INVESTIGASI KETAHANAN KOROSI BAJA AISI 316 LOGAM …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/AO-08_Abu_Khalid_Rivai.pdfbahwa tidak ada penetrasi Pb-Bi yang terjadi ke dalam matriks spesimen

Abu Khalid Rivai, dkk. ISSN 0216 - 3128 57

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2012 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 4 Juli 2012

INVESTIGASI KETAHANAN KOROSI BAJA AISI 316 PADA CAIRAN LOGAM BERAT Pb-Bi EUTEKTIK 550°C SELAMA 312 JAM

Abu Khalid Rivai1, Annette Heinzel2 dan Fabian Lang2 1Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir-BATAN, Kawasan PUSPIPTEK, Tangerang Selatan, 15314 Telp: 021-756-2860 ext. 4024; Fax: 021-756-0926 2Pulsed Power and Microwave Technology - Karlsruhe Institute of Technology Germany Email: [email protected]

ABSTRAK INVESTIGASI KETAHANAN KOROSI BAJA AISI 316 PADA CAIRAN LOGAM BERAT Pb-Bi EUTEKTIK 550°C SELAMA 312 JAM. Pb-Bi eutektik merupakan pendingin salah satu kandidat utama reaktor masa depan di dunia (Generation IV reactors) yaitu LFR (Lead alloy-cooled Fast Reactor) sekaligus merupakan material target spalasi untuk ADS (Accelerator Driven Transmutation System). Pengembangan jenis sistem reaktor nuklir ini bertemu dengan sifat cairan Pb-Bi eutektik yang korosif pada logam-logam yang menjadi penyusun material kelongsong bahan bakar dan struktur reaktor. Oleh karena itu pengembangan material kelongsong bahan bakar dan struktur reaktor dalam lingkungan Pb-Bi eutektik khususnya pada temperatur tinggi merupakan isu utama dalam pengembangan LFR dan ADS. Telah dilakukan uji korosi material baja AISI 316 dalam cairan Pb-Bi eutektik pada temperatur 550ºC. Uji korosi ini dilakukan selama 312 jam dengan konsentrasi oksigen 1x10-6 % berat. Hasil uji korosi menunjukkan bahwa tidak ada penetrasi Pb-Bi yang terjadi ke dalam matriks spesimen AISI 316. Lebih lanjut lagi, telah terbentuk lapisan oksida besi pada permukaan luar dan lapisan oksida krom pada lapisan dalam yang melindungi spesimen baja AISI316 dari serangan korosi dan disolusi Pb-Bi. Kata kunci: Pb-Bi, korosi, baja AISI 316, LFR, ADS

ABSTRACT INVESTIGATION ON CORROSION RESISTANCE OF AISI316 STEEL IN MOLTEN HEAVY METALS Pb-BI EUTECTIC AT 550°C FOR 312 HOURS. Pb-Bi eutectic is a coolant of one of main candidates for the future nuclear reactor in the world (Generation IV reactors) i.e. LFR (Lead alloy-cooled Fast Reactor), and also a spallation target material for ADS (Accelerator Driven Transmutation System). The development of these nuclear reactor systems meets with the corrosive characteristic of molten Pb-Bi to metals as constituent materials of fuel cladding and structural of the reactors. Therefore, development of fuel cladding and structural materials in Pb-Bi eutectic environment especially at high temperature is a critical issue for the deployment of LFR and ADS. Corrosion test of AISI 316 steel in molten Pb-Bi eutectic at 550ºC has been carried out. The test was done for 312 hours with an oxygen concentration of 1x10-6 wt%. The corrosion test result showed that no penetration of Pb-Bi into the matrix of the specimen occured. Furthermore, an iron oxide outer-layer and an chrom oxide inner-layer on the surface of the specimen were formed which protected the AISI 316 steel specimen from corrosion and dissolution attact of Pb-Bi. Keywords: Pb-Bi, corrosion, AISI 316 steel, LFR, ADS

PENDAHULUAN airan logam berat Pb-Bi eutektik merupakan pendingin pada jenis reaktor LFR (Lead alloy-cooled Fast Reactor) yang merupakan salah

satu kandidat reaktor masa depan di dunia (reaktor generasi IV) (1,2) dan sekaligus sebagai material target spalasi pada ADS (Accelerator Driven Transmutation System) (2). Cairan logam berat Pb-Bi eutektik sebagai pendingin reaktor memiliki keunggulan dari sisi neutronik, termal hidrolik dan tidak bersifat ekplosif jika berinteraksi dengan udara dan air (1,2). Penggunaan cairan logam berat Pb-Bi eutektik ini memungkinkan reaktor jenis LFR ini memanfaatkan uranium alam serta membakar limbah radioaktif secara optimal karena penggunaan neutron cepat (fast neutrons) dalam

operasinya. Selain itu penelitian cairan logam berat Pb-Bi eutektik semakin gencar dilakukan di dunia terkait dengan pengembangan teknologi ADS yang didesain menggunakan Pb-Bi eutektik sebagai target spalasi (2). Pb-Bi eutektik yang digunakan adalah paduan 44.5% berat Pb dan 55.5% berat Bi. Pb-Bi eutektik ini memiliki titik leleh cukup rendah yaitu 125°C sehingga paduan ini disebut eutektik yang berasal dari bahasa yunani “eutektos” yang berarti mudah meleleh. Adapun titik didih Pb-Bi eutektik ini cukup tinggi yaitu 1670°C. Gambar 1 menunjukkan diagram fasa paduan Pb dan Bi (3).

Isu utama dalam pengembangan LFR dan ADS di dunia sampai saat ini adalah pengembangan bahan yang tahan korosi di lingkungan Pb-Bi eutektik (3,4,5). Pb-Bi memiliki karakteristik bersifat korosif terhadap baja karena menyebabkan unsur-unsur metal terutama nikel, krom dan besi

C

58

mengSolubNi da400-9

Gamb

Gamb

solubipada logamtempecairantinggiberopdapat mencajenis bahwatinggipenyumerupaustenmerupbahanlogammaka menyAISI tempeselammempbaja berop

Prosiding Pert

alami disolusbilitas metal palam cairan P900ºC ditunjuk

bar 1. Diagra

bar 2. Profil sdan be

Gambar ilitas logam-locairan Pb-B

m tersebut meratur Pb-Bi. n Pb-Bi eutekti, reaktor LF

perasi pada tememiliki tin

apai nilai ekreaktor nuklia unsur nikeli solubilitasusun baja laipakan salah nitik seperti pakan salah san bakar dan m berat (7). Be

tujuan padelidiki ketaha

316 dalam eratur 550ºC

ma tiga ratusperoleh pemahAISI 316 p

perasi.

temuan dan PrPus

si ke dalam penyusun dasaPb-Bi eutektikkan pada Gam

am Fasa Pb-Bi

solubilitas mesi dalam Pb-B

2. mempeogam Ni, Cr d

Bi eutektik. meningkat den

Kebalikan dtik yang koroFR di dunia emperatur migkat efisiensi

konomis yangir lainnya. Dal merupakan snya diantainnya. Namun

satu unsur baja 316

atu kandidat mstruktur rea

erhubungan da penelitian anan korosi b

cairan Pb-selama 312

san jam inihaman mengeada saat aw

resentasi Ilmiasat Teknologi A

Y

cairan Pb-Bi ar baja Fe, Cik pada tempmbar 2.

i

etal nikel, kromBi eutektik (6)

erlihatkan bdan Fe cukup Solubilitas lo

ngan meningkdengan sifat

osif pada tempsaat ini did

inimal 550ºCi yang cukup g bersaing dapat dianalisilogam yang ara logam-n disisi lain utama pada(SS 316)

material kelonaktor berpenddengan hal te

ini adalah baja jenis 316-Bi eutektik2 jam. Uji i ditujukan enai perilaku

wal kondisi r

ISSN 0216 -

h - Penelitian DAkselerator daYogyakarta, 4 J

[3,4,5). Cr, dan peratur

mium

bahwa tinggi ogam-katnya alami

peratur desain

C agar untuk

dengan s juga paling logam nikel

a baja yang

ngsong dingin

ersebut untuk

6 yaitu pada

korosi untuk korosi

reaktor

- 3128

Dasar Ilmu Penan Proses BahaJuli 2012

TATAKEBahan

Baini adalah bbaja uji kobawah ini.dalam berexchanger, kandidat maTabel 1. K

Fe Cr Ni Mo Ti C

Alat Ap

yang digunGambar apabox dapat di

Tabterbuat darSelama penAr+5%H2 syang digunadalah 5%penelitian eksplosif. Gke tabung akandungan dilakukan (tekanan paditempatkanmengukur kberlangsungsebuah krueutektik.

Gambar 3.

ngetahuan dan an - BATAN

ERJA

ahan yang diubaja AISI 316

orosi ini dapaBaja jenis 3

rbagai bidanalat-alat lab

aterial reaktorKomposisi kim

Balanc16,5-1810,5-132,0-2,5

0,70 0,08

paratus uji konakan adalaharatus uji koroilihat pada Gabung reaksi pri bahan qungujian dilaksecara berkesinakan untuk yang relatiini dan a

Gas campuran air untuk menoksigen di dadengan me

arsial) pH2/pHn sebuah konsentrasi og. Sampel ujusibel yang t

Gambar aparBi eutektik d

Abu Khal

Teknologi Nuk

uji korosi dala6. Komposisiat dilihat pad316 ini banyang seperti oratorium da

r berpendinginmia bahan uji (ce 8,5 ,5

5

orosi cairan Ph tipe statikosi beserta exambar 3. pada aparatus uartz berben

kukan injeksi inambungan.

mengatur kif cukup kadaman dari

Ar dan Ar+5%nghasilkan uapalam cairan Pengatur part

2O. Di dalam sensor oks

oksigen selamuji ditempatkatelah berisi

ratus uji korosdan exchange g

lid Rivai, dkk.

klir 2012

am percobaan kimia bahan

da Tabel 1 diak digunakan

untuk heatan salah satun logam berat.(% berat)

Pb-Bi eutektikk (stagnant).xchange glove

uji korosi inintuk silinder.

gas Ar danGas hidrogenadar oksigendarnya untukkemungkinan%H2 dialirkanp air. Kontrol

Pb-Bi eutektikial pressuretabung reaksi

sigen untukma uji korosian di dalamcairan Pb-Bi

si cairan Pb-glove box

n n i n t u

k . e

i .

n n n k n n l k e i k i

m i

Abu K

Gamb

Cara

dilakutempecairanditemparamdimasglove Exchasebeludilakudalamyang oksigeNilai oksigeFe3O4diharatersebkorosini mpembmenekcairanTabelParamJenis TempKonseWaktuBahan

mengScannDispeanalissudah550ºCdimasterseb

Khalid Rivai, dk

Prosiding Pert

bar 4. Susunaglove b

a Kerja Pengkondi

ukan sebelumeratur dan kan Pb-Bi di

mpatkan di dalmeter tercapai sukan ke dalbox seperti y

ange glove boum dihubungukan agar ke

m krusibel tidasudah dikonden dalam perckonsentrasi oen pembentu4) oksida krapkan terbebut sebagai li. Lebih lanju

masih jauh di entukan okskan pembentun Pb-Bi eutektl 2. Kondisi meter Logam Cair

peratur Cairan entrasi O2 (%bu Uji Korosi (n Uji

Perilaku kgunakan Op

ning Electroersive X-Ray sis tersebut, h diuji di dalaC selama 312 sukkan kedalabut membeku

kk.

temuan dan PrPus

an peralatan dbox

isian aparam uji korosi yadar konsentradalam krusibam tabung resampel uji y

lam krusibel yang ditunjukkox ini di-vaku

gkan ke tabuetika penempaak akan mengdisikan sebelucobaan ini adaoksigen ini di ukan oksida rom (spinel: entuk lapisalapisan protekut lagi, nilai k

bawah nilaisida timbal ukan kerak otik. percobaan uji

KeteraPb-Bi

(ºC) 550 berat) 1 x 10(jam) 312

Baja Akorosi dari bptical Microson Microscop

Microanalysispesimen baj

am cairan Pb-jam tersebut

am resin plastdan mengera


Y

di dalam excha

atus uji yaitu pengkonasi oksigen dbel keramik eaksi. Setelah yaitu baja AIS

melalui exckan pada Gamum terlebih d

ung reaksi. Hatan sampel ubah kadar ok

umnya. Konsealah 1x10-6 %atas nilai pot

besi (magCr2O3) seh

an-lapisan oktor dari serkonsentrasi oki potensial ok

(PbO) sehoksida timbal

i korosi angan eutektik

-6

AISI 316

bahan uji dianscope (OM)pe (SEM)-Eis (EDX). Seja AISI 316 Bi pada tempdipotong di te

tik cair hinggaas kemudian d

ISSN 0216


ange

korosi ndisian dengan

sudah kedua

SI 316 change mbar 4. dahulu

Hal ini uji ke ksigen entrasi

%berat. tensial

gnetite: hingga oksida rangan ksigen ksigen hingga l pada

nalisis ) dan Energy belum

yang peratur engah, a resin dipoles

- 3128


permukaanngrinda deng

HASIL DGa

AISI 316 sterlihat bahwoleh bekuakemudian mikrostruktakan tertutubagian pingterhindarnyyang mungpreparasi polishing.

Gambar 5.

Gambar 6.

Gamikroskop sesudah uji

Dianali


nya (polishingan butiran per

DAN PEMBambar 5 mensebelum dan wa sebagian b

an Pb-Bi. Sadipotong di

tur lebih lanjuupi oleh bekuaggir. Sisi poa resiko terl

gkin terbentuseperti pem

Foto spesimedan sesudah

(

(

Mikrograf msebelum uji d

ambar 6. optik sampe

i korosi. Da

Bul

Bekuan Pb-B

Bul

Lapisan?isis menggunakan SE

Teknologi Nuk

ng) menggunrmata polikris

BAHASANnunjukkan fosetelah uji k

besar dari samampel uji koi tengah un

ut. Tampang lian Pb-Bi yangositif dari halepas lapisan

uk dari permmotongan (c

en baja AISI 3uji korosi

(a)

(b) mikroskop opti

dan (b) setelah

menunjukkanl sebelum uj

apat dianalisis

50

Resin

lk AISI 316

300.0 µ

Resin

Bi yang menempel

lk AISI 316

EM-EDS

59

klir 2012

nakan mesinstal.

N oto spesimenkorosi. Dapatmpel tertutupiorosi tersebutntuk analisisintang sampel

g menempel dial ini adalah

tipis oksidamukaan akibat

cutting) dan

316 sebelum

k sampel (a) h Uji korosi

n mikrografji korosi dans dari kedua

0.0 µm

µm

n

n t i t s l i h a t n

f n a

60

mikrocairanselam%berasampe

Gamb

Gamb

untukGambpembsampeatas amemilapisameng

Prosiding Pert

ograf ini bahwn Pb-Bi eute

ma 312 jam dat maka terbeel.

bar 7. Mikrogsetelah

bar 8. Mikrogdenganperbesalingkar

Adapun unk perbesaran bar 7. Mikrogentukan duael. Dapat diaadalah ~4.6 – iliki ketebalanan atas yaituenai kandung

4,81 µm

5,76 µm

Be

LapLap

Pb-Bi

L2L1

temuan dan PrPus

wa setelah penektik dengan dan konsentrentuk lapisan

graf mikroskh uji korosi

(a)

(b) graf SEM sn gambar aran gambar ran putus-putu

ntuk mikrogrlebih tinggi

graf ini menua lapisan dianalisis bahwa

6 µm sedangn yang lebih hu ~2.3 – 8.9an lapisan-lap

5,44 µm 4,62 µ

8,92 µm 2,34 µm

Resin

Bulk AISI 316

ekuan Pb-Bi yang me

Bulk AISI 316

pisan 1?pisan 2?

Bul

Batas per(origin


Y

ngujian korostemperatur

asi oksigen di atas perm

kop optik s

sampel AISI(b) meru

(a) di area us

raf mikroskopditunjukkan

unjukkan lebihi atas perma ketebalan lagkan lapisan bheterogen diba9 µm. Lebihpisan ini lebih

m 6,01 µmm

30.0 µm

Lapisan Oksida

enempel

lk AISI 316

rmukaan awalnal surface)

Scan line

ISSN 0216 -


i pada 550ºC 1x10-6

mukaan

sampel

I 316 upakan

tanda

p optik pada

h jelas mukaan

apisan bawah anding h detil

lanjut

- 3128


di lakukan aEDS.

Gatampang lmerupakan jelas terbensampel. Lejelas menun(original su

Tamakar curamSEM ini mtersebut mesampel bajamaupun ker

Gambar 9.

GaEDS dengGambar 8menunjukkaadalah lapisdan O pada karakterisasdianalisis blapisan dalaatom Cr daHasil analipengujian kdengan kadterbentuk la


analisis metalo

ambar 8 menlintang samp

perbesaran dntuknya dua bih lanjut lagnjukkan batas

urface). mpak bahwa

m ke dalam mmenunjukkan benempel denga AISI 316 tretakan pada s

(

(

Analisis atom(a) Fe, Cr, O

ambar 9 mengan garis an8. Hasil anan bahwa lapsan oksida bes

kedalaman sesi EDS pada bahwa lapisaam adalah oksan O pada kedisis ini menkorosi pada cadar oksigen

apisan luar bes

Abu Khal

Teknologi Nuk

ografi menggu

nunjukkan mikpel dengan dari gambar lapisan diatagi, Gambar 8s awal permu

lapisan dalammatriks sampebahwa keduagan baik padtanpa ada pestrukturnya.

(a)

(b)

mik EDS sam dan (b) Pb, B

nunjukkan annalisis ditunjnalisis Gampisan luar yasi. Terlihat puekitar 10-20 µGambar 9 (a

an yang tersida krom. Tedalaman sekitnunjukkan baairan Pb-Bi eu

1x10-6 selamsi oksida dan l

lid Rivai, dkk.

klir 2012

unakan SEM-

krograf SEMgambar (b)(a). Tampak

as permukaan8 (b) denganukaan sampel

m membentukel. Mikrograf

a lapisan tipisda permukaannetrasi Pb-Bi

mpel AISI 316Bi, Ni

nalisis atomikjukkan pada

mbar 9 (a)ang terbentukuncak atom Feµm. Dari hasila) juga dapatrbentuk padaerlihat puncaktar 20-30 µm.ahwa denganutektik 550ºCma 312 jamlapisan dalam

-

M ) k n n l

k f s n i

6

k a ) k e l t a k . n C m m

Abu K

krom GambBi tidbesi. GambdalamTampporos bagiandapat solubimengdianalatom µm. Hdari mterkumdalamtampaditemini addalamditaha

Gamb

ini tel1 x 1dengamenunpembkondioksigeFe3O4menunatas ppada lapisadapat terben

Khalid Rivai, dk

Prosiding Pert

besi diatas pbar 9 (b) terlihdak menembu

Namun kalabar 9 (b) terl

m lapisan oksipak bahwa lap

dapat ditemn permukaandianalis bahw

ilitas yang alami disoluslisis lebih lanNi memiliki

Hal ini berartmatriks baja mpul di lapis

m pengujian kak tertahan di

mukan sampai da kecenderu

m waktu relatan solubilitasn

bar 10. Diagrapembe

Uji korosilah dilakukan10-6 %berat dan temperaturnjukkan diagentukan oksidisi uji korosi en untuk pem4) dan (spinnjukkan bahwpermukaan salapisan luar

an dalam. Dardiprediksi b

ntuk terutam

kk.

temuan dan PrPus

permukaan bahat bahwa secaus ke dalam lau dianalisis lihat atom Pbda besi di ked

pisan oksida ymbus sedikit onnya. Dari Gwa atom Ni ytinggi di d

si ke dalam Pnjut dari Gampuncak diseki bahwa atomAISI 316 k

an oksida krokorosi yang si lapisan oksike lapisan oksungan bahwatif pendek atnya oleh lapisa

am Ellinghamntukan oksida

i baja AISI 31n pada kadar kdi dalam cairr 550ºC. Darigram Ellinghada-oksida dapini berada di

mbentukan oksnnel: Cr2O3).wa telah terbeampel yaitu ldan lapisan

ri analisis diagbahwa lapisanma adalah


Y

aja AISI 316.ara umum atolapisan luar o

lebih lanjutb sedikit masdalaman 10-1

yang bersifat soleh atom Pb

Gambar 9 (b)yang memilikalam Pb-Bi b-Bi. Namun mbar 9 (b) b

kitar kedalam m-atom Ni berke arah Pb-Bom. Atom-atoselama 312 jaida krom dansida besi. Dara untuk semtom-atom Ni an oksida krom

m untuk pota-oksida

16 dalam penkonsentrasi okran Pb-Bi eui Gambar 10.am untuk potpat dianalisis biatas nilai potida besi (mag Hasil perc

entuk dua lapilapisan oksidoksida krom

gram Ellinghan oksida besilapisan mag

ISSN 0216


. Pada om Pb-oksida t dari

suk ke 1 µm. sedikit b pada ) juga ki sifat

tidak dapat

bahwa 20-30 rgerak

Bi dan om Ni am ini n tidak ri hasil

mentara dapat

m.

tensial

nelitian ksigen utektik . yang tensial bahwa tensial

gnetite: cobaan isan di a besi

m pada am ini i yang gnetite

- 3128


(Fe3O4) danterutama ad

Terbaja AISI beberapa pdkk(8) melatipis oksidaunsur-unsurAISI 316L kondisi sta1200 jam. Dbahwa terjadaerah batamatriks samelaporkandiuji pada 550ºC denselama 15lapisan tipisdengan sedilanjut dalamuntuk pengpenetrasi Pbdisolusi (peDalam pepembentukasampel AISlapisan oksidengan bapengujian ytiga ratusanperilaku ketoperasi reakwaktu yangketahanan klapisan pellapisan oksserangan kterjadinya dbaja AISI 3dengan cairdiprediksi sebelumnyadapat menewaktu intera

KESIMPInv

dengan dibpada tempeoksigen 1xdilakukan. Tlapisan oksmagnetite (lapisan iniserangan terjadinya dbaja AISI 3


n lapisan oksdalah lapisan sprkait dengan p316 di dala

eneliti telah aporkan bahwa sekitar 2-4r Fe, Cr dan Osetelah diuji

atik dengan tDalam lapora

adi pengkayaaas permukaan ampel AISI n bahwa sampcairan Pb-Bi gan kadar o

500 jam ms yang utamanikit kandungam laporan t

gujian korosi b-Bi ke dalamelarutan) uns

enelitian ini an lapisan oSI 316 yaituida krom. Lapik pada peryang dilakukan jam dengatahanan korosktor. Hal ini

g relatif singkkorosi yang indung yaitu

sida krom yankorosi-disolusidisolusi (pelaru316 ini walauran Pb-Bi yadari hal ters

a bahwa seranembus matrikaksi dengan P

PULAN vestigasi ketahbenamkan daleratur 550ºC x10-6 %beratTelah terbentusida krom ya(Fe3O4) dan menunjukkakorosi dari

disolusi (pelaru16 tersebut ke

Teknologi Nuk

sida krom yaspinel (Cr2O3)penelitian ketaam cairan Pbmelaporkanny

wa telah terbe4 µm yang

O di atas permkorosi pada

temperatur 4an tersebut juan/peningkatan

antara lapisa316L. Bena

pel baja AISeutektik stati

oksigen 1.17xenunjukkan nya menganduan Cr dan Ni. ersebut dijelaselama 3000

m matriks dengsur-unsur Ni,

ditunjukkanksida di ata

u lapisan okspisan-lapisan rmukaan saman ini relatif an tujuan unsi baja AISI 3menunjukan

kat baja AISI baik dengan

u lapisan oksng melindungi Pb-Bi. Namutan) nikel dit

upun untuk waang relatif sisebut dan lapngan korosi-dks baja AIS

Pb-Bi yang leb

hanan korosi blam cairan Pbdengan kada

t selama 31uk lapisan okang diprediksspinnel (Cr2Oan kemampu

Pb-Bi danutan) atom-atoe Pb-Bi. Hasil

61

klir 2012

ang terbentuk. ahanan korosib-Bi eutektikya. C. Fazio,entuk lapisanmengandung

mukaan sampelcairan Pb-Bi

476ºC selamauga dijelaskann unsur Ni dian oksida danamiti, dkk.(9)

SI 316L yangik temperaturx10-3 %beratterbentuknya

ung Fe dan ONamun lebih

askan bahwa0 jam terjadigan dibarengi

Cr dan Fe.n terjadinyas permukaan

sida besi danini menempel

mpel. Namunsingkat yaitu

ntuk meneliti316 pada awal

bahwa untuk316 memilikiterbentuknyaida besi dangi bahan darimun indikasitemukan padaaktu interaksiingkat. Dapatporan-laporan

disolusi Pb-BiI 316 untuk

bih lama.

baja AISI 316b-Bi eutektik

ar konsentrasi2 jam telah

ksida besi dansi merupakanO3). Lapisan-uan menahann mencegahom metal daril uji korosi ini

k

i k ,

n g l i a n i n )

g r t a

O h a i i . a n n l n u i l k i a n i i a i t n i k

6 k i h n n -n h i i

62 ISSN 0216 - 3128 Abu Khalid Rivai, dkk.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2012 Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 4 Juli 2012

menunjukkan bahwa untuk interaksi dalam waktu relatif singkat yaitu tiga ratusan jam maka baja AISI 316 memiliki ketahanan korosi yang cukup baik dari serangan Pb-Bi karena pembentukan lapisan-lapisan pelindung yaitu oksida besi dan oksida krom di atas permukaan material tersebut.

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada

Kementerian Riset dan Teknologi yang telah mendanai program pemagangan riset terkait penelitian ini serta Dr. Georg Müller (Deputy Director of KIT/IHM) dan Dr. Alfons Weisenburger (Group Leader of GESA-Gepulste Elektronen Strahl Anlage) atas kesediaannya menerima kegiatan pemagangan riset penulis serta bantuan dan dukungannya selama kegiatan penelitian di Institute for Pulsed Power and Microwave Technology - Karlsruhe Institute of Technology Germany.

DAFTAR PUSTAKA 1. U.S. DOE Nuclear Energy Research Advisory

Committee and the Generation IV International Forum, “A technology roadmap for Generation IV nuclear energy systems”, U.S. DOE Nuclear Energy Research Advisory Committee and the Generation IV International Forum, (2002).

2. International Atomic Energy Agency (IAEA)-TECDOC-1348, “Power reactors and sub-critical blanket systems with lead and lead–bismuth as coolant and/or target material”, (2003).

3. NEA- Nuclear Energy Agency, “Handbook on lead-bismuth eutectic alloy and lead properties, materials compatibility, thermal-hydraulics and technologies”, OECD-NEA, 6195, (2007).

4. A. K. Rivai, M. Takahashi, Progress in Nuclear Energy, Vol. 50, Page 560, (2008).

5. A. K. Rivai, M. Takahashi, Journal of Nuclear Materials, Vol. 398, Page 146, (2010).

6. A. K. Rivai, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, hal 35-43, Yogyakarta 19 Juli, (2011).

7. Waltar, A.E, and Reynolds A.B., Fast Breeder Reactors, Pergamon Press, (1981).

8. C. Fazio, G. Benamati, C. Martini, G. Palombarini, Journal of Nuclear Materials, Vol. 296, Page 243, (2001).

9. G. Benamiti, C. Fazio, H. Piankova, A Rusanov, Journal of Nuclear Materials, Vol. 301, Page 23, (2002).

TANYAJAWAB

Suyamto − Mengapa dalam judul dicantumkan angka 550oC

dan 312 jam. Apa bedanya misalkan 551oC dan 310 jam?

− Pertumbuhan energi listrik dari PLTN (dari dunia) setahu saya justru turun, tolong dikomentari

Abu Khalid Rivai • Angka tersebut menunjukkan percobaan ini

untuk menguji bahan tersebut untuk sistem LFR yang secara umum disajikan didunia yaitu temperatur kelongsong 550oC. Kemudian angka 312 jam adalah untuk menegaskan bahwa perilaku ketahanan korosi yang diuji adalah untuk waktu relatif singkat yaitu tiga ratusan jam.

• Dari data yang diperoleh menunjukkan bahwa kebutuhan energi listrik akumulatif dari PLTN di dunia meningkat, mungkin saja negara-negara tertentu menurun tetapi data menunjukkan secara umum di dunia meningkat (akumulatif).

Tjipto − Pada temperatur 550oC pada SS 316 akan terjadi

peristiwa sensitisasi sehingga Cr cenderung bersenyawa dengan C menjadi CrC. Konsentrasi pembentukan potential laju Cr2O3, mohon penjelasan.

Abu Khalid Rivai • Pada temperatur 550oC dalam percobaan ini

kondisi konsentrasi oksigen dikontrol dengan berada pada diatas potensial oksigen besi oksida dan potensial oksigen krom oksida sesuai dengan prediksi terbentuk lapisan-lapisan tersebut. Juga konsentrasi oksigen tersebut relatif kecil jauh di bawah potensial oksigen timbal oksida. Dalam percobaan ini tidak terdeteksi adanya pembentukan CrC pada bahan tersebut.

INVESTIGASI KETAHANAN KOROSI BAJA AISI 316 LOGAM …digilib.batan.go.id/ppin/katalog/file/AO-08_Abu_Khalid_Rivai.pdfbahwa tidak ada penetrasi Pb-Bi yang terjadi ke dalam matriks spesimen

Documents