Abstrak


Analisis kekerasan baja tahan karat aisi 304 Ternitridasi padat sebagai alternatif material sendi tulang panggul tiruan


Oleh :
Raihan Rahajeng - I0414041 - Fak. Teknik

Implan sendi tulang panggul berbahan metal-on-metal rentan mengalami keausan dan korosi. Kekerasan dan ketahanan aus baja tahan karat austenitik sebagai material implan kurang bagus dalam penggunaan jangka panjang. Perlakuan termokemikal berbasis difusi cocok untuk mengeraskan permukaan baja. Metode nitridasi padat diharapkan mampu membentuk lapisan keras yang mengandung fase ?’-Fe4N dan krom nitrida. Nitridasi padat dilakukan dengan media serbuk urea dan cangkang kerang simping dengan perbandingan 2:3. Variasi suhu yang digunakan adalah 500°, 550°, dan 600°C. Proses nitridasi berlangsung selama 3, 5, dan 7 jam. Spesimen AISI 304 berbentuk silinder pejal dimasukkan ke dalam wadah berisi media, kemudian ditutup dan dipanaskan dalam tungku. Setelahnya, spesimen diteliti kekerasaan permukaan, profil kekerasan, dan komposisinya sebelum dibandingkan dengan kekerasan material implan umum dan tulang manusia. Kekerasan permukaan spesimen variasi suhu 550°C dan waktu penahanan 5 jam mampu menyamai material implan pada umumnya. Spesimen variasi suhu 600°C dan waktu 7 jam memiliki nilai kekerasan tertinggi, yaitu 1246,3 HVN dengan kandungan nitrogen sebesar 15,35 at.?n kedalaman lapisan ternitridasi 121,64 µm. Menurut diagram fase Fe-N, fase ?’-Fe4N ?’-Fe4N sudah terbentuk, namun belum maksimal.  Peningkatan  suhu  dan  waktu  nitridasi  meningkatkan  jumlah  atom
nitrogen yang berdifusi ke dalam spesimen, sehingga kekerasan permukaan dan kedalaman penetrasi nitrogen akan semakin besar.
Kata kunci: baja tahan karat austenitik, AISI 304, nitridasi padat, urea, sendi
tulang panggul tiruan, suhu, waktu