perlakuan panas beta terhadap ketahanan hidrogen dan sifat mekanis paduan Zircaloy-4-0,1%Mo-xY (x=0 wt%; 0,5 wt%; 1 wt%). Penambahan yttrium menyebabkan peningkatan jumlah presipitat yang diduga adalah α-Y sekaligus meningkatkan kekerasan paduan baik pada paduan as cast maupun perlakuan panas beta. Perlakuan panas beta menurunkan kekerasan paduan akibat peningkatan jumlah fasa β-Zr. Peningkatan ketahanan hidrogen dapat dilakukan dengan penambahan yttrium karena bertindak sebagai penstabil fasa β-Zr. Sama halnya dengan perlakuan panas beta yang dapat meningkatkan ketahanan hidrogen dengan metode yang sama yaitu meningkatkan jumlah fasa β-Zr sehingga jumlah hidrogen yang dapat larut meningkat. Penambahan 1 wt% Y pada paduan zircaloy-4-0.1%Mo dengan perlakuan panas beta menunjukkan ketahanan hidrogen yang paling baik dengan ketebalan 6,24 μm pada temperatur 600°C dan 545,5 μm pada temperatur 800°C.Kata kunci: Zircaloy-4, ketahanan hidrogen, variasi yttrium
Kajian Thermal Spray Coating dengan Teknologi High Velocity Oxy-Fuel (HVOF) serta Perlakuan Pasca Prosesnya sebagai Pelindung Boiler Tubes Pembangkit Listrik Tenaga Uap Muhamad Waldi; Eddy Agus Basuki; Budi Prawara; Erie Martides; Endro Juniarto
Jurnal Penelitian Inovatif Vol 3 No 1 (2023): JUPIN April 2023
Publisher : CV Firmos

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.54082/jupin.124

Abstract

Seiring dengan kebijakan pemerintah Indonesia mengenai rencana elektrifikasi nasional dengan mengembangkan sarana pembangkit listrik berkapasitas 35.000 MW yang dimulai sejak tahun 2014, maka keperluan akan material yang tahan terhadap temperatur tinggi menjadi tuntutan penerapan, terlebih lagi material-material yang dikhususkan untuk peralatan teknis seperti ketel uap (boiler) sebagai pemasok uap untuk menggerakan turbin Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Tantangan operasional material pada temperatur tinggi menjadi hal yang serius, terutama karena penggunaan bahan bakar batubara yang bermutu rendah pada sistem kombusi yang menimbulkan masalah degradasi pada permukaan pipa seperti erosi dan korosi sehingga membatasi umur pakai pipa. Berbagai teknologi pelapisan Thermal Spray Coating untuk operasional temperatur tinggi telah banyak dikembangkan dengan tujuan melindungi pipa-pipa boiler dari lingkungan agresif, meningkatkan efisiensi panas, dan mengurangi kehilangan waktu akibat kerusakan. Teknologi High Velocity Oxy Fuel (HVOF) merupakan satu diantara metode yang dapat direkomendasikan untuk dimanfaatkan sebagai pelindung pipa boiler di Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Kajian berikut mendiskusikan State of The Art metode perlindungan pipa boiler menggunakan Thermal Spray Coating (TSC) dengan teknologi HVOF, metode-metode karakterisasi, serta perlakuan pasca prosesnya guna meningkatan kehandalan lapisan pada saat pelayanan.
Pengaruh Pelapisan Aluminida Paduan Ti-47Al-2Nb-2Cr-0,5Zr-0,5Y terhadap Oksidasi Siklik pada Temperatur 900, 1000, dan 1100oC Wanidya Niimmallaili Hadining; Eddy Agus Basuki
Journal of Metallurgical Engineering and Processing Technology Vol 3, No 2 (February 2023)
Publisher : UPN "Veteran" Yogyakarta

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.31315/jmept.v3i2.8582

Abstract

Paduan intermetalik TiAl telah banyak mencuri perhatian industri transportasi terutama pesawat terbang karena memiliki densitas yang jauh lebih rendah daripada paduan super berbasis nikel dan kekuatan yang baik pada temperatur tinggi. Penggunaan paduan TiAl secara luas masih terbatas karena memiliki keuletan dan ketangguhan yang rendah pada temperatur kamar, sehingga penambahan elemen pemadu dapat menjadi solusi peningkatan sifat mekanis paduan. Peningkatan ketahanan oksidasi juga perlu dipertimbangkan untuk memenuhi tuntutan lingkungan mesin pesawat terbang yang ekstrem dengan cara perlakuan permukaan seperti pelapisan aluminida. Studi ini dilakukan untuk menguji pelapisan aluminida pada paduan intermetalik dua fasa α2-Ti3Al/ γ-TiAl dibawah kondisi oksidasi siklik dengan berfokus pada perilaku dan mekanisme oksidasi paduan. Proses pack aluminizing menghasilkan lapisan senyawa TiAl3 yang seragam dan menghasilkan kerak oksida Al2O3 yang protektif pada ketiga temperatur oksidasi. Perilaku oksidasi mengikuti hukum laju parabolik yang dikendalikan oleh laju difusi spesi ion dengan konstanta laju parabolik terbesar terdapat pada temperatur 1100oC dan mekanisme oksidasi terjadi karena adanya inward dan outward diffusion.
Pengaruh Penambahan Zirkonium pada Paduan Fe-17Ni-17Cr-7,7Al-4Cu Terhadap Oksidasi Isotermal Dachi Diputro Niko; Eddy Agus Basuki
Jurnal TEDC Vol 16 No 3 (2022): JURNAL TEDC
Publisher : UPPM Politeknik TEDC Bandung

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Abstrak Energi listrik merupakan salah satu yang tidak terpisahkan dengan manusia. Sebanyak 53% PLTU sebagai penopang utama pembangkit listrik di Indonesia saat ini, cadangan listrik Indonesia belum aman dan memungkinkan menghampat pertumbuhan industri dan ekonomi. Dalam keberlangsungan PLTU, efisiensi panas merupakan faktor penting dalam menentukan jumlah listrik yang dihasilkan. Semakin tinggi efisiensi panas untuk suatu jumlah batubara tertentu, jumlah listrik yang dihasilkan pun semakin besar. Oleh karena itu, cara yang paling praktis untuk meningkatkan efisiensi PLTU adalah dengan menaikkan temperatur uap. Tuntutan untuk merealisasikan efisiensi energi ini bertujuan menekan emisi CO2 sebagai bentuk kepedulian negara terhadap efek rumah kaca, sehingga pemilihan material sangat diperhatikan. Material yang digunakan harus memiliki kekuatan yang tinggi, ekspansi termal yang rendah, dan konduktivitas termal yang baik pada temperatur tinggi. Selain itu, memiliki ketahanan oksidasi dan korosi temperatur tinggi merupakan salah satu kriteria yang dibutuhkan. Material yang umumnya digunakan sebagai komponen turbin uap adalah Ni-based superalloy, Fe ferritic, dan Fe austenitic. Akan tetapi, dengan harga nikel yang cukup mahal menjadi salah satu kendala dalam penggunaan paduan logam atau baja yang mengandung nikel. Namun, dibutuhkan material yang memiliki kualitas bersaing dan produksi yang lebih murah, salah satunya dengan menggunakan material paduan berbasis Fe. Sehingga dalam penelitian ini menganalisis pengaruh penambahan zirkonium (Zr) pada paduan Fe-17Ni-17Cr-7,7Al-4Cu terhadap oksidasi isotermal. Penelitian ini membandingkan penambahan Zr dengan berbagai kandungan, yaitu 0,0; 0,1; 0,4; 1,0. Kemudian dilakukan pengujian oksidasi isotermal yang bervariasi pada temperatur 700, 800, dan 900oC dan waktu 2, 10, dan 40 jam. Hasil penelitian menunjukkan paduan dengan kandungan Zr sebesar 1wt.%, memiliki selisih penambahan/pengurangan massa/berat per luas penampang awal yang cenderung sedikit dibandingkan lainnya. Pembentukan lapisan kerak oksida Al2O3 (alumina) dan Cr2O3 (kromina) sebagai oksida protektif terjadi pada bagian terluar/antarmuka dan ditemukan bahwa penambahan Zr membantu pembentukan lapisan kerak oksida Al2O3 serta bergabung dengan. Al2O3 membentuk presipitat ZrO2. Kekerasan paduan Fe-17Ni-17Cr-7,7Al-4Cu seiring penambahan Zr mengalami peningkatan, dengan kekerasan tertinggi adalah 225,7 HVN pada penambahan 1%Zr. Kata Kunci: pembangkit listrik, oksidasi isotermal, zirkonium, Al2O3 Abstract Electrical energy is one that cannot be separated from humans. As much as 53% of PLTU as the main support for power plants in Indonesia at this time, Indonesia's electricity reserves are not yet safe and it is possible to hinder industrial and economic growth. In the sustainability of PLTU, heat efficiency is an important factor in determining the amount of electricity generated. The higher the heat efficiency for a given amount of coal, the greater the amount of electricity generated. Therefore, the most practical way to increase the efficiency of PLTU is to increase the steam temperature. This demand to realize energy efficiency aims to reduce CO2 emissions as a form of state concern for the greenhouse effect, so that material selection is very important. The material used must have high strength, low thermal expansion, and good thermal conductivity at high temperatures. In addition, having high temperature oxidation and corrosion resistance is one of the required criteria. Materials that are generally used as components of steam turbines are Ni-based superalloy, Fe ferritic, and Fe austenitic. However, the price of nickel which is quite expensive is one of the obstacles in the use of metal alloys or steels containing nickel. However, it takes materials that have competitive quality and cheaper production, one of which is by using Fe-based alloy materials. So, in this study, we analyzed the effect of adding zirconium (Zr) to Fe-17Ni-17Cr-7,7Al-4Cu alloy on isothermal oxidation. This study compared the addition of Zr with various contents, namely 0.0; 0.1; 0.4; 1.0. Then, various isothermal oxidation tests were carried out at temperatures of 700, 800, and 900oC and time of 2, 10, and 40 hours. The results showed that alloys with a Zr content of 1wt.%, had a slight difference in addition/subtraction of mass/weight per initial cross-sectional area compared to others. The formation of the Al2O3 and Cr2O3 oxide scales as protective oxides occurred at the outer surface/interface and the addition of Zr helped the formation of the Al2O3 oxide scale layer as well as joining. Al2O3 forms ZrO2 precipitates. The hardness of the Fe-17Ni-17Cr-7,7Al-4Cu alloy increased with the addition of Zr, with the highest hardness being 225.7 HVN at the addition of 1% Zr. Keywords: power plants, oxidation isothermal, zirconium, Al2O3
Microstructural Stability and High-Temperature Oxidation Behavior of Al0.25CoCrCuFeNi High Entropy Alloy Muhammad, Fadhli; Lestari, Ernyta Mei; Achmad, Tria Laksana; Korda, Akhmad Ardian; Prawara, Budi; Prajitno, Djoko Hadi; Jihad, Bagus Hayatul; Setianto, Muhamad Hananuputra; Basuki, Eddy Agus
Metalurgi Vol 39, No 1 (2024): Metalurgi Vol. 39 No. 1 2024
Publisher : National Research and Innovation Agency (BRIN)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.55981/metalurgi.2024.745

Abstract

Al0.25CoCrCuFeNi is a high-entropy alloy composed of transition metals, specifically designed for high-temperature applications owing to its favorable mechanical properties, high melting point, and excellent high-temperature resistance. This alloy has been identified as a promising material for space exploration, particularly in the fabrication of combustion chambers and rocket nozzles by the National Aeronautics and Space Agency. Ongoing alloy development involves modifying the elemental composition. This study reduced aluminum content in the equiatomic AlCoCrCuFeNi alloy to Al0.25CoCrCuFeNi, followed by isothermal oxidation treatments at 800, 900, and 1000℃. A series of experiments were conducted to investigate the microstructure stability and oxidation behavior of the Al0.25CoCrCuFeNi alloy. The alloying elements were melted using a single DC electric arc furnace, followed by homogenization at 1100°C for 10 hours in an inert atmosphere. Subsequently, samples were cut into coupons for isothermal oxidation testing at the desired temperatures for 2, 16, 40, and 168 hours. The oxidized samples were characterized using XRD (x-ray diffraction), SEM (scanning electron microscopy) equipped with EDS (energy-dispersive X-ray spectroscopy), optical microscopy, and Vickers hardness testing. The as-homogenized alloy consisted of two constituent phases: an FCC (face-centered cubic) phase in the dendritic region and a copper-rich FCC phase in the inter-dendritic region. The oxides formed during the oxidation process included Al2O3, Cr2O3, Fe3O4, CoO, CuO, NiO, and spinel oxides (Co,Ni,Cu)(Al,Cr,Fe)2O4), with distinct formation mechanisms at each temperature.
High Temperature Oxidation Behavior of ODS Ferritic Stainless Steel Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4Y2O3 Wafda, Hakimul; Prajitno, Djoko Hadi; Basuki, Eddy Agus; Syafiq, Ahmad; Widiawati, Nina; Andi Mustari, Asril Pramutadi
Indonesian Journal of Chemistry Vol 24, No 5 (2024)
Publisher : Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22146/ijc.95284

Abstract

This study investigates the isothermic oxidation behavior of the new ODS alloy Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4Y2O3 (% by weight) at 700, 800 and 900 °C, with exposure times of 5, 20, 50, and 100 h at each temperature. The purpose is to obtain new data on its high-temperature parabolic oxidation constant for assessing oxidation resistance. The methods used include isothermal oxidation testing, XRD, SEM-EDS characterization, and analysis of oxidation kinetics by monitoring changes in oxide thickness using microscopy and SEM-EDS. The oxide products formed on the sample surface are Fe2O3, Fe3O4, AlFe2O4, and (Fe,Cr)2O3. Al and Cr oxides are located under the dominant Fe oxide layer on the surface of the sample. The oxidation test results showed that the most protective sample was obtained at a temperature of 700 °C for 100 h with an oxide thickness of 263.99 μm. The kinetics analysis correlates strongly with the parabolic equation (R2 ≈ 1). The oxidation rate constants at temperatures of 700, 800, and 900 °C were 681.76, 2957.5, and 12300 μm2 h−1, respectively. The activation energy required by the oxidation reaction in this alloy is 136.5 kJ mol−1. This research enhances understanding and potential applications of the Fe-16Cr-4Al-1Ni-0.4Y2O3 alloy in high-temperature environments.
PERILAKU OKSIDASI ISOTERMAL PADUAN 68,5Fe-14Ni-9Al-7,5Cr-1Mo PADA TEMPERATUR 800, 900, DAN 1000°C Muhammad, Fadhli; Basuki, Eddy Agus
Jurnal Rekayasa Mesin Vol. 15 No. 3 (2024)
Publisher : Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.21776/jrm.v15i3.1814

Abstract

Extensive research has been conducted on high-temperature alloys for power generation, with chromium-forming ferritic iron as the primary basis for these materials. However, the practical applications of these materials are limited to temperatures below 800°C. This study addresses the development of an alumina-forming 68.5Fe-14Ni-9Al-7.5Cr-1Mo austenitic iron-based alloy, isothermally oxidized at 800, 900, and 1000°C for 1, 10, 50, and 150 h, respectively. The formation of the protective layer was characterized using X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive spectroscopy (EDS) attached in a scanning electron microscope (SEM). The thickness of the oxide layer was quantified using the ImageJ software. XRD analysis of the sample that had been oxidized for 150 h at various temperatures revealed the presence of Al2O3. The clustered grain morphology was observed at the sample's surface oxidized for 150 h at 800°C. In contrast, the sample oxidized at 900°C exhibited a hair morphology, and the sample oxidized at 1000°C exhibited a wrinkled morphology. EDS mapping of all samples revealed that O and Al dominated the oxide scales. Measurements of oxide thickness indicated an accelerated growth phase during the first 10 hours of exposure, which was subsequently followed by a gradual slowing down in growth rates over more extended periods of time