Pengaruh Penambahan Karbon Dan Nitrogen Terhadap Mikrostruktur, Kekuatan Tarik Dan Mampu Bentuk Paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni [Influence of Additional Carbon And Nitrogen on Microstructure, Tensile Strength And Workability of Co- 28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni]

Abstract

Co-Cr-Mo alloys are widely used as bone and dental implant materials, where the composition of the alloy refers to the standard ASTM F75. Co-Cr-Mo alloys has good mechanical properties, biocompatibility and high corrosion resistance. Objective of this paper is to investigate the influence of Carbon and Nitrogen on tensile strength and workability of Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni when used to that applications. Carbon is added into the alloys of 0.08; 0.15 and 0.25 (% weight), whereas nitrogen at 0.2 (% weight). As cast ingot homogenized at 1200 °C for 6 h, and then hot rolled with preheating 1200 °C for 1 h and then water quenched. The alloys (as cast and after hot rolling) were characterized with optical microscope and SEM to investigate the microstructure and the tensile test to investigate the mechanical properties and fraktografi. The tensile strength of the alloy Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni increased with the addition of carbon in the alloy, while the addition of nitrogen increased work ability of Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni alloy.

Abstrak

Paduan Co-Cr-Mo banyak digunakan sebagi material implan tulang dan gigi, dimana komposisi paduan mengacu kepada standar material implan ASTM F75. Paduan Co-Cr-Mo memiliki sifat mekanis yang baik, bersifat biokompatibilitas dan memiliki ketahanan korosi yang tinggi. Tujuan penelitian ini adalah melihat pengaruh penambahan karbon dan nitrogen terhadap kekuatan tarik dan mampu bentuk paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni untuk memenuhi aplikasi di atas. Karbon ditambahkan ke dalam paduan sebesar 0,08; 0,15 dan 0,25 %berat, sedangkan nitrogen sebesar 0,2 %berat. Paduan hasil coran (as cast) kemudian dihomogenisasi pada temperatur 1200 °C selama 6 jam, lalu dilakukan prosess hot roll dengan pemanasan awal 1200 °C selama 1 jam dilanjutkan dengan quenching dalam media air. Paduan as cast maupun hasil hot roll kemudian diamati strukturnya dengan menggunakan mikroskop optik dan SEM serta dilakukan uji tarik untuk mengetahui sifat mekanik dan fraktografi patahan. Kekuatan tarik paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni meningkat seiring dengan meningkatnya penambahan karbon dalam paduan, sedangkan penambahan nitrogen meningkatkan mampu bentuk paduan Co-28Cr-6Mo-0,8Si-0,8Mn-0,4Fe-0,2Ni.