Menentukan nilai Energi Stacking Fault Paduan Baja Mangan Fe-Mn-C-Cr Menggunakan Persamaan Termodinamika

Abstract

Deformasi plastis pada baja austenit terjadi melalui salah satu dari tiga mekanisme deformasi yaitu transformasi martensit, dislokasi dan twinning. Perilaku plastisitas baja paduan terkait erat dengan energi stacking fault (SFE) fasa austenit.  Perhitungan nilai SFE secara langsung bisa dilakukan menggunakan Transmission Electron Microscopy (TEM). Akan tetapi, metode TEM perlu tahapan panjang, mahal, dan tidak mudah. Oleh karena itu, perhitungan berdasarkan model termodinamika menjadi alternatif cara yang digunakan untuk menghitung SFE pada baja Fe-Mn-Si dan Fe-Mn-C. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan nilai SFE berdasarkan persamaan termodinamik untuk paduan baja mangan Fe-Mn-C-Cr. Metode yang digunakan yaitu studi literatur untuk mendapatkan parameter setiap unsur penyusun baja mangan antara lain Fe, Mn, C, Cr, dan Si. Nilai SFE dari persamaan termodinamika akan dibandingkan dengan persamaan empiris yang sudah diusukan oleh beberapa peneliti. Selain itu, nilai SFE akan dibandingkan nilainya dari database yang diperoleh dari eksperimen misal melalui TEM dan XRD. Nilai SFE dari hasil perhitungan menggunakan persamaan termodinamika diperoleh nilai 24±10 mJ/m². Nilai SFE hasil perhitungan persamaan empiris menunjukkan nilai yang bervariasi dengan nilai terkecil 46,77 mJ/m² dan terbesar adalah 510,16 mJ/m². Nilai SFE hasil perhitungan persamaan termodinamika memiliki nilai mendekati nilai SFE di literatur yaitu 21 mJ/m². Hasil ini membuktikan bahwa perhitungan nilai SFE menggunakan persamaan termodinamika lebih akurat dengan mempertimbangkan unsur penyusunnya.