ANALISA MIKROSTRUKTUR DAN KEKERASAN PADUAN Mg-2Zn-1Mn UNTUK APLIKASI IMPLAN TERSERAP TUBUH
Abstract
Kasus patah tulang sering terjadi, baik itu karena kecelakaan kerja, kecelakaan pengendara, terjatuh atau penyakit. Maraknya kejadian patah tulang ini memicu pentingnya sebuah implan tulang yang lebih baik untuk perawatan. Sebagian besar patah tulang ini terlalu rumit untuk diatasi dengan perawatan medis eksternal, oleh karena itu patah tulang tersebut harus diperbaiki melalui pembedahan dengan implan yaitu implan terserap tubuh, salah satu bahan implan terserap tubuh yang direkomendasikan adalah magnesium. Maka dari itu karena magnesium murni tidak memiliki kekuatan mekanis yang baik, Sehingga magnesium dipadukan dengan seng dan mangan dengan persentase yang sesuai mempunyai kelebihan dalam sifat-sifat mekanis maupun biologis untuk menutupi kekurangan tersebut. Penelitian ini adalah penelitian lanjutan, dimana peneliti sebelumnya telah membuat paduan Mg-2Zn-1Mn dengan proses pengecoran logam (metal casting). Sampel berupa as-cast ini perlu dilakukan proses perlakuan panas lanjutan yaitu proses anil (annealing) untuk menghilangkan tegangan sisa dan memperbaiki struktur partikelnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh temperatur proses annealing terhadap karakteristik paduan khususnya pada mikrostruktur dan nilai kekerasannya. Proses annealing dilakukan pada T=320°, dan 340°C selama 120 menit dan dilakuan pendinginan dalam tungku. Hasil annealing dilakukan dengan melihat mikrostruktur dan kekerasan, dari hasil mikrostruktur terlihat bahwa ukuran butir terkecil rata-rata sebesar 1.081μm, kekerasan tertinggi rata-rata sebesar 50,2 HV pada temperatur annealing 340°C.
References
Alawad, M. O., Alateyah, A. I., El-Garaihy, W. H., BaQais, A., Elkatatny, S., Kouta, H., Kamel, M., & El-Sanabary, S. (2022). Optimizing the ECAP Parameters of Biodegradable Mg-Zn-Zr Alloy Based on Experimental, Mathematical Empirical, and Response Surface Methodology. Materials, 15(21). https://doi.org/10.3390/ma15217719
Ashari, A. M., Lestari, F. P., Hakim, R. N., Mulyati, I., Nugraha Thaha, Y., Kartika, I., & Agus Basuki, E. (2021). STUDY ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Mg-Zn-Fe-Cu-Co AS HIGH ENTROPY ALLOYS FOR URETERAL IMPLANT (Vol. 1). www.ejurnalmaterialmetalurgi.com
ASTM Standard E 407– 99. (1999). Standard Practice for Microetching Metals and Alloys.
ASTM Standard E384 − 17. (2017). Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials.
Dinata, I. G. S., & Yasa, A. A. G. W. P. (2021). The Overview of Spinal Cord Injury. Ganesha Medicine, 1(2). https://doi.org/10.23887/gm.v1i2.39735
Fantria, Yonas, D., & Sugito, B. (2019). Analisa Pengaruh Perlakuan Panas Hasil Pengelasan Dengan Metode Friction Stir Welding (Fsw) Pada Aluminium Sejenis (Al Serie 1100) Terhadap Sifat Fisis Dan Mekanis. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Figueira, G., Rovere, C. A. Della, & Gargarella, P. (2021). Electrodeposition of Fe–Mn alloys from chloride-based bath: A preliminary study for biomedical applications. Journal of Materials Research and Technology, 13. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.05.103
Heath, D. E. (2019). A Review of Decellularized Extracellular Matrix Biomaterials for Regenerative Engineering Applications. In Regenerative Engineering and Translational Medicine (Vol. 5, Issue 2, pp. 155–166). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/s40883-018-0080-0
Ireti, A. F., Omeiza, A. E., Oluwasegun, K. M., Adeyemi, I. D., Adewale, O. A., & Gnozi, E. (2018). Comparision of Imagej Analysis of Structure of Two Constructional Steel. American Journal of Engineering and Applied Sciences, 11(1), 318–326. https://doi.org/10.3844/ajeassp.2018.318.326
Kamrani, S., & Fleck, C. (2019). Biodegradable magnesium alloys as temporary orthopaedic implants: a review. In BioMetals (Vol. 32, Issue 2, pp. 185–193). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/s10534-019-00170-y
Li, S., Wang, J. zhao, Yin, B., Hu, Z. sheng, Zhang, X. juan, Wu, W., Liu, G. bin, Liu, Y. ke, Fu, L., & Zhang, Y. ze. (2021). Atlas of Human Skeleton Hardness Obtained Using the Micro-indentation Technique. Orthopaedic Surgery, 13(4). https://doi.org/10.1111/os.12841
Makarenzo, K., & Zentsova, E. (2021). Method of the Analysis of Materials’ Microstructure Based on the Fractal Analysis of Images. Internasional.
Miao, H., Zhang, D., Chen, C., Zhang, L., Pei, J., Su, Y., Huang, H., Wang, Z., Kang, B., Ding, W., Zeng, H., & Yuan, G. (2019). Research on Biodegradable Mg–Zn–Gd Alloys for Potential Orthopedic Implants: In Vitro and in Vivo Evaluations. ACS Biomaterials Science & Engineering, 5(3), 1623–1634. https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.8b01563
Nanda, I. P., Hassim, M. H., Idris, M. H., Jahare, M. H., Abdulmalik, S. S., & Arafat, A. (2019). Mechanical and degradation properties of zinc adopted magnesium alloys for biomedical application. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 602(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/602/1/012094
Peng, J., Zhong, L., Wang, Y., Yang, J., Lu, Y., & Pan, F. (2015a). Effect of Ce addition on thermal conductivity of Mg-2Zn-1Mn alloy. Journal of Alloys and Compounds, 639, 556–562. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.03.197
Peng, J., Zhong, L., Wang, Y., Yang, J., Lu, Y., & Pan, F. (2015b). Effect of Ce addition on thermal conductivity of Mg-2Zn-1Mn alloy. Journal of Alloys and Compounds, 639, 556–562. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.03.197
Simons, Y., Sutresman, O. S., & Arsyad, H. (2022). Effect of Mg and Zn Composition Variations on Surface Characteristics and Flexural Strength of Biodegradable Mg-Zn-Ca Alloys by Powder Metallurgy Method. EPI International Journal of Engineering, 5(2). https://doi.org/10.25042/epi-ije.082022.08
Sivakesavam, O., & Prasad, Y. V. R. K. (2003). Perilaku Deformasi Panas Dari Paduan Mg-2Zn-1Mn As Cast Dalam Kompresi: Sebuah Studi Dengan Peta Pemroresan. Materials Science & Engineering, 118–124.
Tsakiris, V., Tardei, C., & Clicinschi, F. M. (2021). Biodegradable Mg alloys for orthopedic implants – A review. In Journal of Magnesium and Alloys (Vol. 9, Issue 6). https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.06.024
Xing, F., Li, S., Yin, D., Xie, J., Rommens, P. M., Xiang, Z., Liu, M., & Ritz, U. (2022). Recent progress in Mg-based alloys as a novel bioabsorbable biomaterials for orthopedic applications. Journal of Magnesium and Alloys, 10(6), 1428–1456. https://doi.org/10.1016/j.jma.2022.02.013
Yunpeng Hu, Guo, X., Qiao, Y., Wang, X., & Lin, Q. (2022). Preparation of medical Mg–Zn alloys and the effect of different zinc contents on the alloy.
Zhao, Z., Zong, L., Liu, C., Ding, W., Zhu, L., Qi, C., Wang, C., Shao, S., Wang, J., & Jian, X. (2022). Strengthened corrosion control of biodegradable poly(trimethylene carbonate) coating on bioabsorbable Mg alloy by introducing graphene oxide. Surface and Coatings Technology, 451. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.129052
Submitted
Copyright (c) 2024 Jurnal Vokasi Mekanika
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.svg_.png)
