Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan don Teknologi Bahan'99Serpong, 19 -20 Oktober 1999 ISSN 1411-2213

ANALISIS TEKSTURPADUAN LOGAM ALUMINIUM BENTUK PELAT

Adolf Asih S,YatRo,Epung S.Bahrum, Junaedi, Imam WPuslitbang Iptek BOOan-BATAN, Kawasan Puspiptek, Serpong

ABSTRAK

Analisis Tekstur Paduan Logam Aluminium Bentuk PelatAnaiisis Tekstur Paduan Logam Aluminium BentukPelat. TelOOdilakukan analisis tekstur paduan logam berbentuk pelat. Pada penelitian ini digunakan paduan aIumunium berbentukserbuk clan 5 buOOkubus dengan ukuran 8 x 8 x 8 mm3. Serbuk paduan ini tanpa dianil, tiga buOOkubus dianil pada temperatur200 .C masing-masing selama I jam,S jam clan 20 jam, terakhir 2 buOOkubus dianil selama 5 jam pada temperatur 300 .C daD400 .C. Pengukuran tekstur dilakukan dengan menggunakan difraksi sianr-x yang ada di BTF, PPSM, BAT AN, Serpong memakaimetode gambar kutub invers. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa untuk arOOnormal memiliki kecenderungan kearah [311]daD untuk arOOcanai mengarOOke [110] dengan semakin lamanya waktu ani\. Sedangkan dengan semakin tingginya temperatur anilmemiliki kecenderungan mengarah ke [311].

\\

Texture analysis of plate aluminium alloys. It was done texture analysis of plate aluminium alloys. In this

experiment was used powder of this alloy and 5 pieces cube with size 8x8x8 mm3. The powder was not anealed, 3 pieces cubewere anealed at temperature 200.C for along 1hour,S hours and 20 hors respectively, finally 2 pieces cube were anealed for along5 hours at temperature 300.C and 400.C respectively. Texture measurement was done using x-ray difraction at BTF, PPSM,BAT AN, Serpong with inverse pole figure. The result showed that the direction oftexture at normal direction has trend to [311]and the direction oftexture at rolled direction has trend to [110] at anealed more longer. At more higher temperature anealed, itswere have trend still constan at [311].

ABSTRACT

Kata Kunci : Kutub inversi, Anil, Paduan aluminium.

PENDAHULUAN

Paduan logam yang paling sering digunakan dalamindustri dewasa ini adalah berbentuk pelat. Yang seringdijumpai adalah paduan logam aluminium yang berbetukpelat, karena bahan ini memiliki sifat-sifat yang cukupbaik yaitu : Tingan, mudah dibentuk, tahan korosi daDstress [1,2]. Umumnya bahan untuk industri OOalahbahanyang berbentuk polikristal. Demikianjuga paduan logamaluminium bentuk pelat adalah bahan polikristal yangkadang kala orientasi kristalnya memiliki arab tertentuat au tekstur. Tekstur erat kaitannya dengan sifatanisotropi bahan, sehingga tekstur menarik untukdipelajari. Sifat anisotropi secara tidak langsung dapatdiperoleh melalui pengukuran vola tekstur bahan paduanlogam aluminium berbentuk pelat yang diperoleh denganmenggunakan teknik difraksi sinar-x [3].

Pada penelitian ini digunakan bahan paduanlogam aluminium berbentuk pelat dengan tebalS rom yangdiperoleh daTi IPTN Bandung. Bahan ini dibagi menjadi6 bagian. Satu bagian dibuat serbuk dan sisanya dibuatberbentuk kubus dengan ukuran S x S x S mm3. Tiga buahkubus dianil (dipanaskan) pOOatemperatur 200.C masing-masing selama I jam, 5jam daD20jam. Kemudian dUBbuah kubus lagidianilpada temperatur300 .C dan 400 .Cselama 5 jam. Pola tekstur diperoleh dengan carR

...r

melakukan pengukuran pola difraksi dari serbuk daD limabuah paduan logam aluminium bentuk pelatmenggunakan sinar-x dengan metode refleksi. Polatekstur ditunjukkan dalam gambar kutub invers (00 I).

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwapaduan logam alumunium bentuk pelat yang dianil padatemperatur 200 .C, untuk arah nomal memiliki kecen-derungan kearah [311] daD untuk arab canai mengar,ahke [110] dengan semakin lamanya waktu anil. Untuk arahnormal semakin tinggi temperatur anil, yaitu 300 .C daD400 .C, tekstur tidak berubah yaitu mengarah ke [311],tetapi untuk arah canai tekstur semakin mengarah ke [311].

TEORI

Metode yang digunakandalam penentuan teksturpaduan logam aluminium bentuk pelat adalah metodeinverspolefigure menggunakandifraksisinar-x.Didalammetode ini akan dibandingkan intensitas daTipuncak-puncak Vola difraksi cuplikan serbuk paduan logamaluminium bentuk pelat dengan intensitas daTipuncak-puncak pola difraksi cuplikan pelat daTi bahan ini.Perbandingan tersebut biasa disebut nilai koefisientekstur (TC) sepertiyang ditunjukkan dalam persamaan

Analisis Tekstur Paduan Logam Aluminium Bentuk Pelot (Adolf Asih S.)

sebagai berikut [4-6] :dengan TC = nilai koefisien tekstur

!(ilk!)

!,(hk!)TC =I /I !(hk!)-2:-n I !'(ilk!)

!(ilk!) = intensitas cuplikan berbentukkubus untuk bidang (hkl)

!'(ilk/)= intensitas cuplikan berbentukserbuk untuk bidang (hkl)

n = banyaknya puncak pola difraksisinar-x yang diamati

BAHAN, ALA T DAN TAT A KERJ A

Bahan daD alat

Bahanyangdigunakandalampenelitianiniadalahpaduan logam aluminium bentuk petal dengan tebal 8mm yang diperoleh daTi IPTN Bandung. Sedangkanperalatan yang digunakan adalah difraktometer sinar-xyang acta di BTF-PPSM-BA TAN, tungku pemanas,pencatat waktu, penjepit, kikir, gergaji, perekat, ayakandaDampelas.

2.2. Tata kerja

Pacta penelitian ini acta dua bentuk cuplikan yangdigunakan. Pertama, cuplikan yang berbentuk serbukdiperoleh dengan cara mengikir bagian ujung dari bahanpaduan logam aluminium bentuk petal menggunakan alatkikir daDkemudian ditampung pacta sehelai kertas bersih.Sedangkan yang kedua adalah cuplikan berbentukpetal (khususnya kubus). Cuplikan berbentuk kubusdiperoleh dengan cara paduan logam aluminium bentukpetal dipotong sebanyak 5 buah dengan masing-masingberukuran 8 x 8 x 8 mm3 dengan identifikasi seperti yangditunjukkan dalam Gambar I.

Arahformal

Arahcanai

Gambar 1. Preparasi cuplikan berbentuk kubus.

Cuplikan yang berbentuk serbuk ini diayak.Sedangkan semua cuplikan yang berbentuk kubusdiampelas untuk menghilangkan oksida daDkemudiandianildengankondisi anil sepertiyang ditampilkandalamTabel I di bawah ini. Kemudian untuk menghilangkanoksidaakibatpemanasan(anil)cuplikanberbentuk kubusdiampelas.

Tabel I. Kondisi anil cuplikan paduan logam

Untuk mengetahui pengaruh temperatur daDlamanya anil, semua cuplikan diambil pola difarksimenggunakansinar-x. Khususcuplikanberbentuk kubusdiambil pola difraksi pactasisi (arah) normal daDcanaLSkema pengukuran pola difraksi sinar-x dari cuplikanditunjukkandalamGambar2.

detektor

II

cuplika-'-'-'-"-

Gambar 2. Skema pengukuran rota difraksi.

Langkah terakhir menghitung nilai koefisientekstur untuk masing-masing cuplikan pactaarab normaldaDcanai dengan menggunakan persamaan I. Konturteksturdiperolehdengan caramemplotkan nilai koefisientekstur kedalam gambar kutub standar (001). Kemudiandilakukan analisis teksturnya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

N ilai koefisien tekstur ditampilkan dalam Tabel2 daDTabel 3 di bawah ini.

Tabel 2. Nilai koefisien Tekstur Arah Normal.

1C'Y

Kondisi anilNo Tem peratur Waktu

1. 200°C 1 jam2. 200°C 5 jam3. 200°C 20 jam4. 300°C 5 jam5. 400°C 5 jam

200'C 300'C 400'Chkl 1iam 5iam 20iam 5 jam 5 jam

111 0,379 0,337 1,317 0,507 0,859200 1,718 0,799 0,421 0,358 0,618220 0,789 1,161 0,613 1,016 0,802311 1,113 1,702 1,649 2,119 1,721

Prosiding Pertemuan llmiah llmu Pengetahuan dun Teknologi Bahan '99Serpong, 19 -20 Oktober 1999 ISSN 1411-2213

Tabel 2. Nilai koefisien Tekstur ArOONormal.

Dari Tabel2, nilai koeftsien tekstur terbesar untukarab normal terjadi pacta euplikan yang dianil pactatemperatur 300°C selama 5 jam. Sedangkan untuk arabeanai yang terlihat pacta Tabel3 nilai koefisien tertinggiterjadi pacta euplikan yang dieanai pacta 200°C selama 20jam.

Namun hila penghitungannilaikoeftsienteksturdilakukanpactatemperatur anil200°C, maka hasil konturtekstur untuk arah normal ditampilkan seperti dalamGambar 3. Pacta awalnya dengan waktu pemanasanselama 1jam, tekstur mengarah ke [100], ditunjukkandalam Gambar 3.a. Tetapi semakin lama waktu anilnyamaka tekstur berubah mengarah ke [3I 1], ditunjukkandalamGambar3.b daD3.e.

(OJ!I) (OJ!I) (,!,I)

(IIXI)IQ

Gambar 3. Kontur tekstur arOOnormal, dianil 200.C (a) I jam,(b) 5 jam dan (c) 20 jam.

Sedangkan untuk arab eanai, kontur tekstur daripactum logam aluminium bentuk pelat yang dieanai pactatemperatur 200°C ditunjukkan dalam Gambar 4. Pactadasamya tekstur dari ketiga gambar kutub ini tidakberubah yaitu tetap mengarah ke [110]. Namun terlihatbahwa semakain lama waktu anilnya maka semakin kuattekstur mengarah ke [110]. Ini menunjukkan bahwa sifat

(,!,I) (001) (,!,I)

(101

a b c

Gambar 4. Kontur tekstur arOO can ai, dianil 200"C (a) Ijam, (b) 5 jam dan (c) 20 jam.

anisotropi dari bahan paduan logam aluminium bentukpelattidakberubahhilapactumlogamaluminiuminidianilpactapactatemperatur 200°Cdenganwaktuanil yangsemakinlama.

Bila pengukuran dilakaukan pacta temperaturyang lebih tinggi,maka kontur tekstur untuk arab normalditampilkandalamGambar5dan arabeanaidalamGambar6. Untuk arab normal pacta dasarnya tekstur tidakmengalami perubahan yaitu mengarah ke [311], sepertiyang ditunjukkan dalam Gambar 5. Tetapi hal ini sedikitberbeda dengan arab eanai, mula-mula tekstur mengarahke [110] pactatemperatur anil200°C sepertiyang terlihatpactaGambar 6.a. semakin tinggi temperatur anil tektursemakin mengarah ke [311] yang ditunjukkan Gambar6.b daD6.e. Dari kondisi ini menunjukkan bahwa sifatanisotropi tidak berubah dengan semakin naiknyatemperaturanil.

..,. IIIP. I..

I"It~

I"It..

"~ "III 1'l1li

a b c

Gambar 5. Kontur tekstur arah normal, dianil 5 jam(a) 200 "C, (b) 300 .C dan (c) 400 .C.

(110)0,6

I,!I) "")I.,')

1'0'

I'DD),-It

a b c

Gambar 6. Kontur tekstur arah calIRi, dianil 5 jam(a) 200 "C, (b) 300 .C dan (c) 400 "C.

KESIMPULAN

(110)~6

Dari hasil penelitian di alas dapat disimpulkansebagai berikut :1. Pactatemperaturanil200 °Cuntuk arab normal, tektur

bahan ini semakin lama dianil semakin mengarah ke[311], tetapi untuk arab eanai tekstur semakin kuatmengarahke [110].

2. Untuk arab nomal semakin tinggi temperatur aniltekstur tidak berubah yaitu mengarah ke [311], tetapiuntuk arab eanai tekstur semakin mengarah ke [311].

20QoC 30QoC 40QoChkl 1iam 5iam 20iam 5iam 5iam

111 1,002 0,306 0,533 0,426 0,445200 0,914 0,000 0,596 0,695 0,106220 1,195 2,291 2,601 1,377 1,638311 0,888 1,402 0,270 1,501 1,811

Allalisis Tekstur Paduall Logam Alumitlium Belltuk Pelat (Adolf A.villS.)

UCAP AN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada BapakDR. Abarrul Ikram selaku Kepala Instalasi SpektrometriNeutron atas diperkenankannya penelitian ini dibiayaidari dana Ogren. Juga, penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. Mohtar, MT atas diskusinya,Bapak Drs. Bambang Hem P atas ijinnya menggunakanfasilitas sinar-x dan Bapak Agus Sunardi atas bantuan-,nya. Terakhir penulis mengucapkan terima kasih kepadasemua star daD teknisi ISN yang telah memberi dorongan

sehingga penelitian ini bisa terwujud.

DAFTARACUAN

[1]. Tata Surdia dan Sinroku Saito, Pengetahuan BahanTeknik, PT Pradnya Paramita, Jakarta, CetakanKetiga,(1995).

[2]. Winenger, lE., Measurement of CrystallogaphicTexture at Chalk River Nuc:lear Laboratories,AECL-5626,Ontario,(1977).

[3]. Cullity,B.D.,ElementofX-ray Diffraction,Addition-WesleyPublishing Company Inc., (1959).

[4]. Mobtar, Gunawan, "Kecenderungan OrientasiKristalit Ferit Pasaran Dengan Kode WarnaH!jau", Proceedings Seminar Seperempat AbadReaktor Nuklir Mengabdi Ilmu Pengetahuan datITeknologi,PPTN-BATAN, Bandung (1989)227.

[5]. Mohtar dkk., Kecenderungan Orientasi KristalitBaja Silikon Inti Transfomator", ProceedingsSeminar Reaktor Nuklir dalam Pene/itian SainsdatI TeknologiMenu}uEra TinggalLandas, PPTN-BATAN,Bandung(1991)382.

[6]. Epung Saeful Bahmm dkk., Texture Kawat PaduanAluminium,ProsidingPertemuanIlmiahSainsMateriIII,PPSM-BATAN,Serpong(1998)86.