SINTESIS PADUAN ALUMINIUM FERO NIKEL SEBAGAI BAHAN

## STRUKTUR CLADDING ELEMEN BAKAR NUKLIR

## M.Husna Al Hasa, Anwar Muchsin, Futichah, Ahmad Paid, Hadi Djaya
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN
Kawasan Puspiptek, Serpong 15314
E-mail: mhalhasa@yahoo.com

## ABSTRAK
SINTESIS  PADUAN  ALUMINIUM  FERO  NIKEL  SEBAGAI  BAHAN  STRUKTUR CLADDING ELEMEN  BAKAR  NUKLIR. Pengkajian  paduan    logam  berbasis  aluminium  ini  dilakukan  untuk pengembangan cladding bahan  bakar  densitas  tinggi  reaktor  riset.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  struktur  fasa,  sifat  kekerasan,  sifat  termal  dan  laju  korosi bahan  struktur cladding setelah  perlakuan  panas.  Paduan  AlFeNi  hasil  sintesis  dengan  kadar  1%Fe  dan  1%Ni  dikenai pemanasan  pada  temperatur  500 o C.  Pemanasan  pada  temperatur  tersebut  dapat  berdampak terhadap  struktur fasa, kekerasan  dan    sifat  termal.    Paduan  AlFeNi  hasil  perlakuan  panas  dilakukan proses  deformasi  termo-mekanik  dengan  perolan  panas.  Selain  itu,  paduan  AlFeNi  hasil  perlakuan panas  dikenai  proses  uji  korosi  menggunakan autoclave pada  temperatur  75 o C,  125 o C  dan  175 o C dengan variasi waktu 216 jam, 432 jam dan 648 jam. Analisis struktur fasa dilakukan berdasarkan pola difraksi sinar x. Pengukuran kekerasan paduan AlFeNi dilakukan dengan menggunakan metoda Vicker. Kapasitas  panas  diukur  menggunakan differential  scanning  calorimetry ,DSC.  Pengamatan mikrostruktur  dilakukan  dengan    metalografik-optikal  dan  SEM.  Analisis  unsur  senyawa  fasa  diamati dengan  EDS.  Laju  korosi  dianalis  secara  metoda  gravimetri.  Hasil  analis  pola  difraksi  menunjukkan hanya  terjadi  pembentukan  satu  buah  fasa  pada  temperatur    500 o C.  Pola  difraksi  sinar  x memperlihatkan kecenderungan pembentukan fasa  (FeAl 3 ) pada temperatur 500 o C.Hasil pengukuran sifat  kekerasan  menunjukkan  paduan  AlFeNi    pada  pemanasan  500 o C  sebesar  45  HV  dan  setelah mengalami  deformasi  termo-mekanik  meningkat  menjadi  51  HV.  Hasil  analisis  kapasitas  panas menunjukan  nilai  kapasitas  panas  paduan  AlFeNi    cenderung  relatif  stabil  hingga  temperatur  450 o C. Hasil  pengamatan  metalografik-optikal  memperlihatkan  mikrostruktur  paduan  AlFeNi  cenderung berbentuk  struktur  butir  granular.  Hasil  pengamatan  dengan  SEM  memperlihatkan  mikrostruktur  butir mengalami  pertumbuhan  terutama  pada  daerah  batas  butir.  Pertumbuhan  pada  daerah  batas  butir tersebut diidentifikasi sebagai pem bentukan senyawa fasa Ө (FeAl 3 ). Paduan AlFeNi cenderung lebih tahan  terhadap  pengaruh  panas  dan  memungkinkan  sifat  termal  paduan  AlFeNi  relatif  stabil.  Laju korosi cenderung meningkat pada temperatur relatif tinggi pada 175 o C setelah waktu 400 jam.
Kata kunci: Sintesis, Paduan AlFeNi, Bahan struktur, Cladding , Elemen bakar nuklir

## ABSTRACT
SYNTHESIS OF ALUMINUM FERRO NICKEL ALLOYS AS CLADDING STRUCTURE MATERIAL FOR NUCLEAR FUEL ELEMENT . Study of aluminum-based alloy was done for the development of high density fuel cladding for research reactor.  This research  aims to know the phase structure, the hardness and termal properties and corrosion rate of fuel cladding after heat-treatment. AlFeNi alloy
of  synthesis  with  1%Fe  and  1%Ni  was  subjected  to  heat-treatment  at  500 o C.  Mentioned temperatures  heating  will  effect  the  phase  structure,  hardness  and  thermal.  AlFeNi  alloy  of  heat- treatment  was  carried  out  deformation  process  by  hot  rolling.  In  addition,  AlFeNi  alloy  of  heat- treatment was subjected to corrosion test by using autoclave at 75 o C, 125 o C and 175 o C with varying time  of 216, 432 and 648  hours. The phase  structure analysis was done based on x-ray diffraction pattern.  The  hardness  of  AlFeNi    alloy  was  measurumed    by  using  Vicker  methode.  Heat  capacity was  measurumed  by  differential  scanning  calorimetry.  The  microstructure  observation  was performed  by  optical  metallography  and  SEM.  Phase  compounds  element  Analysis  was  observed with  EDS.  Corrosion  rate  was  analyzed  with  gravimetric  method.  Results  of  diffraction  pattern analysis  indicated    the  formation  of  phase  compound  at  500 o C.  X-ray  diffraction  pattern  showed tendency  of  the  formation  of  (FeAl 3 )  phase    at  500 o C.  The  hardness  measurement  results  of AlFeNi alloy with heating at 500 o C was about 45 HV and after hot-rolling deformation increased to 51  HV.  Results  of  heat-capacity  analysis  showed  tend  to  relative  stable  up  to  450 o C.  Optical metallographic  observation  result  showed  the  microstructure  tend  to  grain  structure  was  granular formed.  The  observation  by  SEM  shows  the  microstructure  of  grain  growth  especially  at  the  grain boundary region. Growth in the grain boundary region has been identified as compound formation of Ө  (FeAl 3 )  phase.  AlFeNi  alloys  tend  to  be  more  resistant  to  heat  effect  and  allow  the  thermal properties  of  AlFeNi  alloys  relatively  stable.  Corrosion  rate  tends  to  increase  at  a  relatively  high temperature at 175 o C after time 400 hours.
Keywords: Synthesis, AlFeNi alloy, Structure material, Cladding , Nuclear fuel element

## PENDAHULUAN
Paduan logam berbasis aluminium telah digunakan  pada  berbagai  industri,  seperti industri  transportasi  terutama automotive dan pesawat  terbang.  Selain  itu,  paduan  aluminium digunakan  pula  untuk  berbagai  komponen struktur pada instalasi nuklir terutama digunakan sebagai cladding bahan  bakar [1] .  Paduan aluminium  yang  berfungsi  sebagai cladding bahan bakar dalam proses fabrikasi dan iradiasi akan mengalami proses deformasi dan pemanasan.  Selama  proses  fabrikasi  yang melibatkan  pemanasan  pada  temperatur  tinggi dan  proses    iradiasi    memungkinkan cladding pengungkung  bahan  bakar  akan  mengalami perubahan  sifat  bahan.  terutama    struktur  fasa. Selain  itu,  kondisi  tersebut  memungkinkan  pula mempengaruhi  sifat  kekuatan/kekerasan,  sifat termal dan sifat fisis [1] . Perubahan struktur fasa dan  transformasi  fasa  memungkinkan  akan berdampak  terhadap  sifat  kekerasan,  sifat termal    dan  korosi  yang  cenderung  meningkat atau  menurun.  Kondisi  ini  dapat  diketahui dengan melakukan proses perlakuan panas dan
perlakuan  korosi  dalam autoclave berisi  fluida bertemperatur  tinggi  terhadap  bahan cladding berbasis  aluminium.  Perlakuan  panas  pada temperatur tinggi memungkinkan akan memacu terjadi  reaksi  senyawa  logam  intermetalik  Al dengan  Fe  dan  Ni  melalui  proses  difusi [2,3] . Proses  difusi  dalam  perlakuan  panas  tersebut memungkinkan  akan  menghasilkan  senyawa logam  berupa  fasa  ,  fasa  ,  fasa  dan  fasa lainnya [4] .  Fasa  (FeAl 3 )  mulai  terbentuk  pada daerah komposisi 0,04-37 % berat Fe di bawah temperatur  652 o C [5] .    Fasa  ini  merupakan hasil  transformasi  dari  pemaduan  Al  dan  Fe yang  mengikuti  reaksi  fasa eutectic ,  yaitu  L   +  .  Kadar  Fe  dalam  paduan  melebihi  batas larut  padat  di  atas  0,04%  cenderung  akan membentuk fasa  [6,7] .  Fasa  mulai  terberntuk pada  daerah  komposisi  0,04-42  %  berat  Ni  di bawah  temperatur  640 o C.  Fasa  ini merupakan hasil transformasi dari pemaduan Al dan  Ni  yang  mengikuti  reaksi  fasa eutectic , yaitu:  L   +  . Apabila kadar Ni dalam paduan melebihi  batas  larut  padat  di  atas  0,04  %  akan terbentuk fasa  (NiAl 3 ). Besarnya fasa  sangat
dipengaruhi  oleh  tingkat  prosentase  kadar  Ni dalam  paduan.  Kadar  Ni  semakin  tinggi mengakibatkan  semakin  memperbesar    jumlah fasa  dalam  paduan.  Reaksi  fasa  eutectik paduan  aluminium  dan  besi  mulai  terjadi  pada temperatur 652 o C dengan kadar 1,8 % Fe dan membentuk  fasa  padat  +  yaitu  Al+FeAl 3 . Fasa  memiliki  batas  kemampuan  larut  padat ( solid  solubility )  Fe  dalam  fasa α  (Al)  sampai maksimum  0,04%Fe  pada  temperatur  652 o C. Paduan logam AlFeNi memiliki struktur politropik dan  anisotropik,  yaitu  struktur  monoklinik  dan ortorombik.  Kekuatan  dan  ketahanan  korosi bahan  struktur    AlFeNi  sangat  dipengaruhi  oleh pembentukan  struktur  fasa  dalam  paduan. Pembentukan  fasa  sangat  dipengaruhi  oleh unsur  pemadu  dan  kadar  pemadu  dalam paduan.  Pembentukan  fasa  dalam  paduan logam  dapat  terbentuk  apabila  komposisinya terdiri  dari  dua  unsur  atau  lebih  dan  memiliki perbedaan  jari-jari  atom  sehingga  membentuk larutan padat sebagai salah satu fasa. Selain itu, fasa  yang  terbentuk  memiliki  sifat,  ukuran  kisi dan struktur kristal serta titik cair yang berbeda. Unsur  Al,  Fe  dan  Ni  mempunyai  ukuran  atom, jarak  antaratom  dan  juga  bentuk  struktur  kristal yang berbeda. Logam Al memiliki struktur kristal berbentuk  selsatuan  FCC  dengan  parameter kisi  berukuran  4,0496  Å    dan  jarak  antaratom 2,8635  Å.  Logam  Fe  memiliki  struktur  kristal BCC dengan parameter kisi berukuran 2,8664 Å dan  jarak  antaratom  2,4823  Å,  sedangkan logam  Ni  memiliki  selsatuan  FCC  dengan ukuran  kisi  3,52338  Å  dan  jarak  antaratom 2,4919  Å [4] .  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mendapatkan sifat struktur fasa, kekerasan, sifat termal dan  laju  korosi cladding bahan  bakar.
Data  hasil  penelitian  ini  diharapkan  akan bermanfaat  sebagai    data  dukung  untuk pengembangan  bahan  struktur cladding bahan bakar reaktor riset.

## TATA KERJA
Bahan  dalam  bentuk  serbuk  logam aluminium,  Fero  dan  nikel  ditimbang  dengan kadar  yang  telah  ditentukan  menggunakan
neraca  digital  yang  memiliki  tingkat  akurasi tinggi.    Serbuk  aluminium,  fero  dan  nikel  hasil timbang  kemudian  dilakukan  pencampuran menggunakan mixing  machine selama  lima menit  dengan    putaran  1800  rpm  sehingga diperoleh serbuk yang relatif homogen.
Campuran  serbuk  aluminium  dengan  unsur pemadu  1%  Fe  1%Ni  hasil  homogenisasi kemudian dikompaksi menggunakan alat pengepresan.  Pengepresan  serbuk  dengan gaya  sebesar  350  KN  menghasilkan  spesimen berbentuk    lempengan.  Spesimen  hasil  presan tersebut kemudian dilakukan sintesis menggunakan  tungku  lebur  dalam  kondisi  gas inert .  Proses  sintesis  ini  menghasilkan  paduan AlFeNi dalam  bentuk ingot .  Spesimen  Ingot AlFeNi dikenakan  perlakuan  panas  pada temperatur  500 o C  dengan  waktu  pemanasan selama  1,5  jam. Ingot AlFeNi  hasil  perlakuan panas  pada  temperatur  tersebut  di  atas kemudian dilakukan analis, pengujian, pengamatan,  dan  pengukuran.  Analisis  struktur fasa  paduan    AlFeNi  dilakukan  berdasarkan pola difraksi sinar x menggunakan difraktometer sinar  x.  Perubahan  fasa  dimati  menggunakan differential  thermal  analysis ,  DTA.  Analisis kapasitas panas diukur
menggunakan
differential
scanning
calorimetry ,DSC. Pengukuran  kekerasan  sepesimen  AlFeNi dilakukan dengan menggunakan metoda Vicker. Pengamatan  topografi  mikrostruktur  dilakukan secara  metalografi-optik  dan  SEM.  Analisis unsur senyawa logam diamati dengan EDS dan analisis  korosi  dilakukan  berdasarkan  metoda gravimetri.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengamatan  struktur  fasa  berda- sarkan analisis pola difraksi sinar x ditunjukkan pada  Gambar  1.  Pengukuran  sifat  kekerasan paduan AlFeNi dengan metoda Vicker diperlihatkan  pada  Gambar  2.  Analisis    sifat termal  berdasarkan  nilai  panas  jenis  hasil pengukuran DSC ditunjukkan pada Gambar 3. Pengamatan  mikrostruktur  paduan  AlFeNi secara  metalografi-optik  dan  SEM  ditunjukkan
pada Gambar 4 dan 5. Analisis unsur senyawa fasa  pada  dearah  batas  butir  dilakukan dengan  EDS  ditunjukkan  pada  Gambar  6. Analisis  laju  korosi  dilakukan  secara  metoda gravimetri ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 1 memperlihatkan pola difraksi  paduan  AlFeNi  hasil  sintesis  dan perlakuan panas pada temperatur  500 o C yang menghasilkan puncak-puncak fasa  ,  dan  . Puncak  fasa  untuk  masing-masing  bidang hkl  berada  pada  sudut  difraksi  2  antara  35 o - 83 o .  Puncak  fasa  untuk  masing-masing bidang  hkl  berada  pada  sudut  difraksi  2  antara  21 o -78 o .  Puncak  fasa  untuk  masing- masing  bidang  hkl  berada  pada  sudut  2  antara 22 o -52 o . Berdasarkan persamaan BRAGG  dan  PDF  [Anonym,PDF,  2008] dengan panjang gelombang (  cu )=1,542 menunjukkan  bahwa  puncak  fasa  berada pada  sudut  2  sebesar  39 o ,  45 o ,  65 o ,  78 o ,  83 o dan 99 o pada masing-masing bidang hkl, yaitu 111, 200, 220, 311, 222 dan 400. Puncak fasa  berada pada sudut 2  sebesar 22 o , 26 o , 41 o , 43 o , 44 o , 47 o , 64 o , 66 o dan 78 o . Puncak fasa  berada pada sudut 2  sebesar 22 o , 24 o ,25 o ,29 o ,  35 o ,  36 o ,37 o ,  41 o ,  43 o ,45 o ,46 o , 47 o dan  52 o .  Gambar  1    memperlihatkan  pola difraksi  paduan  AlFeNi  hasil  sintesis  dan perlakuan  panas  yang  menghasilkan  puncak- puncak fasa  pada sudut 2  berkisar antara
39 o , 45 o , 65 o , 78 o ,82 o dan puncak fasa  pada sudut 2  berkisar antara 26 o , 28 o dan 44 o , 66 o , 68 o sedangkan  puncak  fasa  pada  sudut  2  berkisar  35,  52 o .  Besaran  sudut  2  untuk puncak  fasa  ,  dan  pada  pola  difraksi Gambar 1 cenderung mendekati sama dengan besaran  sudut  2  pada  PDF  dan  hasil perhitungan  dengan  persamaan  BRAGG. Sementara  itu,  fasa  dan  menunjukkan lebih  dari  3  puncak,  sedangkan  fasa  hanya memiliki  3  puncak.  Kondisi  ini  menunjukkan bahwa struktur fasa yang terbentuk merupakan  fasa  ,  dan  .  Fasa  merupakan  aluminium(Al),  fasa  adalah senyawa  FeAl 3 dan  fasa  merupakan senyawa  NiAl 3 .  Pembentukan  fasa  dan  ini merupakan  proses    reaksi  antara  Fe  dan aluminium  yang  terjadi  akibat  rejeksi  dari larutan padat aluminium yang melebihi kemampuan larut-padat dalam struktur fasa  . Rejeksi  ini  terjadi  karena  kelarutan  atom  Fe dan  Ni  dalam  struktur fasa  telah  melampaui batas  yang  diizinkan,  yaitu  melibihi  di  atas 0,04% Fe dan 0,04% Ni [6] sehingga aluminium bereaksi  mengikat  Fe  dan  Ni  membentuk senyawa FeAl 3 serta NiAl 3 .
Gambar 1.  Pola difraksi sinar x paduan AlFeNi pada temperatur pemanasan 500°C
Sifat kekerasan paduan AlFeNi setelah  mengalami  perlakuan  termo-mekanik ditunjukkan  pada  Gambar  2.  Sifat  kekerasan cenderung  relatif  stabil  tidak  mengalami perubahan  yang  berarti  setelah  mengalami perlakuan  panas  pada  temperatur    500 o C. Kondisi  ini  dimungkinkan  karena  pemanasan selama waktu 1,5 jam pada  temperatur 500 o C belum  mengakibatkan  terjadinya  perubahan sifat mekanik yang besar. Hal ini menunnjukkan  bahwa  paduan  AlFeNi  masih dalam  keadaan  proses  r ecovery dan  belum mengalami  dominasi  proses  rekristalisasi  atau grain growth . Sifat kekerasan paduan Aluminium hasil sintesis dalam bentuk paduan AlFeNi sekitar 45 HV.  Sifat kekerasan paduan AlFeNi cenderung relatif tinggi karena diakibatkan oleh pembentukan senyawa logam.  Pembentukan  senyawa  logam  ini diperlihatkan  oleh  data  hasil  analisis  pola difraksi  sinar  x  pada  Gambar  1.  Senyawa logam  dalam  bentuk fasa  kedua,  seperti    fasa
 (FeAl 3 )  cenderung  akan  memberi  kontribusi meghambat  pergerakan  dislokasi.  Pergerakan dislokasi  yang  terhambat  oleh  senyawa  fasa kedua  akan  mengakibatkan  memperkuat  dan memperkeras logam. Kondisi ini dapat dijelaskan bahwa pembentukan senyawa logam dalam  bentuk  fasa  kedua  akan  mempengaruhi sifat logam yang cenderung akan meningkatkan sifat  mekaniknya.  Sementara  itu,  paduan AlFeNi  setelah  mengalami  deformasi  perolan panas  menunjukkan  terjadi  peningkatan  sifat kekerasan menjadi 51 HV. Hal in dimungkinkan  karena  terjadi  peningkatan kerapatan  dislokasi  akibat  proses strain hardening .
Gambar 2. Sifat  kekerasan paduan AlFeNi pada kondisi TPP (1), PP (2) dan HR (3). TPP=tanpa perlakuan panas, PP=Perlakuan panas, HR= hot rolling .
Variasi panas jenis paduan AlFeNi pada berbagai  temperatur  ditunjukkan  pada  Gambar 3.  Nilai  panas  jenis  paduan  AlFeNi  relatif  lebih
tinggi dan cenderung semakin meningkat seiring kenaikan  temperatur  mulai  50 o C  hingga  450 o C yang  diperlihatkan  pada  Gambar  4.  Hal  ini
1 3 5 7 9 11 13 15 50 100 150 200
250 300
350 400 450 Temperatur, C P a n a s J e n is ( C p ), J /g C ( 1 0 E -1 ) Al1Fe1Ni menunjukkan bahwa kenaikan temperatur paduan  AlFeNi  relatif  lebih  lambat  dan  lama. Keadan ini menunjukkan bahwa paduan AlFeNi relatif lebih tahan terhadap pengaruh panas dan memungkinkan  sifat  termal  paduan  AlFeNi relatif  lebih  stabil.  Sifat  termal  paduan  AlFeNi tampak tidak mengalami perubahan yang berarti meskipun  pada  temperatur  yang  lebih  tinggi hingga  pada  temperatur  250 o C.  Nilai  panas jenis  paduan  AlFeNi  cenderung  menurun  pada temperatur  diatas  250 o C  hingga  325 o C  dan diatas  temperatur  tersebut  nilai  panas  jenis meningkat
kembali.
Keadaan
ini    dimungkinkan  karena  di  atas  temperatur 325 o C  menunjukkan  bahwa  terjadi  perubahan kondisi  sifat  paduan  yang  diakibatkan  oleh adanya senyawa fasa.
Gambar 3. Variasi panas jenis paduan AlFeNi terhadap perubahan temperatur
Mikrostruktur  paduan  AlFeNi  dengan kadar  1%Fe  1%  Ni  hasil  perlakuan  panas diperlihatkan  pada  Gambar  4.    Gambar  4 memperlihatkan  paduan  AlFeNi  hasil  perlakuan panas  pada  temperatur  500 o C  dengan  struktur butir dendrit yang cenderung berbentuk granular dengan  struktur  fasa  terdiri  dari  fasa  dan  . Fasa  yang  terbentuk  pada  paduan  AlFeNi merupakan rejeksi dari larutan padat aluminium bila  kadar  Fe  atau  Ni  yang  terkandung  dalam paduan  tersebut  melebihi  kemampuan  larut- padat  fasa  -Al.  Mikrostruktur  paduan  AlFeNi yang  tampak  pada  Gambar  4    memperlihatkan kecenderungan  perubahan  struktur  butir  yang
bertransformasi  membentuk  struktur  butir  yang memanjang.  Kondisi  ini  dimungkinkan  karena dipacu  oleh  terjadinya  proses  transformasi  fasa yang  mengarah  ke  struktur  fasa  dan  yang cenderung  membentuk  dua  fasa,  seperti ditunjukkan  pada  Gambar  5.  Pembentukan struktur  fasa  yang  dipacu  oleh  energi  pada temperatur  relatif  tinggi  ini  akan  berdampak pada  struktur  butir,  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 5.
25 μm
Gambar 4. Topografi mikostruktur paduan AlFeNi dengan Mikroskop optik
Topografi mikrostruktur hasil pengamatan  dengan  SEM  ditunjukkan  pada Gambar 5. Gambar 5 memperlihatkan mikrostruktur  dengan  pembesaran  1.000  x, 2000  x  dan  5.000  x  yang  diamati  pada  daerah titik  tertentu.  Gambar  5  a  memperlihatkan struktur  butir  yang  cenderung  berwarna  gelap dan terang. Daerah berwarna terang teridentifikasi  sebagai  fasa  dan  daerah berwarna  gelap  diidentifikasi  sebagai  senyawa fasa  logam.  Sementara  itu,  pada  pembesaran 2000x  tampak  daerah  batas  butir  cenderung berwarna  gelap  dan  berbentuk  serat-jarum memanjang.  Serat-jarum    pada  batas  butir tampak  tumbuh  memanjang  dan  daerah  batas butir    ini  merupakan  awal  pembentukan senyawa fasa logam. Senyawa fasa logam yang terbentuk  dimungkinkan  adalah  fasa  dan  . Fasa  dan  ini  merupakan  senyawa  logam FeAl 3 dan NiAl 3 . Hal ini  sebagaimana diperoleh dari  hasil  analisis  pola  difraksi  sinar-x  yang diperlihatkan pada Gambar 1. Gambar mikrostruktur  dengan  pembesaran  5.000  x akan.
tampak  lebih  jelas  bentuk  topografinya  dan bentuk serat-jarum seperti rambut tumbuh yang memanjang
Analisis  kualitatif  dan  semi quantitatif dengan EDS ( Electron Dispersif X-Ray
Spectrophotometer )  terhadap  paduan  AlFeNi ditunjukkan  pada  Gambar  6.  Analisis  EDS daerah  yang  berbentuk  serat-jarum    pada mikrostruktur  dengan  pembesaran  5000x  pada Gambar  6  menunjukkan  terkandung  unsur  Al, Fe dan Ni. Analisis semi quantitatif pada daerah titik tersebut memperlihatkan terdapat persentase  Al  sekitar  94,21%,  Fe  sebesar 3,13%  dan  Ni  sejumlah  2,66%.  Kondisi  ini memungkinkan  memacu  terjadinya  proses pembentukan  senyawa  logam  membentuk  fasa  dan  . Fasa  dan  diidentifikasikan sebagai senyawa  logam  FeAl 3 dan  NiAl 3 .  Identifikasi senyawa logam ini juga didukung oleh data hasil analisis  difraksi  sinar  x  yang  memperlihatkan adanya  puncak  pola  difraksi  senyawa  logam FeAl 3 dan  NiAl 3 ,  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 1.
1000 x
2000 x
5000 x
Gambar 5. Topografi mikrostruktur paduanAlFeNi dengan SEM
Gambar 6. Spektrum EDS paduan AlFeNi stoikhiometrik
Gambar  7  memperlihatkan  tingkat  laju korosi paduan AlFeNi dalam fluida air bertemperatur  tinggi  pada  75 o C,  125 o C  dan 175 o C  dengan  variasi  waktu 216  jam,  432 jam dan  648  jam.  Gambar  7  memperlihatkan  laju korosi  paduan  AlFeNi  semakin  meningkat dengan semakin tinggi temperatur fluida. Selain itu, laju korosi cenderung meningkat pula seiring dengan  semakin  lama  waktu  keberadaan paduan AlFeNi dalam fluida tersebut. Gambar 7
menunjukkan  pada  temperatur  fluida  75 o C  laju korosi  relatif  rendah  dan  cenderung  meningkat dengan semakin lama waktunya. Pada temperatur  fluida  125 o C  laju  korosi  meningkat dan  relatif  stabil  setelah  waktu  432  jam. Sementara  itu,  pada  temperatur  fluida175 o C laju  korosi  relatif  lebih  meningkat  daripada temperatur  fluida  75 o C  dan  125 o C.  Laju  korosi paduan  AlFeNi  cenderung  semakin  tinggi dengan  semakin  lama  waktu  keberadaannya dalam fluida.

## Gambar 7. Laju korosi paduan AlFeNi dalam fluida temperatur tinggi

## SIMPULAN
Sifat  mekanik  dan  termal  paduan
AlFeNi hasil sintesis dan perlakuan panas relatif stabil. Sifat kekerasan paduan AlFeNi cenderung meningkat setelah mengalami proses  deformasi  termo-mekanik  mencapai  51 HV.  Paduan  AlFeNi  relatif  lebih  tahan  terhadap pengaruh panas dan memungkinkan sifat termal paduan  AlFeNi  relatif  lebih  stabil.  Struktur  fasa paduan AlFeNi relatif lebih didominasi oleh fasa  (Al)  dan  fasa  (FeAl 3 ).  Laju  korosi  paduan AlFeNi relatif rendah dan stabil pada temperatur 75 o C  dan  125 o C.    Laju  korosi  cenderung meningkat  pada  temperatur  relatif  tinggi  pada 175 o C setelah waktu 400 jam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  berbagai  pihak  atas  bantuan  dan dukungan    terhadap  kelancaran  penelitian  ini baik  secara  langsung  maupun  tidak  langsung sehingga  menghasilkan  tulisan  dalam  bentuk makalah ini.

## DAFTAR PUSTAKA
1.  ALH ASA,  M.H.,  (2008),  “ Peningkatan
Sifat  mekanik  Bahan  Struktur  Paduan Aluminium Fero Nikel Dengan Penguatan  Fasa    Kedua  Dan  Struktur
Butir” ,  Jurnal  Ilmiah  daur  Bahan  Bakar
2.  Nuklir, URANIA, Volume 14 No.1, hal.1- 10.
3.  RAYNOR,  GV.,  RIVLIN,  GV.,  (1988), Phase  Equilibria  in  iron  Ternary  Alloy ,  , The institute of Metals, New york.
4.  PETZOW,  G.,    EFFENBERG,  G., (1992), Ternary  Alloy  AlFeNi ,  Vol.15, Germany: ASM,    International.
5. AL  HASA,  M.H.,  (2007),  “ Formasi  fasa dan Mikrostruktur Bahan struktur Paduan  Aluminium  Fero-Nikel  Hasil proses  sintesis” ,  Jurnal  Ilmiah  daur Bahan  Bakar  Nuklir,  URANIA,  Volume 13 No.3, hal.99-107.
6.  MONDOLFO,  L.F,    (1976), Aluminium Alloys, Structure and Properties , London, hal.532-533. 7.  Anonym, PDF Card, International Center For data Diffraction, 2008
8.  ASTM, American Society for testing and Materials,  (1992), Annual  Book  of ASTM Standards. Section 3, Vol. 03.02. Philadelphia:ASTM.