Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pelepasan ion Al dan V pada produk komersial implan medis Ti-6Al-4V dapat menyebabkan permasalahan kesehatan karena bersifat toksik. Selain itu modulus elastisitas implan medis Ti-6Al-4V relatif lebih tinggi dari modulus elastisitas tulang manusia, sehingga dapat menyebabkan fenomena stress shielding effect. Oleh sebab itu, dilakukan pergantian unsur Al dan V dengan unsur Nb dan Mo yang tidak bersifat toksik. Kemudian ditambahkan kembali unsur low cost Mn dengan variasi 2%, 4%, dan 6% untuk mensubtitusi unsur Nb dan Mo yang termasuk unsur yang relatif mahal. Unsur Nb, Mo dan Mn merupakan unsur penstabil fasa β yang memiliki nilai modulus elastisitas lebih rendah dibanding Ti-6Al-4V. Fasa β merupakan fasa yang stabil pada suhu tinggi, sehingga dilakukan perlakuan panas untuk menstabilkan fasa ini dengan homogenisasi pada 3, 6 dan 12 jam untuk mengetahui pengaruhnya. Hasil penelitian membuktikan bahwa penambahan komposisi Mn pada paduan menyebabkan penurunan efek toksisitas dengan menstabilkan pembentukan lapisan pasif pada permukaan logam. Lalu, didapatkan perolehan fraksi volume fasa β yang meningkat seiring penambahan komposisi unsur Mn sehingga didapatkan nilai modulus elastisitas yang menurun. Pada proses perlakuan panas, waktu 6 jam merupakan waktu yang optimal untuk memperoleh fasa β yang lebih homogen dengan mengeliminasi sisa fraksi volume fasa α yang ada pada paduan. Dapat disimpulkan penambahan komposisi unsur paduan Mn akan meningkatkan perolehan fasa β dan perlakuan panas perlu dilakukan untuk mendapatkan fasa β yang stabil dan homogen, sehingga didapatkan paduan yang lebih inert dengan nilai modulus elastisitas mendekati nilai modulus elastisistas tulang manusia.

---

The release of Al and V ions in commercial products of Ti-6Al-4V medical implants can cause health problems because they are toxic. In addition, the modulus of elasticity of Ti-6Al-4V medical implants is relatively higher than the modulus of elasticity of human bones, so that it can cause stress shielding effect phenomena. Therefore, al and V elements are replaced with Nb and Mo elements which are not toxic. Then the low cost Mn element was added with variations of 2%, 4%, and 6% to substitute Nb and Mo elements which included relatively expensive elements. Nb, Mo and Mn elements are β phase stabilizers which have a modulus of elasticity lower than Ti-6Al-4V. The β phase is a phase that is stable at high temperatures, so heat treatment is carried out to stabilize this phase by homogenization at 3, 6 and 12 hours to determine its effect.

As a result, the addition of the Mn composition to the alloy causes a decrease in the effect of toxicity by stabilizing the formation of a passive layer on the metal surface. Then, the acquisition of β phase volume fraction obtained increases with the addition of the composition of the element Mn so that the modulus of elasticity decreases. In the heat treatment process, 6 hours is the optimal time to obtain a more homogeneous β phase by eliminating the remaining α phase volume fraction present in the alloy.

It can be concluded that the addition of Mn alloy element composition will increase β phase acquisition and heat treatment needs to be done to obtain a stable and homogeneous β phase, so that more inert alloys with elastic modulus values ​​are obtained close to the human bone elastic modulus."

"Paduan biner Mg-Gd memiliki potensi sebagai material implan yang mudah larut dalam tubuh. Penambahan sedikit gadolinium dapat memperbaiki sifat mekanik dan laju korosi sehingga memenuhi syarat sebagai material implan yang sesuai dengan kondisi tubuh. Penelitian ini bertujuan untuk merancang paduan Mg-1,6Gd sebagai material implan yang mudah larut yang memiliki sifatsifat mekanik yang baik dan laju korosi terkontrol setelah diproses termomekanik. Paduan tersebut diproses melalui ekstrusi panas dan canai panas dalam rentang temperatur 300-550°C dengn variasi reduksi ketebalan. Sampel diekstrusi panas dengan kecepatan 1 mm/s dengan ratio ekstrusi 30dan sampel canai panas dengan reduksi 30% dan 95%, kecepatan 10 m/min. Proses canai dilakukan dengan dua metode yaitu canai searah dan canai silang. Canai searah dilakukan searah dengan putaran rol, sesuai dengan reduksi dan canai silang membentuk sudut 90° dari setiap tahap rol. Pada rol reduksi 30% dilakukan sekali rol, sementara rol reduksi 95% searah dilakukan multi pass (40%, 40 %, 15% setiap tahap) dan rol reduksi 95% silang dilakukan 23,75% setiap tahap. Paduan Mg-1,6Gd membentuk senyawa intermetallik (Mg5Gd) menyebar di dalam dan dibatas butir untuk semua proses termomekanik. Ekstrusi menghasilkan ukuran butir terkecil dibanding kedua proses canai yaitu mencapai 14um dengan kekerasan 48,7 HVN. Kekuatan tarik dan luluh juga dihasilkan paling tinggi pada proses ini yaitu 232 MPa dan 142 MPa. Sementara proses canai hanya memilki ukuran butir dalam rentang 50-400 um, namun kekerasan rata-rata proses canai lebih tinggi dari ekstrusi yaitu 40-66 HVN. Canai searah 95% menghasilkan kekuatan tarik dan luluh lebih tinggi dari canai 30% yaitu adalah 197 MPa, 157 MPa dan keuletan 26 %. Pada awal perendaman paduan Mg-1,6Gd memiliki laju korosi yang tinggi untuk kedua larutan (SBF dan Ringers). Selanjutnya pada perendaman lama (14 hari) laju korosi cenderung menurun, dikarenakan telah terbentuk lapisan pasif. Ekstrusi menghasilkan laju korosi yang tertinggi dibanding canai yaitu 4.4 mmpy setelah imersi 3 hari dalam larutan Ringers. Melalui polarisasi, canai 95% menghasilkan laju korosi tertinggi (5,7 mmpy). Pengujian sitotoksisitas untuk ketiga proses termomekanik menunjukkan sampel ini tidak menghasilkan toksin karena ratarata hasil % viabilitas diatas viabilitas kontrol (75%). Paduan Mg-1,6Gd setelah proses termomekanik mampu memiliki sifat-sifat mekanik yang baik, laju korosi terkontrol dan tidak toksik untuk digunakan sebagai material implan mampu luruh sesuai kondisi tubuh.

---

Binary Mg-Gd alloys have been the potential as biodegradable implant materials. The small addition of element Gd could improve the mechanical properties and corrosion rate that the alloy can be used as implant materials for the body condition. This study aims to design the Mg-1.6Gd alloy as degradable implant that it has good mechanical properties and corrosion rate after thermomechanical process. The Mg-1,6Gd alloys is processed by the hot extrusion and the severely hot rolled in the temperature range 300-550°C with the different reduction. The samples were hot extruded with a speed of 1 mm/s, a ratio of 30 and a hot rolled with a reduction of 30% and 95% and a speed of 10 m/min. The rolling process is done by two methods: Unidirectional rolling (UR) and cross-rolling (CR). UR is carried out in the direction of rotation of the rolland CR formed an angle of 90 from each stage of the roll. The roll of 30% reduction is done only one roll, while the UR of 95% reductionis done multi pass (40%, 40%, 15% each stage) and the CR of 95% reduction is done at 23.75% per stage.The Mg-1.6Gd alloys forms intermetallic compounds (Mg5Gd) and spread inside and grain boundaries for all thermomechanical processes. The hot extrusion resulted the smallest grain size compared to both the rolling process, which the grain size of 14 um and the hardness of 48.7HVN. The highest strength and yield are 232 MPa and 142 MPa for this the extrusion process.The hot rolled samples have the grain size of 50-130um but the average hardness of the this process is higher than that of 40-66 HVN. The hot rolled with the 95% reduction has the higher tensile strength and yield strength than the 30 % reduction, were 197 MPa and 157 MPa, respectively, while the ductility is 26 %.The highest corrotion rate occur on the short time for the both solutions. Furthermore, in the long immersion (14 days) the corrosion rate tends to decrease, because it formed a passive layer. Extrusion process produced the highest corrosion rate of 4.4 mmpy after 3 days of imersion in the Ringer's solution. The hot rolled of the 95% reduction resulted the high corrosion rate of 5,7 mmpy on the polarization test. The cytotoxicity test for all three thermomechanical processes showed the sample have no cytotoxicity because the % viability result was above viability control (75%). The Mg-1.6Gd alloy after thermomechanical process produced good mechanical properties, corrosion rate and no toxins to be used as degradable implant for the body condition."

"

Meningkatnya permintaan akan electronic vehicle (EV) menyebabkan meningkatnya penggunaan Magnesium yang memiliki sifat lebih ringan sehingga mampu mengunggulkan efisiensi bahan bakar. Salah satu paduan Maagnesium yang sering digunakan adalah AZ31B. Namun, sheet metal forming dan perlakuan panas pada manufaktur dapat memengaruhi sifat mekanisnya. Penelitian ini dilakukan pada plat paduan Magnesium AZ31B yang dilakukan cold rolling hingga terjadi deformasi sebesar 22% dan perlakuan panas annealing pada 349℃ pada waktu tahan 0, 10, 30, 60, dan 120 menit. Penelitian ini didukung dengan pengujian metalografi dan kekerasan microvickers. Didapatkan bahwa rolling menghasilkan butir dengan ukuran diameter terkecil, sedangkan annealing pada waktu tahan yang lebih lama menghasilkan butir dengan ukuran diameter yang lebih besar pula. Tak hanya itu, sampel yang memiliki ukuran butir yang kecil memiliki nilai kekerasan yang tinggi. Hal ini terlihat dari sampel yang dilakukan rolling memiliki nilai kekerasan tertinggi, sedangkan sampel yang ditahan pada annealing selama 120 menit memiliki nilai kekerasan terendah. Berdasarkan pertumbuhan butir, didapatkan persamaan empiris yang mampu menunjukkan kinetika pertumbuhan butir sebagai berikut: D^(0,18)=D0^(0,18)+2244,35.exp(-70.000/8,314.T).t^(0,48)

---

The increasing demand for electric vehicles (EVs) has led to a rise in the use of magnesium, which is lighter and thus enhances fuel efficiency. One commonly used magnesium alloy is AZ31B. However, sheet metal forming and heat treatment during manufacturing can affect its mechanical properties. This study focuses on AZ31B magnesium alloy plates subjected to cold rolling, achieving a deformation of 22%, and annealing heat treatment at 349°C for various holding times: 0, 10, 30, 60, and 120 minutes. The research includes metallographic analysis and microvickers hardness testing. It was found that rolling produces the smallest grain diameters, while longer annealing times result in larger grain diameters. Additionally, samples with smaller grain sizes exhibited higher hardness values. Specifically, the rolled samples had the highest hardness, while samples annealed for 120 minutes had the lowest hardness. From the grain growth observations, an empirical equation was derived to describe the kinetics of grain growth as follows: D^(0.18)=D0^(0.18)+2244.35.exp(-70,000/8.314.T).t^(0.48)

"

"Magnesium menjadi salah satu material berpotensi untuk memberikan solusi energi hijau berkelanjutan. Dalam bidang teknik, paduan magnesium dikenal sebagai logam paling ringan. Sudah banyak aplikasi paduan magnesium di berbagai bidang. Namun, secara komersial penggunaan magnesium belum seluas alumunium. Salah satu penyebabnya, dikarenakan mampu bentuk magnesium lebih rendah dari aluminium, terutama di temperatur ruang. Hal tersebut berkaitan dengan struktur HCP magnesium yang memiliki rasio c/a tinggi membuat bidang basal menjadi sistem slip utama yang terjadi ketika paduan magnesium terdeformasi. Oleh karena itu, energi panas dapat digunakan untuk mengaktifkan sistem slip lain agar dapat memenuhi kriteria von misses. Pemrosesan dan perlakuan panas yang diterapkan pada material mempengaruhi sifat material dan dalam skala mikroskopis akan terjadi berbagai fenomena. Penelitian ini akan menginvestigasi terkait fenomena apa yang terjadi selama deformasi plastis menggunakan metode pencanaian dan perlakuan panas yang dilakukan pada temperatur 350^oC. Pada penelitian ini pencanaian dilakukan pada suhu ruang dan perlakuan panas diberikan setelah proses deformasi menggunakan tungku muffle. Shear band, twinning, rekristalisasi butir, dan pertumbuhan butir merupakan fenomena-fenomena yang ditemukan pada penelitian ini.  Fenomena- fenomena tersebut hadir dalam paduan magnesium dipengaruhi oleh struktur kristal yang dimilikinya.

---

Magnesium is one of the potential materials to provide sustainable green energy. In engineering, magnesium alloys are known as the lightest metals. There have been many applications of magnesium alloys in various industries. However, the commercial use of magnesium has not been as common as aluminum. One of the reasons is because the formability of magnesium is lower than aluminum, especially at room temperature. This is related to the HCP structure of magnesium which has high c/a ratio making the basal plane become the main slip system when the magnesium alloy is deformed at room temperature. Therefore, thermal expected to activate other slip systems in order to fulfill the von misses criterion. Deformation and heat treatment applied to materials can affect material properties and at the microscopic scale various phenomena will occur. This study will investigate phenomena during plastic deformation using rolling method and heat treatment conducted at 350^oC. In this study, rolling was carried out at room temperature using pilot rolling machine and heat treatment was conducted after the deformation using muffle furnace. Shear bands, twinning, grain recrystallization, and grain growth were found in this study. Those phenomena are present in magnesium alloys influenced by its crystal structure."