EFEK IMPLANTASI ELEMEN TERNER DAN KUATERNER TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI PADUAN TITANIUM ALUMINIUM (TiAl)

Abstract

EFEK IMPLANTASI ELEMEN TERNER DAN KUARTENER TERHADAP KETAHANAN OKSIDASI PADUAN TITANIUM ALUMINIUM (TiAl). Tujuan utama penelitian ini adalah menyelidiki efek implantasi ion Si dan Mo serta menentukan kondisi optimum implantasi elemen reaktif tersebut untuk meningkatkan ketahanan oksidasi paduan biner TiAl dan paduan terner TiAl-Si serta TiAl-Mo selama siklus termal. Untuk maksud tersebut ion Si diimplantasikan pada paduan biner TiAl dan terner TiAl-Mo pada energi 45 keV, sedangkan ion Mo diimplantasikan pada paduan biner TiAl dan terner TiAl-Si pada energi 100 keV. Selama proses implantasi, arus ion dibuat tetap yaitu sebesar 10 μA, sedangkan dosis ion divariasi yaitu 1,5×1015 ion/cm2, 3,0×1015 ion/cm2, dan 4,5×1015 ion/cm2. Untuk pengujian dengan kondisi siklus termal, maka selanjutnya setiap cuplikan dioksidasi pada temperatur 8000C dengan waktu pemanasan selama 5 jam dan pendinginan pada suhu kamar selama 19 jam. Proses oksidasi dilakukan dalam lingkungan oksigen, dan kondisi ini diperoleh dengan cara mengalirkan gas oksigen ke dalam tabung oksidasi dengan laju alir 0.021 cc/min, dan tekanan 2 kgf/cm2. Laju oksidasi ditentukan dari pengukuran perubahan berat cuplikan sebelum dan sesudah dioksidasi. Berdasarkan analisis data hasil penelitian menunjukkan bahwa implantasi ion Si pada paduan biner TiAl dan implantasi ion Mo pada paduan biner TiAL dan terner TiAl-Si mampu meningkatkan ketahanan oksidasi paduan tersebut selama siklus termal pada temperatur 8000C. Sedangkan implantasi ion Si pada paduan terner TiAl-Mo cenderung menurunkan ketahanan oksidasinya. Kondisi optimum implantasi ion Si untuk meningkatkan ketahanan oksidasi paduan biner TiAL selama siklus termal dicapai pada dosis ion 4,5×1015 ion/cm2. Sedangkan kondisi optimum implantasi ion Mo untuk meningkatkan ketahanan oksidasi paduan biner TiAl dan terner TiAl-Si selama siklus termal dicapai pada dosis 1,5×1015 ion/cm2