Perpustakaan Digital ITB

Salah satu biomaterial yang dapat digunakan sebagai implan ortopedi adalah paduan Ti-Cu-Mg. Paduan Ti-Cu-Mg diharapkan dapat menggabungkan keunggulan dari unsur pemadu Cu dan Mg sehingga diperoleh sifat mekanik, biokompatibilitas, dan ketahanan korosi yang baik, serta sifat anti-bakteri, dan modulus elastisitas yang rendah. Metode spark plasma sintering (SPS) dipilih untuk menyiapkan paduan Ti-Cu-Mg karena keterbatasan metode pembentukan dari paduan tersebut. Paduan Ti-Cu-Mg masih tergolong baru dan studi terkait perlakuan panas terhadap paduan Ti-Cu-Mg belum pernah dilakukan sehingga dilakukan upaya untuk mempelajari pengaruh perlakuan panas terhadap struktur mikro dan sifat mekanik paduan Ti-Cu-Mg dengan 3 buah komposisi yang berbeda, yaitu Ti-5Cu-1Mg, Ti-5Cu-3Mg, dan Ti-5Cu-5Mg. Perlakuan panas diawali dengan solution treatment yang dilakukan pada 900°C yang ditahan selama 2 jam dilanjutkan dengan water quenching. Perlakuan panas aging dilakukan setelahnya yang terbagi menjadi 2, yaitu one-step aging pada temperatur 400°C dengan waktu penahanan 4, 8, 24 jam dan two-step aging pada temperatur 475°C dengan waktu penahanan 8 jam. Hasil dari setiap variasi perlakuan panas akan dianalisis struktur mikronya dengan optical microscope (OM) dan scanning electron microscope – energy dispersive x-ray spectroscopy (SEMEDS). Pengujian sifat mekanik yang dilakukan adalah uji kekerasan mikro sehingga dapat diperoleh nilai kekerasan paduan. Perlakuan panas pada paduan Ti-Cu-Mg memberikan pengaruh pada struktur mikro dan sifat mekanik paduan. Perlakuan panas one-step aging secara umum menunjukkan peningkatan presipitat Ti2Cu seiring bertambahnya waktu penahanan. Perlakuan panas two-step aging secara umum membuat nukleasi terjadi menyeluruh dan mengoptimalkan pertumbuhan presipitat akan tetapi pada paduan Ti-5Cu-3Mg yang diberikan perlakuan panas one-step aging 24 jam yang dilanjutkan dengan two-step aging terjadi peristiwa overaging. Magnesium yang terdistribusi secara umum semakin halus dengan semakin lama waktu penahanan one-step aging dan ketika dilakukan two-step aging magnesium yang terdistribusi memiliki kecendrungan yang berbeda-beda untuk setiap komposisi paduan. Kekerasan dari Ti-5Cu-1Mg, Ti-5Cu-3Mg, dan Ti-5Cu-5Mg setelah diberikan perlakuan panas secara berurutan dapat mencapai 677,2 HV, 654,8 HV, dan 531 HV.