PERUBAHAN TEKSTUR Ti-4%beratAIPAD A BIDANG KUTUB (11-20) KARENA PENGARUH ANIL

Adolf Asih S, Sunardi, Setiawan

Puslitbang Iptek Bahan -BAT AN, Kawasan Puspiptek, Serpong- Tangerang

ABSTRAK

PERU BAHAN TEKSTUR Ti-4%beratAl PADA BIDANG KUTUB (11-20) KARENA PENGARUH ANIL. Pada penelitian ini, telahdilakukan penentuan tekstur Ti-4%beratAl yang dicanai searah dengan reduksi tebal96% pada temperatur 1100oC, baik sebelum dianil maupunsesudah dianil pada temperatur 8500C selama 1 jam dan 4 jam, serta pada temperatur 9oQDC selama 3,5 jam. Penentuan tekstur dilakukandengan difraksi sinar-x menggunakan metode refleksi yang dinyatakan dengan gambar kutub (11-20). Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwaTi-4%beratAl sebelum dianil dan yang dianil pada 85OOC selama 1 jam tidak berubah, yakni menunjukkan tekstur dengan bidang kutub (11-20)terpecah di daerah sekitar :!: 3Qo dari arah arah normal (AN) ke arah canai (AC). Sedangkan Ti-4%beratAl yang dianil semakin lama dan semakintinggi temperatumya bidang kutub (11-20) semakin acak.

ABSTRACT

TEXTURE DETERMINATION OF Ti-4'1.wtAl ON (11-20) POLE FIGURE CAUSE BY ANNEALING. In this experiment, It was done thetexture determination of uni-{jirection rolled Ti-4%wtAl with thickness reduction 96% at temperature 11000c on the initial and after annealing at8500c in 1 hour and 4 hours, and at temperature 9000C in 3.5 hours. Texture determination was done by x-ray diffraction with (11-20) pole figuresusing reflection metode. The result show that the texture of the original Ti-4%wtAl was not changed after annealing, its were remains that (11-20)planes were rotated about :t 300 around TO from the sheet plane. On further annealing or annealing at high temperature, (11-20) planes wererandomly distributed.

PENDAHULUAN

dengan cara-cara yang lain, seperti difraksi neutron,dfraksi elektron, metode laue dan sebagainya [5].

Oalam penelitian ini dilakukan pengukurantekstur Ti-4%beratAI untuk empat macam kondisi yangberbeda. Ti-4%beratAl yang dicanai searah padatemperatur l100°C tanpa dianil, dianil pada 850°Cselama 1 jam dan 4 jam , kemudian dianil padatemperatur 900°C selama 3,5 jam. Pengukuran teksturdilakukan dengan difraksi sinar-x menggunakan metoderefleksi yang dinyatakan dengan gambar kutub (11-20).

BAHAN DANT A T A KERJA

Bahan logam atau paduan logam untuk industriumumnya berbentuk polikristal. Hanya sedikit bahantersebut merupakan kristal tunggal, yang diantaranyasemikonduktor, monokromator untuk alat difraksi dansebagainya. Sebagian lagi terbuat dari bahan-bahankhusus seperti logam-logam amorf[1,2].

Paduan Ti-4%beratAl adalah paduan yangberbentuk polikristal, yaitu paduan yang terdiri darikumpulan kristal-kristal tunggal (bulir) yang dibatasioleh batas bulir. Pada bahan polikristal masing-masingbulir memiliki orientasi kristal yang berbeda dengantetangganya, namun tidak betul-betul acak [3,4,5]. Padaumumnya walaupun sedikit ataupun banyak adapengelompokan arab orientasi kristal yang mengarahpada bidang tertentu, selanjutnya dapat dikatakan bahantersebut memiliki tekstur.

Tekstur dapat memberikan anisotropi suatubahan karena anisotropi daTi pada bulir-bulirpembentuknya. Dengan demikian pengamatan tekstursangat menarik untuk dikerjakan. Salah satu cara untukpengukuran tekstur adalah dengan menggunakan difraksisinar-x, walaupun demikian t.ekstur juga dapat dikeljakan

Bahan dan Alat :I. Batang Ti-4%beratAl dengan ukuran

IOOmmx80rnmx20mm2. Larutan kimia : HCIO4, CH3(CH2)2CH2OH dan

CH3OH3. Alat canai4. Alat pemotong5. Tungku pemanas dengan kemampuan maksimum

1 200°C

~ 2$ A~ 1'i'i'i

p~ T~ T~-40/.,t."..,tAl P..k ~ ~ (11-20) ~ P~ A..:.1

A.lJt Ad S, ~. ~6.7.8.

AmpelasXRD beserta goniometer teksturKomputer

Tata Kerja :Cuplikan Ti-4%beratAI pertama-tarna dicanai

searah pada temperatur IIOO°C sampai diperolehketebaIan akhir 0,8 rom. Kemudian cuplikan tersebutdipotong menjadi empat bagian masing-masing denganukuran 30mmx30mmxO,8mm clan diampelas untukmenghilangkan oksida akibat pemanasan. Selanjutnyadiambil tiga cuplikan untuk dianil daIam kondisi vakumpada temperatur 850°C selama I jam dan 4 jam, daDpada temperatur 900°C selama 3,5 jam. Akhimyadipoles untuk menghilangkan oksida akibat pemanasandengan Iarutan pemoles campuran dari larutan HCIO4,CH3(CH2hCH2OH dan CH3OH. Selengkapnya kondisicuplikan tersebut di atas seperti yang ditunjukkan dalamtabell.

Gambar 2 menunjukkan gambar kutuB(II-20)dati cuplikan Ti-4%beratAl yang dicanai searah padatemperatur II OO°C reduksi 96% tanpa dianil dan Gambar3 menunjukkan gambar kutub (11-20) daTi cuplikan Ti-4%beratAl yang dianil pada temperatur 850°C selama I

jam. Dari hasil kedua gambar tersebut dapat dikatakan

bahwa kedua gambar memiliki tekstur yang sarna yaitubidang kutub (11-20) terpecah di daerah sekitar :t 30°dati arab arab normal (AN) ke arab canai (AC). Cuplikanini dengan dianil pada temperatur 850°C dalam waktu

yang pendek belurn merubah tekstur.Cuplikan Ti-4%beratAl yang dianil pada

temperatur 850°C dengan waktu yang cukup lama dapatmerubah tekstur. Bidang kutub (11-20) tampak semakinmenyebar dan acak, seperti yang ditunjukkan dalamGambar 4. Kemudian temperatur anil dinaikkan bidang

(11-20) tampak semakin menyebar lagi, seperti yangditunjukkan dalamGambar 5.

Tabe! Kondisi cuplikan Ti-4%beratAl.KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan di atas dapat ditarikkesimpulan sebagai berikut :I. Tekstur cuplikan Ti-4%beratAl yang dianil pada

temperatur 850°C masih belum merubab tekstur,yaitu tekstur tetap dengan bidang kutub (11-20)terpecab di daerah sekitar :!:: 300 dari arab arabnormal (AN)ke arab canai (AC).

2. Semakin lama cuplikan Ti-4%beratAl dianil bidangkutub (11-20) semakin acak.

3. Semakin naik temperatur dianil pada cuplikan Ti-4%beratAl maka bidang kutub (11-20) semakinacak.Pengukuran tekstur dilakukan dengan

menggunakan x-ray difraktometer. Jika seberkas sinar-xdengan panjang gelombang A jatuh pada bahan ini, makatiap bidang {11-20} akan mendifraksikan berkas sinar-xdengan sudut difraksi sebesar 28 yang memenuhi hukumBragg sebagai berikut :

UCAP AN TERIMA KASIHKami ucapkan terima kasih kepada Prof. DR. S.

Hanada clan DR. Murayama atas bimbingannya selamamelakukan penelitian di Defonnation Processing,Institute For Materials Research, Tohoku University.Juga terima kasih kami sampaikan kepada DR. I. JujurNyoman dari BPPT Jakarta atas bantuannya.

1.. = 2 dhkl sin(e)

Dengan dhkl adalah jarak antara bidang kisi {hkl}tersebut. Kemudian masing-masing cuplikan ditempatkanpada meja cuplikan seperti yang ditunjukkan padaGambar I. Gambar kutub (11-20) diperoleh denganmetode refleksi (cuplikan yang tanpa dianil, dianil padatemperatur 850°C selama 1 jam dan 4jam) dan gabunganmetode refleksi dan metode transmisi (cuplikan yangdianil pada temperatur 900°C selama 3,5 jam) denganmenggunakan radiasi dari CuKa. Pengukuran intensitasbidang (11-20) diperoleh dengar, mengubah masing-masing sudut a dan f3 sebesar 5°. Data disimpan didalamkomputer dan kontur untuk memperoleh teksturdikerjakan dengan menggunakan komputer.

DAFfARPUSTAKA

[1]. I.L. DILLAMORE and W.T ROBERTS, Met. Rev.10, No. 39, 217,1965

[2]. Z. AMILIUS, Penentuan Tekstur Pe1at Alumuniumdan Tembaga Dalam Gambar Kutub dan FungsiDistribusi Orientasi Kristalit dengan Cara DifraksiNeutron, Pusat Penelitian Teknik Nuklir BATAN,1991.

[3]. D.G. MORRIS, R.LERF, Proc. Of InternationalSymposium On Intermetallic Compound, JIM,Japan, 1991,45-49.

[4]. Y. IKEMATSU, T. HANAMURA, H.MORIKAWA, M. TANINO and J. TAKAMURA,HASIL DAN PEMBAfiASAN

~, 2S A~ 1111

33

P l...t T~ T~-4O/ot..,.1Al P..J... ~ ~ (11-20) K P~ A4A.l..lt Ad 5, ~, 5t~,-

Proc. Of International Symposium On IntermetallicCompound, JIM, Japan, 1991, 191-195.

[5]. H.J BUNGE, C. ESTING, Quantitative TextureAnalysis, Gennany, 1982, 1-72.

cuolikancunlikan

AL

sinar-x datang

AN

"AN

(b)

Gambar 1. Skema pengukuran tekstur dengan sinar-x(a) tampak dari samping,(b) tampak dari atas dengan metode refleksi, dan(c) tampak dari atas dengan metode transmisi.

Gambar 2. Gambar kutub(11-20) dengan metoderefleksi dari Ti-4%beratAI yang dicanai

pad a 1100oC tanpa dianil.

Gambar 3. Gambar kutub(11-20) dengan metoderefleksi dari Ti-4%beratAl yang dicanai pada

1100°C dan dianil pada 850°Cselama 1 jam.

~ 2S A~ 1tjtjtj34

p~ T~ T~-40/~l P t.. ~ ~ (11-20) ~ P~ A~A.lolt Ad 5:, ~, ~

Gambar 5. Gambar kutub(11-20) dengan metoderefleksi dan transmisi dari Ti-4%beratAl yang

dicanai pada 11 OOoC dan dianilpada 900°C selama 3,5 jam.

Gambar 4. Gambar kutub(11-20) dengan metoderefleksi dari Ti-4%beratAl yang dicanai pada1100°C dan dianil pada 850°C selama 4 jam.

35~ 25 A~ 1'1'1'1