PENGARUH DOSIS ION NITROGEN PADA KETAHANAN KOROSI, STRUKTUR MIKRO DAN STRUKTUR FASE BIOMATERIAL STAINLESS STEEL AUSTENITIK 316L

PENGARUH DOSIS ION NITROGEN PADA KETAHANAN KOROSI, STRUKTUR MIKRO DAN STRUKTUR FASE BIOMATERIAL STAINLESS STEEL AUSTENITIK 316L. Keberhasilan pemanfaatan biomaterial untuk piranti cangkok ortopedik ditentukan oleh sifat-sifat mekanik, stabilitas kimia dan biokompatibilitas dalam jaringan dan cairan tubuh. Ketahanan korosi adalah salah satu sifat utama biomaterial untuk menentukan keberhasilan cangkok ortopedik dalam jaringan tubuh. Terlepasnya partikel-partikel dari piranti cangkok ortopedik berbahan metal ke sekitar sel atau jaringan dapat mengakibatkan peradangan, reaksi alergi, toksisitas dan karsinogen. Oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan perbaikan sifat-sifat permukaan biomaterial stainless steel austenitik 316L dengan teknik implantasi ion nitrogen dan nitridasi ion. Implantasi ion nitrogen dilakukan pada energi ion 60 keV dengan variasi dosis ion 2 ´ 1016 ion/cm2, 5 ´ 1016 ion/cm2, 1 ´ 1017 ion/cm2 dan 2 ´ 1017 ion/cm2. Ketahanan korosi cuplikan stainless steel austenitik 316L dalam larutan Hanks dilakukan dengan menggunakan potensiostat PGS-201T, dan ketahanan korosi optimum cuplikan diperoleh pada dosis ion 5 ´ 1016 ion/cm2 dan terjadi peningkatan ketahanan korosi dengan faktor 2,1 jika dibandingkan dengan cuplikan tanpa implantasi ion nitrogen. Peningkatan ketahanan korosi cuplikan tersebut karena terbentuknya nitrida besi x-Fe2N dan e-Fe3N pada permukaan cuplikan. Selanjutnya cuplikan stainless steel austentik 316L dengan ketahanan korosi optimum tersebut dinitridasi ion pada suhu nitrodasi 350 ºC dan waktu nitridasi 4 jam. Berdasarkan uji korosi cuplikan yang dihasilkan dengan nitridasi ion diperoleh peningkatan ketahanan korosi dengan faktor 2,96 jika dibandingkan dengan cuplikan sebelum implantasi ion. Peningkatan ketahanan korosi cuplikan tersebut diakibatkan karena terbentuknya nitrida besi x-Fe2N dan g¢-Fe4N yang memiliki sifat ketahanan korosi yang baik.

Kata Kunci:
Dosis ion, ketahanan korosi, biomaterial, implantasi ion, nitridasi ion, nitrida besi