Struktur dan Kinerja Paduan Entropi Tinggi

Desain paduan tradisional biasanya berfokus pada satu elemen utama, yang ditingkatkan dengan penambahan sejumlah kecil elemen sekunder. Sebaliknya, paduan entropi tinggi mengganggu pendekatan konvensional ini dengan menggabungkan lima atau lebih elemen utama dalam rasio hampir ekuatomik. Komposisi ini menghasilkan entropi konfigurasi yang tinggi, yang menstabilkan struktur kristal dan menghasilkan kekuatan mekanik serta stabilitas termal yang superior.

Sifat luar biasa dari HEA berasal dari empat mekanisme dasar: efek entropi tinggi, distorsi kisi, difusi lambat, dan efek koktail. Karakteristik ini memungkinkan HEA menunjukkan ketahanan yang sangat baik terhadap aus, korosi, suhu tinggi, dan radiasi dalam aplikasi praktis, menjadikannya sangat cocok untuk industri dirgantara, pertahanan, nuklir, dan manufaktur canggih lainnya.

Aplikasi Saat Ini dari Paduan Entropi Tinggi

HEA telah menemukan aplikasi di berbagai industri teknologi tinggi. Dalam industri dirgantara, mereka mampu bertahan terhadap variasi suhu ekstrem dan lingkungan tekanan tinggi. Di bidang nuklir, ketahanan radiasi mereka berkontribusi pada umur layanan yang lebih lama dari komponen kritis. Untuk aplikasi pertahanan, HEA digunakan dalam pelapis yang tahan benturan dan aus untuk meningkatkan daya tahan sistem senjata.

Selain itu, paduan entropi tinggi banyak diterapkan sebagai pelapis permukaan untuk alat pemotong berkinerja tinggi, secara signifikan meningkatkan ketahanan aus dan masa pakai. Selain bahan massal, HEA sering digunakan dalam bentuk film tipis atau pelapis, memainkan peran penting dalam melindungi permukaan alat dalam pemesinan presisi dan sistem pemotongan kecepatan tinggi.

Tantangan Pelumasan dalam Pemesinan HEA

Seiring dengan meningkatnya adopsi bahan HEA di lingkungan manufaktur, hal ini juga menghadirkan tantangan baru bagi cairan pemotongan dan pelumas. Kekerasan ekstrem dan stabilitas HEA dapat mempercepat keausan alat dan menghasilkan panas yang signifikan selama proses pemesinan, yang pada gilirannya menyebabkan degradasi cepat cairan pemotongan dan penurunan kinerjanya.

Oleh karena itu, pelumas pemotongan di masa depan harus menawarkan kinerja tekanan ekstrem dan anti-aus yang lebih baik untuk mengelola gesekan dan beban termal secara efektif. Selain itu, pelumas perlu memiliki stabilitas termal yang lebih baik dan ketahanan terhadap oksidasi untuk menghadapi operasi tekanan tinggi yang berkepanjangan. Kemampuan pelumas untuk mempertahankan film minyak yang stabil dan menempel secara efektif pada permukaan HEA akan menjadi pertimbangan kunci dalam strategi formulasi di masa depan.

Pandangan Masa Depan: Mengintegrasikan Paduan Entropi Tinggi dan Teknologi Pelumasan

Melihat ke depan, komersialisasi HEA diharapkan dapat memperdalam integrasinya dengan aplikasi pelumasan industri. Pemasok pelumas dan profesional pengolahan logam harus mempertimbangkan strategi berikut:

Pertama, kembangkan formulasi cairan pemotong dan aditif EP yang disesuaikan dengan karakteristik pemesinan HEA.

Kedua, lakukan studi mendalam tentang dampak berbagai komposisi HEA terhadap degradasi termal pelumas dan produk sampingan oli bekas.

Ketiga, tingkatkan stabilitas dan kinerja adhesi pelumas pada permukaan HEA.

HAI LU JYA HE memiliki pengalaman bertahun-tahun dalam pelumasan pengerjaan logam dan sangat memahami aplikasi bahan serta solusi pelumasan pemotongan. Seiring dengan perkembangan cepat teknologi HEA, kami terus mengintegrasikan pengembangan formulasi pelumas dengan keahlian aplikasi di lokasi, membantu klien mengoptimalkan proses pemesinan dan tetap kompetitif di era bahan generasi berikutnya.

◆ Sumber: MDPI

◆ Referensi: https://www.mdpi.com/1099-4300/25/1/73