PENINGKATAN SIFAT MEKANIK BAHAN STRUKTUR PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL DENGAN PENGUATAN FASA KEDUA DAN STRUKTUR BUTIR

Sari

ABSTRAK

PENINGKATAN SIFAT MEKANIK BAHAN STRUKTUR PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL DENGAN PENGUATAN FASA KEDUA DAN STRUKTUR BUTIR. Pengembangan paduan logam aluminium AlFeNi sebagai bahan struktur cladding bahan bakar dilakukan sebagai antisipasi pengembangan bahan bakar reaktor riset  berdensitas tinggi guna mengimbangi sifat kekerasan bahan bakar. Paduan AlFeNi diperoleh melalui proses sintesis dengan metode kompaksi dan peleburan. Proses sintesis ini diharapkan menghasilkan peningkatan sifat mekanik paduan logam AlFeNi. Karakterisasi sifat mekanik, mikrostruktur dan identifikasi fasa dilakukan terhadap spesimen hasil sintesis. Pengujian sifat mekanik dilakukan dengan pengukuran kekerasan paduan menggunakan metode Vicker. Analisis mikrostruktur dilakukan dengan menggunakan metalografi-optikal. Analisis fasa dilakukan berdasarkan pola difraksi sinar x dan diagram kesetimbangan fasa. Hasil pengukuran kekerasan paduan AlFeNi dengan kadar 1,5%Fe, 2%Fe dan  3%Fe masing-masing berkisar  45 HV, 50 HV dan 59HV. Hasil analisis mikrostruktur memperlihatkan struktur butir berbentuk dendrit dan cenderung mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya kadar Fe dalam paduan. Mikrostruktur butir dengan kadar 1,5%Fe, 2%Fe dan 3%Fe memperlihatkan struktur butir berbentuk dendrit yang cenderung mengecil dengan semakin tinggi kadar Fe dalam paduan. Hasil analis pola difraksi sinar x memperlihatkan kecenderungan pembentukan fasa q (FeAl₃) pada paduan AlFeNi dengan kadar 2%Fe dan fasa t (FeNiAl₉) dengan kadar 3%Fe. Sifat kekerasan paduan AlFeNi relatif semakin meningkat seiring dngan meningkatnya unsur pemadu Fe dalam paduan.

Kata kunci: Paduan AlFeNi, kelongsong, kekerasan

ABSTRACT

MECHANICAL PROPERTIES ENHANCED OF THE  NICKEL FERRO ALUMINUM ALLOY WITH SECOND PHASE REINFORCEMENT AND GRAIN STRUCTURE. Development of AlFeNi alloy   for fuel cladding structure material was done as anticipation of  the high density fuel development for research reactor to balance the fuel hardness. The AlFeNi alloy was got to pass synthesis process with method of compact and fusion.This synthesis was supposed will increase mechanical properties of the AlFeNi alloy. The characterization of mechanical properties, microstructure and phase identification was done towards spesimen synthesis result. Mechanical properties testing was conducted with measurement of alloy hardness by using Vicker tester. The microstructure analysis was performed by using optical metallography. The phase analysis was done based on x-ray diffraction pattern and phase equilibrium diagram. The hardness measurement result of the AlFeNi alloy with 1,5%Fe, 2%Fe and 3%Fe was about 45 HV, 50 HV and 59 HV. The microstructure analysis result showed grain structure was dendrite formed and tend to change along with the increasing of Fe content in alloy. The grain microstructure with 1,5%Fe, 2%Fe and 3%Fe showed grain structure was dendrite formed inclined smaller with degree excelsior Fe content in the aalloy. The result of x-ray diffraction pattern analyst shows formation inclination the θ phasa (FeAl₃) in AlFeNi alloy with 2%Fe and phase (FeNAl₉) with 3%Fe. The hardness of AlFeNi alloy was relatively more increase along with the increasing of  Fe content in blend.

Keywords: AlFeNi alloy, cladding, hardness.