PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP SIFAT BAHAN PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL

Maman Kartaman, M.Husna Al Hasa, Ahmad Paid

DOI: http://dx.doi.org/10.17146/urania.2013.19.2.1785

Sari


ABSTRAK

PENGARUH TEMPERATUR TERHADAP SIFAT BAHAN PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur terhadap struktur fasa, sifat kekerasan paduan aluminium sebagai cladding bahan bakar. Paduan aluminium AlFeNi hasil sintesis dengan kadar 1%Fe dan 1%Ni dikenai pemanasan pada temperatur450 oC, 500 oC dan 550 oC.Pemanasan pada temperatur tersebut dapat berdampak terhadap perubahan struktur fasa, sifat kekerasan dan termal.  Pengujian sifat kekerasan paduan AlFeNi dilakukan dengan menggunakan  metoda Vicker.  Analisis struktur fasa dilakukan berdasarkan pola difraksi sinar x dan diagram fasa. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan metalografik-optikal dan scanning electron microscope,SEM.Analisis unsur senyawa fasa diamati dengan electron dispersif x-ray spectrophotometer,EDS. Hasil pengukuran sifat kekerasan menunjukkan paduan AlFeNi dengan pemanasan pada 450 oC, 500 oC dan 550 oC masing-masing berkisar 45 HV, 45 HV dan 35 HV. Sifat kekerasan paduan AlFeNi dengan unsur pemadu 1%Fe dan 1%Ni menunjukkan relatif stabil hingga pada temperatur 500 oC dan cenderung menurun pada 550 oC. Hasil analis pola difraksi menunjukkan hanya terjadi pembentukan satu buah fasa pada temperatur 450 oC dan 500 oC. Pola difraksi sinar x memperlihatkan kecenderungan pembentukan fasa q (FeAl3) pada temperatur 450 oC dan 500 oC, sedangkan  pada temperatur 550 oC hanya teridentifikasi fasa a(Al). Hasil pengamatan metalografik-optikal memperlihatkan mikrostruktur paduan mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya temperatur pemanasan terutama pada temperatur 550 oC. Mikrostruktur hasil pengamatan SEM memperlihatkan struktur butir berbentuk granular dan pada batas butir berbentuk serat-jarum yang tumbuh memanjang. Hasil analisis EDS mengidentifikasikan pada daerah batas butir terkandung unsur senyawa logam Al, Fe dan Ni yang berpotensi membentuk senyawa fasa logam, seperti fasa q.

Kata kunci:paduan aluminium, Cladding, elemen bakar nuklir, temperatur.

ABSTRACT

EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE PROPERTIES OF ALUMINUM FERRO NICKELALLOY. This study is aimed to determine the effect of temperature on the phase structure and hardness properties of aluminum alloy as nuclear fuel cladding. The AlFeNi aluminum alloy that was synthesized with Fe content of 1% and  Ni content of 1% was heat treated at a temperature of 450 oC, 500oC and 550oC. Examination of AlFeNi alloy hardness was done by Vicker method. Phase structure analysis was performed by x-ray diffraction pattern and phase diagram. Microstructure examination was performed with optical and scanning electron microscope (SEM). Elemental analysis phase compounds were observed by electron dispersive x-ray spectrophotometer (EDS). The hardness test shows that the hardness of AlFeNi alloy over heating at 450oC, 500oC and 550oC is around 45 HV, 45 HV and 35 HV respectively. AlFeNi alloy hardness with alloying elements of 1% Fe and 1% Ni is found to be relatively stable at temperatures up to 500°C and the stability tends to decrease at 550oC. The diffraction pattern analysis indicates only the formation of a single phase at a temperature of 450oC and 500oC. The x-ray diffraction pattern shows that the phase formation has a tendency of q (FeAl3) at a temperature of 450oC and 500oC, while at 550oC only a (Al) phase is identified.  The metallographic-optical observation shows that the alloy microstructure changes with increasing heating temperature, particularly at 550oC. The SEM microstructure observation shows granular shaped grain structure and the grain boundary in the shape of fiber needles growing lengthwise. The EDS analysis indicates that the grain boundary region contains elements of Al, Fe and Ni, which have a potential to form metal phase compounds such as q phase.

Keywords: aluminum alloy, cladding, nuclear fuel element, temperature.

Teks Lengkap:

PDF

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


Diindeks oleh:

                  

p-ISSN 0852-4777 | e-ISSN 2528-0473