Ayatilhaq, Azka and Dr. Femiana Gapsari, ST., MT. and Dr. Putu Hadi Setyarini, ST., MT. (2021) Pengaruh Penambahan Kadar Mangan (Mn) Terhadap Nilai Kekerasan dan Laju Korosi Implan Biodegradable Paduan Zn-Mn. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Unsur Zn sebagai material biodegradable memiliki stabilitas kimia dan kemampuan proses yang unggul dibandingkan dengan paduan magnesium (Mg). Keunggulan yang dimiliki unsur Zn adalah kemampuan biocompatibility, biodegradability, bioabsorbabilitiy yang baik, serta memiliki nilai laju korosi yang ideal. Kekurangan dari unsur Zn yaitu kurangnya kekuatan mekanik dan elastisitasnya. Pada penelitian ini dilakukakan penambahan unsur mangan (Mn) karena diketahui dapat meningkatkan sifat mekanik pada suatu paduan dan berperan dalam penyempurnaan butir. Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan Mn yang memiliki nilai kekerasan paling tinggi dan nilai laju korosi paling rendah pada paduan Zn-Mn. Perbandingan komposisi paduan Zn-Mn yang digunakan pada penelitian ini adalah Zn murni, Zn-5Mn, Zn-15Mn, dan Zn-25Mn. Metode yang digunakan dalam pembuatan spesimen pada penelitian ini yaitu dengan menggunakan metode hot pressing. Hot pressing merupakan proses kompaksi menggunakan tekanan tinggi dan suhu diatas suhu kamar. Proses hot pressing dilakukan pada tekanan 400 bar, suhu pemanasan 350°C, dan waktu holding 10 menit. Pengujian laju korosi dilakukan dengan menggunakan media Hank’s Balance Salt Solution (HBSS) dan menggunakan metode potensiodinamik. Rentang potensial yang digunakan yaitu dari -2 V hingga 2 V dengan kecepatan pemindaian 0,035 V/s. Hasil pengujian menunjukkan bahwa paduan Zn-5Mn memiliki nilai laju korosi paling rendah yaitu sebesar 0,067402 mm/tahun. Pengujian kekerasan dilakukan menggunakan Micro Vickers Hardness Tester dengan besar pembebanan sebesar 30 gf dengan dwell selama 15 detik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa paduan yang memiliki nilai kekerasan paling tinggi adalah paduan Zn-25Mn dengan nilai kekerasan sebesar 152,1 HV. Pengujian X-ray Diffraction (XRD) dilakukan untuk mengetahui fasa intermetalik yang terbentuk pada paduan. Penambahan unsur Mn pada paduan Zn-Mn diketahui mempengaruhi terbentuknya fasa intermetalik MnZn13. Paduan Zn-25Mn memiliki persentase kandungan fasa MnZn13 paling tinggi diantara paduan lainnya yaitu mencapai 34,34%. Morfologi dan mikrostruktur diuji dengan SEM-EDS. Fitur Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) digunakan untuk menentukan komposisi paduan pada area tertentu. Dari penelitian ini, dapat diketahui bahwa penambahan unsur Mn dapat meningkatkan nilai kekerasan serta menurunkan nilai laju korosi
English Abstract
Zn alloy as a one of based type of biodegradable material has superior chemical stability and processability compared to magnesium (Mg) alloys. The advantages of Zn alloy are good at biocompatibility, biodegradability, bioabsorbability, and have an ideal corrosion rate. The disadvantages of Zn are the lack of mechanical strength and elasticity. In this research, manganese (Mn) was added to improve the mechanical properties of alloy and can form grain refinements. The purpose of this research was to determine the Mn content of the Zn-Mn alloy which has the highest hardness value and the lowest corrosion rate. The composition of the Zn-Mn alloy used in this research was pure Zn, Zn-5Mn, Zn15Mn, and Zn-25Mn. The method used of processing alloys in this research is using hot pressing method. Hot pressing is a compacting process using high pressure and temperatures above room temperature. Powders were uniaxially hot pressed under the pressure of 400 bar, heating temperature was selected 350 °C, and holding time was 10 minutes. Corrosion rate testing used Hank's Balance Salt Solution (HBSS) as a corrosion medium and used potentiodynamic methods. The potential range used was from -2 V to 2 V with a scanning speed of 0,035 V/s. The results show that the Zn-25Mn alloy has the lowest corrosion rate value of 0,067402 mm/year. Hardness testing is using Micro Vickers Hardness Tester with a load of 30 gf for 15 seconds. The results show Zn-Mn alloy that has the highest hardness value is Zn-25Mn with a hardness value of 152.1 HV. The phase identification of the products was examined by X-ray diffraction (XRD). The addition of Mn to Zn-Mn alloy was affecting the formation of the MnZn13 intermetallic phase. The Zn-25Mn alloy has the highest MnZn13 phase content among other alloys, reaching 34,34%. The morphology and microstructure of the products were examined by SEM-EDS. Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) feature used to determine the alloy composition in certain areas. From this research, it can be seen that the addition of Mn can increase the hardness value and decrease the corrosion rate value. Keyword
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0521070086 |
| Uncontrolled Keywords: | Kata kunci : Paduan Zn-Mn, biodegradable, laju korosi, kekerasan |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.8 Machine engineering |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Mesin |
| Depositing User: | yulia Chasanah |
| Date Deposited: | 04 Nov 2021 06:33 |
| Last Modified: | 07 Oct 2024 03:18 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/186478 |
![[thumbnail of Azka Ayatilhaq.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
Azka Ayatilhaq.pdf Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |