uji korosi pada material stainless steel tipe 444 untuk kepentingan gigi implan

1. z
STUDI KETAHANAN KOROSI FERRITIC
STAINLESS STEEL 444 PADA LARUTAN
ARTIFICIAL SALIVA
SEMINAR PROPOSAL
ALDINOR SETIAWAN,ST.
21050118410010 SELASA, 10 MARET 2
1

2. z
 Penggunaan bahan logam untuk keperluan implan medis dilakukan di awal abad ke-19
dalam perbaikan tulang. Kemudian, biomaterial dalam bentuk implan (ligamen, cangkok
vaskular, katup jantung, lensa intraokular, implan gigi, dll.) dan perangkat medis (alat pacu
jantung, biosensor, hati buatan, dll.) dilaporkan untuk digunakan secara luas untuk
menggantikan dan / atau mengembalikan fungsi yang mengalami trauma atau kemunduran
jaringan atau organ[1]. Saat ini, bahan logam mendominasi dalam ortopedi operasi dengan
aplikasi dalam perangkat ortopedi komersial. Pemahaman ini membutuhkan lebih baik
tentang interaksi antara jaringan dan bahan yang ditanamkan. Oleh karena itu, beberapa
penelitian difokuskan pada pengembangan biomaterial. Definisi kerja biomaterial yang
diterima secara luas adalah sebagai “alami, atau bahan buatan yang digunakan dalam
pembuatan struktur atau implan (utuh) atau bagian) dari struktur hidup atau perangkat
biomedis yang melakukan, menambah, atau menggantikan fungsi alami. ”Berbagai jenis
biomaterial dapat dikelompokkan dalam logam, paduan, keramik, polimer, komposit, dan
generasi baru logam biomaterial.
2

3. z
 Rumusan Masalah :
1. Laju korosi Stainless steel 444 pada cairan saliva
2. Pengaruh beda kekasaran permukaan terhadap laju korosi
 Tujuan Penelitian :
1. Mengetahui dan menganalisa ketahanan dan laju korosi Stainless steel 444 pada larutan saliva
buatan
2. Mengetahui serta menganalisa pengaruh beda kekasaran permukaan terhadap laju korosi
 Manfaat Penelitian :
1. Secara teoritis dapat dipakai untuk rujukan penelitian selanjutnya berkaitan tentang biomaterial
untuk implant gigi
2. Secara praktis dapat dipakai sebagai bahan pertimbangan bagi bidang industri pembuat gigi
implant agar mendapatkan produk yang bagus dan tahan terhadap korosi yang baik.
3. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai salah satu bahan pertimbangan dan referensi
untuk melakukan penelitian tentang rekayasa biomaterial khususnya di bidang impant gigi
magnet.
3

4. z
4

5. z
Korosi
 Korosi merupakan proses degradasi dari logam oleh agen kimia, sering oleh
karena reaksi elektromekanis dengan lingkungan sekitar.
 Laju korosi adalah peristiwa merambatnya proses korosi yang terjadi pada
suatu material. Dapat diartikan material yang hilang dalam satuan waktu.
Satuan laju korosi bermacam – macam sesuai satuan yang digunakan antara
lain mm/y (standar internasional atau mpy (mpy,british).
 Metode yang bisa digunakan untuk mengukur laju korosi logam adalah metode
kehilangan berat, mengukur dimensi dan densitas arus korosi. Beberapa
paduan sudah memiliki nilai potensial korosi pada material yang secara umum
digunakan dalam pembuatan struktur sehingga kita dapat mengambil data nilai
potensial korosi material yang ada untuk sebagai acuan dalam pemilihan
material yang akan digunakan dalam penelitian
5

6. z
Pembahasan intensitas material gigi implan yang umum di gunakan untuk pengujian
korosi
6

7. z
Material Metode Elektrolit Jenis korosi Refrensi
316L Elektrokimia
Elektrokimia
Larutan Klorida
Larutan NaCl
Korosi kimia
Korosi celah
(Jin et al., 2014)
(Shojaei et al., 2019)
444 Elektrokimia
Elektrokimia
Larutan NaCl
Larutan Chorida
Korosi Galvanik
Korosi kimia
(Takahashi et al., 2008)
(Potgieter et al., 2012)
Co-Cr Elektrokimia Saliva buatan Korosi Kimia (Turdean et al., 2019)
Ti Weight loss test
Elektrokimia
Saliva buatan
Saliva buatan
Korosi kimia
Korosi kimia
(Ardhy et al., 2015)
(Raman et al., 2005)
Refrensi
7

8. z
Komposisi
kimia Material 316L (Shojaei et
al., 2019)
CoCr(Turdean
et al., 2019)
444(Potgieter et
al., 2012)
Ti(Ardhy, 2007)
Co
Cr
Ni
Mo
Cu
C
Mn
Si
Si
Fe
P
B
Al
N
Ti
-
18.599
10.037
2.02
-
0.007
1.727
0.299
0.014
Balance
0.03
-
-
-
-
65
29
-
5
-
0.4
0.25
0.35
-
-
-
-
-
-
-
0.02
17.95
0.15
1.906
0.09
0.012
0.45
-
0.006
Balance
0.022
-
-
0.017
0.093
-
-
-
-
0.75
32.47
-
0.52
0.38
0.67
0.34
-
0.97
-
19.66
8

9. z
Syarat Biokompatibilitas untuk gigi implan
Tidak mempunyai efek merugikan pada jaringan
rongga mulut atau tubuh.
Tidak larut dalam cairan rongga mulut.
Tidak mempunyai rasa dan bau.
01
02
03
04
Tidak berpotensi sebagai bahan karsinogenik.
9

10. z
SS 316L
Desain tipe 316L stainless steel
didasarkan pada tipe 302 stainless baja.
Ketahanan korosinya ditingkatkan
dengan menambahkan 2,0-3,0% Mo,
meningkatkan Ni dari 8,0-10,0%
menjadi 12,0-15,0%, dan mengurangi C
menjadi kurang dari 0,030%. ‘L’ berarti
‘konten rendah karbon’
Co-Cr
Ketahanan korosi lebih baik daripada stainless
steel, resistensi aus mereka lebih baik dari stainless
steel dan paduan Ti; tetapi plastisitas dan
kemampuan kerja lebih rendah dibandingkan
dengan baja tahan karat dan paduan Ti. Tahan
terhadap korosi pitting dan celah dan ketahanan
ausnya tinggi.
SS 444
Tipe 444 adalah feritik rendah karbon,
nitrogen rendah stainless steel yang
mempunyai ketahanan lubang korosi dan
celah yang unggul untuk kebanyakan baja
tahan karat feritik. Setiap aplikasi yang
membutuhkan ketahanan korosi dan
resistensi terhadap retak korosi stres klorida
sangat ideal untuk paduan ini
Titanium
Ti dan sebagian besar paduan Ti mempunyai
ketahanan korosi yang tinggi dan aman untuk
digunakan dalam tubuh manusia, Selain itu, mereka
menunjukkan kompatibilitas jaringan yang baik,
terutama untuk jaringan keras. Ti memiliki titik leleh
tinggi, fluiditas rendah, dan reaktabilitas tinggi
dengan cetakan.
1

11. z
Grafik perbedaan tegangan luluh untuk Biomaterial Grafik perbedaan tegangan maksimum untuk Biomaterial
1

12. z
Pengaruh jenis material terhadap laju korosi
Grafik laju korosi material Ti dan Ti
paduan dalam larutan saliva buatan
Grafik laju korosi pada Material Co-
Cr dan Ni-Cr dalam larutan saliva
buatan
Grafik laju korosi 254Mo, 2507,
316L dan 447 pada cairan
klorida
1

13. z
Grafik laju korosi pada Material SS
444 dalam larutan yang berbeda
Pada grafik di atas material feritik stainless steel 444 diuji laju korosi dalam variasi larutan elektrolit yang
berbeda, SS 444 mengalami ketahanan korosi yang baik pada cairan HCl, karena film pasif tampaknya
lebih stabil dalam larutan mengandung asam sulfat, dapat disimpulkan bahwa paduan tersebut cocok
untuk digunakan dalam lingkungan klorida. Jika harus digunakan dalam asam sulfat, konduktivitasnya
harus dipertimbangkan
1

14. z
 Jenis penelitian :
Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimental laboratorium.
 Variabel penelitian:
 Variabel bebas dalam penelitian ini adalah laultan rendaman yang mempakan
laultan uji.
 Variabel terikat dalam penelitian ini adalah laju korosi pada Stainless Steel 444
di dalam larultan saliva buatan yang merupakan larutan uji.
 Variabel terkendali :
1. Plat Stainless steel 444 dengan ukuran diameter 14mm x 2mm.
2. Saliva buatan pH ± 7
3. Kekasaran permukaan : 80#, 400#, 800#
1

15. z
 Lokasi Penelitian :
o Penelitian dilakukan di Laboratorium Metalurgi dan Fisika, Departemen
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro. Laboratorium
Terpadu Universitas Diponegoro, Laboratorium Metrologi dan Lab. BBTPPI
Kementrian Perindustrian Semarang.
 Waktu Penelitian Pelaksanaan penelitian dilakukan selama 5 bulan, yaitu
mulai Februari 2020 sampai dengan Juni 2020.
1
5

16. z
Bahan dan Alat Penelitian
 Bahan :
1. Plat Stainless steel 444 dengan
dimensi tebal 2mm, diameter 14
mm sebanyak 9 pcs.
2. Kertas poles grid 80, 400 dan 800
3. Kain bludru
4. Saliva buatan
 Alat :
 pH meter digital
 Potensiostat
 Alat uji kekasaran
 Alat uji komposisi
 Neraca digital
 Gelas ukur 2000 ml
 Pipet
1

17. z
Prosedur Penelitian
 Tahap pembuatan spesimen :
1. Penyediaan material logam, logam yang dipilih merupakan jenis dari stainless steel tipe
444.
2. Pemotongan spesimen logam stainless steel yang tersedia di pasaran berupa plat tipis
dengan tebal 2 mm, lalu dipotong menggunakan alat wire cutting dengan ukuran diameter
14mm x 2 mm sebanyak 12 buah.
3. Pembuatan Mounting spesimen yang sudah di potong sesuai ukuran diatas lalu di cetak
menggunakan resin polyester dicetak didalam pipa paralon yang sudah dikasih pelumas
agar mudah untuk melepas specimen setelah kering, diameter cetakan ½” x 100 mm,
kemudian di tambahkan kabel tembaga dengan cara di tempel di tengah spesimen
menggunakan plester perekat.
4. Polishing Untuk memberikan perbedaan kekasaran pada permukaan specimen, maka
dilakukan polishing dengan menggunakan kertas silicon karbida dengan ukuran grid dari
80,400, sampai 1000.
5. Finishing Specimen yang sudah sampai tahapan pengamplasan, lalu dibersihkan dari
sisa sisa kotoran yang masih menempel dengan air destilasi kemudian dikeringkan
dengan kain bludru.
1

18. z Pembuatan Saliva
Larutan gr/l
NaHPO4 0,26
KSCN 0,33
NaCl 6,7
KH2PO4 0,200
KCL 1,20
NaHCO3 1,50
HCL Balance
Aquades Balance
1

19. z
Tahapan Pengujian
 Uji Komposisi
 Uji kekasaran
 Uji Korosi
1

20. z
Mulai
Proses Pembuatan Saliva Proses pemotongan dan
mounting spesimen
Hasil pH
mendekati
6-7
Proses Pengujian
Proses pengamplasan
grid :
-80
-400
-800
Kekasaran
Komposisi Korosi
Hasil dan Analisa
Selesai
Sesuai
Tidak
2

21. z
 Akin, H., Ozdemir, A.K., 2013. Effect of corrosive environments and thermocycling on the attractive force of
four types of dental magnetic attachments. J. Dent. Sci. 8, 184–188. https://doi.org/10.1016/j.jds.2012.09.011
 Ardhy, S., 2007. Perhitungan Laju Korosi dan Kekerasan Titanium Dalam Larutan Modifikasi Saliva Buatan
dengan Menggunakan Metode Weight Loss.
 Ardhy, S., Gunawarman, Affi, J., 2015. Perilaku Korosi Titanium dalam Larutan Modifikasi Saliva Buatan
Untuk Aplikasi Ortodontik. J. Mek. 6, 585–593.
 Hanawa, T., 2010. Overview of metals and applications. Met. Biomed. Devices 3–24.
https://doi.org/10.1533/9781845699246.1.3
 Jin, Z.H., Ge, H.H., Lin, W.W., Zong, Y.W., Liu, S.J., Shi, J.M., 2014. Corrosion behaviour of 316L stainless
steel and anti-corrosion materials in a high acidified chloride solution. Appl. Surf. Sci. 322, 47–56.
https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.09.205
 Outokumpu, 2013. Handbook of Stainless Steel. pp. 1–89.
 Potgieter, J.H., Adams, F.V., Maledi, N., Olubambi, P., 2012. Corrosion resistance of type 444 feritic stainless
steel in acidic chloride media.
Daftar Pustaka
2