Apa itu Pengerasan Presipitasi?
Pengerasan presipitasi (disebut juga pengerasan usia atau penguatan dengan presipitasi) adalah proses perlakuan panas yang secara signifikan meningkatkan kekuatan dan kekerasan suatu paduan dengan membentuk partikel fase penguatan yang halus dan terdistribusi secara merata dalam matriks logam.
Penjelasan satu kalimat: Melalui perlakuan panas, banyak “partikel penguat” kecil mengendap di dalam logam, bertindak seperti paku yang menghalangi pergerakan dislokasi, sehingga membuat logam lebih kuat.
Apa itu Superalloy yang Diperkeras dengan Presipitasi?
Superalloy yang dikeraskan melalui presipitasi adalah jenis paduan suhu tinggi yang kekuatan dan ketahanan mulurnya pada suhu tinggi ditingkatkan secara signifikan melalui pengerasan presipitasi. Paduan ini banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan, turbin gas, nuklir, dan aplikasi lain yang membutuhkan sifat mekanis yang sangat baik dan ketahanan korosi pada suhu tinggi.
Prinsip dasar: Pengerasan presipitasi meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan dengan mengendapkan fase penguatan yang halus dan terdistribusi secara merata (seperti fase γ′ atau γ″) dalam matriks logam, yang menghambat pergerakan dislokasi.
Karakteristik Superalloy yang Diperkeras dengan Presipitasi
- Kekuatan suhu tinggi yang sangat baik (dapat digunakan di atas ~600°C)
- Ketahanan merayap yang baik dan kekuatan jangka panjang
- Ketahanan oksidasi dan korosi yang luar biasa
- Pemrosesan dan perlakuan panas yang lebih kompleks
Mutu Paduan Khas dan Fitur Penguatannya
| Nama Paduan | Tipe Matriks | Tahap Penguatan | Fitur & Aplikasi |
| Inconel 718 | Berbasis nikel | γ″ + γ′ (Ni₃Nb + Ni₃(Al,Ti)) | Penguatan presipitasi dua fase yang khas, kekuatan yang sangat baik, ketahanan korosi dan kemampuan las; banyak digunakan dalam industri kedirgantaraan dan tenaga listrik |
| Waspaloy | Berbasis nikel | γ′ (Ni₃(Al,Ti)) | Penguatan γ′ yang kuat, kinerja suhu tinggi yang lebih tinggi daripada Inconel 718; digunakan di bagian panas turbin gas |
| Rene 41 | Berbasis nikel | γ′ | Kekuatan suhu tinggi yang sangat baik; digunakan dalam komponen turbin mesin aero |
| Sebuah-286 | Berbasis zat besi | γ′ (Ni₃(Al,Ti)) | Kekuatan sedang dengan ketahanan korosi yang baik; digunakan untuk bagian struktural di bawah 600°C seperti pengencang dan casing turbin |
| 17-4PH | Berbasis zat besi | Endapan kaya Cu | Efek penguatan yang signifikan; banyak digunakan dalam industri kimia, kelautan, dan kedirgantaraan |
| Paduan Co-Al-W | Berbasis kobalt | Co₃(Al,W) (struktur L1₂) | Stabilitas termal dan ketahanan korosi yang baik; bahan penelitian canggih untuk lingkungan suhu tinggi yang ekstrim |
Bagaimana Inconel 718 Precipitation Mengeraskan?
Pengerasan presipitasi Inconel 718 dicapai melalui perlakuan panas penuaan untuk membentuk dua fase penguatan utama di dalam paduan:
- γ″ (Ni₃Nb): fase penguatan utama yang memberikan kekuatan suhu tinggi
- γ′ (Ni₃(Al,Ti)): fase penguatan sekunder yang meningkatkan sifat keseluruhan
Kedua fase ini mengendap secara seragam dalam matriks, menghalangi pergerakan dislokasi dan secara signifikan meningkatkan kekuatan, kekerasan, dan kinerja Inconel 718 terhadap suhu tinggi.
Proses Perlakuan Panas Pengerasan Presipitasi Inconel 718 yang Khas:
1. Anil Solusi
- Suhu: ~980°C (1800°F)
- Waktu: 1 jam atau lebih lama
- Tujuan: Melarutkan karbida dan endapan untuk membentuk larutan padat jenuh
- Pendinginan: Pendinginan udara cepat
2. Perawatan Penuaan Ganda
Ini adalah langkah kunci untuk pengerasan presipitasi Inconel 718:
- Penuaan pertama
- Suhu: ~720°C (1325°F)
- Waktu: 8 jam
- Pendinginan: Pendinginan lambat sekitar 55°C/jam ke langkah berikutnya
- Penuaan kedua
- Suhu: ~620°C (1150°F)
- Waktu: 8 jam
- Pendinginan: Udara dingin hingga suhu ruangan
Proses ini memungkinkan fase γ″ dan γ′ mengendap pada ukuran dan distribusi optimal, sehingga secara signifikan meningkatkan kekuatan luluh dan kekuatan jangka panjang.
Peningkatan Kinerja Inconel 718 Setelah Pengerasan Presipitasi
| Milik | Keadaan Anil Larutan | Keadaan Presipitasi yang Dikeraskan |
| Kekuatan Hasil | Rendah | Tinggi (>1000 MPa) |
| Tahanan merayap | Miskin | Meningkat secara signifikan |
| Kekuatan Kelelahan Suhu Tinggi | Sedang | Bagus sekali |
Apakah Semua Produk Inconel 718 Tahan terhadap Presipitasi?
Tidak semua produk Inconel 718 dikirim dalam keadaan mengeras karena presipitasi; hal ini bergantung pada tujuan penggunaan, metode pemrosesan, dan persyaratan pelanggan. Biasanya, ada dua kondisi pengiriman:
| Negara | Keterangan |
| Keadaan Anil Larutan | Diolah dengan larutan tetapi tidak mengalami penuaan; lebih lunak dan cocok untuk pemesinan atau pengelasan lebih lanjut |
| Keadaan Presipitasi yang Dikeraskan (Berumur) | Sepenuhnya berumur dengan kekuatan tinggi, siap untuk penggunaan akhir |
Contoh Aplikasi Inconel 718
| Milik | Nilai Khas |
| Kekuatan Tarik (Rm) | ≥ 1240MPa |
| Kekuatan Hasil (Rp0,2%) | ≥ 1035MPa |
| Perpanjangan (A5) | ≥ 12% |
| Kekerasan (Rockwell C) | 36 – 44 jam |
| Ketahanan Benturan (berlekuk) | Tinggi |
Perlakuan panas: Anil larutan + penuaan (pengerasan presipitasi)
Formulir Inconel 718 yang Tersedia
- Pipa & Tabung (Tanpa Sambungan & Dilas)
- Flensa Tempa
- Sambungan (Siku, Tee, Reduser, Tutup)
- Pelat & Lembaran
- Batang, Batangan, dan Pengikat
Standar & Spesifikasi
- ASTM B637, AMS 5662/5663
- Nomor UNS N07718, DIN 2.4668
- Standar ISO 15156/NACE MR0175
- Kode Boiler & Bejana Tekan ASME disetujui
Kondisi Pengiriman Inconel 718 Berdasarkan Standar Umum
Catatan Penting:
- Salah satu keuntungan utama Inconel 718 adalah kemampuan lasnya yang sangat baik baik pada kondisi anil larutan maupun pengerasan presipitasi.
- Standar seperti ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663 menentukan apakah material telah mengalami proses penuaan atau diberi larutan saat pengiriman.
- Produsen sering memasok dalam kondisi anil larutan, dan pengguna melakukan perlakuan panas penuaan akhir sesuai kebutuhan.
| Standar | Judul / Deskripsi | Kondisi Material | Aplikasi / Keterangan |
| AMS 5662 | Spesifikasi Material Aerospace | Larutan Anil | Untuk pemesinan, pengelasan, pemrosesan antara sebelum penuaan |
| AMS 5663 | Spesifikasi Material Aerospace | Presipitasi Diperkeras (Berumur) | Penuaan ganda standar, siap untuk diservis |
| AMS 5832 | Spesifikasi Kawat Las | Kawat Anil Larutan | Untuk pengelasan bagian Inconel 718 |
| ASTM B637 | Standar untuk Tempa, Batangan, dll. | Berbagai negara bagian per pelanggan | Termasuk larutan anil, penuaan, dan keadaan pengerjaan panas |
| API 6A CRA | Paduan Tahan Korosi untuk Minyak & Gas | Biasanya larutan anil | Untuk peralatan kepala sumur, penuaan setelah pengelasan |
| Nomor PBB N07718 | Sistem Penomoran Terpadu | Hanya penunjukan material | Negara bergantung pada standar yang direferensikan |
Ringkasan
Pengerasan presipitasi adalah proses perlakuan panas yang secara signifikan meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan dengan mengendapkan fase penguatan halus dalam matriks logam. Superpaduan yang dikeraskan dengan presipitasi memanfaatkan mekanisme ini untuk meningkatkan kinerja suhu tinggi dan digunakan secara luas dalam bidang kedirgantaraan, turbin gas, dan aplikasi berat lainnya.
Inconel 718 adalah paduan super yang dikeraskan dengan presipitasi, yang peningkatan kekuatannya terutama bergantung pada presipitasi dua fase penguatan: γ″ (Ni₃Nb) dan γ′ (Ni₃(Al,Ti)). Perlakuan panas standar mencakup pemanasan larutan yang diikuti oleh penuaan ganda untuk mencapai penguatan optimal.
Produk Inconel 718 dikirim dalam kondisi anil larutan atau pengerasan presipitasi (penuaan), tergantung pada aplikasi dan persyaratan pelanggan. Kondisi anil larutan cocok untuk pemesinan dan pengelasan lebih lanjut, sedangkan kondisi penuaan ditujukan untuk penggunaan akhir. Standar yang berbeda (seperti AMS 5662 dan AMS 5663) menentukan kondisi pengiriman yang sesuai.
ID 
EN 
DE 
RU 
FA 
ES 
FR 
NL