Perpustakaan Digital ITB

Metode SPS merupakan teknologi metalurgi serbuk untuk membuat padatan dengan densitas tinggi dan ukuran butiran yang halus dari serbuk penyusunnya. Paduan Ti-Cu-Mn mulai diteliti pada dekade ini karena memiliki sifat biokompatibel, kekuatan yang tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan modulus elastisitas yang cukup dekat dengan tulang manusia sehingga menjadi biomaterial yang cocok untuk aplikasi implan tulang. Penambahan tembaga pada paduan titanium dapat menambah sifat antibakteri. Kebutuhan serbuk titanium dapat dikurangi dan kekuatan paduan meningkat dengan penambahan mangan pada paduan. Mangan sebagai penstabil fasa ? dapat menurunkan modulus elastisitas sehingga dapat mengurangi pengaruh stress shielding oleh implan. Pada penelitian ini dilakukan spark plasma sintering untuk menghasilkan paduan Ti-5Cu-5Mn. Variabel pada percobaan ini adalah laju pemanasan yakni 25, 50, dan 100 °C/menit, serta tekanan kompaksi yakni 40, 50, dan 60 MPa. Serbuk Ti- 5Cu-5Mn terlebih dahulu dicampur secara mechanical alloying selama 6 jam. Kemudian dilakukan proses sintering pada temperatur 750 °C tanpa penahanan isotermal dalam kondisi vakum. Sampel yang dihasilkan lalu dipreparasi untuk uji densitas relatif, uji XRD, pengamatan struktur mikro dengan mikroskop optik, analisis SEM-EDS, uji kekuatan tekan, dan uji kekerasan vickers. Berdasarkan hasil penelitian ini, diketahui bahwa densitas relatif dari paduan Ti- 5Cu-5Mn hasil SPS akan meningkat pada laju pemanasan yang semakin rendah dan tekanan kompaksi yang semakin tinggi. Densitas relatif maksimum diperoleh pada tekanan kompaksi 60 MPa dengan nilai 97,44%. Pengamatan struktur mikro menunjukkan fasa-fasa yang terbentuk yakni ?-Ti sebagai matriks serta Ti2Cu, TiCu, dan TiCu4 sebagai senyawa intermetalik dengan ukuran butiran yang semakin halus pada laju pemanasan yang lebih tinggi dan tekanan kompaksi yang lebih rendah. Ukuran butiran terkecil diperoleh pada laju pemanasan 100 °C/menit dengan diameter butiran 15,5 ?m. Kekerasan paduan akan meningkat seiring dengan meningkatnya laju pemanasan dan tekanan kompaksi dengan kekerasan maksimum 494,2 HV pada beban tekan 60 MPa. Kekuatan tekan semakin meningkat seiring naiknya laju pemanasan dan tekanan kompaksi, namun mengalami penurunan pada laju pemanasan 100 °C/menit dan tekanan kompaksi 60 MPa. Kekuatan tekan maksimum diperoleh sebesar 2195,12 MPa pada laju pemanasan 50 °C/menit dan tekanan kompaksi 50 MPa.