Perpustakaan Digital ITB

Paduan Ti-Cu sebagai bahan implan tulang memiliki banyak keunggulan seperti biokompatibilitas dan ketahanan korosi yang baik, modulus elastis rendah, bersifat anti bakteri dan memiliki kekuatan serta kekerasan yang baik. Salah satu metode pembuatan implan adalah dengan metalurgi serbuk. Namun produk dari metalurgi serbuk ini masih memiliki %area pori yang cukup tinggi. Keberadaan pori ini dapat menurunkan kekuatan mekanik dan menjadi stress consentrator. Pencampuran TiCu melalui mechanical alloying (MA) merupakan upaya untuk mengurangi pori karena proses ini akan menghasilkan serbuk yang homogen dan halus. Selain itu diperkenalkan juga metode hot pressing-sintering (HP-S) yang berfungsi untuk mendeformasi serbuk pada suhu tinggi sehingga akan menghasilkan mechanical interlocking yang baik dan green body yang lebih kompak. Serangkaian percobaan telah dilakukan untuk mendapatkan pengaruh komposisi tembaga (1, 3 dan 5 wt%) dan mekanisme pencampuran serbuk terhadap struktur mikro dan kekerasan paduan Ti-Cu. Serbuk Ti-Cu yang berukuran rata-rata 44 µm dicampur secara konvensional dan mechanical alloying selama 1 jam. Setelah itu dilakukan proses hot press pada suhu 500°C dengan tekanan 100 bar dan dilanjutkan dengan proses sinter pada suhu 950°C yang ditahan selama 2 jam. Sampel kemudian dipreparasi untuk dilakukan pengamatan struktur mikro menggunakan mikroskop optik dan SEM serta pengujian kekerasan mengunakan vicker hardness test dengan beban 300 gram. Hasil pengamatan struktur mikro menunjukkan bahwa pada paduan Ti (1, 3 dan 5 wt% Cu) hasil hot pressing-sintering muncul fasa ?-Ti dan Ti2Cu yang membentuk struktur lamelar. Fasa Ti2Cu yang muncul semakin banyak dengan bertambahnya jumlah Cu. Sedangkan pada tahap hot press saja unsur Ti dan Cu masih dalam unsur bebas. Secara umum semakin meningkat kandungan tembaga %area pori dan ukuran butiran akan semakin kecil sedangkan kekerasan akan meningkat. Selain itu pemaduan Ti-Cu melalui MA yang dilanjutkan dengan metode HP-S akan menghasilkan %area pori yang lebih kecil dan kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan pemaduan yang dilakukan secara konvensional. %area pori terkecil dan nilai kekerasan tertinggi terdapat pada paduan Ti-5wt% Cu hasil HP-S yang dipadu melalui mechanical alloying. Nilai %area pori terkecil, ukuran butiran terbesar dan nilai kekerasan tertinggi berturut-turut adalah 1,55%; 28,378 µm dan 456,7 HV.