The Study of Manufacturing and Ingot Characterization of U-Zr Alloys

Masrukan,

doi:10.4028/www.scientific.net/amm.376.23

Cited by 2 publications

(3 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…As the temperature increases even higher, the precipitation remains in the stable bcc band-like structure, but the separated uranium begins to change from bcc to a more liquid state. The band-like atomistic configuration shows the thermodynamic driving force to the lamellar [1][2][3] and acicular [5,7,8,46,47,50,51] microstructures observed experimentally and shown in Fig. 1a and Fig.…”

Section: Uranium-rich Compositionsmentioning

confidence: 68%

Atomistic mechanisms of morphological evolution and segregation in U-Zr alloys

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

In many metallic alloys, complex microstructures form as a consequence of local atomic ordering that depends on the processing path. This research uses an atomistic approach to study microstructural morphology and evolution in order to investigate how temperature and alloy concentration affect ordering. A semi-empirical Modified Embedded Atom Method (MEAM) is used in conjunction with molecular dynamics (MD) and Monte Carlo (MC) simulations to investigate the properties and equilibrium configurations of the high temperature body-centered-cubic (bcc) uranium-zirconium (U-Zr) alloys. Atomic simulations conducted with the MEAM potential show the thermodynamic driving force to the lamellar structure for the melt-casted U-rich alloys and the finely acicular microstructure of the water quenched U-rich alloys. In addition, when the U-rich U-Zr alloy is equilibrated at a lower temperature, the lamellar/acicular microstructures begin to spheroidize, as observed in experiments. In the intermediate Zr concentration region, the ordering seen is able to facilitate the structure to the partially ordered δ-UZr 2 phase seen experimentally. Lastly, the Zr-rich region is able to successfully show the thermodynamic driving force to the acicular, Widmanstätten, and martensitic needles type microstructures observed experimentally. These simulations are able to successfully replicate some of the fundamental thermo-physical and microstructural characteristics following fabrication and irradiation of the U-Zr metallic fuels.

show abstract

Section: Uranium-rich Compositionsmentioning

confidence: 68%

Atomistic mechanisms of morphological evolution and segregation in U-Zr alloys

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Pengembangan bahan bakar PWR baik UO2 maupun jenis yang lain dilakukan untuk meningkatkan unjuk kerja melalui peningkatan burn up (derajat bakar) karena dengan meningkatnya burn up maka akan menurunkan kebutuhan bahan bakar baru per energi yang dihasilkan [1] . Penggunaan bahan bakar paduan U-Zr telah lama digunakan secara luas, seperti untuk bahan bakar reaktor TRIGA (Training Isotop by General Atommic) dalam bentuk U-ZrHx, Advance Boiling Water Reactor (ABWR), FBR (Fast Bredeer Reaktor) dan EBR (Experiment Breeder Reactor) yang mana dibuat dalam bentuk campuran antara U, Pu dan Zr [2,3] .…”

Section: Pendahuluanunclassified

“…Oleh karena pada pengukuran dengan auto pycnometer yang mempunyai volume lebih kecil dan apabila digunakan untuk membagi berat sampel yang sama maka akan menghasilkan nilai densitas yang lebih besar. Hasil tersebut bila dibandingkan dengan hasil pengukuran densitas pada pembuatan pelet sebelum disinter (green pellet) yang pernah dilakukan di Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir dengan hasil yang tidak berbeda, yakni untuk pelet yang diukur secara manual diperoleh nilai densitas sebesar 6,7052 g/cm 3 sedangkan dengan menggunakan auto pycnometer diperoleh nilai densitas sebesar 10,43 g/cm 3 [2] . Gambar 3.…”

Section: A Pengujian Densitas Pelet Mentah (Green Pellet)unclassified

PENGARUH PROSES SINTERING TERHADAP PERUBAHAN DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PELET U-ZrHx

Masrukan

Mujinem

2016

urania

View full text Add to dashboard Cite

ABSTRAK PENGARUH PROSES SINTERING TERHADAP PERUBAHAN DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PELET U-ZrHx.Proses sintering pelet bahan bakar U-ZrHx dilakukan untuk memperoleh densitas yang lebih tinggi dari pelet sebelum disinter. Mula-mula dibuat pelet U-ZrHx dari kandungan Zr berturut-turut sebesar 35%, 45% dan 55% berat. Proses sintering dilakukan selama 1 jam pada temperatur yang bervariasi 1100 °C, 1200 °C dan 1300 °C dengan laju kenaikan temperaur 2 °C/menit, kemudian diturunkan temperaturnya dengan laju penurunan temperatur 10 °C/menit hingga temperatur kamar. Pelet U-ZrHx yang telah disinter selanjutnya dikenai berbagai pengujian, antara lain dimensi, densitas, kekerasan, dan mikrostruktur. Pada pengujian densitas terlihat bahwa pada komposisi Zr yang sama tetapi temperatur sintering yang semakin tinggi maka terjadi kenaikan nilai densitas. Apabila dilihat pada temperatur sintering yang sama dan kandungan Zr yang semakin tinggi maka densitas yang diperoleh semakin rendah. Hasil pengujian kekerasan mikro menunjukkan bahwa pada komposisi tetap Zr sebesar 35% dan 55% yang disinter pada temperatur sintering yang semakin tinggi maka semakin tinggi kekerasannya, kemudian menurun bila temperatur sintering naik. Apabila dilihat hasil pengujian pada temperatur sintering tetap tetapi kandungan Zr berbeda maka terlihat dari kandungan Zr 35% (U-35ZrHx) menjadi 45% (U-45ZrHx) terjadi kenaikan kekerasan, dan akan menurun pada kenaikan kandungan Zr menjadi 55% (U-55ZrHx). Sementara itu, dari hasil pemeriksaan mikrostruktur menunjukkan bahwa pada kompsisi Zr tetap tetapi temperatur sintering semakin tinggi, maka jarak antar serbuk semakin rapat. Apabila dilihat dari temperatur sintering tetap tetapi komposisi Zr yang semakin tinggi, maka terlihat bahwa semakin tinggi komposisi Zr semakin berkurang kerapatan jarak antar serbuk di dalam pelet. Dapat disimpulkan bahwa proses sintering pelet akan menaikkan densitas, kekerasan, dan kerapatan jarak antar serbuk. Kondisi optimum dicapai pada proses sintering pelet dengan komposisi Zr 45% (U-45ZrHx) yang disinter pada temperatur 1200 °C. Pada kondisi tersebut pelet sinter mempunyai densitas sebesar 8,673g/cm 3 , kekerasan sebesar 661 HVN tanpa mengalami keretakan.

show abstract

The Study of Manufacturing and Ingot Characterization of U-Zr Alloys

Cited by 2 publications

References 3 publications

Atomistic mechanisms of morphological evolution and segregation in U-Zr alloys

Atomistic mechanisms of morphological evolution and segregation in U-Zr alloys

PENGARUH PROSES SINTERING TERHADAP PERUBAHAN DENSITAS, KEKERASAN DAN MIKROSTRUKTUR PELET U-ZrHx

Contact Info

Product

Resources

About