PEMBUATAN INGOT PADUAN U-7Mo-xZr DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK PELEBURAN DAN KARAKTERISASINYA

Sari

PEMBUATAN INGOT PADUAN  U-7Mo-xZr DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK PELEBURAN DAN KARAKTERISASINYA. Percobaan pembuatan ingot paduan U-7Mo-xZr dilakukan dalam rangka pengembangan material baru untuk bahan bakar reaktor riset dengan densitas uranium tinggi. Ingot paduan U-7Mo-xZr dibuat dengan menggunakan teknik peleburan dalam tungku busur listrik dengan arus 150 A dan bermedia gas argon. Peleburan dilakukan dengan 5 kali pengulangan dan ingot paduan U-7Mo-xZr hasil peleburan dikenai pengujian/analisis meliputi: analisis kadar uranium,  berat jenis, strukturmikro, kekerasan, sifat termal dan komposisi fasa. Pengamatan secara visual terhadap ingot paduan U-7Mo-xZr hasil peleburan tidak terlihat adanya retak, pori atau lapisan oksida dipermukaan dan dari pemeriksaan strukturmikro terlihat cukup homogen. Kenaikan kadar Zr dalam paduan  U-7Mo-xZr menyebabkan kekerasan meningkat sedangkan densitasnya menurun. Data pengujian kekerasan paduan U-7Mo, U-7Mo-1Zr, U-7Mo-2Zr dan U-7Mo-Zr berturut-turut adalah240,4; 294,6; 314,6; dan 333,2 VHN, sedangkan densitasnya 17,8628; 17,3517; 17,0335; dan 16,8721 g/cm³. Data uji dengan menggunakan DTA menunjukkan bahwa terjadi reaksi indotermik dengan entalpi 3,2461 cal/g mulai pada temperatur 1.180,76^oC dan puncaknya pada temperatur 1.205,15^oC, sedangkan pola difraksi sinar-X menunjukkan bahwa ingot hasil peleburan dalam fasa γ. Dari hasil uji paduan U-7Mo-xZr menunjukkan bahwa paduan tersebut cocok untuk dinominasikan sebagai bahan bakar reaktor riset dimasa mendatang.

Kata kunci: Proses peleburan, paduan U-7Mo-xZr, bahan bakar dispersi, densitas uranium tinggi.

THE MANUFACTURE OF U-7Mo-xZr ALLOYS WITH USING SMELTING TECHNICAL AND CHARACTERIZATION. The experiment of U-7Mo-xZr alloys manufacture done in order to develop new materials for research reactor fuel with a high uranium density. The U-7Mo-xZr alloy made ​​by smelting technique in electric arc furnace with a current of 150 A and argon gas as mediated. Melting performed with 5 time repetitions and U-7Mo-xZr alloy produced are testing / analysis include: analysis of uranium content, specific gravity, micostructure, hardness, thermal properties and phase composition. Visual observation of the U-7Mo-xZr alloys remelting produced no visible cracks, pores or oxide layer on the surface and from it’s micostructure looks quite homogeneous. Increased of Zr content in the U-7Mo -xZr alloy cause hardness increased while the density decreases. Hardness testing data of U-7Mo, U-7Mo-1Zr, U-7Mo-2Zr and U-7Mo-3Zr alloys consecutive 240.4: 294.6: 314.6, and 333.2 VHN, while the density of 17.8628; 17.3517; 17.0335, and 16.8721 g/cm³. The data result with the DTA showed that the reaction occurs with enthalpy indotermik 3.2461 cal/g starts at a temperature of 1180.76°C and a peak at a temperature of 1205.15°C, whereas the X-ray diffraction pattern showed that the ingot remelting in γ phase. From the test results of U-7Mo-xZr alloy showed that the alloy is suitable to be nominated as a research reactor fuel in future.

Key words: The process of smelting, U-7Mo-xZr alloy, dispersion fuel, high uranium density