KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR

Sari

ABSTRAK

KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK DAN MIKROSTRUKTUR PADUAN INTERMETALIK AlFeNi SEBAGAI BAHAN KELONGSONG BAHAN BAKAR. Paduan AlFeNi sebagai bahan kelongsong digunakan untuk membungkus bahan bakar reaktor riset. Pemaduan AlFeNi dilakukan dengan teknik peleburan menggunakan tungku busur listrik. Analisis sifat mekanik paduan dilakukan dengan pengujian kekerasan menggunakan metode Vicker. Pengamatan mikrostruktur dilakukan dengan analisis metalografi dan mikroskop optik. Analisis besaran butir menggunakan metode DASS. Analisis fasa dilakukan berdasarkan topografi mikrostruktur, pola difraksi sinar-X dan diagram kesetimbangan fasa. Hasil pengukuran sifat kekerasan paduan AlFeNi dengan kadar 1; 1,5; dan 2,5%Fe masing-masing berkisar 36,3; 39,3 ; dan 57,7 HV. Sifat kekerasan paduan AlFeNi menunjukkan peningkatan dengan kenaikan unsur pemadu Fe dalam paduan. Hasil pengamatan metalografi-optikal memperlihatkan struktur butiran berbentuk dendrit dan cenderung mengalami perubahan seiring dengan meningkatnya kadar Fe dalam paduan. Mikrostruktur butir paduan dengan kadar 2,5%Fe—0,5%Ni memperlihatkan cenderung mengarah ke bentuk struktur butir dendrit yang memanjang dan teridentifikasi sebagai fasa K dan c. Pembentukan fasa dan c cenderung meningkat dengan kadar Fe semakin tinggi. Hasil analisis struktur butir menunjukkan besaran struktur butir dendrit meningkat mencapai 18,6 μm pada 2,5% Fe.

KATA KUNCI: Paduan AlFeNi, Kelongsong, DAS, Metalografi optik, Mikrostruktur

ABSTRACT

CHARACTERIZATION OF THE MECHANICAL PROPERTIES AND MICROSTRUCTURE OF AlFeNi INTERMETALLIC ALLOY AS FUEL CLADDING MATERIAL. The AlFeNi alloy for cladding material was used to contain research reactor fuel. The alloying of AlFeNi was performed employing fusion method in arc furnace. The analysis of the mechanical properties of AlFeNi was carried out using Vickers method. The microstructure observation was performed by optical metallography. The analysis of grain size utilized DASS method. The phase analysis was done based on microstructure topography, X-ray diffraction pattern and equilibrium phase diagram. The hardness measurement results of AlFeNi alloys with 1%, 1,5 %, and 2,5%Fe were subsequently 36,3; 39,3; and 57,7 HV. The hardness of AlFeNi alloy showed improvement with the increase of Fe content in the alloy. Optical metallographic observation result indicated that the grain structure was dendritic in form and tended to change with increasing Fe content in the alloy. The grain microstructure of AlFeNi alloy with 2,5%Fe—0,5%Ni showed grain structure of long dendritic form , which was identified as and phases. The formation of K and phases in AlFeNi alloy had a tendency to increase with increasing Fe content. The grain structure analysis indicated that the dendrite grain structure increased up to 18,6 μm at 2,5% Fe.

FREE TERMS: AlFeNi alloy, Cladding, DASS, Optical metallography, Microstructure