Pengaruh Variasi Perlakuan Panas Terhadap Sifat Mekanik Dan Strukturmikro Ti Tipe-B (Ti-29Nb-13Ta-4.6zr) Untuk Komponen Fiksasi Tulang

Putra, Andry (2013) Pengaruh Variasi Perlakuan Panas Terhadap Sifat Mekanik Dan Strukturmikro Ti Tipe-B (Ti-29Nb-13Ta-4.6zr) Untuk Komponen Fiksasi Tulang. S1 thesis, Universitas Andalas.

Text (Skripsi Full Teks) S1 Teknik Mesin 2013 Andry Putra 0810912040.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Pemyebab utama meningkatnya kebutuhan material implan setiap tahunnya yaitu angka kecelakaan dan kasus osteoporosis yang tinggi. Tetapi hal tersebut tidak diimbangi dengan keberadaan material untuk fiksasi tulang sehingga lambatnya penanganan dan banyaknya korban patah tulang yang terlantarkan. Material baja tahan karat, paduan Co-Cr, keramik (Calcium Phosphate), polyethylene, dan titanium murni adalah kebanyakan jenis biomaterial logam yang digunakan untuk material implan. Namun, beberapa dari material tersebut masih memiliki kekurangan pada sifat mekaniknya. Tulang manusia umumnya memiliki kekakuan antara 15-30 GPa. Sementara itu dampak negatif kandungan senyawa Nikel (Ni) pada baja tahan karat dapat menimbulkan alergi pada tubuh. Titanium paduan tipe ẞ Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr (TNTZ) merupakan material implan baru yang khusus dikembangkan untuk bidang biomaterial. Material ini dikembangkan karena sifat mekanik yang cukup tinggi, bobot yang ringan dari baja tahan karat, biokompatibilitas yang sangat baik, namun dengan modulus elastisitas yang rendah. Kelebihan lainnya yaitu mengandung unsur-unsur paduan yang tidak beracun terhadap tubuh seperti Niobium, Tantalum, dan Zirkonium. Tetapi masih perlu penelitian lebih lanjut sebelum digunakan sebagai material implan. Antara lain kekuatan perlu ditingkatkan dengan menjaga harga modulus elastisitas yang tetap rendah. Pada penelitian ini dilakukan variasi perlakuan panas (Solution treatment selama 3,6 ks dan variasi temperatur dan lama holding pada aging 673 K, 723 K, 773 K selama ± 28,8 ks) terhadap kekuatan tarik dan kekerasan serta strukturmikro titanium paduan tipe ẞ Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr. Perlakuan panas dilakukan menggunakan tungku vakum dan pengujian tarik dan pengujuan keras menggunakan Com-Ten Testing Machine dan Shimadzu Micro Hardness Tester Type-M. Pengamatan strukturmikro untuk melihat sebaran fasa a dan fasa ẞ menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope) Hitachi tipe S-3400N. Kekuatan tarik dan kekerasan pada titanium TNTZ: ST + Aging 673 K, ST + Aging 723 K, ST + Aging 773 K berturut-turut yaitu 1045 MPa dan 335 VHN, 1221 MPa dan 344 HV, 1041 MPa dan 327 HV. Didapatkan sifat mekanik yang berbeda beda karena sebaran fasa a+ẞ dan presipitat yang tidak sama. Persebaran fasa a di dalam matriks ẞ yang halus dan terbentuk merata terdapat pada titanium TNTZ ST + Aging 723 K, sehingga didapatkan karakteristik sifat mekanik (kekuatan dan kekerasan) yang sangat baik.

Actions (login required)

View Item