Prosiding Pertemuan Ilmiah gains Materi 1996

Pembentukan Tekstur Plat Baja Karbon Sangat RendahBasil Deformasi Dingin yang Berbeda daD Anif

Ramli Sinaga2

ABSTRAKPEMBENTUKAN TEKSTUR PLAT BAJA KARBON SANGAT RENDAH BASIL DEFORMASI DINGIN

YANG BERBEDA DAN ANIL. Penelitian ini meninjau tentang pembentukan tekstur plat baja karbon sangat rendah (0.009 % C)basil defonnasi dingin yang berbeda (73 % dengan ketebalan akhir 0.7 rom dan 77 % dengan ketebalan akhir 0.6 rom) dan dianil (600.C-850.C). Dengan prosedur penelitian yang dilakukan berupa pengambilan data pole figure refleksi. Dari basil penelitianditunjukkan bahwa makin tinggi prosentase defonnasi dingin (73 % sid 77%) setelah di anil (600.C -850.C) memberikan penurunannilai koefisien pengerasan regang (dari n = 0.287 sid n = 0.275), nilai koefisien anisotropi plastis (dari r =2.17 sid r = 1.87) sertakeuletannya (dari & = 49 sid & = 47%) serta memberikan orientasi pilihan dan tekstur anil (111)< 112> lebih dominandibandingkan (112)<110> pada temperatur 800.C dengan waktu tahan tetap 10 jam.

ABSTRACTTEXTURE FORMING FOR VERY LOW CARBON STEEL PLATE RESULTING OF DIFFERENT COLD

DEFORMATION AND ANNEAL. This research observe about fonnation texture plate corbon steel very lower (0.009 % C) result

the deformation cold different ( 73 % with thick end 0.7 ntrn and 77 % with thick end 0.6 ntrn) and in anil (600-850°C). Withprocedure research done the of taking data pole figure reflextion. From the research result to point at that more higher prosentationdefonnation cold (73 % until 77 %) after in anil (600 -850°C) to give reduction mark coefision tight (from n = 0.287 until n = 0.275),

mark coefisien anisotropi plastis (from r = 2.17 until r = 1.87) with the diligence (from s = 49 until s = 47%) with to give orientation

choose and texture anil (111)<112> more dominan equal (112)<110> on temperature 800 °c with hold time just 10 hours.

PENDAHULUANPerkembangan teknologi tinggi saat

ini akan memacu industri baja untukmemproduk lembaran plat baja berkualitasyang merupa kan kebutuhan vital industri kecildan menengah dalam memproduksi bentukbarang/komponen. Pemakaian lembaran platbaja karbon sangat rendah ini lebih mudahuntuk dibentuk dalam pembuatan kebutuhanperalatan kantor, peralatan elektronik,peralatan rumah tangga dan industri minumandan makanan.

Salah satu sebab pemilihan lembaranplat baja tersebut sebagai bahan baku dalamindustri, dilihat daTi segi pengubahan bentuknya (model) yang tinggi pada saat penarikandalam (deep drawing). Kondisi ini diperolehsetelah lembaran plat baja tersebut diberikanperlakukan panas. Akibat perlakukan panas(ani/) terhadap lembaran plat diharapkan sifatpengubahan bentuknya makin .tinggidibandingkan sebelumnya dan juga diharapkan

tekstur yang ada sebelum di anil tidak akanberubab walaupun telab dilakukan proses anil.Tekstur (disebut juga orientasi pilihan) yangterdapat pada lembaran plat baja sangatberpengaruh terhadap sifat mekanis dan sifatpengubahan bentuk. Ada-pun parameter sifatpengubaban bentuk (formabilitas) pada saatpenarikan dalam ada-lab merupakan rasioregangan plastis (r = koefisien anisotropi

plastis) daD koefisien pengerasan regang (n).Adanya Tekstur pada lembaran plat baja, halini merupakan ciri baban memiliki sifatanisotropi (butir-butir-nya tidak acak) danhal ini akan mengindi-kasikan butir mernilikiarab tertentu.

Maksud daD tujuan penelitian iniuntuk melihat variasi deformasi dingin padalembar-an plat setelab di anil terhadapsebaran tekstur pada lembaran plat baja karbonsangat rendah yang optimal.

Koefisien pengerasan regang (n) yangdidefinisikan sebagai proses perringkatankekerasan pada suatu proses pengubahanbentuk plastis, sehingga tegangan yang di-perlukan agar deformasi dapat berjalan dengantetap akan meningkat. Proses penge-rasanregang (n) terjadi karena dihalanginyapergerakan dislokasi yang ada. Halangan

DASAR TEORIBeberapa parameter sifat pengubahan

bentuk lembaran plat baja karbon sangatrendah yang meliputi: koefisien pengerasanregang (n), koefisien anisotropi plastis (r ) dankeuletan (e) serta tekstur merupakanparameter-parameter penting yang menentukan dalam proses pengubahan bentuk yang

diinginkan.

1 Dipresentasikan pada Seminar Ilmiah PPSM 19962 Puslitbang KIM-LIPI Serpong

136

pemotongan sampel uji, karena adanya sifatanisotropi bahan. Sehingga pengukuran hargan dari sampel uji perlu dilakukan daTi ketigaarah (0°, 45°, 90° ), agar diperoleh nilai rata-rata dari harga n sebagai berikut :

tersebut dapat berupa bataS butir, interaksidislokasi, atom larut, impurities dan partikelrasa kedua[ll. Salah satu konsep dislokasiuntuk menjelaskan tentang pengerasan regang(n) adalah adanya penumpukan dislokasi yangterkunci di dalam kristal. Hal ini merupakansumber tegangan dalam (internal) yangberfungsi melawan pergerakan dislokasi yanglain, sehingga tegangan yang diperlukan untukmenggerakkan dislokasi akan meningkat.Kemampuan suatu bahan untuk mengalamipengerasan regang diukur oleh harga n.Metoda pengukuran harga n, dilakukandengan mengunakan uji tarik pada regangan10 %. Setelah itu dilakukan pengukurandimensi terhadap perubahan sampel uji padasaat terjadinya perpanjangan 10 %. Untukmenentukan besamya harga koefisienpengerasan regang (n) dapat ditentukanmelalui persamaan:

n= _no ~n45~90 (3)4

(1)

dimana :n = harga koefisien pengerasan regang pada

sudut (0, 45, 90 deg)Wu = beban ultimateWi = beban saat 10 %

Efek pengerasan regang dapat dipresentasikanoleh kelakuan sampel uji pada uji tarikuniaksial. Kurva aliran sebagian besar logampada daerah plastis dapat dinyatakan dalampersamaan berikut :

cr=K.sn(2)

dimana,cr = tegangan sebenarnyaK = koefisien kekuatanE = regangan sebenarnyan = koefisien pengerasan regang

Koefisien pengerasan regang (n) yangtinggi menunjukkan kemampuan mendistribusikan regangan yang lebih baik, sehinggadapat memperkecil terbentuknya penciutanloka! yang dapat menyebabkan perpatahanpada saat pembentukan model. Sedangkanharga n yang rendah akan mengalamipenciutan lokal pada saat dibentuk, yang dapatmencapai regangan kritis sehingga terjadiperpatahan (sobek)

Koefisien pengerasan regang (n)terutarna berpengaruh sekali terhadappengubahan bentuk stretching dari baja.Deformasi pada stretch forming dibatasisampai mulai terjadinya penipisan setempat.Oleh karena itu deformasi maksimum yangdapat diterima lembaran plat baja karbonsangat rendah yang mengalami stretchforming sarna dengan regangan maksimumyang terjadi ketika sampel uji tarikmengalami penciut-an lokal. Sehinggalembaran plat dengan koefisien pengerasanregang (n) yang tinggi sangat diinginkandalam hat ini.

Pada umunya logam bersifatanisotropi yang berarti memiliki sifat yangberbeda untuk setiap arab daD orientasinya[2].Anisotropi menyebabkan lembaran plat bajakarbon sangat rendah memiliki tegangan aliryaitu tegangan yang diperlukan untukdeformasi plastis yang tidak sarna pada arabyang berbeda pada bidang sampel uji.

Jika dilakukan pemetaan log-logantara tegangan dan regangan sebenamyahingga beban sampai mencapai maksimum,akan mengbasilkan kurva berbentuk garislurns seperti pada Gambar 1. Dimana n adalabderajat kemiringan basil pemetaan dan Kadalab tegangan sesungguhnya pada E = 1.

Koefisien pengerasan regang (n)berkisar antara n = 0 (mataerial bersifatplastis) hingga n = 1 (material bersifat elastis).Untuk sebagian besar logam, harga n berkisarantara 0,1 hingga 0,5. Tetapi harga n akanmenghasilkan nilai yang berbeda akibat arab

137

45 derajatujir45 = pemotongan sampel

terhadap arab rolr9()= pemotongan sampel

terhadap arab rol90 derajatuji

Tegangan alir pada satu arab lebih kecildibandingkan arab lain.

Beberapa logarn berdeformasi lebihrnudah pada bidang lernbaran (arah lebar)dibandingkan arab tebal plat. Dengan kata lainketika dibentuk bahan akan rnernilikiketahanan yang tinggi terhadap penipisan dankemampuan yang tinggi untuk berdeformasipada bidang lernbaran. Untuk rnenunjukkanketahanan bahan terhadap penipisandigunakanlah harga r, yaitu perbandingantegangan alir pada bidang lernbaran terhadaptegangan alir pada arab ketebalan.

Sulit bagi kita untuk rnengukurtegangan alir pada arab ketebalan, sehinggaper-bandingan ini dapat ditentukan denganrnenggunakan perbandingan regangan se-benarnya pada arab lebar dan tebal.Perbandingan ini disebut perbandinganregangan plastis [1].

swsf

(4)r=

dimana,Ew = regangan dalam arab lebarfit = regangan dalam arab tebal

Bila diinginkan lembaran plat bajakarbon sangat rendah yang lebih tahanterhadap penipisan, maka regangan dalamarab lebar hams lebih besar dibandingkanregangan dalam arab tebal, sehingga r > 1,

anisotropi semacam ini disebut normalanisotropi. Sedangkan untuk bahan isotropmemiliki harga r = 1 atau r <1 [3].

Lembaran plat baja karbon sangatrendah yang sesuai untuk proses pembentukan,terutama dengan teknik deep drawing adalahlembaran plat yang memiliki normal anisotropidengan harga r > 1. Makin besar harga r dari 1makin meningkat kemampuan baban untukmenahan penipisan, sehingga makin tinggisuat pengubaban bentuknya. Hal ini dapatdilihat dengan mengendalikan tekstur

kristalografis.Karena suat pada bidang lembaran

berbeda pada arab yang berbeda, maka harga rsuatu lembaran baja diukur sebagai rata-rataperbandingan regangan plastis yang diukurpada arab 00 ,450 ,900 terhadap arabpengerolan sebagai berikut.

Nilai r tinggi diharapkan untukpenarikan dalam. Dalam kondisi ini lembaranplat tahan terhadap penipisan. Nilai r tinggiuntuk lembaran plat baja rata-rata 1,5 ataulebih [4]. Nilai minimum r = 1,5 pada arab

longitudinal dibutuhkan untuk basil yang baikpada tarikan (drawing) yang sukar. Krista!tunggal seperti besi -a. dengan tekstur(111)<110>, (011)<100> dan (112)<110>menghasilkan nilai r tinggi, sedangkan(001)<110> memberikan nilai Dol atau nilaisangat rendah pada ro daD r90. Nilai r tinggijuga dibasilkan hila reduksi dingin akhir darilembaran plat baja adalah dalam range ( 60-75) %[4]. Nilai r tinggi tersebut berhubungandengan tekstur (111)<110> pada lembaran platbaja yang di anil. Jika reduksi dingin melebihi75 % komponen mendekati tipe (111)<112>[4]. Selain itu nilai r tinggi dapat diperolehdengan meminimumkan tekstur (100) daDmemaksimumkan (Ill), bal inidisempumakan oleh presipitat AIN, TiNselama anil setelab pengerolan dingin.

Pada besi-a. pengerjaan dingin, energidalam pada butir-butir yang memiliki orientasi(Ill) lebih besar dari pada yang memilikiorientasi (100). Oleh karena itu, selama anilbutir-butir pemuliban dan rekristalisasipertama bertekstur (Ill). Kecendrunganmembentuk ears /kuping-kuping pada drawingcup adalah suatu fungsi Ar.Bilamana Arpositif, ears cendrung terbentuk pada arabpengerolan daD pada arab 900 dari arabpengerolan. Bilamana Ar negatif, earscendrung terbentuk pada arab 45 0 dari arab

pengeroalan [4].Bahan polikrista! merupakan bahan

yang memiliki butir atau kristal dalam jumlahcukup banyak. Masing-masing kristaldipisahkan oleh batas butir yang jelas. Butir-butir ini memiliki orientasi tertentu dan jikadibandingkan dengan barns butir, tiap-tiapbutir memliki cacat yang relatif rendahdibandingkan terhadap batas butir.

Suatu logam dapat memiliki distribusiorientasi yang random (tidak bertekstur)maupun non-random (bertekstur) [8]. Tetapikondisi ideal dari suatu material adalabberorien tasi random, setiap butir menguatkanbutir yang lain, maka baban seperti ini bersifatisotropik. Meskipun demikian dalamprakteknya, akibat perilaku pengerolan panas,pengerolan dingin ataupun anil, maka bahan

r= !o+ 2r45 + r90 (5)4

dimana,ro = pemotongan sampel searah dengan rot

138

lebih dari satu proses ini mempengaruhitekstur anil.

Pada proses pemulihan, tekstur anil akanmenduplikasikan tekstur yang ada sebelum dianil. Adapun pada proses rekristalisasipertama, tekstur-tekstur dari besi pengerjaandingin diubab, yang dimotori oleh energidalam pengerjaan dingin. Selama pemanasanberikutnya, material dapat terekristalisasi lagi,jika batas-batas butir rekristalisasi pertamatelab dijepit oleh partikel-partikel rasa kedua[4]. Tekstur daTi kondisi ini disebut teksturrekristalisasi kedua. Pada rekristalisasi kedua,inklusi daD pori tidak menghalangi pertumbuhan butir. Ada 2 teori perkembangan teksturselama anil dari logam pengerjaan dingin yaituteori Nukleasi orientasi dan teori pertumbuhanorientasi [4,10], tetapi teori yang sekarangumumnya diakui adalab teori pertumbuhanorientasi. Pada toori tersebut teksturberkembang selama rekristalisasi pertamakarena adanya mobilitas batas butir, denganorientasi tertentu tumbuh dalam teksturmateriallebih cepat daTi pada lainnya [10]. Halitu berarti pergeseran atom-atom daTi matriksregang pada butir rekristalisasi hanya berjalandengan perlahan bilamana butir barn memilikiorientasi yang hampir sarna seperti matrikspengerjaan dingin, daD paling cepat bilamanaorientasinya berbeda pada arab-arab tertentudari orientasi matriks[IO].

RAsa DAN PEMBAHASANHasil penelitian yang diperoleh

terhadap parameter sifat mampu bentuk ,meliputi arab ( 0,45 daD 90 deg), kemudiandiambil harga rata-ratanya dari setiappenentuan harga r , n dan tekstur, hal inidiharapkan memberikan gambaran sifat -sifatmaterial sarnpel uji yang telah mengalamideformasi dingin 73 % dan 77 % sebelum daDsesudah di anil.

Dari basil pengukuran harga koefisienpengerasan regang daD anisotropi plastismelalui pengujian tarik pada Tabel 1,2,3 danGambar 2 dan 3 didapat koefisien pengerasanregang sebelum di anil n = 0,069 (73 %) daDn = 0,082 (77%) sedangkan koefisienanisotropi plastis (r ) pada sampel uji sebelumdi anil tidak dapat whitling denganmenggunakan mrtoda uji tarik 15 % regangankarena masih getas daD cepat mengalamiperpatahan. Setelah dilakukan anil terjadipeningkatan harga koefisien pengerasanregang dari n = 0,192 menjadi 0,287 daDkoefisien anosotropi plastis daTi r = 0,97menjadi r = 1,62 pada deformasi dingin 73 %.Untuk deformasi dingin 77 % juga terjadi

akan memilki orientasi pilihan. Terdapat 2 tipeorientasi pilihan (tekstur) yaitu : Tekstur seratdan tekstur lembaran. Tekstur lembaran inidipresentasikan oleh dua parameter yaknibidang dan arab dan diberi notasi{hkl}<uvw>., sedangkan tekstur seratdipresentasikan oleh satu parameter yakni arabdengan notasi (UVW>[9]. Bidang {hkl} adalahsuatu bidang dalam sampel uji yang sejajardengan bidang rol, begitu pula untuk arab<uvw> adalab suatu arab dalam sampel ujiyang serjajar terbadap arab rol. Tekstur yangterdapat pada bahan biasanya digambarkandalam bentuk pole figure, meruPakan proyeksistereografik sederbana dan memperlihatkandistribusi arab kristal dari butir.

Tekstur yang terbentuk selamadeformasi tergantung pada struktur kristal danjenis serta besar proses pengerjaan. Disampingitu, faktor lain seperti: komposisi, tekstur awal,riwayat termal dan mekanik serta temperaturjuga berpengafUh.

Operasi pengerjaan dingin yangpaling umum seperti pengerolan dan wiredrawing, keduanya merupakan tipedeformasi.Bila suatu material mengalamipengerjaan dingin, maka yang sebenarnyaterjadi pada butir-butir adalah reorientasi daributir sebagai basil daTi proses slip ataupuntwinning, sehingga orientasi tertentu menjadipilihan daripada lainnya. Orientasi pilibandisebabkan oleh deformasi disebut teksturdeformasi.

Tekstur besi-a. (001)<110>merupakan tekstur yang selalu ada dalambahan yang menjadi komponen prinsip,meskipun tidak hanya tekstur tersebut [2.3].Tekstur tertentu berkembang setelah reduksidingin sekitar 30 %. Suatu lembaran platdengan ketebalan 3 mm atau kurang ,makatidak ada perbedaan antara tekstur permukaandan tekstur pusatltengab setelab reduksi sekitar50 % [4]. Tekstur menjadi lebih berkembangdengan rneningkatnya deformasi dingin.Tekstur yang terjadi selama pengerolan dingintidak akan lenyap seluruhnya setelahrekristalisasi, karena tekstur anil berkaitandengan tekstur deformasi.

Orientasi pilihan disebabkan olehpemanasan biasanya disebut tekstur anil atautekstur rekristalisasi. Perkembangan teksturanil menyangkut beberapa mekanisme dasaryaitu : pemulihan, rekristalisasi pertarna, danrekristalisasi tahap kedua (grain growth) [10].Tekstur anil dapat disebut sebagai basil darikom~tisi sejurnlab pemulihan' rekristalisasipertama, dan pertumbuhan butir. Terkadang~

139

peningkatan n = 0,163 menjadi 0,275 dandaTi r = 0,73 menjdi 1,87 pada temperatur 8000

C dengan waktu tahan tetap 10 jam.Sedangkan untuk waktu tahan yang bervariasi(1,4,7,10 jam) pada temperatur tetap 700°C

terjadi peningkatan harga n = 0,165 menjadin = 0,236 dan r = 0,84 menjadi r = 1,27.

Tabell. Data hasil pengukuran harga koefisien pengerasan regang (n), koefisien anisotropi plastis(r ) serta pengukuran % keuletan pada deformasi dingin 73 % R.D = sudut pengerolan

DeCormagi (%)

Temperatur( C)

Waktutahan(jam)

RoD

ft0459004590045900459004590045900459004590

Harga Harga Hargarata-rata

n

0.192

Hargarata-rata

(r)

Keuletanrata-rata

(%)

1.020.991.071.31.161.31-m-w-I471.691.471.832.531.81.541.851.45

600--o~

0.1990.1730.220.230.210.23

0.2440.2330.2490.2640.2550.2680.2750.2680.2810.2930.280.77

0.0840.0750.064I 0.071

I~-

0.97 26

650 0.22 1.21 34

700 0.234 42 3973 10

750 0.258 1.58 42

800 0.272 2.17 46

850 0.287 1.62 49

73 28 0.08 7

77 28 0.069 4

Gambar 2. Grafik basil pengukuran harga koefisien pengerasan regang (n) rata-ratasebagai fungsi waktu tahan yang bervariasi pada deformasi dingin 77%

140

Tabel. 2. Data basil pengukuran harga koefisien pengerasan regang (n), koefisien anisotropi plastis(r) serta pengukuran % keuletan pada deformasi dingin 77 %R.D = sudut pengerolan

Deformast

(%)

TemperatuT( C)

Waktutahan(jam )

RD Harga Hargarata-rata

(n)

Harga Hargarata-rata

(r)-

Keuletanrata-rata

(%)

I~

0ill0.47

0.89

0.65

0.76

1.29

1.0

0.941.49

1.191.191.69

1.32

1.52

2.07

1.81

0.81

1.47

1.12

(0)0.1690.167

0.l-500.208

0.228

0.204

0.218

0.247

0.232

0.241

0.2580.238

0.251

0.265

0.255

0.268

0.285

0.263

0.163 0.73 23600 45900

45900

45900

4590045900

4590

650 0.217 1.09 31

0.236 1.28 3470077 10

0.249 1.47 40750

800 0.259 1.87 44

0.275 .22 47850

Gambar 3. Grafik basil pengukuran harga koefisien pengerasan regang (n) rata-ratasebagai fungsi temperatur anil pada deformasi dingin 73% dan 77%

141

Tabel. 3. Data basil pengukuran hargakoefisien pengerasan regang (n), koefisien anisotropi plastis(r ) serta pengukuran % keuletan pada deformasi dingin 77 % dengan temperatur tetap

7000 C, R.D = sudut pengerolan

Deformasl(%)

Waktutahan(jam)

R.D Harga Hargarata-rata

(n)

Harga

~

rgarata-rata

(r)

Keuletanrata-rata

(%)

Temperatur<. C) (deg)

00.84 2545

900

45900

45900

4590

(n)0.1630.1650.1680.1890.1930.1920.2130.2210.2190.2180.2470.232

0.165

~I

0.66 I

0.91 !

0.860.661.16 i~I~I~=I

1.24 :-~

1.49,!

1.26

0.192 0.99 28477 700

1.14

31

7 0.219

1.27 3410 0.236

Gambar 4. Grafik basil pengukuran harga koefisien anisotropi plastis (r) rata-ratasebagai fungsi temperatur pada deformasi dingin 73 % daD 77 %

(112)<311>, (112)<110>. Setelah dilakukanproses anil, pole figure yang timbul diamatidari basil sebelum di anil yaitu pacta bidang(111)<112> dan (112)<110» libat Gambar 6,7

Hasil pengujian tekstur sampe1 ujisebe1um di ani1 dapat dilihat Gambar 8 padalampiran, berupa pole figure yang menunjukkan intensitas tertinggi pada bidang (111)<112>, (111)<101>,(111)<321>, (112)<531>,

142

waktu tahan pada bidang (111)<112> dan

(112)<110>.Pada lembaran plat baja karbon

sangat rendah yang dominan memberikan sifatpengubahan bentuk (model yang diinginkan)selain koefisien pengerasan regang (n),koefisien anisotropi plastis (r ) juga pole figurebidang (111)<112> pada intensitastertinggi.

dan 9 sId 20 pada larnpiran. DaTi Tabel 4 danGarnbar 6 dan 7 diperoleh intensitas tertinggipole figure bidang (111)<112 dan (112)<110>terjadi pada temperatur 8000 c.

Pada penelitian ini penulis membatasibahwa bidang-bidang sebaran yang timbulsebelum di anil tidak dianalisa, karena penulisingin mengetahui pergeseran intensitas polefigure sebagai peningkatan temperatur anil dan

7 8

.73-.77-

.711

.771

I-,.--++

\.-.A.0

M-.~.--.0A...-.C.-C

-;0...0~-.I;-=.! 40...a.-..: 2.!

'-'--

1/,-I

-:;;.. /1

~

r- r71/

rru~

f/

~:'1:::i;

1/ ""I,~ /

'-1-

~

:~-

..1r-

1

800 850 700 7&0 800 8S0

Temperal.roCGambar 7. Grafik intensitas pole figure

(I 12)<1 IO>sebagai fungsitemperatur.

800 8S0 700 710 800 850

T l"pI,a..,.c

Gambar 6.Graflk intensitas pole figure (111)<112>.sebagai fungsi temperatur .

Tabe14. Data hasil pengukuran intensitas pole figure bidang (111)<112> daD (112)<110>sebagai fungsi temperatur dan waktu tahan anil pada deformasi dingin 73 dan 77 %.

-

Deforrnasidingin

Waktutahan

Bidang (111)<112> Bidang (112)<110>Temperatur

Pole figure

(hkl)<uvw>

Pole figure(hkl)<uvw>

I I

(kcps)2.0

I(kcps)I

2.8-

%t (iam)L9600650700750800850600650700750800850

3.54.24.785.63.52.52.82.53.06.33.0

2.5

1.8

2.4

4.0

2.0

1.5

2.4

1.5

2.5

3.6

2.0

73

(112)<110>(111)<112>10

71

143

5

4

3

2

(111)<112> di dalarn pembuatan model-modelyang diinginkan dari lembaran plat bajakarbon sangat rendah. Makin tajarn intensitaspole figure pada bidang (111)<112>, akanmemberikan garnbaran sifat pengubahanbentuk yang diinginkan lebih baik. Akan tetapijika sifat bahan isotrop, hal ini memberikanbahwa butiran bersifat acak (r<l) clan tidakmemiliki tekstur. Pada deformasi dinginterlihat bahwa intensitas tertinggi terjadi padapole figure bidang (111)<112> yang memilikiAlN yang berfungsi untuk mempertahankansifat anisotropi pada proses anil. Dari prosesanil diperoleh pergeseran intensitas tertinggipole figure pada bidang (111)<112> dan(112)<110> terjadi pada temperatur 800 DCseperti terlihat pada Gambar 6 ,7 clan Tabel 4.

Deformasi dingin yang besar akanmemberikan nilai koefisien pengerasan regang(n) clan koefisien anisotropi plastis (r ) yanglebih rendah dibandingkan dengan deformasidingin yang lebih rendah. Peningkatantemperatur anil hingga 800 DC, memberikanharga r yang optimum dan hal ini sarnpel ujibersifat anisotrop, akan tetapi pada temperatur850 DC, harga r menurun clan hal ini sudahberada pada rasa austenite dan dimungkinkansampel uji bersifat isotrop.

Tekstur mengindikasikan bahwasampel uji bersifat anisotrop clan juga teksturakan lebih nyata dengan meningkatnyadeformasi dingin yang dilakukan. Makintinggi deformasi dingin pada lembaran platbaja karbon sangat rendah akan memberikannilai intensitas pole figure yang lebih besar.Pada temperatur 600 DC tekstur anil masihmenduplikasikan tekstur yang ada sebelum dianil. Peningkatan temperatur hingga 850 DCmemberikan tekstur yang sarna padapenurunan pergeseran intensitas pole figuresebelum di anil. Dari Tabel 4 diperolehintensitas tertinggi terjadi pada temperatur 800DC pada bidang (111)<112> dengan deformasidingin 77 %, sedangkan pada deformasi dingin73 % juga terjadi pada temperatur 800 DCbidang (112)<110> yang lebih rendahdibandingkan deformasi dingin 73 %.

Dari basil pengukuran bargaparameter sifat mampu bentuk yang ditentukanoleh harga n dan harga r juga mengalamipeningkatan dengan bertambahnya temperaturanil daD waktu tahan. Khusus harga r,berdasarkan basil penelitian ternyatamenunjukkan harga optimum setelah di anilterjadi pada temperatur 800 °C daD waktutahan tetap 10 jam. Peningkatan waktu tahanjuga dapat meningkatkan nilai koefisienpengerasan regang (n) rata-rata hinggatemperatur 850 °C dengan waktu tahan tetap10 jam, sedangkan pada temperatur konstan700 °C dengan waktu tahan yang bervariasi(1,4,7 dan 10 jam) juga memberikanpeningkatan barga n dan r. Hal inimemberikan gambaran pada kita bahwa hargan yang tinggi dapat memiliki reganganuniform yang lebih besar atau tegangan aliryang lebih besar sebelum terjadinyaperpatahan. Sedangkan harga r yang tinggijuga dapat memiliki kemampuan pengubahanbentuk yang lebih uniform pada seluruh posisi0°,45° daD 90°. Pengaruh deformasi dinginyang lebih besar pada sampel uji setelah dianil memberikan penurunan harga ndibandingkan deformasi dingin yang lebihrendah. Semakin besar deformasi dingin yangdilakukan, maka semakin besar energisimpanan yang dimiliki sampel uji yangmerupakan gaya penggerak rekristalisasi,sehingga rekristalisasi berlangsung lebihmudah atau menghasilkan peningkatanjumlah dislokasi, berdasarkan interaksi merekamengakibatkan tegangan dalam yang lebihtinggi, sehingga butiran mengalamipengerasan regang. Peningkatan temperaturanil menyebabkan tegangan dalam padasampel uji hilang dan juga semakin rendahnyategangan yang dibutuhkan agar deformasiplastis yang ditandai oleh pergerakan dislokasidapat berjalan. Meningkatnya kemampuansampel uji untuk terdeformasi plastis denganbertambahnya temperatur anil , menyebabkansampel uji memiliki kemampuan yang lebihbesar untuk mengalami pengerasan regang danlebih mudah untuk membentuk model yangdiinginkan.

Peningkatan koefisien anisotropiplastis berkaitan erat dengan adanya preferredorientation (orientasi yang diutamakan) yangmenyebabkan sampel uji memiliki teganganalir yang lebih besar pada satu arabdibandingkan arab lainnya. Atau dengan kalalain sampel uji semakin bersifat anisotrop.Sifat anisotropi (r> 1) menguntungkan dilihatdari aspek formabilitas dan hal ini akanmemberikan ketajaman pole figure bidang~

KESIMPULANSetelah dilakukan penelitian

mengenai pembentukan tekstur plat bajakarbon sangat rendah basil deformasi dinginyang berbeda (73 % daD 77 %) daD proses anildapat diambil beberapa kesimpulan :1. Meningkatnya tingkat deformasi dingin

dapat menyebabkan penurunan nilaikoefisien anisotropi plastis dari r = 2,17(73%) menjadi r = 1,87 (77%) pada

144

2.

3

temperatur 800 °C dan koefisienpengerasan regang n = 0,287 (73 %)menjadi n = 0,275 (77%)Parameter sifat mampu bentuk sampel ujisemakin meningkat dengan bertambahnyatemperatur anil, yang ditunjukkan dengan0,163 menjadi n = 0,275 (77%), n =0,192 menjadi 0,287 (73%) daD r = 0,73menjadi 1,87 pada 800 °C kemudian urunr = 1,22 (77 %), r = 0,97 menjadi 2,17pada 800 °C kemudian turun r = 1,62

(73%).Paramater sifat mampu bentuk yangditentukan oleh harga r, mengalamipening-katan dengan bertambahnyatemperatur anil 800 DC, tetapi padatemperatur 850 °C harga r turun, hal inidimungkinkan sampel uji bersifat isotrop(fasa austenite).Untuk temperatur tetap 700°C daD waktutahan yang divariasikan (1,4,7 daD 10jam) juga memberikan peningkatannilai r = 0,84 -1,27 daD n = 0,165 -0,236 serta keuletannya s = 25 -34 %

4.

DAFTAR PUSTAKAI. KEELER.S.P," Sheet Metal Formability",

American Iron and Institute 1000 16 thStreet, N.W, Washington, D.C 20036,August 1984

2. BLICKWEDE.D.J," Sheet Steel-Micrometal-lurgy by the Millions", vol 61,Campbell Memorial Lecture, 1986

145

Pole figure- pole figure dari sampel uji basil deformasi dingin 73 % (0.7 rom) dan 77 %(0.6 rom) sebelum dan setelah di Anil dapat dilihat pada gambar 8 -20 dibawah ini :

...,,-+-

~~

///":~~~.~~~~~"""'\"" , ', 1- \I \

I I\ 1 I

,.."(" I\ ', ",,' J

,/'

'"~

/

~~

~:--~ ~~

~

/

'\

I ,I,

~~r~~..\.t "~J"'l ( 29-'

"~-~~~~~~:/Gambar12. Pole figure pada temperatur 7SOoC,

reduksl 73 %, & = 40 %, dlperoleh

(111)<112>,(112)<110>

,'.1,,.,."

'...,... .1.2'" /

L...I.1I

1.1I1.1I1.1

I..:,... .,."",

))

/"-.. ./"' : '

Gambar 8. Pole figure pada temperatur 28 .C, red~173 %, £ = 7 %, dlperoleh:

(111)<112> ,(111)<101>, (111)<321>, (112)<531>,(112)<311>,(112)<110> ~~~-~

""

~..I... , 'II.,!O. ,I. .

1.tI. ,4.1,.~'.1I.).

to. ,."",

--+-\

~

v---

I1.011.0.'x..,... .,. "'0.

£ :~ "

l ..\'"I ' I '\'I-' II -r::o-(}-1 4.-' J ~ I

I;J:.:::-" '\.. I I

~\'i~'1 /1\' ':~ :;//~ J ,,")"-1"" , ,'- ';/

"' l Gambar 13. Pole figure pada temperatur 800.C,

reduksi 73%, £ = 44 %, diperoleh :

(111)<112>,(112)<110>1

.""' ,--J Gambar 9. Pole figure pada temperatur 600'C,

reduksi 73 %, s = 23 %, diperoleh :

(111)<112>,(112)<110>

0..,... ."1" J"'--~-~-~ ,.~/' ~-_I"".~1,..1-., "" "IV

/D"'...".. .,... , IIIDI,

.,,I.','.S,'S.

IH..",. , ,.,...,

/ \/

I;""

.t.4..,!," "8 \

OJ. /

~l~'-,"..,..t< " ~~

Gambar 14. Pole figure pada temperatur 850.C,reduksi 73 %, £ = 47 %,

(111)<112>,(112)<110>

/""---+-:'~~;"~

.~,~/./

Gambar 10. Pole figure pada temperatur 650..c.redubi 73 %, E = 31 %, diperoleh

(111)<112>,(112)<110>

"'~~~-: ""'"/ ,.t t,- ""'~' ~I .~ ~',

..-' or"tI I I

,C>-' II

:z PI

~.~"~_.J-",'" I

"

/ ~

""...,...

.,... ."'..

.1'.1

I.',.,,1.1'.1,."".

I...,... .1.1""

l

J

L,V.I

..1JJ."t. \1.11'"

+' il~ ' -I .-,L-, r. I

\ ~ J '7"', /

l- ,'I 'I

'-_!-~~ /'" ./

"" J-~Gambar 15. Pole figure pad a temperatur 600.C,

reduksi 77 %, I; = 26 %, diperoleh

(111)<112>,(112)<110>

$'

'\"""' 1 ,,;/

Gambar 11. Pole figure pada temperatur 700.C,reduksl73 %, E = 34 %, dlperoleh :

(111)<112>,(112)<110>

146

:~.

'" ,I.., .CliO'1

,II,'',Il,l.I,'~.I~,"IIII. "."'"

,

!I.,"" , (110'

..".1.,.1

I. ,I. .......JI."'"J. .,..""

)-j:

Gambar 19. Pole figure pada temperatur 800 .C,reduksi 77 %, ..-46 %, diperoleh(111)<111>,(111)<110>

Gambar 16. Pole figure pada temperatur650.C, reduksi 77 %, £ = 34 %, diperoleh

(111)<112>,(112)<110>

:.-'11'0'000 .1""

'L""..,..,1l'I'"j.SI,.,J. .'.S'",

"',,...,..

.1.., .II'""'c

LO..,.1

I

I.'.Z...'.1

I ,.n'"W..I... .., ,

~---"" .....1

\

"\'~I

\1I

+"

<"'Ir~1"...~"" "'.-

Gambar 17. Pole figure pada temperatur 700 .C,reduksi 77 %, s = 39 %, diperoleh

(111)<112>,(112)<110>

Gambar 20. Pole figure pada temperatur850 .C, reduksl77 "10, £ = 49 "10, dlperoleh

(111)<112>,(112)<110>:\;\{

b.o",.;"'li'""-'vc'

., ;11:;1(';,'.1I.' JIJJ:)21:'l1.' ;J J;n,r~.," ,1.1

,~.!f;"t:1 ,(,,",,:...,.', .,.i:i!r'!::I~!'~:::

.,f;,;,

~C':"'~;;:, ")"11 :ii;c;:~

'\::1,

+LV

'- ,-+0"","-+:'7"

--"

""-

.G8mbar 18. Pole figure pada temperatur

;!: i.. 756 'c. reduksi 77 %. s = 42 %. diperoleh

"E ali!" (1.11)<112>. (1.12)<110>",0':'.1

":-.,;, ;..I rl"";I"~"I ru"" c;'1.,I~ "I~

.wttRd nwtllvnlb }1i<J~:)Jn&i'Jflc;fj.;IQ-"Bi)i.f:)'n~

11;)i;

w

fIf;;I{lr;1, ',~1J.

147

/.I

,j{]I a

I~ \",'"'-'"

.'f

~~