Mass Loss Pemaduan Alloy Ni-Fe-Mn-Al Metode Vacuum Arc Melting Furnace Terhadap Hume-Rothery Rules

Hamdan Akbar Notonegoro

Abstract


Alloy merupakan material logam campuran yang dibuat untuk menghasilkan sifat mekaniknya, ketahanannya terhadap kondisi lingkungan kerja maupun sifat magnetik yang diharapkan. Material alloy yang dibuat menggunakan Compact Arc Melter MAM–1 memiliki resiko terbuangnya sejumlah bagian (mass loss) komposisi saat peleburan. Untuk itu perlu diidentifikasi pengaruh metode peleburan yang digunakan terhadap  mass loss dan hubungannya dengan Hume-Rothery’s Rules. Dalam penelitian ini telah dibuat sistem alloy Ni20Fe30Mn32Al18 (at. %) menggunakan Compact Arc Melter MAM – 1 dengan variasi level busur. Ditemukan bahwa penggunaan busur api level 3 menghasilkan kehilangan massa yang lebih besar dari level 4. Namun, komposisi paduan yang diperoleh dengan busur api level 3 lebih proporsional terhadap komposisi yang direncanakan dibandingkan dengan busur api level 4, yang mengalami defisit kandungan Mn. Dari Hume-Rothery’s Rules diketahui bahwa perbedaan jari-jari atom dan elektron valensi antara elemen pelarut dan terlarut mempengaruhi besarnya mass loss yang terjadi. Untuk itu, agar rasio komposisi (wt. %) paduan yang dihasilkan proporsional dengan komposisi yang direncanakan, maka busur api yang digunakan dalam peleburan adalah busur api level 3.

Keywords


Mass loss, arc melting, Ni-base alloy, Hume-Rothery rules

Full Text:

PDF

References


Cheng, K., Liu, D., Zhang, L., Du, Y., Liu, S. and Tang, C. (2013) ‘Interdiffusion and atomic mobility studies in Ni-rich fcc Ni À Al À Mn alloys’, 579, pp. 124–131. doi: 10.1016/j.jallcom.2013.05.046.

Dubenko, I., Quetz, A., Pandey, S., Aryal, A., Eubank, M., Rodionov, I., Prudnikov, V., Granovsky, A., Lahderanta, E., Samanta, T., Saleheen, A., Stadler, S. and Ali, N. (2015) ‘Multifunctional properties related to magnetostructural transitions in ternary and quaternary Heusler alloys’, Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Elsevier, 383, pp. 186–189. doi: 10.1016/j.jmmm.2014.10.083.

Edmund Bühler GmbH (2017) Compact Arc Melter MAM-1 - Edmund Bühler GmbH Compact Arc Melter MAM-1 - Edmund Bühler GmbH. Available at: https://www.edmund-buehler.de/en/materials-science/arc-melting/compact-arc-melter-mam-1/ (Accessed: 1 January 2017).

Evans, R., Lloyd, P. and Mujibur, R. (1979) ‘On the origin of the Hume-Rothery rules for phase stability in α and β brasses’, Journal of Physics F: Metal Physics, 9(10), p. 1939. doi: 10.1088/0305-4608/9/10/006.

Liao, Y. and Baker, I. (2008) ‘Microstructure and room-temperature mechanical properties of Fe 30 Ni 20 Mn 35 Al 15’, 9, pp. 35–38. doi: 10.1016/j.matchar.2008.01.017.

Notonegoro, H. A., Kurniawan, B., Setiawan, J. and Manaf, A. (2016) ‘Magnetic hysterysis evolution of Ni-Al alloy with Fe and Mn substitution by vacuum arc melting to produce the room temperature magnetocaloric effect material’, 20019, p. 20019. doi: 10.1063/1.4953944.

Pollock, T. R. and Tin, S. (2006) ‘Nickel based superalloys for advanced turbine engines: chemistry, microstructure and properties’, Journal of propulsion and power, 22(2), pp. 361–374.

Stiehler, M., Rauchhaupt, J., Giegengack, U. and H??ussler, P. (2007) ‘On modifications of the well-known Hume-Rothery rules: Amorphous alloys as model systems’, Journal of Non-Crystalline Solids, 353(18–21), pp. 1886–1891. doi: 10.1016/j.jnoncrysol.2007.01.052.

Zainul Huda (2011) ‘Effects of annealing parameters on grain-growth behavior of HAYNES®-718 superalloy’, International Journal of the Physical Sciences, 6(30), pp. 7073–7077. doi: 10.5897/IJPS11.245.

Zeng, Q.-S., Ding, Y., Mao, W. L., Luo, W., Blomqvist, A., Ahuja, R., Yang, W., Shu, J., Sinogeikin, S. V, Meng, Y., Brewe, D. L., Jiang, J.-Z. and Mao, H. -k. (2009) ‘Substitutional alloy of Ce and Al’, Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(8), pp. 2515–2518. doi: 10.1073/pnas.0813328106.




DOI: http://dx.doi.org/10.36055/fwl.v2i1.2265

Refbacks

  • There are currently no refbacks.