Pengaruh perlakuan panas pada sifat keuletan dan mikrostruktur zircaloy-2

Pengaruh perlakuan panas pada sifat mekanik dan mikrostruktur Zircaloy-2 telah dipelajari pada kisaran suhu antara 250 sampai 650 °C. Sampel zircaloy-2 diperlakukan β-quenching pada suhu 1030 °C selama 30 menit dalam atmosfir gas argon, kemudian didinginkan mendadak dengan air. Setelah β -quenching, beberapa sampel zircaloy-2 diperlakukan thermal aging pada suhu 250, 450 dan 650 °C masing-masing selama 1 -2 jam yang kemudian didinginkan didalam tungku pemanas. Uji takik dan pemeriksaan mikrostruktur dilakukan pada sampel standar zircaloy-2 (sampel asli) dan sampel zircaloy-2 yang mengalami thermal ageing.Data dari uji takik menunjukkan bahwa sifat keuletan dari sampel berubah. Sampel standar masih menunjukkan sifat keuletannya sampai dengan suhu mendekati -60 °C, sedangkan sampel hasil β-quenching hanya mampu menunjukkan keuletannya pada suhu diatas 80 °C. Pada sampel yang telah mengalami thermal ageing setelah β-quenching, sifat keuletannya baru mulai nampak pada suhu sekitar 145 °C. Sampai dengan thermal ageing 450 °C, makin besar suhu ageing suhu keuletannya menjadi makin tinggi.Tetapi pada sampel yang di-ageing pada 650 °C selama 1 jam, sifat keuletannya mulai nampak pada suhu 107 °C. Data yang diperoleh dari hasil pengamatan fraktografi dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) secara umum menunjukkan bahwa bentuk patahannya adalah transgranular dimple fracture. Thermal ageing yang dilakukan setelah quenching tidak merubah bentuk patahan tetapi hanya merubah ukuran dan kedalaman dimple. Pada suhu uji rendah, bentuk patahannya adalah campuran dimple dan cleavage, sedangkan pada suhu uji tinggi bentuk patahannya adalah lebih dominan dimple. Pada pemerikasaan mikrostruktur sampel hasil uji takik dengan menggunakan TEM (Transmission Electron Microscope) menunjukkan bahwa presipitat diduga sangat mempengaruhi sifat keuletan bahan. Makin tinggi suhu aging makin besar diameter presipitat.Oleh karena itu, pergerakan dislokasi selama berlangsungnya uji impak dihambat oleh presipitat, dan fenomena ini dapat menyebabkan material menjadi getas.