TEMPERATUR TRANSFORMASI FASA SHAPE MEMORY ALLOY - TiNi HASIL PEMADUAN TEKNIK ARC-MELTING

dokumen-dokumen yang mirip
Pengaruh Penuaan Terhadap Karakteristik Paduan Ingat Bentuk Nitinol

PENGARUH W AKTU PENUAAN TERHADAP SIFAT SUPERELASTISITAS PADUAN SHAPE MEMORY Ti-50.85% at.ni. Elman Panjaitan clan Sulistioso Giat Sukarjo

PENGARUH WAKTU PEMANASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR FASA PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP SIFAT BAHAN PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL

KARAKTERISASI PADUAN AlFeNiMg HASIL PELEBURAN DENGAN ARC FURNACE TERHADAP KEKERASAN

Pengaruh Temperatur Heat-Treatment terhadap Kekerasan dan Struktur Mikro Paduan Al-Fe-Ni

BAB IV PEMBAHASAN. BAB IV Pembahasan 69

ANALISIS POLA DIFRAKSI PADA INGOT PADUAN Zr-1%Sn1%Nb-0,1%Fe DAN Zr- 1%Sn-1%Nb-0,1%Fe-0,5%Mo

PERUBAHAN STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN PADUAN Co-Cr-Mo-C-N PADA PERLAKUAN AGING

PENGARUH UNSUR KE-EMPAT TERHADAP TRANSFORMASI FASA DAN EFEK INGAT BENTUK (SHAPE MEMORY EFECT) PADUAN Ti- Ni-Cu

PENGUKURAN SIFAT TERMAL ALLOY ALUMINIUM FERO NIKEL MENGGUNAKAN ALAT DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

HASIL DAN PEMBAHASAN. dengan menggunakan kamera yang dihubungkan dengan komputer.

07: DIAGRAM BESI BESI KARBIDA

PENGEMBANGAN PADUAN AlFeNi SEBAGAI BAHAN STRUKTUR INDUSTRI NUKLIR

PENENTUAN SIFAT THERMAL PADUAN U-Zr MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING MATERIAL BAJA S45C

pendinginan). Material Teknik Universitas Darma Persada - Jakarta

Sistem Besi-Karbon. Sistem Besi-Karbon 19/03/2015. Sistem Besi-Karbon. Nurun Nayiroh, M.Si. DIAGRAM FASA BESI BESI CARBIDA (Fe Fe 3 C)

SINTESIS PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL SEBAGAI BAHAN STRUKTUR CLADDING ELEMEN BAKAR NUKLIR

LAPORAN PRESENTASI TENTANG DIAGRAM TTT. Oleh: RICKY RISMAWAN : DADAN SYAEHUDIN :022834

BAB V DIAGRAM FASE ISTILAH-ISTILAH

PEMBUATAN STRUKTUR DUAL PHASE BAJA AISI 3120H DARI BESI LATERIT

PENGARUH PERBEDAAN KONDISI TEMPERING TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKERASAN DARI BAJA AISI 4140

BAB IV HASIL PENELITIAN

PEMERIKSAAN MIKROSTRUKTUR, KOMPOSISI KIMIA DAN KEKERASAN HASIL PENGELASAN PADUAN Al-6061

PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU TAHAN TEMPERING TERHADAP KEKERASAN, STRUKTUR MIKRO DAN LAJU KOROSI PADA BAJA TAHAN KARAT MARTENSITIK 13Cr3Mo3Ni

HEAT TREATMENT. Pembentukan struktur martensit terjadi melalui proses pendinginan cepat (quench) dari fasa austenit (struktur FCC Face Centered Cubic)

PENGARUH SUHU DAN WAKTU ANIL TERHADAP TEKSTUR PADUAN Al TIPE 2024

Elman panjaitan2, Sulistioso G. S!, Ari Handayani2

REAKSI TERMOKIMIA PADUAN AlFeNi DENGAN BAHAN BAKAR U 3 Si 2

BAB VI TRANSFORMASI FASE PADA LOGAM

MATERIAL TEKNIK 5 IWAN PONGO,ST,MT

BAB IV PROSES PERLAKUAN PANAS PADA ALUMINIUM

ANALISIS SIFAT TERMAL LOGAM URANIUM, PADUAN UMo DAN UMoSi MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

PENGARUH UNSUR Zr PADA PADUAN U-Zr DAN INTERAKSINYA DENGAN LOGAM Al TERHADAP PEMBENTUKAN FASA

MATERIAL TEKNIK DIAGRAM FASE

KARAKTERISTIK SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN UZrNb PASCA PERLAKUAN PANAS

HEAT TREATMENT PADA ALUMINIUM PADUAN

ANALISIS KUALITATIF DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK DIFRAKSI SINAR X PADA PENAMBAHAN UNSUR Zr TERHADAP PEMBENTUKAN FASA PADUAN U-Zr

Heat Treatment Pada Logam. Posted on 13 Januari 2013 by Andar Kusuma. Proses Perlakuan Panas Pada Baja

Background 12/03/2015. Ayat al-qur an tentang alloy (Al-kahfi:95&96) Pertemuan Ke-2 DIAGRAM FASA. By: Nurun Nayiroh, M.Si

LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL. Tgl. Praktikum : 12 Desember : Helal Soekartono, drg., M.Kes

Kekuatan tarik komposisi paduan Fe-C eutectoid dapat bervariasi antara MPa tergantung pada proses perlakuan panas yang diterapkan.

BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang. Fluida : Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 ) Masalah Pompa 107-J. Produksi Tinggi. Why??

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

PERLAKUAN PANAS MATERIAL AISI 4340 UNTUK MENGHASILKAN DUAL PHASE STEEL FERRIT- BAINIT

PENGARUH KADAR Ni TERHADAP SIFAT KEKERASAN, LAJU KOROSI DAN STABILITAS PANAS BAHAN STRUKTUR BERBASIS ALUMINIUM

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Indonesia. Pengaruh pengelasan..., RR. Reni Indraswari, FT UI, 2010.

LOGAM DAN PADUAN LOGAM

KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR

PENGARUH PERLAKUAN PANAS PADA ANODA KORBAN ALUMINIUM GALVALUM III TERHADAP LAJU KOROSI PELAT BAJA KARBON ASTM A380 GRADE C

PENGARUH PENAMBAHAN KOMPOSISI Al PADA PADUAN Fe-Ni-Al

ANALISIS SIFAT TERMAL LOGAM URANIUM, PADUAN UMo DAN UMoSi MENGGUNAKAN DIFFERENTIAL THERMAL ANALYZER

PENGARUH TEMPERATUR DAN NITROGEN HASIL HOT ROLLING TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK PADUAN Co-Cr- Mo UNTUK APLIKASI BIOMEDIS

PENGARUH KANDUNGAN Si TERHADAP MIKROSTRUKTUR DAN KEKERASAN INGOT Zr-Nb-Si

Kategori unsur paduan baja. Tabel periodik unsur PENGARUH UNSUR PADUAN PADA BAJA PADUAN DAN SUPER ALLOY

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

dislokasi pada satu butir terjadi pada bidang yang lebih disukai (τ r max).

FORMASI FASA DAN MIKROSTRUKTUR BAHAN STRUK- TUR PADUAN ALUMINIUM FERO-NIKEL HASIL PROSES SINTESIS

STUDI MORFOLOGI MIKROSTRUKTUR DAN PENGARUHNYA TERHADAP LAJU KOROSI ANTARA BAJA HSLA 0,029% Nb DAN BAJA KARBON RENDAH SETELAH PEMANASAN ISOTHERMAL

PENGARUH PENAMBAHAN Mg DAN PERLAKUAN PANAS TERHADAP SIFAT FISIK MEKANIK KOMPOSIT MATRIKS ALUMINIUM REMELTING PISTON BERPENGUAT SiO 2

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV HASIL PENELITIAN

PENGARUH PROSES AGING PADA PADUAN Co-Cr-Mo TERHADAP KEKERASAN DAN KETAHANAN KOROSI UNTUK APLIKASI BIOMEDIS

PROSES THERMAL LOGAM

BAB I PENDAHULUAN. Teknik Material dan Metalurgi FTI-ITS

PENGARUH PERLAKUAN TEMPERING TERHADAP KEKERASAN DAN KEKUATAN IMPAK BAJA JIS G 4051 S15C SEBAGAI BAHAN KONSTRUKSI. Purnomo *)

PENGARUH PENAMBAHAN UNSUR Zr DAN TiB P ADA P ADUAN CuZnAI TERHADAP STRUKTUR KRIST AL, KEKERASAN, DAN STRUKTUR MIKRO

PENGARUH KANDUNGAN NIOBIUM TERHADAP MIKROSTRUKTUR, KOMPOSISI KIMIA DAN KEKERASAN PADUAN Zr Nb Fe Cr

PENGARUH PERLAKUAN PANAS TERHADAP KEKERASAN DAN STRUKTUR MIKRO BAJA JIS S45C

Gambar 2.1. Proses pengelasan Plug weld (Martin, 2007)

BAB III METODE PENELITIAN

BAB VII PROSES THERMAL LOGAM PADUAN

Pengaruh Solution treatment Singkat pada Paduan Al-Si-Mg : Sebuah Studi Awal

PENGARUH UNSUR Nb PADA BAHAN BAKAR PADUAN UZrNb TERHADAP DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

ANALISA UKURAN BUTIR FERIT DAN LAJU KOROSI BAJA HSLA %Nb SETELAH CANAI PANAS SKRIPSI

BAB II KERANGKA TEORI

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Dosen Pembimbing : Sutarsis, S.T, M.Sc.Eng

PROSES QUENCHING DAN TEMPERING PADA SCMnCr2 UNTUK MEMENUHI STANDAR JIS G 5111

PEMBUATAN KERAMIK BETA ALUMINA (Na 2 O - Al 2 O 3 ) DENGAN ADITIF MgO DAN KARAKTERISASI SIFAT FISIS SERTA STRUKTUR KRISTALNYA.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Foto Mikro dan Morfologi Hasil Pengelasan Difusi

TINJAUAN MIKROSTRUKTUR, STRUKTUR KRISTAL, DAN KRISTALIT PERTUMBUHAN FASA Mg 2 Al 3 HASIL MECHANICAL ALLOYING

METALURGI FISIK. Heat Treatment. 10/24/2010 Anrinal - ITP 1

ANALISIS SIFAT TERMAL PADUAN AlFeNi SEBAGAI KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET

Pengaruh Waktu Penahanan Artificial Aging Terhadap Sifat Mekanis dan Struktur Mikro Coran Paduan Al-7%Si

Pengaruh Temperatur dan Waktu Tahan Aging Presipitasi Hardening terhadap Struktur Mikro dan Sifat Mekanik Paduan Mg-6Zn-1Y

PENGEMBANGAN METODA MODIFIKASI STRUKTUR MIKRO BESI COR KELABU DENGAN PEMANASAN CETAKAN

- Fasa (phase) dalam terminology/istilah dalam mikrostrukturnya

Prosiding Seminar Nasional Perkembangan Riset dan Teknologi di Bidang Industri ke-20 BAHAN TEKNIK MEKANIKA BAHAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MENINGKATKAN KETANGGUHAN C-Mn STEEL BUATAN DALAM NEGERI. Jl. Soekarno-Hatta No. 180, Semarang *

KARAKTERISASI SIFAT TERMAL PADUAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%) DAN AlFe(2,5%)Ni(1,5%)Mg(1%) UNTUK KELONGSONG BAHAN BAKAR REAKTOR RISET

PENGARUH MEDIA PENDINGIN PADA PROSES HARDENING TERHADAP STRUKTURMIKRO BAJA MANGAN HADFIELD AISI 3401 PT SEMEN GRESIK

Jurnal Teknik Mesin UNISKA Vol. 02 No.02 Mei 2017 ISSN

BAB VI TRANSFORMASI FASE PADA LOGAM

PENGARUH IRADIASI-γ TERHADAP REGANGAN KISI DAN KONDUKTIVITAS IONIK PADA KOMPOSIT PADAT (LiI) 0,5 (Al 2 O 3.4SiO 2 ) 0,5

Gambar 1. Standar Friction wedge

PROSES PENGERASAN (HARDENNING)

Transkripsi:

TEMPERATUR TRANSFORMASI FASA SHAPE MEMORY ALLOY - TiNi HASIL PEMADUAN TEKNIK ARC-MELTING Elman Panjaitan (1), Sulistioso G. S (1) dan Sumaryo (1) 1. Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang ABSTRAK TEMPERATUR TRANSFORMASI FASA SHAPE MEMORY ALLOY - TiNi HASIL PEMADUAN TEKNIK ARC-MELTING. Penelitian temperatur transformasi fasa paduan TiNi hasil pemaduan dengan menggunakan teknik arc-melting telah dilakukan pada komposisi Ti - 53% berat Ni. Paduan yang terbentuk dipanaskan pada temperatur 900 o C yang didinginkan cepat pada temperatur 20 o C dan 5 o C yang selanjutnya dikenai aging pada temperaur 400 o C selama 1, 4 dan 16 jam. Pemaduan Ti-53% berat Ni dilakukan untuk memperoleh paduan shape memory alloys berbasis TiNi. Paduan TiNi dianalisis dengan menggunakan mikroskop optik, difraksi sinar X dan Simultan Thermal Analyser. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik paduan TiNi pada temperatur saat terjadi transformasi fasa martensit - austenit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelat martensit berstruktur kristal BCT (body centre tetragonal) yang terbentuk pada temperatur kamar. Temperatur transformasi fasa martensit austenit terjadi pada temperatur (162 5) o C. Kata Kunci : Temperatur transformasi, shape memory alloy, arc-melting. ABSTRACT PHASE TRANSFORMATION TEMPERATURE OF SHAPE MEMORY ALLOY - TiNi PRODUCED BY ARC-MELTING TECHNIQUE. The observation of phase transformation temperature of TiNi alloys produced by arc-melting technique was carried out by alloying Ti 53%w Ni. TiNi alloys were tempered at 900 o C and then followed by quenching at 20 o C and 5 o C, and finally were aged at 400 o C for 1, 4 and 16 hours. The Ti-53%w.Ni alloyed is applied to obtain a shape memory alloys base on TiNi. The TiNi sample was analyzed by optical microscope, X-ray diffraction and Simultaneous Symmetrical Thermoanalyzer (STA). The results show that the martensitic phase has a structure of BCT (Body Center Tetragonal) formed at room temperature. The phase transformation temperature from martensitic - austenitic phase was taken place at (162 5) o C. Key Words : Transformation temperature, shape memory alloy, arc-melting. PENDAHULUAN Pada umumnya logam yang dibengkokkan sampai melampaui batas elastisitasnya akan tetap bengkok setelah beban eksternal dilepaskan dan akan kembali pada bentuk semula bila diberi deformasi plastis yang sama pada arah berlawanan. Lain halnya pada sejumlah paduan logam yang menunjukkan sifat transformasi fasa yang reversible antara fasa martensit dan austenit tanpa melalui proses difusi. Paduan logam tersebut bila dibengkokan pada temperatur di bawah temperatur martensitik akan kembali ke bentuk semula bila dipanaskan pada temperatur austenit. 77

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 Sifat mampu kembali ke bentuk semula dengan cara dikenal sebagai efek ingat bentuk (shape memory effect) dan paduan yang memiliki sifat ingat bentuk tersebut dikenal sebagai memory shape alloy. Temperatur dimana paduan kembali kebentuk semula dikenal sebagai temperatur transformasi [1,2]. Sifat mampu balik ke bentuk semula seperti paduan TiNi banyak dimanfaatkan pada industri actuator, efek rumah kaca, penyambungan tulang patah dan bahkan dapat digunakan sebagai lengan pemegang guna pemindahan dan atau pengambilan elemen bakar nuklir. Salah satu memory shape alloy yang dikenal luas adalah paduan TiNi pada komposisi equiatomik. Dibandingkan memory shape alloy lainnya seperti CuZn, CuZnAl, FeNiCoTi, FeMnSi dan paduan lainnya, paduan TiNi memiliki keunggulan diantaranya adalah : tahan korosi, resistansi listrik tinggi dan rentang temperatur transformasi lebar. Mengacu pada keunggulan sifat paduan TiNi tersebut, maka penelitian ini dilakukan dengan memadukan TiNi menggunakan teknik arc-melting pada komposisi Ti-53% berat Ni yang diikuti perlakuan panas pelarutan (solution treatment), cepat (quenching) dan perlakuan aging (aging), sehingga dapat dipelajari karakteristik temperatur saat transformasi fasa martensit austenit terjadi. TEORI Sifat memory shape alloy merupakan gejala yang diperlihatkan oleh sejumlah paduan logam akibat adanya transformasi fasa yang reversible antara fasa martensit dan fasa austenit tanpa melalui proses difusi (diffusionless). Mekanisme sifat ingat bentuk tersebut diilustrasikan pada Gambar 1. Suatu bahan memory shape alloy pada temperatur rendah yang mempunyai struktur austenit pada temperatur tinggi berubah ke bentuk struktur kembaran yang dikenal sebagai fasa martensit. Fasa martensit mudah dideformasi dengan beban yang relatif rendah. Ketika bahan pada fasa martensit yang terdeformasi dipanaskan, struktur kembaran fasa martensit akan mengatur dirinya dan membentuk fasa austenit. Transformasi fasa austenit ke fasa martensit dan sebaliknya berlangsung tanpa melalui proses difusi seperti terlihat pada Gambar 1 [3]. Gambar 1. Ilustrasi transformasi fasa austenit - martensit yang mampu balik pada suatu Temperatur ketika bahan berfasa austenit berubah menjadi fasa martensit dikenal sebagai martensite start (Ms) yang berlangsung terus hingga fasa martensit stabil pada temperatur martensite finish (Mf). Ketika bahan dipanaskan dan fasa berubah menjadi fasa austenit dikenal sebagai temperatur austenite start (As), dimana perubahan ini berlangsung hingga temperatur austenite finish (Af) [1-4]. Pada paduan TiNi transformasi fasa martensit astenit yang reversible yang stabil terjadi pada komposisi Ti Ni equiatomic. Hal ini ditunjukan pada Gambar 2, dimana fasa TiNi pada komposisi equiatomik relatif stabil hingga temperatur di atas 1100 o C. 78

terdapat di Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir - BATAN. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 2. Diagram fasa paduan TiNi [3] Rentang temperatur transformasi pada shape memory alloy - TiNi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : penambahan kandungan Ni, proses aging setelah solution-treatment; aniling pada temperatur dibawah rekristalisasi, siklus termal dan substitusi elemen ketiga [5]. Penelitian lain menunjukkan bahwa perlakuan aging paduan TiNi sangat mempengaruhi temperatur transformasi martensitik yaitu, dengan bertambahnya waktu aging maka semakin tinggi temperatur transformasi martensitik paduan TiNi [6]. TATA KERJA Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah paduan TiNi dengan komposisi 53%berat Ni sebagai hasil teknik pemaduan arc-melting. Bahan dipotongpotong dan dipanaskan hingga temperatur 900 o C selama 1 jam yang diikuti cepat pada media air (temperatur 20 o C) dan es cair (temperatur 5 o C). Cuplikan hasil perlakuan panas pelarutan tersebut dibagibagi untuk dipanaskan pada temperatur aging 400 o C selama 1, 4 dan 16 jam. Pengamatan karakteristik paduan TiNi dilakukan dengan menggunakan Mikroskop Optik Nikon UFX-DX, Difraktometer Sinar-X dan Simultan Thermal Analyser (STA), yang Hasil pengamatan mikrostruktur dengan menggunakan mikroskop optik ditunjukan pada Gambar 3 dan 4, yang masing-masing untuk cepat pada temeperatur 20 o C dan 5 o C yang diikuti panas proses aging (aging) masing-masing selama : 3(a) dan 4(a) 1 jam; 1(b) dan 4(b) 4 jam; 3(c) dan 4(c) 16 jam. Mikrostruktur yang terlihat pada Gambar 3 dan 4 memperlihatkan pelat-pelat lamelar sebagai hasil proses pengembaran (twinning) yang dikenal sebagai struktur martensit. Aging selama 1 jam, baik hasil cepat pada temperatur 20 o C dan 5 o C (Gambar 3(a) dan 4(a)), belum menunjukkan batas butir yang jelas, pelat-pelat martensit yang terbentuk terlihat kasar dengan orientasi yang acak. Penampakan ini disebabkan cepat dari panas pelarutan menghasilkan reaksi ketidak teraturan (disordered) dan aging selama 1 jam belum cukup untuk mengatur orientasi pelat martensit. Waktu aging yang lebih lama, memberi kesempatan pada vakansi dan intertisi yang terjadi sebagai akibat panas pelarutan untuk bergerak menyusun dirinya sehingga terbentuk tatanan atom yang lebih teratur, karenanya pola pelat martensit hasil aging 4 jam (Gambar 3(b) dan 4(b)) dan aging 16 jam (Gambar 3(c) dan 4(c)) menampakan pola pelat martensit yang semakin teratur. Gambar 3 dan 4, tidak menunjukkan adanya perbedaan signifikan antara hasil perlakuan terlarut (solid solution treatment) cepat pada temperatur 20 o C dan cepat pada temperatur 5 o C. Mikrostruktur hasil cepat pada temperatur 20 o C menunjukkan pola martensit yang lebih teratur dari pada pada temperatur 5 o C. Anak 79

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 panah pada Gambar 3 dan 4 menunjukkan daerah pola martensit yang relatif kasar. Memperbandingkan dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Miyazaki dan Otsuka [5], perbedaan kekasaran pola martensit disebabkan pada temperatur 20 o C paduan TiNi berkesempatan membentuk fasa Ti 11 Ni 14 selain fasa TiNi. Kedua fasa ini membangun paduan TiNi yang stabil, karenanya pola martensit hasil media air menunjukkan keteraturan yang lebih baik. a a b b c c Gambar 3. Mikrostruktur TiNi hasil panas pelarutan, 900 o C, diikut cepat, 20 o C, dan aging, 400 o C, selama (a) 1 jam, (b) 4 jam, (c) 16 jam. Semakin teraturnya pelat martensit menunjukkan bahwa fasa martensit semakin stabil. Kestabilan fasa martensit memberi konsekuensi bahwa energi termal yang dibutuhkan agar fasa martensit mengalami transformasi semakin tinggi, dengan kata lain semakin stabil fasa martensit semakin tinggi temperatur transformasi yang diperlukan [7]. Difraktogram sinar x, Gambar 5 (a) dan (b), masing masing untuk cuplikan hasil Gambar 4. Mikrostruktur TiNi hasil panas pelarutan, 900 o C, diikuti cepat, 5 o C, dan aging, 400 o C, selama (a) 1 jam, (b) 4 jam, (c) 16 jam. cepat pada temperatur 20 o C dan 5 o C, menunjukkan fasa martensit paduan TiNi berstruktur kristal BCT (Body Centre Tetragonal). Selain fasa martensit TiNi terdapat fasa lain yang sukar ditentukan, teramatinya puncak-puncak difraksi ini dimungkinkan sebagai efek dari impuritas lain yang terikutkan pada proses pemaduan dan atau terbentuknya fasa incommensurate yang 80

tidak lain merupakan fasa antara yang teramati ketika paduan bertransformasi ke fasa martensit saat paduan TiNi setelah perlakuan panas terlarut [8]. (a) (b) Gambar 5. Pola dirfaksi hasil pengamatan difraktometer sinar X pada : (a) Paduan TiNi hasil perlakuan quenching pada media air 2 pada temperatur 20 o C, (b) Paduan TiNi hasil perlakuan quenching pada media pada temperatur 5 o C. Teridentifikasinya puncak-puncak TiNi pada difraktogram hasil cepat tersebut, didukung oleh hasil pengamatan mikrostruktur seperti terlihat pada Gambar 3 dan 4. Proses cepat telah menunjukkan pola pelat martensit, dimana pola pelat martensit pada cepat media air (temperatur 20 o C) lebih teratur dibandingkan media air (temperatur 5 o C). Perbedaan keteraturan pelat martensit tersebut sesuai dengan hasil pengamatan difraktogram, dimana Gambar 5(a) menampakan pola puncak-puncak TiNi yang lebih tegas dibandingkan Gambar 5(b). Gambar 5(b) menunjukkan puncakpuncak difraksi incommensurate phases dan atau puncak dari fasa lain yang tidak dan atau belum dikenal. Banyaknya puncak-puncak pola difraksi tersebut menunjukkan bahwa media es relatif tidak memberikan kesempatan terhadap 81

Urania Vol. 14 No. 2, April 2008 : 49-105 ISSN 0852-4777 pergeseran bidang-bidang kristal untuk membentuk pola martensit. Penentuan karakteristik temperatur transformasi menggunakan Simultan Thermal Analyser (STA), dimana pengamatan a dilakukan dengan mengamati puncak endotermis dan eksotermis yang mungkin terjadi ketika sampel dipanaskan dan didinginkan. b 162 c 162 300 d 162 300 162 300 Gambar 6. Thermogram Ti-53%w Ni (a). Hasil cepat dalam media air, (b). Aging 400 o C selama 1 jam, (c). Aging 400 o C selama 4 jam, (d). Aging 400 o C selama 16 jam. Termogram menunjukkan bahwa pada proses dari temperatur 100 o C hingga 450 o C menampakan adanya dua puncak endotermik, ditunjukkan berupa sebuah lembah pada Gambar 6(a) dan masing-masing terdapat dua lembah pada Gambar 6(b) (d), yang menyatakan terjadinya transformasi fasa. Pada puncak endotermik pertama menunjukkan transformasi fasa austenit sedangkan puncak endotermik kedua pada paduan yang mengalami proses aging (Gambar 6(b) (d)) merupakan transformasi fasa incommensurate. Dari hasil pengamatan dengan melakukan onset temperatur, pada kedua puncak tersebut diperoleh (162 5) o C pada puncak pertama dan (300 5) o C pada puncak kedua. Proses, tidak menunjukkan adanya puncak eksotermik yang mewakili perubahan fasa martensit sebagai transformasi fasa balik dari autenit ke fasa martensit. Tidak teramatinya puncak eksotermik ini dimungkinkan karena rentang pengamatan temperatur relatif sempit (450 o C 100 o C), sedangkan hasil pengamatan mikrostruktur (Gambar 3 dan 4) menunjukkan mikrostruktur martensit. 82

Dengan kata lain, transformasi fasa martensitik terjadi pada temperatur di bawah 100 o C. Hal ini didukung hasil pengamatan Gyunter dkk., yang menunjukkan tempertaur transformasi martensit terjadi pada rentang temperatur 66 o C 19 o C [10]. Karenanya puncak eksotermis, yang mencirikan transformasi fasa martensitik dimungkinkan terjadi pada temperatur kamar, yang tidak teramati pada termogram Gambar 6. SIMPULAN Paduan TiNi dengan komposisi 53%berat Ni hasil pemaduan menggunakan teknik arcmelting yang mengalami perlakuan panas pelarutan 900 o C, yang diikuti cepat pada temperatur 20 o C dan 5 o C serta proses penuan memperlihatlkan hal-hal berikut : Pemeriksaan dengan menggunakan mikroskop optik menunjukkan fasa TiNi pada temperatur kamar adalah fasa martensit sedangkan pada pengamatan dengan menggunakan difraktometer sinar-x menunjukkan difraksi TiNi dan fasa lain yang tidak dikenal (incommensurate phase). Sementara itu, pada pengujian dengan menggunakan Simultan Thermal Analyser (STA) menunjukkan bahwa tempertatur transformasi austenit terjadi pada temperatur (162 5) o C dan temperatur transformasi fasa lain, fasa incommensurate, pada temperatur (300 5) o C. DAFTAR PUSTAKA 1. B. FREDERICK, WANG, J. WILLIAM.: TiNi Base Alloy Shape Memory Enhacherment Through Thermal and Mechanical Processing, US Patent No. 4304613, USA, (1981). 2. K. OTSUKA.: Recent Developments of Ti- Ni and Ti-Ni Based Ternary Shape Memory Alloys, Proceeding of the International Symposium on Shape Memory Materials, Beijing, (1994), 129. 3. http://smart.tamu.edu/sma/mems, down load 17 desember 2007. 4. HONNA, TAKEI.: Journal of Japan Institute of metals, 39 (2), (1995),. 5. M. FREEMON, S. MIYAZAKI.: Shape memory alloys, Springer Verlag Wien, New York, (1996). 6. S. MIYAZAKI, K. OTSUKA.: Recent Developments in Ti-Ni Shape memory alloys, Proc. 1 st Japan International SAMPE, (1989), 211. 7. S. K. WU, H. C. Lin, T. S. CHOU.: Scripta Metallurgica, 23, (1989), 2043. 8. T. SABURI.: Trans. Mat. Res. Soc. Japan, 18B, (1994), 997. 9. ELMAN PANJAITAN.: Perilaku Presipitat TiNi Paduan NITINOL Akibat Perlakuan Panas Aging, Prosiding Seminar Nasional Mikroskopi dan Mikroanalisis IV, Serpong, (1999), 67. 10. V.E. GYUNTER, L.A. MONASEVEVICH, et. All., Dokl. Akad., Nauk. SSSR, 247, (1979),85. 83