2018 : PEMBENTUKAN LAPISAN KERAS NIOBIUM KARBIDA PADA SURGICAL TOOL ORTOPEDI MELALUI PROSES THERMO-REACTIVE DIFFUSION

Sutikno ST., MT.
Fahmi Mubarok ST., M.Sc., Ph.D

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Surgical tool ortopedi merupakan alat-alat penting yang digunakan dalam mendukung kesuksesan sebuah operasi ortopedi seperti operasi patah tulang atau operasi penggantian sendi. Alat-alat ini harus memiliki karakter biokompatibel, kekerasan dan ketahanan aus yang tinggi sehingga memiliki umur pakai yang lama. Selain itu diharapkan tidak ada partikel aus yang dihasilkan sehingga mengurangi kemungkinan iritasi atau toksisitas karena logam pasca operasi. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menaikkan kekerasan dan ketahanan aus surgical tool ortopedi adalah dengan pelapisan permukaan melalui proses thermo-reactive diffusion (TRD) untuk menghasilkan lapisan keras dan biokompatibel niobium karbida. Pada penelitian ini akan dieksplorasi proses powder pack TRD dengan memanaskan baja pada temperatur antara 600 – 1000 C di lingkungan yang memiliki banyak kandungan niobium sehingga akan terjadi reaksi antara elemen niobium yang terionsasi dengan karbon dari baja yang kemudian akan membentuk lapisan niobium karbida dipermukaan baja. Surgical tool umumnya dibuat dari logam nirkarat martensitik dan pada penlitian ini akan digunakan bahan nirkarat martensitik AISI 440 yang memiliki kadar karbon tinggi antara 0.6 – 1.2 wt%C . Pengaruh waktu penahanan dan temperatur proses TRD akan dilihat lebih detail dan dianalisa untuk menentukan hasil lapisan niobium karbida yang paling optimal. Prosedur karakterisasi yang akan dilakukan meliputi metalografi untuk mengetahui struktur mikro dari lapisan niobium karbida yang dihasilkan. Pengujian kekerasan dengan micro-vicker untuk memperoleh angka kekerasan. Pengujian x-ray diffraction (XRD) untuk mengetahui fasa yang terbentuk. Pengujian scanning electron microscope (SEM) untuk mengukur ketebalan lapisan niobium karbida dan menganalisa interface-layer antara lapisan karbida dan substrat (base-metal) serta pengujian tribologi untuk melihat tingkat keausan lapisan niobium karbida.