PENGARUH PENAMBAHAN MANGAN TERHADAP SIFAT MAMPU TEMPA PADUAN Co-35Cr-5Mo UNTUK APLIKASI IMPLAN [The Effect of Mn Addition on Forging Ability Of Co-35Cr-5Mo Alloy for Implant Applications]

Kartika, Ika

Metalurgi
Vol 27, No 2 (2012): Metalurgi Vol. 27 No. 2 Agustus 2012

 PENGARUH PENAMBAHAN MANGAN TERHADAP SIFAT MAMPU TEMPA PADUAN Co-35Cr-5Mo UNTUK APLIKASI IMPLAN. Paduan Co-Cr-Mo dalam aplikasinya lebih banyak digunakan sebagaimaterial implan seperti pengganti tempurung atau sambungan tulang pinggul. Penambahan Ni dalam paduantersebut akan meningkatkan sifat mampu bentuknya, akan tetapi unsur nikel bersifat alergi terhadap tubuhmanusia. Oleh karenanya mangan akan dicoba untuk dapat menggantikan fungsi unsur nikel dalam paduan Co-Cr-Mo sebagai paduan implan. Pada penelitian ini akan dipelajari sifat mampu tempa dari paduan Co-35Cr-5Motanpa dan dengan penambahan Mn secara bervariasi sebesar 0,2-0,4-0,6-0,8-1(% berat). Diagram fasa daripaduan Co-35Cr-5Mo-xMn (x=0-20 % berat) dikalkulasi dengan menggunakan data base dalam Thermo-Calc.Ingot paduan Co-35Cr-5Mo-xMn (x=0-1 % berat) diperoleh melalui proses peleburan dan pemaduanmenggunakan tungku busur listrik dalam kondisi vakum pada temperatur di atas 1400 ºC. Proses homogenisasikemudian dilakukan menggunakan tungku vakum yang dialiri gas argon dengan kemurnian tinggi padatemperatur 1200 ºC selama 24 jam. Hasil proses tempa pada T =1250 ºC menunjukkan bahwa ingot paduan Co-35Cr-5Mo-0,4Mn tidak menghasilkan retak yang sangat signifikan bila dibandingkan dengan paduan tanpa dandengan variasi penambahan mangan lainnya. Hasil XRD menunjukkan bahwa fasa γ (fcc), fasa ε (hcp) dan fasaσ terkandung pada semua paduan Co-35Cr-5Mo-xMn (x=0-1 % berat). Hasil metalografi memperlihatkanadanya presipitasi fasa σ dalam batas butir austenit, dan beberapa striasi dalam butir austenit. Striasidimungkinkan adalah fasa ε dan kembaran deformasi. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa paduanCo-35Cr-5Mo-0,4Mn memiliki sifat mampu tempa yang baik. Striasi dan adanya fasa σ mengarah terhadaprendahnya sifat mampu tempa dari paduan tersebut. AbstractTHE EFFECT OF Mn ADDITION ON FORGING ABILITY OF Co-35Cr-5Mo ALLOY FOR IMPLANTAPPLICATIONS. The applications of Co-Cr-Mo alloys are widely used as an implant material such as kneeand hip joint. Subject of this research relates to the forge ability of Co-35Cr-5Mo without and with variousaddition of Mn approximately 0.2-0.4-0.6-0.8-1 (weight %). Co-35Cr-5Mo-xMn (0-20 weight %) phase diagramis calculated using data base in the Thermo-Calc software. Co-35Cr-5Mo-xMn (0-1 weight %) alloy ingots areobtained through melting and solidifying process by using tri arc melting in vacuum condition at temperatureabove 1400 ºC. Homogenizing is carried out using vacuum furnace with high purity argon gas at temperature1200 ºC for 24 h. After forging process at T = 1250 ºC, Co-35Cr-5Mo-0.4Mn alloy ingot did not obtain anysignificant cracking when compared to others. XRD results reveal that ε phase and σ phase consist in all Co-35Cr-5Mo-xMn (x=0-1 weight %) alloys. Metallography examinations show precipitations of σ phase alongaustenite grain boundaries and striations in the interior of austenite grains. Striations are to be expected as εphase or deformation twinning. From this research study concludes that Co-35Cr-5Mo-0.4Mn is suitable forforging process. The existence of striation and σ phase lead to the low grade of forging ability in these alloys.