## PENGARUH PEMADU Mo PADA KEKUATAN MEKANIK DAN KETAHANAN KOROSI PADUAN Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe

## Sugondo
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN)-BATAN
Kawasan Puspiptek, Serpong, Tangerang Selatan 15314
E-mail: sugondo@batan.go.id
(Naskah diterima: 05-09-2011, disetujui: 29-09-2-11)

## ABSTRAK
PENGARUH PEMADU Mo PADA KEKUATAN MEKANIK DAN KETAHANAN KOROSI PADUAN Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe. P enelitian paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo telah dilakukan. Ingot disiapkan  dengan  teknik  busur  listrik.  Analisis  kimia  dilakukan  dengan  XRF,  metalografi  dengan mikroskop  optik,  uji  kekerasan  dengan  kekerasan  mikro  vickers,  dan  uji  korosi  dengan autoclave . Tujuan  penelitian  ini  membuat  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo    dengan  memvariasikan penambahan  Mo  dengan  berbagai  komposisi,  membandingkan  pengaruh  kandungan  Mo  terhadap karakteristik  logam  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  meliputi  mikrostuktur,  homogenitas  komposisi, kekuatan  mekanik  dan  ketahanan  korosi  uap  air,  dan  menentukan  kandungan  Mo  yang  paling optimal pada paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  untuk pembuatan  kelongsong bahan bakar nuklir  yang  memiliki  ketahanan  korosi  dan  kekerasan  yang  tinggi.  Hasil  yang  diperoleh  adalah sebagai berikut: Pemadu Mo dapat memperhalus butir pada konsentrasi 0,1%  0,3% dan lebih besar dari pada konsentrasi itu dapat memperbesar butir.
Kekerasan paduan
Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo    dikendalikan  oleh flaw atau  dislokasi,  interstisi  unsur  pemadu yang  lebih  keras,  kelarutan  padat  unsur  pemadu,  dan  terbentuknya  fasa  kedua  ZrMo 2 .  Laju  korosi paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  dikendalikan  oleh  adanya  fasa  kedua  ZrMo 2 .  Konsentrasi Mo  0,3  %  pada  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  ini  paling  baik  untuk  pembentukan  fasa kedua. Konsentrasi Mo antara 0,3  0,5 % pada paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo baik untuk pembentukan presipitat dan kelarutan padat.
Kata Kunci: paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo, ketahanan korosi, kekuatan mekanik.

## ABSTRACT
EFFECT  OF  ALLOYING  MO  ON  MECHANICAL  STRENGTH  AND  CORROSION  RESISTANCE OF  Zr-1% Sn-1% Nb-1% Fe alloy.  It had been done research on Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo alloy.  The  ingot  was  prepared  by  means  of  electrical  electrode  technique.    The  chemical  analysis was  identified  by  XRF,  the  metallography  examination  was  perform  by  a  optical  microscope,    the hardness  test  was  done  by  Vickers  microhardness,  and  the  corrosion  test  was  done  in  autoclave. The  obyective  of  this  research  were    making    Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy  with  Mo concentration; comparing effect of Mo concentration to metal characteristics of Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  which  covered  microstructure;  composition  homogeneity,  mechanical strength;  and  corrosion  resistance  in  steam,  and  determining  the  optimal  Mo  concentration  in
(Sugondo)
Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)% Mo alloy for nuclear fuel cladding which had corrosion resistance and high  hardness.  The  results  were  as  follow:  The  alloying  Mo  refined  grains  at  concentration  in between0,1%  0,3% and the concentration more than that could coarsened grains. The hardness of the  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy  was  controlled  either  by  the  flaw  or  the  dislocation,  the interstition of the harder alloying  element, the solid solution of the alloying element and the second phase  formation  of  ZrMo 2 .    The  corrosion  rate  of  the  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy  was controlled by the second phase of ZrMo 2 . The 0.3% Mo consentration in Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy  was  the  best  for  second  phase  formation.  The  Mo concentration  in  between  0,3  0,5  %  in  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy  was  good  for  the second phase formation and the solid solution.
Keywords:  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  alloy,  mechanical  strength,  corrosion  resistance,

## PENDAHULUAN
Dalam reaktor nuklir, zirkaloi diperlukan  sebagai  pelindung  bahan  bakar dari  pendingin,  pengugkung  gas  hasil  fisi, pemindah panas, dan bahan struktur.
Dengan demikian maka zirkaloi harus mempunyai  sifat  mekanik  yang  baik,  tahan korosi,  dan  serapan  netron  rendah.    Sebagai contoh,  zircaloy-2  untuk  reaktor  air  didih (BWR)  dan  zircaloy-4  digunakan  untuk reaktor  air  bertekanan  (PWR)  dengan  suhu kelongsong  349 o C  untuk  PWR  dan  390 o C untuk BWR [1] .
Untuk  meningkatkan  efisiensi  reaktor maka daya komulatif harus ditingkatkan tetapi yang  menjadi  masalah  adalah  bahwa  bahan kelongsong  zircaloy-2  dan  zircaloy-4  tidak tahan  korosi  pada  kondisi  ini.    Bahan kelongsong  lain  yang  tahan  korosi  ialah  zirlo (Zr-1%Nb-1%Sn) [2] .    Penambahan  pemadu besi  dengan  konsentrasi  antara  0,2-1%  pada paduan  Zr-1%Sn  dapat  menurunkan  laju korosi [3] dan  gejala  yang  sama  pada  paduan Zr-1%Nb.    Berdasarkan  fakta  ini  maka  telah dikembangkan  paduan  kwarter  Zr-1%Nb- 1%Sn-(0,2-1%)Fe [4] .
Pengembangan  paduan  Zr-Sn-Nb-Fe utamanya  untuk  kelongsong  bahan  bakar pada  derajat  bakar  tinggi.  Keunggulan paduan  tersebut  ialah:  Pertama,    temperatur pendingin  dapat  ditingkatkan.    Efisiensi  daya lebih  mudah  dicapai  jika  suhu  operasi  teras
dinaikkan  menjadi  antara  400  –  600 o C. Kedua, konsentrasi litium (Li) dalam
pendingin dapat lebih tinggi. Dalam pengoperasian reaktor PWR, pH harus dijaga dengan  ketat  karena  sangat  menentukan kelarutan  oksida.  Pengoperasian  reaktor pada  pH  tinggi  (sekitar  pH  7,4)  merupakan salah satu cara yang efektif untuk menurunkan  radioaktivitas  air  reaktor,  tetapi di  atas  pH  7,4  memang  bagus  ditinjau  dari paparan  radiasi  (laju  kelarutan  oksida/krud akan  turun)  tetapi  akan  menyebabkan terjadinya  korosi  ( crack )  pada  material tube pembangkit  uap  dan  kerusakan  (korosi) material  kelongsong  bahan  bakar.  Ketiga, pengurangan creep  dan  growth akibat iradiasi. Keempat, mengurangi pick-up hydrogen.  Kelima,  ketahanan  korosinya  lebih tinggi dibandingkan dengan zircaloy  2 (Zry  2)  dan  zircaloy  4  (Zry  4).  Keunggulan itu  diketahui  setelah  uji pasca iradiasi  ( post irradiation exami nation/PIE ) dari hasil iradiasi dengan  derajat  bakar  ( burn  up )  70.000 MWd/Te [5] .
Prinsip  keunggulan  utama  zirkonium sebagai  bahan  struktur  reaktor  termal  adalah mempunyai  sifat  nuklir  spesifik  yaitu  serapan netron  rendah.  Untuk  memenuhi  penyediaan tersebut  ada  batasan  unsur  pemadu  antara lain:  Pertama,  koefisien  serapan  netron termal  unsur  pemadu  harus  rendah  dan setelah iradiasi mempunyai umur paro radiasi pendek,  sebagai  contoh  kobal.  Kedua,
pemadu  harus  menjadikan  paduan  tahan korosi  dan  tangkapan  hydrogen  rendah selama  berinteraksi  pada  lingkungan  yang agresif.  Ketiga,  pemadu  harus  memberikan sifat mekanik paduan yang memenuhi syarat, seperti kemampuan pelasan. Keempat, pemadu  harus  menjamin  sifat  dan  dimensi yang stabil pada berkas elemen bakar selama operasi. Sifat-sifat unsur utama dan pemadunya ditunjukkan pada Tabel 1 [6] :
Penambahan  unsur  pemadu  timah
(Sn) dimaksudkan untuk meningkatkan kekuatan zirkaloy meskipun dapat mengurangi ketahan korosi. Pada konsentrasi 1,2-1,7%  Sn  yang  ditambahkan  ke  bahan utama Zirkonium
akan meningkatkan
ketahanan paduan Zirkonium terhadap korosi.
Ketahanan  korosi  pada zirkaloy  dapat ditingkatkan  juga  dengan  penambahan  unsur niobium (Nb). Penambahan sedikit Nb sekitar 0,05-0,2%  dapat  mengurangi  pertambahan berat (  W). Sementara penambahan Nb lebih besar dari 0,2% dapat meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan meningkatkan kekerasan pada suhu tinggi. Pada penambahan  besi  (Fe)  dan  perlakuan  panas pada temperatur tertentu (500°C)
mengakibatkan  paduan  Zirkonium  memiliki ketahanan  korosi  paling  baik.  Fungsi Fe  juga untuk meningkatkan keuletan dan kekuatan [7] . Molybdenum  merupakan  salah  satu  unsur pemadu  yang  mempunyai  kekuatan  tarik, kekerasan  dan  ketahanan  korosi  yang tinggi [7] .
Tabel 1 . Sifat-sifat unsur Zr, Fe, Nb, Sn dan Mo [6] Sifat Unsur Zr Fe Nb Sn Mo Radius Atom (Å) 1,60 1,26 1,46 1,62 1,39 Volume Atom (cm 3 /mol) 14,1 7,1 10,8 16,3 9,4 Massa Atom (g/mol) 91,224 55,847 92,906 118,710 95,940 Titik Didih (K) 4682 3023 5015 2876 4912 Radius Kovalensi (Å) 1,45 1,17 1,34 1,41 1,30 Struktur Kristal Heksagonal BCC BCC Tetragonal BCC Massa Jenis (g/cm 3 ) 6,51 7,86 8,58 7,31 10,28 Konduktivitas Listrik ( Ω - 1 /cm -1 ) 2,3x10 6 11,2x10 6 6,6x10 6 8.7x10 6 17,3X10 6 Elektronegativitas (Pauling) 1,33 1,83 1,60 1,96 2,16 Konfigurasi Elektron [Kr] 4d2 5s2 [Ar] 3d6 4s2 [Kr] 4d4 5s1 [Kr] 4d10 5s2 5p3 [Kr] 4d5 5s1 Formasi Entalpi (kJ/mol) 21 13,8 26,9 7,2 36 Konduktivitas Panas (W/m K) 22,7 80,2 53,7 66,6 138 Potensial Ionisasi (V) 6,84 7,87 6,88 7,34 7,10 Titik Lebur (K) 2128 1808 2742 505,12 2896 Bilangan Oksidasi 4 2,3,4,6 5,3 4,2 2,3,4,6 Kapasitas Panas (J/g K) 0,278 0,449 0,265 0,228 0,25 Entalpi Penguapan (kJ/mol) 590,5 349,5 690,1 290,4 590,4
(Sugondo)
Penambahan unsur
molybdenum 0,3-1,3%  berat  kedalam  paduan  zirkonium akan menghasilkan sifat mekanik yang tinggi. Unsur  Molybdenum  yang  dipadukan  dengan unsur  zirkonium  akan  menghaluskan  butir, membentuk  senyawa  intermetalik  dengan zirkonium (ZrMo 2 ) [8] .
Secara  teoritis  paduan  zirkonium dapat  dibuat  dengan  unsur-unsur  golongan VA,  VIA,  dan  VIIIA  dalam  tabel  periodik  (V, Nb,  Ta,  Cr,  Mo,  W, Fe,  dan  Ni).  Unsur-unsur tersebut  dapat  menigkatkan  konsentrasi elektron  dan  sebagai  akibatnya  mengurangi konsentrasi  kekosongan  oksida  anion,  yang berarti  pengurangan  laju  korosi.  Diantara unsur-unsur  tersebut  Ta  dan  W  mempunyai tampang  lintang  serapan  netron  tinggi sehingga tidak layak untuk pemadu zirkonium. Unsur Ni meningkatkan tangkapan hidrogen ( hydrogen pick  up ) juga tidak cocok untuk pemadu zirconium [9] .
Unsur  Sn  sebagai  pemadu  berguna untuk  menekan  gangguan  korosi  yang disebabkan  oleh  pengotor  terutama  unsur nitrogen  sehingga  meningkatkan  ketahanan korosi.  Unsur  Sn  mempunyai  dampak  yang baik  jika  dipadu  bersamaan  dengan  unsur- unsur  Fe, Cr, dan Ni.  Jadi hanya Sn, Nb, Fe dan  sedikit  konsentrasi  Cr,  Ni,  V,  Cu  dan  Mo kemungkinan  dapat  ditambahkan  sebagai pemadu zirkonium untuk mendapatkan ketahanan  korosi  pada  tempetarur  tinggi dalam air atau uap.
Zirkonium  dengan  pemadu  di  atas dan  dipadu  dengan  proses  termomekanik dapat  meningkatkan  kekuatan  mekanik  dan creep .  Hal  tersebut  dapat  dicapai  melalui unsur-unsur  dengan  kelarutan  tinggi  dalam α  Zr (Sn,O), sedangkan yang mempromosikan pengerasan presipitat
adalah  V  dan  Mo.  Pengaruh  unsur-unsur  Fe, Cr, Ni, dan Cu pada fasa intermetalik dengan zirkonium.
Partikel  fasa  kedua  ( Second  Phase Particle/SPP )  komposisinya  sebagai  fungsi
nominal  Nb  dan  temperatur    aniling. Kandungan Nb naik dengan naiknya temperatur  sedang  kandungan  Fe  turun dengan naiknya temperatur. Pada temperatur aniling    550 o C  terbentuk  SPP  (Zr,Nb) 4 Fe 2 . Evaluasi fasa SPP sebagai fungsi kandungan nominal  Nb  dan  Fe  pada  paduan  zirkonium yang dianil 550 o C adalah sebagai berikut [10] :
Kelompok  SPP  terjadi  didasarkan pada kesetimbangan termodinamik.
Penelitian paduan Zr  Sn  Nb  Fe sudah  lama  dilakukan  antara  lain  sebagai berikut.  Sintesa  paduan  Zr  Sn  Mo  untuk mendapatkan bahan baru kelongsong elemen bakar  nuklir.  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 o C  selama  4  jam naik  dari  13,2  m  menjadi  19,8  m  untuk konsentrasi Mo 0,5% sampai 1,5%b dan naik tajam  menjadi  36,3  m  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 o 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% [4] . Karakterisasi ukuran kristalit, regangan mikro dan kekuatan luluh  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  dengan  difraksi sinar-x . Berdasarkan jumlah puncak difraktogram  maka  aniling  pada  suhu  500 o C dan  700 o C  baik  untuk  presipitasi  atau randomisasi  kristalit,  sedangkan  aniling  pada suhu  600 o C  dan  750 o C  baik  untuk pertumbuhan  butir  dan  yang  lebih  spesifik aniling  pada  suhu  750 o C  baik  untuk reorientasi.  Ukuran  kristalit  paling  kecil  dari hasil  aniling  500 o C  dan  700 o C  sebesar 11,18Å,  dan  yang  paling  besar  dari  hasil aniling  750 o C  sebesar  70,71  Å [11] .  Pengaruh
Tipe A  : α  Zr + Zr (Nb,Fe) 2 + (Zr,Nb) 4 Fe 2 Tipe B  : α  Zr + Zr (Nb,Fe) 2 Tipe C  : α  Zr + Zr (Nb,Fe) 2 + β  Nb
temperatur  anil  terhadap  jenis  dan  ukuran presipitat fasa kedua
pada paduan Zr  1%Nb  1%Sn  1%Fe. Ditemukan SPP Fe 2 Nb, ZrSn 2, FeSn, SnZr, NbSn 2 , Zr 0.68 Nb 0.25 Fe 0.08 ,  Fe 2 Nb 0.4 Zr 0.6 ,  Fe 37 Nb 9 Zr 54 , dan  Zr. Stabilisasi presipitat terjadi dengan baik pada temperatur anil 800  C, pertumbuhan presipitat antara 500  C sampai dengan  600  C,  dan  minimisasi  ukuran presipitat pada temperatur anil 700  C [12] .
Dalam  pelaksanaan  uji  korosi,  luas permukaan sampel
diperoleh
dengan mengukur  dimensi  panjang,  lebar,  ketebalan, dan  diameter  lubang  pada  sampel.  Hasil pengukuran tersebut dimasukkan
ke persamaan berikut [13] :
…..(1)
Dengan A adalah  luas  permukaan  sampel (mm 2 ), p adalah  panjang  sampel  (mm), l adalah  lebar  sampel  (mm), t e adalah ketebalan  sampel  (mm), d adalah  diameter lubang  pada  sampel  (mm).  Uji  oksidasi dilaksanakan  dalam autoclave berisi  air bebas  mineral  pada  temperatur  400  °C dengan  tekanan  9,8-10    bar.  Pertambahan berat  karena  pertumbuhan  lapisan  oksida dihitung dengan persamaan berikut:
………….……………..(2)
Dengan  W/A adalah  pertambahan berat per satuan luas (g/mm 2 ), W 0 adalah berat sampel sebelum  uji  korosi  (g), W i adalah  berat sampel  setelah  uji  korosi  (g), A adalah  luas permukaan  sampel  (dm 2 ).  Untuk  perhitungan laju  korosi  dihitung  dengan  persamaan berikut :
……..(3)
Dengan A adalah  Luas  permukaan  sampel (mm 2 ), V adalah  Volume  sampel  (mm 3 ), W 0 adalah  berat  sampel  sebelum  uji  korosi  (g), Wi adalah berat sampel sesudah uji korosi (g) dan t adalah waktu penahanan saat uji korosi (hari).  Satuan  mm  per year dikalikan  dengan 0,0254 menjadi satuan mills per year (mpy). Tujuan penelitian ini membuat paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan  memvariasikan  penambahan  Mo pada  berbagai  komposisi.  Membandingkan pengaruh kandungan Mo terhadap karakteristik logam paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe meliputi mikrostuktur, homogenitas  komposisi,  kekuatan  mekanik dan  ketahanan  korosi  uap  air.  Menentukan kandungan  Mo  yang  paling  optimal  pada paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo untuk  pembuatan  kelongsong  bahan  bakar nuklir  yang  memiliki  ketahanan  korosi  dan kekerasan yang tinggi.

## TATA KERJA
Tahap  awal  dari  penelitian  adalah pembuatan sampel. Terlebih dahulu
dipersiapkan bahan-bahan
yang akan digunakan  seperti  zirkonium  (Zr)  dalam bentuk  sponge  dan  serbuk,  niobium  (Nb) dalam bentuk serbuk, besi (Fe) dalam bentuk serbuk, timah (Sn) dalam bentuk granule , dan molibdenum  (Mo)  dalam  bentuk  serbuk. Sampel  yang  dibuat  ada  4  macam  yang setiap  sampelnya  memiliki  berat  10  gram.
Setelah menentukan komposisi kemudian  tahapan  yang  dilakukan  adalah penimbangan, dilakukan
menggunakan Mettler  Toledo  dengan  nilai  skala  terkecilnya 0,01 gram.
Tahap berikutnya adalah pencampuran atau mixing .  Pencampuran  dilakukan  dengan cara manual yaitu dengan
cara
mencampurkan  bahan  ke  dalam  botol  plastik kemudian di kocok hingga homogen. Pengepresan  dilakukan  menggunakan  alat
press “HERZOG”  dengan  cara  memberikan kompaksi  atau  penekanan  pada  sampel antara 300-400 kilo Newton.
Selanjutnya dilakukan peleburan menggunakan tungku busur listrik
“CENTORR” atau alat khusus pelebur logam. Alat  pelebur  busur  listrik  terdiri  dari chamber, krusibel  tembaga,  penggunaan  atmosfir  gas Argon.    Pengulangan  peleburan  sebanyak  5 kali  ( Remelting )  dan  penggunaan  air  sebagai pendingin. Perlakuan  panas  dilakukan  di dalam tungku ( chamber ) yang telah dialiri gas Argon.  Tungku  diatur  temperaturnya    pada posisi 750  C dan waktu penahanan pemanasan selama 3 jam.
Proses  metalografi  diawali  dengan tahap  pemotongan  sampel,  pemountingan, penggerindaan,  pemolesan,  pencucian  dan pengetsaan sampel. Pemountingan (pembingkaian) dilakukan menggunakan larutan AcryFix  Kit yang  terdiri  dari AcryFix serbuk  dan  cair  yang  kemudian  dicampurkan dengan  perbandingan  2  :  1.    Penggerindaan
dilakukan  menggunakan  alat  gerinda  dan ampelas  dengan  grid  320,  500,  800,  1000, 1200  dan  2400  mesh.  Kecepatan  mesin penggerinda diatur 300-400 rpm.
XRF merupakan metode analisis unsur- unsur  yang  terkandung  dalam  permukaan bahan yang dapat mewakili kandungan unsur dalam  bahan  dengan  persyaratan  utama adalah bahan yang dianalisis harus homogen.
Uji  kekerasan  menggunakan  metode Vickers  dengan  bentuk  indentor  piramid. Metode Vickers sangat tepat untuk pengukuran kekerasan mikro. Pada
pengukuran kekerasan dengan metode Vickers  menggunakan  beban  yang  bervariasi mulai dari 5 p hingga 2000 p.
Uji  korosi  dilakukan  menggunakan autoclave pasivasi    dengan  tekanan    9,8    - 10  bar  atau  10 6 -9,8  x  10 5 Pa.  Temperatur yang digunakan pada pengujian korosi adalah 400  C  dengan  variasi  waktu  penahanan selama  20 jam.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Ingot paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  yang  telah  dilebur  mengalami perubahan  berat,  hasil  peleburan  ditunjukkan pada Tabel 2. Untuk mengetahui karakteristik suatu material salah satunya dapat dilihat dari komposisi  kimianya.    Identifikasi  komposisi unsur dilakukan dengan XRF (X-Ray Fluorescence) .  Hasil  identifikasi  komposisi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo ditunjukkan  pada  Tabel  3.  Pengamatan mikrostruktur  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo tanpa perlakuan panas dan setelah  diberi  perlakuan  panas  secara metalografi optik ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar  2,  Gambar  3,  Gambar  4,  Gambar  5, Gambar  6,  Gambar  7,  dan  Gambar  8.  Untuk pengukuran  butir  menggunakan  metode intercept-Heyn  (ASTM  E  112-06)  hasilnya ditunjukkan  pada  Gambar  9.  Pengamatan sifat mekanik
terhadap paduan
Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan berbagai variasi penambahan
Mo
(molibdenum) dengan metode Vickers (ASTM E  384-08a)  hasilnya  diperlihatkan  pada Gambar  10.  Hasil  analisis  laju  korosi  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  mengguna- kan autoclave dengan variasi waktu penahanan ditunjukkan pada Gambar 11.  Uji korosi menggunakan prosedur sesuai dengan ASTM G 2M-88.

## 1. Hasil peleburan
Peleburan  dilakukan  dengan  teknik peleburan  busur  listrik.  Karakteristik  dasar dari peleburan busur listrik adalah penggunaan  atmosfir  gas  Argon  dengan kemurnian tinggi diharapkan peleburan sedikit mungkin menyerap gas pengotor dan menjaga  agar  busur  tetap  stabil.  Selain  itu krusibel yang  terbuat  dari  tembaga  yang didinginkan  dengan  air  yang  bertujuan  agar logam  dapat  melebur  tanpa  terkotori  oleh
krusibel .  Tabel  2  menunjukkan  berat  masing- masing unsur dan berat sampel sebelum dan sesudah  peleburan.  Dari  hasil  peleburan didapatkan berat sampel paduan Zr  1%Sn 
1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  menurun.  Hal  ini disebabkan karena
pada saat proses
pengepresan  terjadi  kehilangan  berat  karena
terdapat  unsur  yang  menempel  pada punch daise .  Selain  itu  juga  ada  sampel  yang  tidak bisa  padat  saat  dipres  sehingga  banyak serpihan-serpihan  yang  hilang  pada  saat akan dilebur oleh sebab itu berat paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo berkurang.

## Tabel 2. Berat unsur dan berat sampel sebelum dan sesudah dilebur
Variasi Mo (%) Berat Zr (g) Berat Fe (g) Berat Nb (g) Berat Sn (g) Berat Mo (g) Berat sebelum dilebur (g) Berat sesudah dilebur (g)  W (g) 0 9,7107 0,1 0,1002 0,1001 0 10 9,0407 0,9593 0,1 9,7007 0,1 0,1002 0,1001 0,0101 10 9,8124 0,1876 0,3 9,6806 0,1 0,1002 0,1001 0,0303 10 9,7260 0,2740 0,5 9,6606 0,1 0,1002 0,1001 0,0505 10 9,7327 0,2673

## 2. XRF (X-Ray Fluorescence)
Untuk  mengetahui  karakteristik  suatu material  salah  satunya  tergantung  pada komposisi kimianya. Untuk mengetahui komposisi  kimia  dalam  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  menggunakan  uji komposisi unsur berupa XRF (X-Ray Fluorescence). Pada metode XRF, atom-atom pada  permukaan  sampel  akan  ditumbuk  oleh sinar-X  yang  berasal  dari  sumber  sinar-X. Interaksi  ini  menyebabkan  elektron  dalam orbital  kulit  K  akan  terlempar  dan  terjadi kekosongan  elektron  pada  kulit  tersebut. Kekosongan  elektron  ini  akan  diisi  oleh elektron dari orbital di atasnya dan
perpindahan  elektron  ini  diikuti  dengan pelepasan sinar-X karakteristik sesuai
dengan atom  yang  mengalami  proses tersebut.  Analisa  kandungan  unsur  dalam bahan ditentukan atas dasar sinar-X karakteristik  dari  unsur  yang  dideteksi.  Hasil pengujian komposisi unsur paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  menggunakan metode XRFditunjukkan pada Tabel 3.
Pada  komposisi  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  dengan  variasi  Mo 0%  terdapat  unsur  Zr  93,76%,  Fe  1,05%,  Nb
0,77%  dan  Sn  3,5%.  Selain  itu  juga  terdapat unsur  Al,  Ni  dan  U,  untuk  unsur  Mo  tidak terdeteksi
karena tidak mengalami penambahan  Mo.  Pada  komposisi  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  dengan variasi Mo 0,1% terdapat unsur Zr 98,05%, Fe 0,34%,  Nb  0,74%  dan  Mo  0,16%.  Selain  itu juga terdapat unsur Al dan Ni, untuk unsur Sn tidak  terdeteksi  karena  komposisi  Sn  yang sangat  kecil  sehingga  memungkinkan  hilang ketika  proses  pengepresan.  Pada  komposisi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan  variasi  Mo  0,3%  terdapat  unsur  Zr 95,37%, Fe 1,15%, Nb 0,79%, Sn 1,54% dan Mo  0,43%.  Selain  itu  juga  terdapat  unsur  Al. Pada komposisi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Modengan  variasi  Mo  0,5% terdapat  unsur  Zr  94,98%,  Fe  1,07%,  Nb 0,84%,  Sn  1,77%  dan  Mo  0,52%.  Selain  itu juga terdapat unsur Al, Ni dan U.
Unsur  pengotor  seperti  Al,  Ni  dan  U muncul  dikarenakan  berbagai  sebab,  salah satunya adalah pada saat proses pengepresan.  Pada  saat  pengepresan punch daise atau  wadah  yang  digunakan  untuk mengepres  tidak  bersih  sehingga  banyak
unsur  pengotor  yang  tercampur  dalam paduan.  Komposisi  unsur  pengotor  sangat kecil  sehingga  tidak  berpengaruh  terhadap paduan  setelah  paduan  tersebut  diberi perlakuan  termal.  Untuk  unsur  pemadu  yang komposisinya melebihi prosentase berat yang seharusnya,  hal  ini  disebabkan  karena  pada saat  menimbang  sengaja  diberi  tambahan karena  dikhawatirkan  unsur  pemadu  akan hilang pada  saat proses pengepresan karena komposisi  unsur  pemadu  yang  terlalu  kecil.
Untuk  unsur  pemadu  yang  komposisinya berkurang dari berat yang seharusnya. Hal ini disebabkan karena pada saat proses pengepresan  banyak  unsur  yang  menempel pada punch  daise serta  banyak  unsur  yang menempel  pada  wadah  pencampur  sampel ( mixing ).  Selain  itu  juga  bisa  disebabkan karena unsur tersebut telah menguap sebelum  diproses.  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  setelah  diberi  perlakuan panas cenderung mengecil.
Tabel 3.  Prosentase komposisi berat unsur yang terdapat pada paduan Zirlo-Mo
Unsur Mo 0 % Mo 0,1 % Mo 0,3 % Mo 0,5 % Al 0,8 % 0,7 % 0,72 % 0,72 % Fe 1,05 % 0,34 % 1,15 % 1,07% Ni 0,01 % 0,02 % Nd 0,02 % Zr 93,76 % 98,05 % 95,37 % 94,98 % Nb 0,77 % 0,74 % 0,79 % 0,84 % Mo - 0,16 % 0,43 % 0,52 % Sn 3,50 % Nd 1,54 % 1,77 % U 0,09 % Nd Nd 0,08 % 3. Mikrostruktur Mikrostruktur  paduan  Zr  1%Sn 
1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa  perlakuan panas  ditunjukkan  pada  Gambar  1  sampai dengan Gambar  4 dan mikrostruktur paduan
Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo setelah diberi  perlakuan  panas  ditunjukkan  pada
Gambar  5  sampai Gambar  8 . Mikrostruktur paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo memperlihatkan bahwa struktur butiran paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo berbentuk  lamelar. Mikrostruktur paduan Zr 
1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa perlakuan panas cenderung mengalami perubahan  setelah  mengalami  perlakuan panas pada temperatur 750°C  selama  3 jam. Ukuran  butir  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  setelah  diberi  perlakuan  panas cenderung  mengecil.  Mikrostruktur  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo
tanpa
perlakuan  panas  ditunjukkan  pada  Gambar  1
sampai dengan Gambar  4  dan mikrostruktur paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo setelah  diberi  perlakuan  panas  ditunjukkan pada  Gambar  5 sampai  dengan Gambar  8. Sementara  itu,  pada  Gambar  9  dapat  dilihat bahwa ukuran  butir  paduan  Paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0%Mo    tanpa perlakuan  panas  lebih  besar  dibandingkan dengan paduan Paduan Zr  1%Sn  1%Nb 
1%Fe  0%Mo    setelah  perlakuan  panas, begitu pula dengan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,3%Mo. Hal ini dimungkinkan karena unsur Mo
(molybdenum)  dan  niobium  (Nb)  yang dipadukan  dengan  unsur  zirkonium  memiliki kemampuan  untuk  memperhalus  butiran sehingga  pada  saat  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb
 1%Fe  (x)%Mo  dipanaskan  pada  temperatur 750°C  ukuran  butir  menjadi  kecil. Pada paduan Paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe 
0,5%Mo    tanpa  perlakuan  panas  lebih  kecil
dibandingkan dengan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,5%Mo  setelah  perlakuan panas.  Hal  ini  karena  pada  paduan  Paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,5%Mo setelah diberi perlakuan panas terjadi pertumbuhan  butir  sehingga  ukuran  butir yang  dihasilkan  semakin    besar.    Kemudian untuk    paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,1%Mo  belum  terbentuk  butir  dan  hanya terbentuk dendrite .  Hal  ini  dikarenakan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,1%Mo tidak  atau  belum  homogen  sehingga  belum terbentuk  butiran.  Ukuran  butir  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo
dihitung
menggunakan  metode Linear  Intercept-Heyn ,
hasilnya  ditunjukkan  pada  Gambar  9.  Sudah dijelaskan pada pendahuluan bahwa konsentrasi  pemadu  Mo  seiring  dengan besarnya  butir  pada  paduan  zirkonium. Namun,  pada  konsentrasi  tertentu  dapat memperhalus butir.
Sebagai contoh
kandungan  Mo  0,1  %  sulit  bereaksi.  Pada konsentrasi  tersebut  terindikasi dragging force kelarutan  padat  dengan  pembentukan fasa  kedua  seimbang.  Pada  konsentrasi  Mo 0,3  %  besar  butir  sebelum  dan  sesudah perlakuan panas sama, terlihat pada konsentrasi  ini  baik  untuk  pembentukan  fasa kedua.
0,1 mm 0,1 mm Gambar 1. Mikrostruktur paduan Zr  1%Sn 
1%Nb  1%Fe  0%Mo non anil Gambar  2.Mikrostruktur  paduan  Zr-1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,1%Mo non anil
Gambar  3.  Mikrostruktur  paduan  Zr-1%Sn-
1%Nb-1%Fe-0,3%Mo  non anil Gambar 4. Mikrostruktur paduan Zr-1%Sn - 1%Nb-1%Fe-0,5%Mo non anil Gambar 5. Mikrostruktur paduan Zr-1%Sn - 1%Nb -1%Fe - 0%Mo hasil anil Gambar 6. Mikrostruktur Paduan Zr-1%Sn - 1%Nb-1%Fe-0,1%Mo hasil anil 0,1 mm 0,1 mm
0,1 mm 0,1 mm
(Sugondo)

## Kandungan Mo vs Ukuran Butir
Kandungan Mo, % Paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe-(x)%Mo 0 0.3 0.5 U k u ra n B u ti r, mm 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 Non Anil Anil
Gambar 9. Korelasi kandungan Mo( %) dalam  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan ukuran butir (mm)
4. Kekerasan Kekerasan merupakan ukuran ketahanan material terhadap deformasi tekan. Deformasi yang terjadi dapat berupa deformasi  plastis.  Pada  permukaan  dari  dua komponen  yang  saling  bersinggungan  dan bergerak  satu  terhadap  lainnya  akan  terjadi deformasi  plastis.  Deformasi  plastis  terjadi pada  permukaan  yang  lebih  keras.  Efek deformasi tergantung pada kekerasan
permukaan material. Pengamatan
sifat mekanik kekerasan mikro paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan berbagai variasi penambahan Mo (molibdenum) dilakukan dengan menggunakan metode Vickers. Nilai
kekerasan  Vickers  dihitung  menggunakan persamaan berikut :
……………………………(4)
Gambar 7. Paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,3%Mo  hasil anil Gambar 8. Paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,5%Mo  hasil anil 0,1 mm 0,1 mm
Dengan P adalah  beban  yang  digunakan (kgf), D adalah  diagonal  penjejakan  rata-rata (µm)  dan θ adalah  sudut  piramid  penjejak (136°), hasil uji kekerasan mikro  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa perlakuan  panas  dan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  setelah  diberi  perlakuan panas  diperlihatkan  pada  Gambar  10.  Dari gambar  tersebut    dapat  dilihat  bahwa  nilai kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb 
1%Fe  (x)%Mo  setelah  pemanasan  lebih tinggi  dibandingkan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa  pemanasan. Peningkatan kekerasan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo setelah pemanasan disebabkan karena pada temperatur pemanasan 750°C terjadi
pertumbuhan fasa kedua yang akan berdampak  terhadap  peningkatan  kekerasan karena  kehadiran  fasa  kedua  tersebut berpotensi  merintangi  pergerakan  dislokasi, serta membentuk senyawa intermetalik ZrMo 2 .  Pada  Gambar  10 menunjukkan nilai kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Motanpa  pemanasan  dan setelah  diberi  pemanasan.  Korelasi  besar butir  dengan  kekerasan  sesuai  dengan hukum  Hall  Petch,  bahwa  ukuran  butir berbanding  terbalik  dengan  kekerasan.  Pada konsentrasi  Mo  0,1%  belum  terjadi  reaksi dengan  baik  sehingga  unsur  Mo  berada sebagai  interstisi.  Pada  variasi  Mo  0,3%  dan 0,5% baik tanpa pemanasan maupun  setelah pemanasan kekerasan mengalami penurunan dibanding  dengan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,1%Mo.  Pada  variasi  penambahan Mo  0,1%  kekerasannya  mencapai  nilai tertinggi  sebesar  585,67  untuk  paduan  non anil  dan  637  untuk  paduan  anil.  Pada  variasi Mo 0,3% hingga 0,5% kekerasannya menurun  menjadi  486,67  untuk  paduan  non anil  dan  528  untuk  paduan  anil.  Berdasar diagram  fasa  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo , terdapat daerah α+β antara temperatur 600°C-800°C disekitar konsentrasi Mo  sebesar  0,18%.    Kekerasan  meningkat dengan  naiknya  konsentrasi  Mo  hingga
konsentrasi  Mo  sebesar  1,5%  disebabkan karena  terbentuknya  ZrMo 2 .  Kekerasan  turun akibat  kelarutan  Mo  dala m  fasa  α -Zr meningkat,  sebagai  akibatnya  jumlah  fasa kedua  ZrMo 2 berkurang  dan  bahan  berubah menjadi
lunak. Selain itu, paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  0,1%Mo belum
homogen,  semakin  homogen  suatu  paduan maka nilai kekerasannya akan semakin tinggi.
Ukuran  butir  sangat  berhubungan dengan  kekuatan  suatu  material.  Semakin kecil  ukuran  butir  dari  sebuah  material  maka material tersebut akan semakin kuat. Terbukti bahwa  ukuran  butir  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo setelah pemanasan sebagian  ada  yang  berukuran  lebih  kecil dibandingkan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa  pemanasan  seperti tampak  pada  Gambar  1 sampai Gambar  4 dan  Gambar  5  sampai Gambar  8.  Hal  ini membuktikan  bahwa  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo setelah pemanasan lebih  keras  dibandingkan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo tanpa pemanasan. Gambar  10 menunjukkan  hasil  pengukuran kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo yang telah dikorosi selama 5 jam.  Dari  grafik  diatas  menunjukkan  bahwa nilai kekerasan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo tanpa  perlakuan panas lebih tinggi  dibandingkan  dengan  paduan  Zr-1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  setelah perlakuan panas.  Hal  ini  disebabkan  oleh  sisa-sisa deformasi  akibat  fabrikasi.  Proses annealing mengurangi bahkan menghilangkan cacat titik dan dislokasi. Paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe- (x)%Mo  yang  telah  mengalami  perlakuan panas  belum  terbebas  dari  tegangan  sisa, cacat  titik  dan  dislokasi  hal  ini  menyebabkan kekerasan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo tanpa perlakuan panas lebih tinggi. Gambar  10  menunjukkan  hasil  pengukuran kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  yang  telah  dikorosi  selama 10  jam.  Dari  grafik  diatas  menunjukkan bahwa  nilai  kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  tanpa  perlakuan
panas  tidak  jauh  berbeda  dengan  paduan setelah  perlakuan  panas.  Hal  ini  disebabkan karena proses preparasi sampel yang kurang sempurna.  Selain  itu  posisi  penjejakan indentor  yang  kurang  tepat,  penjejakan  yang paling akurat adalah pada bagian pinggir  dari sampel  yang  telah  dipreparasi.  Dari  Gambar 10  menunjukkan  hasil  bahwa  semakin  tebal lapisan  oksida  maka  kekerasannya  akan semakin  turun  karena  material  tersebut  tidak tahan  terhadap  korosi  sehingga  mudah rapuh.  Secara  umum  paduan  Zr  1%Sn 
1%Nb  1%Fe  (x)%Motanpa  pemanasan memiliki kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb 
1%Fe  (x)%Mo setelah pemanasan. Gambar 10 menunjukkan hasil pengukuran kekerasan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo yang telah dikorosi selama 20 jam. Dari grafik
diatas  menunjukkan  bahwa  nilai  kekerasan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo tanpa  perlakuan  panas  tidak  jauh  berbeda dengan paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  setelah  perlakuan  panas . Hal  ini disebabkan  oleh  berbagai  faktor,  diantaranya pada  saat  mengambil  posisi  penjejakan. Indentor tepat  jatuh  pada  batas  butir, kekerasan  akan  meningkat  ketika  posisi penjejakan pada batas butir. Hal ini disebabkan pada batas butir terdapat endapan  unsur  pemadu  yang  memiliki  titik leleh rendah. Berdasarkan uraian di atas jelas bahwa  kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  dikendalikan  oleh flaw atau  dislokasi,  interstisi  unsur  pemadu yang  lebih  keras,  kelarutan  padat  unsur pemadu, dan terbentuknya fasa kedua ZrMo 2 .
Kandungan Mo,% Paduan Zr-1%Sn-1%Nb-1%Fe-(x)%Mo
0.0 0.2 0.4 0.6 K ek er as an , H V N 300 400 500 600 700 800 900 Non Anil Anil Non Anil Hasil Korosi
Anil Hasil korosi
Gambar 10. Korelasi kandungan Mo( %) dalam  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan kekerasan (HVN).

## Uji Korosi
Bila  suatu  material  memiliki  ketahanan korosi yang tinggi itu disebabkan oleh adanya pembentukan  lapisan  oksida  stabil  pada permukaannya.  Lapisan  oksida  tersebut terbaharui dan selalu tumbuh secara perlahan-lahan  pada  suhu  sekitar  300°C- 400°C  serta  akan  melekat  kuat.  Ketahanan korosi  logam  paduan  Zirkonium  tergantung pada  sejumlah  faktor  yang  diantaranya adalah  konsentrasi,  distribusi  unsur-unsur pemadu  dan  pengotor,  perlakuan  seperti pengerolan, laju quenching dan suhu pemanasan. Berikut ini adalah hasil perhitungan  W/A  per  satuan  waktu.  Perlu diketahui  bahwa  perbedaan  berat  ini  dihitung berdasarkan harga mutlaknya.
Gambar  11  menunjukkan  hasil  laju korosi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo non anil. Pada paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo
dengan penambahan  Mo  0,1%  mengalami  erosi.  Hal ini  dikarenakan  terjadi  pengurangan  berat setelah  paduan  diuji  korosi.  Pengurangan berat  paduan  disebabkan  karena  sampel yang  dikorosi  patah,  hal  ini  berarti  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo
dengan penambahan  Mo  0,1%  mudah  rapuh  atau brittle dan  tidak  tahan  korosi.  Pada  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan penambahan  Mo  0%,  0,3%  dan  0,5%  laju korosi mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan  pada  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  non  anil  masih  terdapat
cacat-cacat atau dislokasi yang terdapat pada bahan.  Cacat  pada  bahan  berpengaruh terhadap  ketahanan  korosi  bahan  yaitu ketahanan korosi menurun.
Apabila ketahanan korosi suatu bahan menurun maka laju korosinya akan semakin meningkat. Hasil laju korosi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  yang  mengalami  anil  diperlihatkan pula  pada  Gambar  11.  Pada  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan penambahan  Mo  0,1%  laju  korosi  bernilai negatif. Hal ini disebabkan terjadi
pengurangan  berat  setelah  paduan  diuji korosi.  Pengurangan  berat  paduan  karena sampel  yang  dikorosi  patah.  Hal  ini  berarti paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan  penambahan  Mo  0,1%  tidak  tahan terhadap korosi dan mudah rapuh atau brittel . Sudah  ditunjukkan  di  atas  pada  konsentrasi Mo 0,1% belum terjadi reaksi sehingga masih banyak atom Mo yang bebas. Atom Mo yang bebas  bereaksi  dengan  oksigen.  Oksida  Mo sifatnya mudah menguap. Laju korosi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dengan penambahan  Mo  0%,  0,3%  dan  0,5% mengalami  peningkatan.  Hal  ini  berarti semakin bertambah
kandungan
Mo menyebabkan  laju  korosi  semakin  meningkat sehingga ketahanan
korosi semakin menurun.  Berdasarkan  fakta  ini  jelas  bahwa laju  korosi  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  dikendalikan  oleh  adanya  fasa kedua  ZrMo 2 .  Pembentukan  ZrMo 2 perlu waktu pemanasan isothermal yang lama.
(Sugondo)
Gambar  11. Diagram laju korosi paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dalam air pada temperatur  400 o C selama 20 jam

## SIMPULAN
Pemadu  Mo  dapat  memperhalus  butir pada konsentrasi 0,1%  0,3% dan lebih besar dari pada konsentrasi itu dapat memperhalus butir.  Kekerasan  paduan  Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo    dikendalikan  oleh flaw atau dislokasi,  interstisi  unsur  pemadu  yang  lebih keras,  kelarutan  padat  unsur  pemadu,  dan terbentuknya  fasa  kedua  ZrMo 2 .  Laju  korosi
paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo dikendalikan  oleh  adanya  fasa  kedua  ZrMo 2 . Konsentrasi  Mo  0,3  %  pada  paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo  ini  paling baik untuk pembentukan fasa kedua. Konsentrasi  antara  Mo  0,3  0,5  %  pada paduan Zr  1%Sn  1%Nb  1%Fe  (x)%Mo baik untuk  pembentukan  presipitat  dan  kelarutan padat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. BENJAMIN,  M.M.A    (1983).  Nuclear Reactor  Materials  and  Application. America, UNR Company Inc.
[2]. HARBOTTLE  J.E.  AND  STRASSER A.A. (1994). Towards Failure-Free Fuel, Fuel  Review  1994:  Design,  Nuclear Engineering International, p 28-30.
[3]. SABOL,  G.P.,  COMSTOCK,  R.J.,  AND NAYAK,  U.P.  (2000).  Effect  of  Dilute Alloys Adidtions of Molybdenum, Niobium,  and  Vanadium  on  Zirconium Corrosion.  In  Sabol,  G.P.  and  Morn, G.D.  Zirconium in the Nuclear Industry. Twelefth  International  Symposium  , ASTM  international,  (p  525).  West Conshohocken, PA
[4]. SUGONDO,  PRIBADI,  S.,  KISWORO, J.,  SUSANTO,  D.A.Y.  (2005).  Sintesis
Paduan  Zr-Sn-Mo  Untuk  Mendapatkan
Bahan  Baru Kelongsong Elemen Bakar
Nuklir.  Jurnal  Teknologi  Bahan  Nuklir,
1(1), 1-14.
[5]. BANERJEE  S.  (2011).  Challenge  in
Materials Science for Advanced Nuclear  Reactor.  Advances  in  Nuclear materials. Mumbai, India.
[6]. SERGENT,  W.  (1980).  Table  of Periodic  Properties  of  Element.  Illinois, Sergen-Welch Scientic Company.
[7]. NIKULINA, A., SHISHOV, S., COX, B., GARZAROLLI,  AND  F.  RUDLING,  P. (2006).  Manufacturing  of  Zr  Nb  Alloys. Advanced Nuclear Technology International, (2  3). Sweden.
[8]. BEN  JAMIN,  L.  (1955).  The  Metallurgy of  Zirconium.  America,  Mc  Graw-Hill Book Company INC
[9]. AMAEV, A.D., ANISIMOVA, J.A.,
NICULICINA,  A.V.,  SAENKO,  G.P., SEDOVA, A.V., AND FIVEESSKY, M.B.
(1972). Corrosion Behavior of Zirconium Alloys in Boiling Water Under Irradiation  .  Proceeding  of  the  4 th International Conference, United
Nation, 10, (p 532). New York.
[10].  TAFFALON,  M.C.,  BARBERIS,  P.,
BRACKET,  J.C.,  MARDON,  J.P.,  AND LEGRAS,  L.  (2005).  Study  of  Nb  and Fe Precipitation in α  phase
Temperature  range  (400  550 o C  in Zr  Nb  Fe  Sn  Alloys.  Journal  of  ASTM
International, 2(4), 81  101.
[11].  SUGONDO  DAN  FUTICHAH  (2005). Karakterisasi Ukuran Kristalit, Regangan  Mikro  Dan  Kekuatan  Luluh Zr1%Sn1%Nb1%Fe  Dengan  Difraksi
Sinar-X.  Jurnal Sains  Materi  Indonesia. 6(2), 18  23.
[12].  SUGONDO DAN ANDI CHAIDIR (2009).  Pengaruh  Temperatur  Anil Terhadap  Jenis  Dan  Ukuran  Presipitat Fasa Kedua Pada Paduan Zr  1%Nb  1%Sn  1%Fe. Jurnal Teknologi Bahan Nuklir, 5(1), 21  29.
[13].  ANONYMOUS, IAEA (1998). Waterside Corrosion of Zirconium alloys in Nuclear Power Plants, Australia