Digital Library: No conditions. Results ordered -Date Deposited. 2024-03-29T05:29:31ZEPrintshttp://digilib.unila.ac.id/images/sitelogo.pnghttp://digilib.unila.ac.id/2017-02-25T04:10:10Z2017-02-25T04:10:10Zhttp://digilib.unila.ac.id/id/eprint/25762This item is in the repository with the URL: http://digilib.unila.ac.id/id/eprint/257622017-02-25T04:10:10ZPERILAKU OKSIDASI UAP AIR BAJA Cr-Mo-Ni MELALUI
PELAPISAN AlBaja Cr-Mo-Ni merupakan baja paduan sedang yang digunakan untuk komponen
sistem penukaran kalor (heat exchanger) dan sistem perpipaan Pembangkit Listrik
Tenaga Uap (PLTU) yang bekerja pada temperatur relatif tinggi yang
mengandung uap air. Adanya uap air, maka ketahanan oksidasi baja Cr-Mo-Ni
menurun. Untuk menaggulanginya perlu penerapan lapisan aluminium dengan
metode hot dipping (celup panas) melalui proses pencelupan kedalam cairan
aluminium pada temperatur 700○C dengan lama pencelupan 2 menit dengan
tujuan untuk meningkatkan ketahanan oksidasi. Penambahan berat (mg/mm2)
setelah pengujian oksidasi diplot dengan perbandingan waktu oksidasinya (jam)
dan membentuk kurva kinetik. Spesimen yang telah diuji oksidasi dengan
perbedaan waktu dipilih untuk observasi menggunakan SEM (Scanning Electron
Microscope). Komposisi kimia (at.%) pada lapisan alumina dilihat menggunakan
EDS (Energy Dipersive Spectroscopy).
Hasil pengujian baja Cr-Mo-Ni dioksidasi pada lingkungan uap air bertemperatur
750○C yang dilapisi Al dengan perbandingan perubahan berat dengan baja A238
(Cr-Mo-Ni) yang dioksidasi pada lingkungan kering bertemperatur 750○C yang
dilapisi Al yaitu: 0,0290350 mg/mm2 dan pada lingkungan kering 0,0113499
mg/mm2. Perbandingan ketahanan oksidasi pada baja Cr-Mo-Ni pada lingkungan
uap air sebanyak 3 kali lebih rendah dibandingkan dengan oksidasi baja Cr-Mo-Ni
pada lingkungan udara kering. Nilai konstanta parabolik (Kp) baja pada
lingkungan uap air sebesar 2,34 × 10−8 mg2 mm−4 s−1 lebih besar dibandingkan
dengan baja yang dioksidasi pada lingkungan udara kering yaitu sebesar 2,5
×10−9 mg2 mm−4 s−1. Pembentukan lapisan intermetalik Fe-Al selama oksidasi
berlangsung didominasi oleh interdifusi antara atom Fe dalam substrat dan juga
atom Al di lapisan coating selama oksidasi suhu tinggi. Fasa intermetalik yang
terbentuk pada baja setelah oksidasi yaitu Fe2Al5, FeAl2 dan FeAl. Aluminium
mempunyai dua peranan selama oksidasi berlangsung yaitu sebagai suplai
pembentukan lapisan protektif Al2O3 dan difusi kedalam untuk pembentukan
lapisan intermetalik FeAl2 dan FeAl.
Kata kunci : Baja Cr-Mo-Ni, celup panas, pelapisan, oksidasi uap air
bertemperatur tinggi, konstanta parabolik (Kp), intermetalik, lapisan
protektif Al2O3
ABSTRACT
A Cr-Mo-Ni steel is medium carbon low alloy steel that being used for heat
exchanger and piping components in steam power plants. However, when the steel
was working at high temperatures containing water vapor, thus the high temperature
oxidation resistance of steel decreased. Hot-dip aluminum coating can be applied on
the surface of the steel by dipping the steel into Al-molten bath at 700○C for 2
minutes to increase of the steel’s oxidation resistance. The aluminized steel spcimens
were isothermally oxidized by exposing in the alumina tube containing steam at
750○C for 20 hours periods. Steam came from water boiling at 100○C, and than was
flowed into the alumina tube at the atmospheric pressure. The weight change of
specimens (mg/mm2) after oxidation test were plotted againts the oxidation time (h)
to construct the kinetics curve. The sample of all specimens after being oxidized at a
certain time was chosen to being observed using SEM (Scanning Electron
Microscope) via surface morphology and cross-sectional specimen examinations. The
chemical compositions (at.%) of aluminide layers were examined using Energy
Disepersive Spectroscopy (EDS).
The weight gain results of aluminized steel oxidized in water vapor and dry air
environment at 750○C are respectively about 0.0290350 mg/mm2 and 0.0113499
mg/mm2. Comparison of oxidation resistance on aluminized steel in water vapor
environment is as much as three times lower than that of the oxidation of the
aluminized steel in a dry air environment. The parabolic rate constant value (Kp) of
steel in water vapor environment (2.34×10-8 mg2 mm-4 s-1) is that greater than that
the steel oxidized in dry air environment (2.5×10-9 mg2 mm-4 s-1). Formation of Fe-Al
intermetallic layer formed during oxidation were dominated by interdiffusion
between Fe atoms in the substrate and Al atoms in coating layer during high
temperature oxidation. Intermetallic phase formed on the aluminum-coated steel after
oxidation is Fe2Al5, FeAl2 and FeAl. Aluminium has two roles during the oxidation
takes place, namely as a supply of protective Al2O3 layer formation and diffusion into
to the formation of intermetallic layer FeAl2 and FeAl.
Keyword : Cr-Mo-Ni Steel, Hot Dipping, coating, high temperatur water vapour
oxidation, parabolic constant (Kp), intermetalic, protective layer Al2O31015021022 ANGGA ROBY VIRTAJAYA anggarobyvirtajaya.av@gmail.com