Mengenal Inconel “Superalloy Berbasis Nikel” dan Aplikasinya

Inconel

Logam Inconel adalah superalloy yang berbasis nikel (nickel-base alloys) dengan tambahan kandungan unsur Chrom (Cr) dan Besi (Fe), sehingga kadang disebut juga superalloy yang berbasis nikel-kromium-besi (Ni-Cr-Fealloys). Unsur terbesarnya adalah pada kandungan Nickel (Ni).

Paduan Inconel adalah material yang tahan oksidasi dan korosi pada suhu tinggi.

Inconel cocok untuk layanan di lingkungan yang ekstrim yang mengalami tekanan dan panas. Ketika dipanaskan, Inconel akan stabil karena adanya lapisan oksida pasivator yang melindungi permukaan dari serangan lebih lanjut.

Inconel akan mempertahankan kekuatannya pada rentang temperatur yang luas, atraktif untuk aplikasi suhu tinggi di mana aluminium dan baja akan menyerah dan mengalami creep (mulur) akibat kekosongan kristal pada kondisi induksi termal. Kekuatan suhu tinggi Inconel ini karea adanya penguatan larutan padat (solid solution strengthening) atau pengerasan presipitasi (precipitation hardening), tergantung pada paduan.

Paduan Inconel kadang-kadang disebut dalam bahasa Inggris sebagai “Inco” (atau kadang-kadang salah mengeja : “Iconel”). Contoh nama dagang umum untuk Inconel Alloy 625 meliputi: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 dan Nicrofer 6020.

Inconel
Element (% by mass)
HB
Ni
Cr
Fe
Mo
Nb
Co
Mn
Cu
Al
Ti
Si
C
S
P
B
600
72.0
14.0-17.0
6.0
-10.0
1.0
0.5
0.5
0.15
0.015
617
44.2-56.0
20.0-24.0
3.0
8.0-10.0
10.0-15.0
0.5
0.5
0.8-1.5
0.6
0.5
0.15
0.015
0.015
0.006
625
58.0
20.0-23.0
5.0
8.0-10.0
3.15-4.15
1.0
0.5
0.4
0.4
0.5
0.1
0.015
0.015
<21 HRC
718
50.0-55.0
17.0-21.0
Bal
2.8-3.3
4.75-5.5
1.0
0.35
0.2-0.8
0.65-1.15
0.3
0.35
0.08
0.015
0.015
0.006
34-39 HRC
X-750
70.0
14.0-17.0
5.0
-9.0
0.7-1.2
1.0
1.0
0.5
0.4-1.0
2.25-2.75
0.5
0.08
0.01
800
30-34
19-23
min 35.5
Max. 2.0
Max. 2.0
Max. 1.5
Max.
0.75
0.15-0.60
0.15-0.60
Max.
1.0
0.06-
0.10
Max.
0.015
Max.
0.03
Max.
192
925
44
20.14
27.49
3.18
0.3
0.17
2.02
0.23
2.19
0.06
0.008
<0.0003
0.008
30-38 HRC

 Contoh type Inconel dan Komposisi Kimianya 

Telah disebutkan di atas bahwa inconel merupakan super alloy, apakah super alloy itu?

Super Alloy adalah paduan yang di kembangkan untuk penggunaan material pada temperatur tinggi tahan terhadap hot corrosion (korosi yang disebabkan oleh suhu tinggi) dan hot erosion (erosi yang disebabkan oleh suhu tinggi). Super Alloy semula dikembangkan untuk aircraft turbin engine. Pada umumnya mengandung unsur Fe, Ni, Co, Cr dan sejumlah W,Mo,Ta,Nb,Ti dan Al. contoh : hastelloy dan Inconel.

Superaloy terdiri dari material yan berbasis besi, berbasis kobalt, atau berbasis nikel :

Superalloy berbasis Besi, pada umumnya mengandung 32-67% Fe, dari 15 sampai dengan 22% Cr, dan 9-38% Ni. Paduan umum dalam kelompok ini adalah seri incoloy.

Superalloy berbasis Cobalt, pada umumnya mengandung 35-65% Co, dari 19 menjadi 30% Cr, dan naik 35% Ni. Superalloy ini tidak sekuat superalloy berbasis nikel, tetapi mereka mampu mempertahankan kekuatan mereka pada suhu yang lebih tinggi.

Superalloy berbasis Nikel, adalah yang paling umum dari superalloy, dan mereka tersedia dalam berbagai macam komposisi (tabel 6.9). komposisi nikel adalah 38-76%.

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa inconel adalah material berbasis nikel (nickel base alloys), maka perlulah kita mengenali unsur logam nikel sebagai unsur utama logam inconel ini.

Unsur Logam Nikel dan Paduannya

Nickel (Ni) adalah logam perak-putih yang ditemukan pada tahun 1751 dan unsur paduan utama yang memberikan kekuatan, ketangguhan, dan ketahanan korosi.

Nikel adalah suatu logam yang penting dikarenakan sifatnya yang tahan karat dan tahan oksidasi pada temperatur tinggi.

Karakteristik unsur logam Nikel :

  • Memiliki struktur FCC (Face Center Cubic)
  • Densitas/massa jenis=8.9 gram /cm3.
  • Titik cair: 1453°C
  • Tahan korosi dalam air maupun air laut.
  • Memiliki harga yang relatif mahal ($7/lb)

Aplikasi Nikel dan Paduan
Nikel dan paduan nikel digunakan untuk berbagai macam aplikasi, sebagian besar yang melibatkan ketahanan terhadap korosi dan/atau tahan panas. Beberapa di antaranya adalah :

• Turbin gas Pesawat
• Aplikasi medis
• Sistem tenaga nuklir
• Kimia dan petrokimia industri
• Pelindung baja (stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai,
• Elektronik, aplikasi industri pesawat terbang, industri tekstil, turbin
• Pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu
• Listrik, katalisator lemak, pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L., 2005).

Nickel digunakan secara luas pada baja tahan karat (stainless steel) dan paduan berbasis nikel. Nikel murni komersial banyak digunakan untuk peralatan listrik dan elektronika karena kekuatannya dan konduktifitas listriknya yang baik serta tahan korosi untuk peralatan pemrosesan makanan.

Paduan nikel digunakan pada aplikasi temperatur tinggi (seperti komponen mesin jet, roket, dan pembangkit listrik tenaga nuklir), dalam penanganan makanan dan peralatan pengolahan kimia, koin, dan dalam perangkat kapal laut.

Karena nikel mempunyai sifat magnetik, paduan nikel juga digunakan dalam aplikasi elektromagnetik, seperti solenoida.

Penggunaan utama nikel yaitu sebagai logam untuk electroplating dari part untuk permukaannya dan untuk peningkatan ketahanannya terhadap korosi dan keausan.

Paduan nikel memiliki kekuatan tinggi dan tahan korosi pada temperature tinggi. Pemaduan unsur nikel kromium, kobalt, dan molibdenum. Sifat paduan nikel dalam mesin, pembentuk, casting, dan pengelasan dapat dimodifikasi dengan berbagai unsur paduan lainnya.

Berbagai paduan nikel, memiliki berbagai kekuatan pada temperatur yang berbeda, telah dikembangkan .

Meskipun nama dagang masih digunakan secara umum, paduan nikel sekarang diidentifikasi dalam sistem UNS dengan huruf N. Jadi, hastelloy G yang sekarang adalah N06007.

Monel adalah paduan nikel-tembaga. Inconel adalah paduan nikel-kromium dengan tegangan tarik hingga 1400 MPa.

Hastelloy (paduan nikel-kromium) memiliki ketahanan korosi yang baik dan kekuatan tinggi pada suhu yang tinggi.

Nichrome (paduan nikel, kromium, dan besi) memiliki ketahanan listrik tinggi dan ketahanan yang tinggi terhadap oksidasi dan digunakan untuk elemen pemanas listrik.

Invar dan kovar (paduan besi dan nikel) memiliki sensitivitas yang relatif pada suhu rendah.

Logam Monel

Nikel dan tembaga dapat memadu dengan sempurna satu sama lain dengan berbagai komposisi.

Nikel yang dipadu dengan 32% Cu menghasilkan Monel 400 yang memiliki kekuatan yang tinggi, kemampuan las dan ketahanan korosi yang sangat baik di berbagai lingkungan.

Monel R-405 adalah Monel 400 jenis bebas pemesinan dengan komposisi seperti Monel 400 ditambah 0.043% berat S. Penambahan S untuk memperbaiki sifat dimesin (machinability).
Monel K-500 dibuat dengan menambahkan aluminium dan titanium dalam komposisi dasar nikel-tembaga. Komposisi: 66.5Ni-29.5Cu-0.13C-0.75Mn-1.0Fe-0.60Ti-2.73Al (dalam % berat).

2 thoughts on “Mengenal Inconel “Superalloy Berbasis Nikel” dan Aplikasinya

  1. Pingback: Monel and Inconel, what's the difference? - Steelindo Persada

  2. Pingback: Monel K500 (Alloy K500) - Steelindo Persada

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.