1. IntroSuperalloy berbasis Ni merupakan material logam yang memilikikombinasi sifat2 yang hebat (kekuatan pd T tinggi, ketangguhan,dan ketahanan korosi). Material ini banyak digunakan pada pesawat terbang dan turbingenerator, mesin roket, dan pada lingkungan2 ekstrim sepertipabrik nuklir dan kimia.Material ini mampu bertahan pada temperatur 1050C hingga1200C (hampir 90% titik lelehnya)2. Superalloy pada mesin turbin gasbiasanya 40-50% dari berat total mesin pesawatmerupakan berat superalloy berbasis Ni dan digunakanpada bagian ruang pembakar dan turbin dimana temperaturoperasinya tinggi. Daun turbin dan baling-baling yg tahan creepbiasanya dibuat dengan investment casting. Komponen tersebutdapat memiliki butir equiaxial atau columnar atau kristal tunggalPada awalnya daun turbin menggunakan kristal tunggal, kemudiandibuat dari paduan equiaxial. komponen struktural seperti tempatmesin juga dibuat dengan investment casting. Piringan turbindibuat melalui penempaan ingot atau padatan serbuk superalloy.3. Komposisi superalloySuperalloy memiliki komposisi berbasis sistem biner nikel-alumuniumsemakin banyak alumunium ditambahkan pada nikel-y, terbentuk fasapresipitat sekunder. Fasa ini memiliki komposisi Ni3Al (fasa y')Fasa y' Terbentuk saat larutan padat nikel-y yang lewat jenuhdidinginkan dibawah temperatur kesetimbangan solvusnya dan memadat.4. Pemrosesan superalloyPemrosesan superalloy dimulai dengan pembuatan ingot yang kemudiandilanjutkan ke proses:1. Pelelehan ulang dan investment casting2. Pelelehan ulang kemudian proses tempa3. Pelelehan ulang untuk membentuk serbuk superalloyyang kemudian dipadatkan dan ditempaIngot dibuat dengan teknik vacuum induction melting (VIM) dalamcawan refraktori untuk membentuk paduan dasar. Metode VIM lebihefektif untuk menghilangkan kontaminan daripada EAF. Kemudiankontaminan tersebut menguap, reaksi pendidihan karbon digunakanuntuk mendeoksidasi lelehan sebelum ditambahkan unsur pembentuky' yang reaktif seperti Ti, Al, dan Hf. Ketika komposisi paduaningot didapatkan, ingot yang telah memadat kemudian dilelehkanlagi atau proses konsolidasi, tergantung pemakaian akhir material.A. Superalloy hasil corInvestment casting merupakan proses pengecoran yang utama untukmembuat komponen superalloy dengan bentuk kompleks seperti daun danbaling-baling. cetakannya terbuat dari keramik (alumina, silika danzirkonia). Butiran hasil cornya dapat berupa equiaxial, columnar,atau kristal tunggal. Coran dengan butir equiaxial memadat secaramerata, sedangkan coran dengan butir columnar dan kristal tunggalditarik dari daerah panas ke daerah dingin pada laju tertentu.B. Paduan yang dipadatkan searahMeskipun superalloy berbasis Ni hasil cor sudah memiliki sifatyang baik pada temperatur tinggi, sifat ini dapat ditingkatkanmelalui prosesnya. Dengan menjaga arah gradien temperatur,terjadi pertumbuhan butir searah.C. Paduan tempaPaduan tempa dibuat dengan pelelehan ulang ingot hasil VIMuntuk membentuk ingot sekunder atau serbuk untuk prosesdeformasi. Proses pelelehan sekunder diperlukan karenasifat temperatur tinggi superalloy berbasis Ni ini sangatsensitif terhadap variasi mikrostruktur, ketaksamaan kandungankimia dan inklusi. Alat yang digunakan yaitu vacuum arc remelting(VAR), electro-slag remelting (ESR), dan electron beam cold hearth refining (EBCHR).1. Vacuum Arc RemeltingUntuk produksi komponen yang berputar seperti piringan turbin,VAR digunakan untuk memurnikan ingot dan menghilangkan segregasimakro. Ingot dilelehkan dengan elektroda seperti VIM, namunpelelehan terlokalisir pada ujung elektroda.2. Paduan serbukPemrosesan dengan jalur serbuk telah dikembangkan untuk meminimal-isir cacat. Pertama-tama paduan ingot VIM diatomisasi dan menghasilkan serbuk halus. setelah serbuk dikumpulkan dalam kaleng baja,kemudian kaleng tersebut disegel dalam vakum. Kaleng ini kemudianditekan secara isostatik pada kondisi panas (HIP) atau diekstrusiuntuk memadatkan serbuknya.3. Proses deformasiingot Superalloy biasanya diproses pengerjaan panas, seperti forging, rolling dari slab atau bar. Biasanya pada temperatur 1000C5. Sifat SuperalloyA. Kekuatan tarikPaduan superalloy berbasis Ni memiliki kekuatan yield sekitar 900-1300 MPa dan kekuatan ultimate 1200-1600MPa pada temp ruang.B. Ketahanan CreepPenambahan unsur pemadu refraktori meningkatkan kapabilitas tempsuperalloy secara signifikan. Contohnya pada waktu 1000 jam denganbeban 137 MPa, superalloy memiliki kapabilitas 1100C dimanapaduan equiaxial yg dibuat thn 1970 memiliki kapabilitas 900-950CKesimpulan:Superalloy berbasis Ni merupakan material yg luar biasa untukaplikasi temperatur tinggi dan kondisi ekstrim pada mesinpesawat.