1. Home
  2. Volume 24 Nomor 2 Juli 2021
  3. Salam

STUDI OKSIDASI PADUAN BAJA Fe-Ce-ZrO2 DENGAN METODE SINTESIS HIGH ENERGY MILLING DAN ULTRASONIC MENGGUNAKAN THEROGRAVIMETRI

Rohmad Salam(1), Nanda Shabrina(2), Bernandus Bandriyana(3),


(1) Center for Science and Technology of Advanced Materials, National Nuclear Energy Agency
(2) PSTBM BATAN
(3) PSTBM BATAN
Corresponding Author

Abstract


STUDI OKSIDASI PADUAN BAJA Fe-Ce-ZrO2 DENGAN METODE SINTESIS HIGH ENERGY MILLING DAN ULTRASONIC MENGGUNAKAN THEROGRAVIMETRI. Telah dilakukan uji thermogravimetri untuk mempelajari perilaku oksida paduan baja komponen suhu tinggi Fe-Cr-ZrO2 sebagai aplikasinya pada komponen temperatur suhu tinggi. Penelitian ini mempelajari mengenai efek presetase chromium pada paduan yakni 20Cr dan 25Cr serta perbandingan metode sintesisnya yang menggunakan metode High Energy Milling (HEM) dan metode sonochemistry ultrasonic selama masing-masing 20 jam. Uji oksidasi dilakukan dengan Magnetic Suspension Balance (MSB) pada suhu 700oC selama 400 menit. Pengujian SEM-EDS dilakukan untuk menganalisa ketebalan lapisan oksida yang terbentuk beserta kandungan lapisan oksidanya. Didapatkan bahwa paduan dengan 25Cr memiliki lapisan oksida yang lebih rendah dibandingkan dengan 20Cr. Perbedaan metode sintesis juga memiliki pengaruh terhadap lapisan oksida yang terbentuk. Didapatkan bahwa lapisan oksida paduan dengan metode sintesis menggunakan metode ultrasonik memiliki pertambahan berat yang lebih besar dibandingkan sintesis menggunakan metode HEM. Selain itu, kandungan O dan C yang terbentuk lebih banyak dibanding paduan dengan sintesis HEM.

Keywords


MSB; paduan Fe-Cr-ZrO2; Oksidasi; HEM; Ultrasonic

References


[1] S. M. Dubiel and J. Żukrowski, “Phase-decomposition-related short-range ordering in a Fe-Cr alloy,” Acta Mater., vol. 61, no. 16, pp. 6207–6212, 2013.

[2] M. NAKA, M. Nose, I. OKAMOTO, and Y. ARATA, “Corrosion Behavior of Amorphous Fe-Cr-Zr Alloys,” Transactions of JWRI , Technical Notes, vol. 12, 1983.

[3] Y. Yang, L. Tan, H. Bei, and J. T. Busby, “Thermodynamic modeling and experimental study of the Fe–Cr–Zr system,” J. Nucl. Mater., vol. 441, no. 1, pp. 190–202, 2013.

[4] T. K. Kim, S. Noh, S. H. Kang, J. J. Park, H. J. Jin, M. K. Lee, J. Jang, C. K. Rhee, "Current Status and Future Prospective of Advanced Radiation Resistant Oxide Dispersion Strengthened Steel (ARROS) Development for Nuclear Reactor System Applications," Nuclear Engineering and Technology, vol. 48, no.2, pp. 572-594, 2016.

[5] B. Gwinner, M. Auroy, D. Mas, A. Saint-Jevin, S. Pasquier-Tilliette, " Impact of the use of the ferritic/martensitic ODS steels cladding on the fuel reprocessing PUREX process," Journal of Nuclear Materials, vol. 428, no. 1–3, pp.110-116, 2012.

[6] A. Zeybek, S. Pirfo Barroso, K. B. Chong, L. Edwards, and M. E. Fitzpatrick, “Incorporation of Y2O3particles into 410L stainless steel by a powder metallurgy route,” J. Mater. Eng. Perform., vol. 23, no. 6, pp. 2120–2130, 2014.

[7] M. Saber, W. Xu, L. Li, Y. Zhu, C. C. Koch, and R. O. Scattergood, “Size effect of primary Y2O3 additions on the characteristics of the nanostructured ferritic ODS alloys: Comparing as-milled and as-milled/annealed alloys using S/TEM,” J. Nucl. Mater., vol. 452, no. 1–3, pp. 223–229, 2014.

[8] M. Silalahi et al., “A New Synthesized Microalloys Steel ODS of High Amplitude Ultrasonically Irradiation,” Makara J. Technol., vol. 23, no. 3, pp. 111–118, 2019.

[9] B. Suharno, D. M. Putra, B. Sugeng, T. Hardi, M. Silalahi, "Effect Of Low Amplitude Irradiated Ultrasonic Method Of Characterization Microalloying Fe-Cr-Y2O3" International Conference on Earth Sciences and Engineering, 2017.

[10] Bandriyana et al., “Microstructures and Hardness of the High Chromium Oxide Dispersion Strengthened Alloy Fe-25Cr-Y2O3Sintered by the Arc Plasma Sintering (APS),” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 333, no. 1, 2018.

[11] R. Salam, A. Dimyati, N. Shabrina, and M. Optik, “Pembuatan Baja Oxide Dispersion Strengthened Fe-Cr-Ni Menggunakan Metode Arc Plasma Sintering,” J. Ilm. Tek. Kim., vol. 4, no. 1, pp. 39–45, 2020.

[12] R. Salam and A. Dimyati, “Uji Fungsi Magnetic Suspension Balance ( MSB ) Untuk Penelitian Material Suhu Tinggi,” Seminar Nasional IX SDM Teknologi Nuklir, hal. 242–248, 2013.

[13] Kusdi Prijono, “Uji Ketahanan Korosi pada Temperatur Tinggi (700°C) dari Logam Paduan Fe-Cr-Y2O3 sebagai Bahan Alternatif Kelongsong (Cladding) Bahan Bakar Nuklir”, Journal of Technical Engineering: Pison vol 2, No 2, pp 32-36, 2019.

[14] Zenja Jefimova. Possible Reasons for Flaking Appearance During Cold Rolling On An Austenitic Stainless Steel. Degree Project In Technology, First Cycle, 15 Credits Stockholm, Sweden, 2016.

[15] Bouroushian, Mirtat, “Characterization of Thin Films by Low Incidence X-Ray Diffraction. Crystal Structure Theory and Applications”, Crystal Structure Theory and Applications, vol.1, 35-39, 2012.


Full Text: PDF (Bahasa Indonesia)

DOI: 10.17146/gnd.2021.24.2.5988

Copyright (c) 2021 GANENDRA Majalah IPTEK Nuklir

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.