Analisis Tekstur Stainless Steel (SS) SS 316-L Menggunakan Metode Difraksi Neutron
ANALISIS TEKSTUR STAINLESS STEEL (SS) 316-L MENGGUNAKAN
METODE DIFRAKSI NEUTRON
ABSTRAK
Telah dilakukan analisis tekstur pada bulk Stainless Steel 316-L (SS 316-L)
menggunakan metode difraksi neutron. Keberadaan fasa yang terbentuk didalam
cuplikan SS 316-L dianalisis secara kualitatif dengan difraktometer tekstur empat
sumbu/difraktometer tekstur (FCD/TD). Data difraksi dianalisis dengan metode
penghalusan Rietveld memanfaatkan software MAUD (Material Analysis Using
Diffraction). Dalam penelitian ini dipilih sampel standar Silikon 640-d sebagai
kalibrasi alat. Dari analisis data kalibrasi alat, diperoleh panjang gelombang neutron
sebesar λ= 1,281±10-4 Å dan faktor caglioti U= 0,05±2x10-2%, V= 0,22±5x10-2%,
W= -0,28±2x10-4%. Dari analisis pola difraksi diperoleh Reliabilitas faktor profil
dengan pembobotan (Rwp) dan Reliabilitas faktor profil yang diharapkan (Rexp)
masing-masing adalah 37,91% dan 33,66%. Hasil analisis menunjukkan fitting chi
square (χ2) sebesar 1,14. Data difraksi bulk SS 316-L dianalisis dengan memasukkan
hasil penghalusan data kalibrasi alat, yakni panjang gelombang dan faktor caglioti.
Dari data difraksi neutron diperoleh bahwa SS 316-L terdiri dari fasa gamma Fe
(γ-Fe) dengan parameter kisi sebesar a=b=c=3.61±2x10-4 Å. Parameter kisi
digunakan sebagai salah satu parameter masukan untuk eksperimen tekstur. Dengan
memasukkan tiga puncak Bragg sehingga diperoleh tiga gambar kutub (111), (200),
dan (220) bahwa telah terjadi orientasi kristalit (tekstur) pada bulk SS 316-L. Dari
gambar kutub (111), (200) dan (220) ditunjukkan bahwa kerapatan distribusi
orientasi maksimum sebesar 1,80 m.r.d (multiple of a random distribution). Untuk
menganalisis gambar kutub, dilakukan dengan menggunakan proyeksi stereografi
untuk menunjukkan letak pole yang mengindikasikan tekstur pada bulk SS 316-L.
Dari hasil analisis tersebut bidang (111), (200) dan (220) diperoleh letak pole
masing-masing adalah (112), (211), dan (121). Dari analisis tersebut menyimpulkan
bahwa proyeksi stereografi dapat digunakan untuk menentukan arah orientasi tekstur
pada gambar kutub (111), (200) dan (220) masing-masing memiliki
orientasi{211}, {211}, dan {211}.
Kata Kunci : Difraksi Neutron, Gambar Kutub, SS 316-L, Tekstur
v
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS OF STAINLESS STEEL (SS) 316-L TEXTURE USING
NEUTRON DIFFRACTION METHOD
ABSTRACT
Texture analysis of bulk Stainless Steel 316-L (SS 316-L) have been performed using
neutron diffraction method. The presence of phase formed in SS 316-L were analyzed
qualitatively using the Four Circle Diffractometer/Texture Diffractometer(FCD/TD).
The diffraction data were analyzed by means of the Rietveld refinement method
utilizing MAUD (Material Analysis Using Diffraction) software. In this research, the
standard sample Silicon 640-d has been selected as the instrument calibration. From
analysis the instrument calibration data, were obtained the neutron wavelength λ
equals to λ= 1,281±10-4 Å and caglioti factor U= 0,05±2x10-2%, V= 0,22±5x10-2%,
W= -0,28±2x10-4%. From analysis diffraction pattern, were collected Reliability
profile factor respectively(Rwp) and Reliability profile factor expectation(Rexp) are
37,91% and 33,66%. The analysis result shows that the fitting chi square χ2 equals to
1,14. The diffraction data of bulk SS 316-L were analyzed by enter the refinement
instrument calibration data, the neutron wavelength and caglioti factor. From
diffraction data, were obtained that SS 316-L consist gamma Iron(γ-Fe) phase and
the lattice parameters a=b=c=3.61±2x10-4 Å. The lattice parameters are used as one
of the input parameter for the texture experiment. By entering the data of three peaks
of Bragg were obtained three pole figures (111), (200), and (220) that crystallite
orientation (texture) occur for bulk SS 316-L. From the pole figures of (111), (200)
and (220), it is shown that maximum orientation distribution density is 1,80 m.r.d
(multiple of a random distribution). Pole figure analysis performed by using
stereographic projection to show the location of the pole that indicates the texture of
bulk SS 316-L. From the result of the analysis plane (111), (200) and (220) were
obtained the location of the poles are (112), (211), and (121). From analysis showed
that the stereographic projection method can be used to determine the direction of
the texture orientation of the pole figure (111), (200) and (220) are {211},
{211}, and {211}.
Keywords: Neutron Diffraction, Pole figure, SS 316-L, Texture
vi
Universitas Sumatera Utara
METODE DIFRAKSI NEUTRON
ABSTRAK
Telah dilakukan analisis tekstur pada bulk Stainless Steel 316-L (SS 316-L)
menggunakan metode difraksi neutron. Keberadaan fasa yang terbentuk didalam
cuplikan SS 316-L dianalisis secara kualitatif dengan difraktometer tekstur empat
sumbu/difraktometer tekstur (FCD/TD). Data difraksi dianalisis dengan metode
penghalusan Rietveld memanfaatkan software MAUD (Material Analysis Using
Diffraction). Dalam penelitian ini dipilih sampel standar Silikon 640-d sebagai
kalibrasi alat. Dari analisis data kalibrasi alat, diperoleh panjang gelombang neutron
sebesar λ= 1,281±10-4 Å dan faktor caglioti U= 0,05±2x10-2%, V= 0,22±5x10-2%,
W= -0,28±2x10-4%. Dari analisis pola difraksi diperoleh Reliabilitas faktor profil
dengan pembobotan (Rwp) dan Reliabilitas faktor profil yang diharapkan (Rexp)
masing-masing adalah 37,91% dan 33,66%. Hasil analisis menunjukkan fitting chi
square (χ2) sebesar 1,14. Data difraksi bulk SS 316-L dianalisis dengan memasukkan
hasil penghalusan data kalibrasi alat, yakni panjang gelombang dan faktor caglioti.
Dari data difraksi neutron diperoleh bahwa SS 316-L terdiri dari fasa gamma Fe
(γ-Fe) dengan parameter kisi sebesar a=b=c=3.61±2x10-4 Å. Parameter kisi
digunakan sebagai salah satu parameter masukan untuk eksperimen tekstur. Dengan
memasukkan tiga puncak Bragg sehingga diperoleh tiga gambar kutub (111), (200),
dan (220) bahwa telah terjadi orientasi kristalit (tekstur) pada bulk SS 316-L. Dari
gambar kutub (111), (200) dan (220) ditunjukkan bahwa kerapatan distribusi
orientasi maksimum sebesar 1,80 m.r.d (multiple of a random distribution). Untuk
menganalisis gambar kutub, dilakukan dengan menggunakan proyeksi stereografi
untuk menunjukkan letak pole yang mengindikasikan tekstur pada bulk SS 316-L.
Dari hasil analisis tersebut bidang (111), (200) dan (220) diperoleh letak pole
masing-masing adalah (112), (211), dan (121). Dari analisis tersebut menyimpulkan
bahwa proyeksi stereografi dapat digunakan untuk menentukan arah orientasi tekstur
pada gambar kutub (111), (200) dan (220) masing-masing memiliki
orientasi{211}, {211}, dan {211}.
Kata Kunci : Difraksi Neutron, Gambar Kutub, SS 316-L, Tekstur
v
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS OF STAINLESS STEEL (SS) 316-L TEXTURE USING
NEUTRON DIFFRACTION METHOD
ABSTRACT
Texture analysis of bulk Stainless Steel 316-L (SS 316-L) have been performed using
neutron diffraction method. The presence of phase formed in SS 316-L were analyzed
qualitatively using the Four Circle Diffractometer/Texture Diffractometer(FCD/TD).
The diffraction data were analyzed by means of the Rietveld refinement method
utilizing MAUD (Material Analysis Using Diffraction) software. In this research, the
standard sample Silicon 640-d has been selected as the instrument calibration. From
analysis the instrument calibration data, were obtained the neutron wavelength λ
equals to λ= 1,281±10-4 Å and caglioti factor U= 0,05±2x10-2%, V= 0,22±5x10-2%,
W= -0,28±2x10-4%. From analysis diffraction pattern, were collected Reliability
profile factor respectively(Rwp) and Reliability profile factor expectation(Rexp) are
37,91% and 33,66%. The analysis result shows that the fitting chi square χ2 equals to
1,14. The diffraction data of bulk SS 316-L were analyzed by enter the refinement
instrument calibration data, the neutron wavelength and caglioti factor. From
diffraction data, were obtained that SS 316-L consist gamma Iron(γ-Fe) phase and
the lattice parameters a=b=c=3.61±2x10-4 Å. The lattice parameters are used as one
of the input parameter for the texture experiment. By entering the data of three peaks
of Bragg were obtained three pole figures (111), (200), and (220) that crystallite
orientation (texture) occur for bulk SS 316-L. From the pole figures of (111), (200)
and (220), it is shown that maximum orientation distribution density is 1,80 m.r.d
(multiple of a random distribution). Pole figure analysis performed by using
stereographic projection to show the location of the pole that indicates the texture of
bulk SS 316-L. From the result of the analysis plane (111), (200) and (220) were
obtained the location of the poles are (112), (211), and (121). From analysis showed
that the stereographic projection method can be used to determine the direction of
the texture orientation of the pole figure (111), (200) and (220) are {211},
{211}, and {211}.
Keywords: Neutron Diffraction, Pole figure, SS 316-L, Texture
vi
Universitas Sumatera Utara