Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kegagalan korosi di bawah insulasi atau corrosion under insulation (CUI) masih terjadi di industri dan selain itu biaya untuk mengatasi CUI mencapai 40-60% total biaya perawatan. Di era revolusi industri 4.0, metode Machine Learning (ML) telah banyak diajukan dan diterapkan baik dalam prediksi maupun interpretasi data inspeksi untuk kasus CUI. Penerapan ML dapat bertujuan untuk memperbaiki ataupun meningkatkan akurasi prediksi CUI dari standar yang sudah ada. Pada penelitian ini, API RP 581 digunakan sebagai baseline asesmen kuantitatif penentuan probabilitas kegagalan dari CUI. Prediksi laju korosi CUI berdasarkan API RP 581 dan data laju korosi aktual di lapangan menunjukkan adanya perbedaan, Perbedaan laju korosi ini dapat mengakibatkan perbedaan nilai prediksi probabilitas kegagalan, oleh karena itu ML diterapkan untuk memperbaiki prediksi probabilitas kegagalan dengan mempelajari data inspeksi lapangan. K-Nearest Neighbor (KNN) dan Logistic Regression (LR) adalah dua model pilihan utama. Berdasarkan nilai akurasi dan R2, metode LR memiliki nilai tertingi sehingga dipilih untuk proses prediksi selanjutnya. Langkah selanjutnya adalah pemilihan variabel minimum untuk prediksi dimana secara nilai akurasi dan R2 diperlukan minimum 5 variabel untuk prediksi yaitu temperatur, tipe insulasi, tipe siklus temperatur, diameter, ketebalan aktual. Pengujian model terhadap data pengukuran terakhir menunjukkan nilai prediksi yang tepat terhadap nilai probabilitas kegagalan prediksi awal dengan nilai probabilitas diatas minimum 57%. Hasil menunjukkan bahwa LR dapat digunakan untuk melakukan prediksi kegagalan CUI berdasarkan data lapangan. ......Failure due to Corrosion Under Insulation (CUI) is still recorded in the industry and CUI maintenance cost is expected up to 40-60% of overall maintenance cost. In the era of Industrial Revolution 4.0, Machine Learning (ML) has been proposed and implement for prediction and interpretation of inspection data for CUI cases. The purpose of ML implementation is to improve or refine accuracy CUI prediction based on available standard. In this research, API RP 581 has been implemented as baseline of quantitative assessment for determination of CUI probability of failure. Based on observation, there were differences between CUI corrosion rate from API RP 581 and aktual CUI corrosion rate. These differences may result in value of predicted probability of failure; therefore implementation of ML is expected to enhance prediction based on aktual field data. KNearest Neighbor (KNN) and Logistic Regression (LR) are primary method selected for ML model development. Based on accuracy value and R2, model developed by LR has higher values based on those criteria hence further model development is prepared using LR. In the next process, minimum variable selection for prediction shows that a minimum of 5 variable is required for prediction including temperatur, type of insulation, cyclic temperatur, pipe diameter, aktual pipe wall thickness. For the last step, testing of model indicates similarity of initial and prediction values with minimum prediction probability above 57%. Thus, research shows that LR can be utilized to predict CUI based on aktual field data in lieu of API RP 581.

Abstrak :
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.

Abstrak :
ABSTRAK 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 kondisi tubuh. Pada penelitian ini paduan Mg-Gd diberikan perlakuan ekstrusi panas. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh variasi temperatur ekstrusi terhadap karakteristik dan mekanisme laju degradasi material Mg-1,6Gd. Karakterisasi dan mekanisme degradasi dari sampel Mg-1.6Gd didapatkan dengan dilakukan pengujian dengan beberapa metode. Karakterisasi material dianalisa menggunakan Optical Microscope , SEM, dan EDAX. Mekanisme degradasi diukur dalam larutan Kokubo Simulated Body Fluid (SBF) dengan metode EIS dan polarisasi. Sedangkan laju degradasi diuji menggunakan metode imersi dan evolusi hidrogen. Paduan Mg-1,6Gd membentuk senyawa intermetalik (Mg5Gd) menyebar di dalam dan dibatas butir untuk semua variasi temperatur ekstrusi. Penambahan temperatur ekstrusi menghasilkan ukuran butir yang lebih besar yaitu mencapai 20 untuk ekstrusi 550. Pada pengukuran laju degradasi didapatkan hasil laju degradasi terendah dimiliki sampel dengan temperatur ekstrusi 550 dengan laju degradasi mencapai 2,4 mm/year menggunakan metode imersi. Dari pengujian polarisasi dan evolusi hidrogen didapatkan seiring bertambahnya waktu perendaman laju korosi cenderung menurun dikarenakan telah terbentuk lapisan pasif. Hal ini dapat dilihat dengan adanya gerak garis anodik pada pengujian polarisasi. Penyataan ini juga didukung dengan besarnya nilai tahanan pada Rangkaian Ekuivalen berdasarkan hasil pengujian EIS.

---

ABSTRACT Mg-Gd alloy has the potential as an implant material that dissolves easily in the body. The addition of a gadolinium can improve mechanical properties and reduce corrosion rate time so that it qualifies as an implant material that matches the body's condition. In this study the Mg-Gd alloy was given hot extrusion treatment. This study aims to examine the effect of extrusion temperature variations on the characteristics and mechanism of the degradation rate of Mg-1.6Gd material. The characterization and degradation mechanism of the Mg-1.6Gd sample was obtained by testing with several methods. Material characterization was analyzed using Optical Microscope, SEM, and EDAX. The degradation mechanism was measured in a Kokubo Simulated Body Fluid (SBF) solution by EIS and polarization methods. Whereas the degradation rate was tested using the immersion method and hydrogen evolution. Mg-1,6Gd alloys form intermetallic compounds (Mg5Gd) spread inside and on the grain boundaries for all variations of extrusion temperature. The higher extrusion temperature results in a larger grain size which reaches 20μm for extrusion of 550℃. In the degradation rate measurement, the lowest degradation rate is obtained by the sample with an extrusion temperature of 550 ℃ with a degradation rate of 2.4 mm/year using the immersion method. From the polarization testing and hydrogen evolution, it was found that with increasing immersion time the corrosion rate tended to decrease, because a passive layer had formed. This can be seen by the presence of anodic passive line in polarization testing. This statement is also supported by the value of the resistance in the Equivalent Circuit on the EIS test result.

Abstrak :
Dalam penelitian ini, dibahas mengenai perilaku korosi dari biomaterial mampu luruh berbasis seng sebagai implan ortopedik yang dipadukan dengan zirkonium sebesar 0,5%, 1%, dan 2%. Metode potensiodinamik polarisasi dilakukan untuk mengamati ketahanan dan laju korosi dari paduan Zn-xZr dalam larutan Kokubo simulated body fluid. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan zirkonium sebesar 0,5% dan 1% menurunkan laju korosi dari paduan seng, sedangkan penambahan sebesar 2% akan meningkatkan laju korosi dikarenakan terbentuknya presipitat di dalam paduan. Adanya daerah pasivasi pada kurva polarisasi paduan Zn-xZr menunjukkan terbentuknya lapisan pelindung pada permukaan paduan yang dapat menurunkan laju korosi dan membuktikan kemampuan mampu luruh dari paduan Zn-xZr. Dari hasil pengujian tersebut, paduan Zn-1Zr memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan dua paduan lainnya. Ketahanan korosi yang baik ini dibuktikan dengan nilai OCP dan laju korosi yang berada di antara paduan Zn-0,5Zr dan Zn-2Zr sebesar 0,016 mm/year. Paduan Zn-1Zr juga memiliki daerah pasivssi yang kecil sehingga dengan laju korosi yang relatif rendah maka Zn-1Zr akan mampu luruh pada rentang waktu yang sesuai dalam proses penyembuhan tulang. Secara umum, paduan Zn-xZr memiliki laju korosi yang berada di antara laju korosi paduan besi dan paduan magnesium dan masih jauh berada di bawah batas maksimal laju korosi untuk implan biomaterial mampu luruh sebesar 0,4 mm/year sehingga paduan Zn-xZr tersebut dapat digunakan sebagai biomaterial implan mampu luruh. ...... In this work, corrosion behaviour of zinc-based alloys with addition of 0,5%, 1%, and 2% of zirconium for biodegradable material as orthopedic implant were investigated. The potentiodynamic polarization method is carried out to determine the corrosion resistance and corrosion rate of each composition in order to observe the effect of zirconium addition in a Kokubo simulated body fluid solution. The test result showed the addition of 0,5% and 1% of zirconium would decrease the corrosion rate of zinc-based alloys whereas the 2% addition would increase the rate due to the formation of Zr-rich precipitates inside the alloys. The passivation zone on the polarization curve showed the formation of the protected thin layer on the surface of the alloys which caused the corrosion rate to decrease and the layer therefore confirmed the degradable ability of the Zn-xZr alloys. From the test, Zn-1Zr alloy was seen to have the better corrosion resistance than the other two by its OCP value and corrosion rate which was in between of Zn-0,5Zr and Zn-2Zr alloys in the rate of 0,016 mm/year. The Zn-1Zr alloy also had the smallest passivation zone so when combined with its relatively low corrosion rate, Zn-1Zr would be able to degrade in the suitable range for the bone to heal and grow. In general, the corrosion rates of Zn-xZr alloys were higher than Fe-based alloys and lower than Mg-based alloys. Also, the corrosion rates were much lower than the maximum.

Abstrak :
Kebutuhan biomaterial akan terus meningkat, khususnya implan berbasis logam dalam aplikasi ortopedi. Implan akan berinteraksi langsung dengan jaringan tubuh dan mengalami peluruhan dalam jangka waktu tertentu. Di antara kandidat Mg dan Fe, paduan berbasis Zn merupakan salah satu biomaterial biodegradable dengan kelebihan berupa laju degradasi yang sedang dibandingkan dengan Mg dan Fe serta memiliki sifat biocompatibility yang baik. Name, paduan berbasis Zn memiliki keterbatasan dalam sifat mekanik yang inferior khususnya terkait keuletan. Penelitian ini berupaya untuk meningkatkan sifat biocompatibility paduan dan membentuk paduan berbasis Zn yang lebih unggul dalam aplikasi biomaterial. Dalam penelitian ini, diteliti pengaruh penambahan kadar Mn sebesar 0,7%, 1,2%, dan 1,5% pada paduan berbasis Zn. Metode penelitian terdiri dari pembuatan master alloy dalam proses fabrikasi sampel, pengamatan mikrostruktur paduan dengan OM, SEM, EDS, dan XRD, pengujian mekanik dengan uji kekerasan microhardness Vickers, pengujian polarisasi menggunakan larutan r-SBF yang dipreparasi sebelumnya, serta pengujian XRD sampel setelah polarisasi. Hasil analisis menunjukkan bahwa peningkatan kadar Mn mempengaruhi bentuk partikel MnZn₁₃, memperhalus ukuran butir, meningkatkan kekerasan dan sifat mekanik paduan secara keseluruhan, menurunkan laju korosi, dan mendorong terjadinya korosi yang lebih uniform. ......The demand for biomaterials is expected to continue growing, particularly for metal-based implants used in orthopedic applications. Implants directly interact with the body's tissues and gradually degrade into ions within a certain period. Among potential candidates such as Mg and Fe alloys, Zn-based alloys are considered promising biodegradable biomaterials due to their moderate degradation rate and favorable biocompatibility. However, Zn-based alloys face limitations in terms of lower mechanical properties, specifically in ductility. Therefore, this research aims to enhance their biocompatibility and develop superior Zn-based alloys for biomedical applications. This study investigates the impact of incorporating different percentages of manganese (0.7%, 1.2%, and 1.5%) into Zn-based alloys. The research methodology involves casting a master alloy during the sample fabrication process, followed by microstructure observations through OM, SEM, EDS, and XRD testing. Mechanical testing is conducted using the microhardness Vickers test, while polarization testing utilizes a pre-prepared r-SBF solution followed by another XRD testing. The findings of the analysis indicate that an increase in Mn content affects the morphology of MnZn₁₃ particles, refines the grain size, enhances hardness and overall mechanical properties, reduces the corrosion rate, and promotes more uniform corrosion.