SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER VARIASI LAJU PENDINGINAN PADA PROSES SOLIDIFIKASI PADUAN NiTi

Paduan NiTi adalah material yang tersusun dari Nikel dan Titanium. Paduan
ini memiliki sifat yang mampu mengingat struktur awalnya atau shape memory alloy
(SMA). Paduan NiTi sudah digunakan sebagai bahan biomaterial di bidang medis,
dunia perindustrian, dan masih banyak lagi pengaplikasiannya. Pada dasarnya proses
fabrikasi paduan NiTi sangat sulit dibuat, hal ini dikarenakan reaktivitas titanium
yang luar biasa dan diperlukan kontrol komposisi paduan yang sangat ketat. Tujuan
dari penelitian ini untuk menganalisis struktur paduan NiTi pada saat solidifikasi
dengan beberapa variasi laju pendinginan yang diberikan. Penelitian ini dilakukan
menggunakan metode simulasi dinamika molekuler. Metode ini di pilih karena
sangat efisien dalam waktu pengerjaannya serta biaya yang dikeluarkan. Teknik
analisa data dari penelitian ini dengan cara menganalisis struktur lokal paduan NiTi
serta struktur global dengan fungsi distribusi radial g(r) dan faktor struktur s(q).
Struktur lokal dalam padatan diidentifikasi dengan menggunakan analisis sudut
ikatan. Saat solidifikasi paduan NiTi, temperatur awal 300 K dinaikkan 2500 K
kemudian di solidifikasi hingga 10 K dengan divariasi laju pendinginan mulai dari
0,1 ns sampai 1,0 ns. Hasil simulasi diperoleh selama penurunan laju pendinginan
pada faktor struktur s(q) membuat hasil grafik meningkat tetapi tidak begitu
signifikan serta terdapat indikasi adanya Face Short Range Tetrahedra. Pada struktur
lokal BCC dan Icosahedral mengalami peningkatan jumlah struktur Kristal selama
penurunan laju pendinginan, sedangkan pada HCP menunjukkan jumlah struktur
kristal dengan trend yang menurun dari grafik laju pendinginan. Pada struktur kristal
FCC tidak mengalami perubahan yang signifikan seiring lamanya laju pendinginan.