SINTESIS PADUAN Zr-Sn-Mo UNTUK MENDAPATKAN BAHAN BARU KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR

Sari

ABSTRAK
SINTESIS PADUAN Zr-Sn-Mo UNTUK MENDAPATKAN BAHAN BARU KELONGSONG ELEMEN BAKAR NUKLIR. Penelitian ini bertujuan mendapatkan paduan baru zirkaloi untuk kelongsong elemen bakar nuklir. Sedangkan sasaran penelitian ialah untuk memperoleh data sintesis peleburan Zr-0,5%b/b Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%b/bMo, berupa komposisi kimia, perlakuan panas, mikrostruktur dan kekerasan. Sampel paduan Zr-Sn-
Mo dengan variabel konsentrasi unsur Mo dengan komposisi Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo, dibuat dengan teknologi serbuk dan dilebur dalam tungku busur listrik tunggal. Setelah perlakuan pendinginan cepat (quenching), sampel dipotong dengan pisau intan (diamond blade) dengan ukuran 5×2×10 mm. Selanjutnya sampel dianil pada temperatur 500°C, 600°C, 700°C dan 750°C selama 4 jam. Uji metalografi dilakukan
dengan mikroskop optik, dan uji kekerasan dengan uji kekerasan mikro Vickers. Hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut. Pertama, ukuran butir paduan Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo yang dipanaskan pada 500°C selama 4 jam naik dari 13,2 μm menjadi 19,8 μm untuk konsentrasi Mo 0,5% sampai 1,5%, dan meningkat tajam menjadi 36,3 μm pada konsentrasi Mo sebesar 2,0%. Kedua, kekerasan mikro paduan Zr-0,5%Sn- (0,5;1,0;1,5;2,0)%Mo yang dipanaskan pada 500°C selama 4 jam naik dari 352,48 VHN menjadi 383,68 VHN untuk konsentrasi Mo 0,5% sampai 1,5% dan turun tajam menjadi 352,48 VHN pada konsentrasi Mo sebesar 2,0%. Ketiga, secara umum kekerasan mikro turun dengan naiknya temperatur pemanasan dan mempunyai harga maksimum pada konsentrasi Mo sebesar 1,5%.

KATA KUNCI: Paduan Zr-Sn-Mo, Kelongsong elemen bakar nuklir, Mikrostruktur, Ukuran butir

ABSTRACT
SYNTHESIZING OF Zr-Sn-Mo ALLOYS TO OBTAIN NEW MATERIAL FOR NUCLEAR FUEL ELEMENT CLADDING. The objective of this research is to obtain a new zirconium alloy for nuclear fuel element cladding. The target of this research is to
acquire data on melting synthesizing of Zr-0.5wt%Sn-(0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo, which include chemical composition, heat treatment, microstructure and hardness. Samples of Zr-Sn-Mo with concentration of Mo as variable in weight percent (wt%) with a composition of Zr-0.5wt%Sn-(0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo, were prepared using powder technology, and melting was performed in a single arc furnace. After quenching, the samples were cut using a diamond blade to obtain a size of 5×2×10 mm. The samples
were subsequently annealed at 500°C, 600°C, 700°C and 750°C for 4 hours. The metallography was examined using optical microscope and the hardness was tested using
Vickers microhardness. The results are as follows. First, the grain sizes of Zr-0.5wt%Sn- (0.5;1.0;1.5;2.0)wt%Mo which were heated at 500oC for 4 hours increase from 13.2 μm
to 19.8 μm for 0.5wt%Mo to 1.5wt%Mo and escalate to 36.3 μm at 2.0wt%Mo. Second, the microhardness of r-0,5wt%Sn-(0,5;1,0;1,5;2,0)wt%Mo which were heated at 500oC for 4 hours increases from 352.48 VHN to 383.68 VHN for 0.5wt%Mo to 1.5wt%Mo and decreases sharply to 352.48 VHN at 2.0wt%Mo. Third, in general the microhardness
decreases with increasing heat treatment temperature and has a maximum value at 1.5wt%Mo.

FREE TERMS: Zr-Sn-Mo alloy, Nuclear fuel element cladding, Microstructure, Grain size