BAB I PENDAHULUAN 1. LATAR BELAKANG Alloy banyak digunakan dalam kedokteran gigi. Alloy adalah suatu bahan yang diproses dengan jalan mencampur beberapa jenis logam menjadi bahan baru melalui proses peleburan pada suhu tinggi. Sifat dari alloy ini diharapkan dapat lebih unggul daripada sifat unsur logam munrinya. Sebagai contoh adalah besi (Fe) yang bersifat keras tetapi tidak stabil karena mudah berkarat. Kalau besi dicampur dengan 3 % karbon (C) maka akan diperoleh besi baja dengan kekerasan yang berlipat dari besi murninya. Unsur kimia baik logam maupun non logam dapat saling dicampur dengan suatu unsur logam untuk membentuk alloy membentuk alloy.. Tujuan pencampuran ini seperti disebutkan di atas, adalah untuk mencari sifat bahan baru yang memiliki sifat lebih unggul. Contoh alloy yang digunakan di kedokteran gigi adalah dental alloy untuk pembetulan atau penambalan gigi-gigi belakang dan untuk penambalan bagian lingual gigi anterior anterior dengan cavitas cavitas kecil, Aloy emas digunakan digunakan untuk casting casting inlay dan mahkota. mahkota. Ikatan Ikatan alloy emas dengan porselen terjadi karena 3 faktor yaitu Ikatan Mekanis : porselen mengalir diantara bagian yang tidak tidak rata rata pada permuk permukaan aan logam logam sehing sehingga ga mengha menghasil silkan kan mechani mechanical cal interl interlock ocking, ing, Ikatan Ikatan Kimia : Alloy yang mengandung Sn atau indium terdapat lapisan oksid pada permukaan alloy yang akan beraksi atau berikatan dengan oksid porselen, Ikatan Kompresi : kontraksi porselen lebih besar dari alloy pd waktu pendinginan sehingga terjadi kompresi pada alloy sehingga menambah kekuatan lekat pada logam.
2. ISI MASALAH Walaupun alloy memiliki sifat yang lebih unggul daripda sifat unsur murninya tetapi alloy memiliki kelemahan, contohnya dental alloy yang memiliki kelemahanyaitu tidak adanya adhe adhesi si terh terhad adap ap jari jaring ngan an gigi gigi dan dan perl perlek ekat atan anny nyaa deng dengan an jari jaring ngan an dent dentin in gigi gigi seca secara ra makromekanik seperti retention and resistence form, dan undercut tidak dapat melekat secara kimia. Dan Alloy emas memiliki kekurangan utama yaitu bebannya dan penampilan logam yang jelas.
1
3. TUJUAN PENULIS Penulis mengambil judul ini agar dapat mengetahui : •
Jenis-jenis alloy
•
Kekurangan dan kelebihan alloy
•
Cara pengaplikasian alloy didalam kedokteran gigi
•
Memberikan informasi ke pembaca yg lain Semo Semoga ga maka makala lah h ini ini memb member erik ikan an info inform rmas asii bagi bagi pemb pembac acaa dan dan berm berman anfa faat at untu untuk k pen penge gemb mban anga gan n
wawa wawasa san n
dan dan
peni pening ngka kattan
2
ilm ilmu
peng penget etah ahua uan n
bagi bagi
kita kita
semua emua..
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pengaruh Pendinginan Tarif Fase longitudinal Modulus Dari Cu3Sn Ag-Sn-Cu Amalgam Paduan (bagian 1)
Abstrak
Cu3Sn adalah fasa
dari system panduan Cu-Sn (Tembaga-timah) dan merupakan salah
satu fasa utama dari panduan amalgam tembaga tinggi (Ag-Sn-Cu). Pada penelitian ini dibuat tiga macam paduan Cu-38.37%Sn (persen berat) dengan teknik pengecoran. Ke tiga paduan tersebut didinginkan dengan kecepatan yang berbeda-beda : di udara terbuka, disemprot udara dan dicelup ke dalam air. Identifikasi fasa dilakukan dengan x-ray difraksi dan strukturmikro dianalisa dengan mikroskop dianalisa dengan mikroskop optic metalurgi. Kecepatan gelombang longitudinal diukur dengan teknik ultrasonic. Dari hasil pengukuran ini dapat dihitung modulus longitudinalnya. Identifikasi fasa pada ke tiga macam specimen menunjukan bahwa ke tiga macam paduan mengandung fasa
(Cu3Sn).
Strukturmikro yang hallus didapat dari specimen yang dicelup ke dalam air (pendingin cepat), namun nilai longitudinal modulusnya signifikan lebih rendah dibandingkan longitudinal modulus fasa Cu3Sn yang berasal dari spesimen yang didinginkan diudara terbuka dan disemprot udara.untuk itu perlu diteliti lebih lanjut untuk mendapatkan kecepatan gelombang transversal dari modulus Young. Pengantar
Komposisi dan struktur mikro dari paduan amalgam sangat penting. Kedua parameter akan menentukan perilaku mekanik pada kondisi tertentu. Elektron microprobe analisis dan studi difraksi sinar-x dari paduan amalgam tembaga tinggi (13wt% Cu) menunjukkan jumlah dispersi 3
ε (Cu3Sn) fase,
(Ag3Sn) dan β (AgSn) tahap. Kehadiran fasa Cu3Sn dalam paduan amalgam
tembaga tinggi sangat penting. Selama proses amalgamasi sejumlah besar fase Cu3Sn dari paduan mengandung fase ini dikonversi menjadi melekat di dalam dan antara
1
(Cu6Sn5) tahap. Ini kristal Cu6Sn5 ditemukan
butir. Dilaporkan bahwa dengan saling
1
biji-bijian dengan
kristal η mempengaruhi sifat mekanik dari amalgam tembaga tinggi. Bahan dan Metode
Untuk mendapatkan fase Cu3Sn, tiga coran Cu-Sn 38,37% wt yang mencair dalam crucible grafit menggunakan tungku induksi. Paduan meleleh dituangkan ke dalam cetakan dengan dimensi 30 x 35 x 15 mm. Spesimen casting menjadi sasaran kondisi tingkat pendinginan yang berbeda. Spesimen casting pertama diizinkan untuk memperkuat pada suhu ruang (sebagai spesimen tuang), spesimen casting kedua ditiup oleh udara, dan yang ketiga adalah padam dalam air. Tahapan mungkin dalam spesimen casting diidentifikasi oleh pola difraksi sinar-x diperoleh dengan Difraktometer Philip (PW 3710 Jenis) pada 35 kV dan 20 mA kondisi operasi. Sampel dipindai
di
20/minute
dari
20
sampai
100
derajat
dengan
radiasi
Cobalt.
Struktur mikro spesimen ini kemudian diperiksa menggunakan teknik metalografi standar. Spesimen terukir dilakukan pada model mikroskop optik PM 10D (Olympus Photomicrographic System).
Sebuah alat ultrasonik (Universal Ultrasonic Flaw Detector, model USIP-12, Kraut KramerBranson) dan transduser (Model VZL Nortec) memiliki frekuensi 5 MHz yang digunakan untuk pengukuran kecepatan gelombang longitudinal. yang celocity gelombang longitudinal dalam cuplikan dapat dihitung oleh persamaan dalam bentuk: V1 = 2T / t Dimana V1 adalah kecepatan gelombang longitudinal (m/detik), T adalah tebal dari benda uji (meter), dan t adalah waktu antara sinyal yang berdekatan pada osiloskop (kedua). Dengan kecepatan ini, modulus longitudinal (L) dapat diturunkan dari persamaan berikut: 4
L=
V12
Dimana
adalah densitas (kg.m3) dari spesimen. ANOVA dan analisis post hoc Tukey (P
<0,01) diterapkan.
Hasil
Pola difraksi x-ray dari sampel diperlihatkan pada Gambar 1 nilai jarak dan identifikasi fasa diberikan dalam Tabel 1. D nilai jarak dari udara sebagai cast, ditiup, dan spesimen air dipadamkan konsisten dengan nilai-nilai d jarak ε (Cu3Sn) tahap berkas difraksi standar ASTM.
Hal ini menunjukkan bahwa fraster laju pendinginan yang dihasilkan lebih kecil dan lebih halus microstucture ε (Cu3Sn) fase (Fig.2c) Modulus longitudinal spesimen diberikan dalam Tabel 2. Modulus longitudinal ε air dipadamkan (Cu3Sn) tahap signifikan lebih rendah dari modulus longitudinal sebagai cor dan ε udara ditiup (Cu3Sn) tahap. Diskusi
Pembuatan paduan Cu-Sn 38,37% wt sebagai cast, udara dan air ditiup padam menghasilkan fase tunggal ε (Cu3Sn) tahap seperti yang telah ditunjukkan oleh hasil analisis difraksi x-ray.
Seperti yang ditunjukkan oleh mikrograf (Fig.2c) air dipadamkan ε (Cu3Sn) fase memiliki struktur mikro yang lebih kecil dan lebih halus daripada sebagai pemain dan fase udara ε putus. Hal berikut, sebagai hal yang biasa, bahwa semakin kecil mikro semakin besar luas permukaan, yang dalam hal ini adalah setara yang memiliki permukaan yang sangat jauh lebih reaktif, sehingga meningkatkan perilaku mekanik dari suatu amalgam. Perilaku mekanik dari amalgam yang paling sering dipertimbangkan dalam desain dan aplikasi untuk amalgam gigi adalah modulus elastisitas atau kekakuan. Pertimbangan ini berlaku khususnya dalam hal restorasi yang terbuat dari paduan gigi, dimana in-service deformasi plastik undesireable. untuk air dipadamkan ε fase, modulus longitudinal secara signifikan lebih rendah
5
daripada spesimen lain laju pendinginan casting. Hal ini sebaliknya akan meningkatkan deformasi plastik suatu amalgam. Kesimpulan
Pola difraksi x-ray diverifikasi bahwa spesimen 38,37% Cu-wt paduan Sn memang satu fasa ε (Cu3Sn). Tingkat pendinginan tidak mempengaruhi nilai jarak d paduan. Pendinginan mempengaruhi tingkat mikro dan modulus memanjang ε (Cu3Sn) tahap. Semakin cepat laju pendinginan, semakin kecil microstucture dan ini akan meningkatkan laju proses amalgamasi dan sebaliknya akan meningkatkan perilaku mekanis. Modulus longitudinal air dipadamkan ε (Cu3Sn) tahap signifikan lebih rendah dari modulus longitudinal sebagai cor dan udara ditiupkan ε (Cu3Sn) tahap yang menunjukkan elastisitas yang baik (deformasi plastik tinggi). Hasil ini masih perlu penyelidikan lebih lanjut untuk mendapatkan kecepatan gelombang transversal dan Young modulus. 2.1 Definisi Alloy
Sebuah paduan adalah campuran dari dua atau lebih elemen logam, kadang-kadang merupakan unsur penting mungkin metalloid, atau bahkan non-logam (misalnya, karbon dalam baja, Bagian 10.6), memberikan campuran unsur menampilkan properti metalik. Banyak dari prinsip-prinsip dis ¬ didiskusikan di Bab 9 untuk logam murni juga berlaku untuk paduan-e.g. Bagian 9,3-9,7, meskipun waktu temperatur kurva sering berbeda. (Bandingkan Gambar 10.4 dengan Gambar. 9.2). Dalam bab sebelumnya telah ditunjukkan bahwa sifat logam tergantung pada termal dan mekanik perawatan. Sifat-sifat suatu paduan tidak hanya tergantung pada faktor-faktor ini, tetapi juga pada komposisinya. Sifat mekanik paduan dapat sangat berbeda dari orang-orang dari logam komponen atau metaloid. Sebagai contoh, sebuah paduan emas 50% dan 50% tembaga memiliki kekuatan impak lebih besar dari yang baik emas atau tembaga. Paduan dapat diklasifikasikan sebagai binary (2 unsur), tersier (3 konstituen. kuartener (4 konstituen), dll Semakin besar jumlah konstituen, semakin kompleks menjadi struktur paduan. F atau kesederhanaan, sistem paduan biner akan dipertimbangkan (Bagian 10:. Untuk 10.4).
6
Suatu sistem mengacu pada semua komposisi persentase kemungkinan paduan. Sebagai contoh, emas sistem perak mengacu pada semua kombinasi dari perak dua dari 100% emas untuk 100%. Sifat-sifat paduan diilustrasikan oleh dua contoh struktur kontras dan sifat-emas paduan (Bagian 10.5) dan baja (Bagian 10.6). Bagian 10,7 daftar penggunaan paduan dalam kedokteran gigi, dengan referensi untuk chapers depan, di mana komposisi dan sifat sistem paduan lainnya dapat ditemukan.
2.2.1
BINARY ALLOY
2.2.1 Pendahuluan Ketika dua logam cair dicampur, mereka biasanya membentuk solusi. Larutan didefinisikan sebagai campuran homogen sempurna. Pada pendinginan solusi seperti itu, satu dari tiga hal yang mungkin terjadi: a.
Solusi padat dapat terbentuk (Bagian 2.2.2);
b.
Kedua logam mungkin sama sekali tidak larut dalam keadaan padat, meskipun hal ini
jarang terjadi (Bagian 2.2.3), atau, c.
Mungkin ada kelarutan padat parsial (Bagian 2.2.4). Selain itu, atau alternatif senyawa
intermetalik mungkin terbentuk (Bagian 2.2.5).
2.2.2 Solid solusi Dalam larutan padat hanya ada satu fase hadir. Fase didefinisikan sebagai bagian, secara fisik berbeda homogen, mekanik dipisahkan dari suatu sistem. Solusi padat mungkin dua tipe: (a) larutan padat substitusi. Ini adalah terbentuk di mana dua jenis atom terjadi pada posisi yang berbeda dalam kisi kristal yang sama (Gambar 2.1 dan 2.2). Jenis larutan padat mungkin akan terbentuk antara dua logam jika: ukuran atom mereka berbeda kurang dari sekitar 15%, mereka memiliki tipe yang sama dari kisi kristal, misalnya, wajah berpusat kubik, tubuh berpusat dekat kubik atau heksagonal dikemas (Bagian 2.4.11, mereka memiliki valensi kimia yang sama, dan, mereka tidak bereaksi membentuk senyawa intermetalik (Bagian 2.2.5). Pada Tabel 10.1 adalah data untuk emas, dan beberapa logam yang torm larutan padat substitusi dengan emas lihat Bagian 2.5.2).
7
Larutan padat substitusi mungkin baik teratur (Gambar 2.1 dengan distribusi acak dari atom dari dua logam, atau memerintahkan (Gbr. 2.2). (Lihat Bagian 2.4.3.)
8
larutan padat interstisial (Gambar 10.3) (b) larutan padat interstisial (Gambar 10.3), di mana atom yang sangat kecil dapat ditampung di celah atau ruang antara atom-atom yang lebih besar, Misalnya, karbon dalam besi (Bagian 10.6).
2.2.3 hal tdk dpt mencairkan dalam keadaan padat Ketika ini terjadi, seperti pada sistem bismut-timah, paduan padat heterogen, yang berisi dua tahap. Bahkan dalam contoh yang dikutip, hal tdk dpt memecahkan padat lengkap tidak pernah diperoleh.
2.2.4 kelarutan padat Partial Hal ini terjadi, misalnya, dalam tembaga-perak dan sistem timbal-timah.
2.2.5 senyawa Intermetalik Logam dengan afinitas kimia satu sama lain dapat membentuk intermetalik senyawa. Sebagai contoh, Ag3Sn senyawa dapat dibentuk antara perak dan timah - ini merupakan unsur penting dari paduan amalgam
gigi (Bab 22). Dalam
pembentukan
senyawa
kimia
normal
valensi dari logam tidak selalu berlaku
2.3 TAHAP DIAGRAM (atau diagram kesetimbangan termal)
2.3.1 Penurunan Diagram ini merupakan komposisi-suhu grafik. Mereka berasal terutama dari data kurva pendinginan. Gambar 2.4 adalah kurva pendinginan paduan biner-itu tidak memiliki dataran tinggi horizontal seperti yang dari logam murni (meskipun, untuk satu pengecualian Bagian ini 9
melihat 2.3.3), tetapi dua titik Xj dan Xs, dimana ada mengamati perubahan dalam tingkat pendinginan.
Atas
suhu
T,
paduan
benar-benar
cair,
antara
TL
dan
Ts
yang
bahan memperkuat; suhu ai bawah Ts paduan benar-benar padat. Untuk mendapatkan diagram fase untuk suatu sistem paduan (logam A dan B), komposisi campuran yang berbeda yang dikenal disusun (misalnya Wo A dan 10% B; 80% B A dan 20%, dll) dan nilai T, dan Ts ditentukan lor masing-masing. Untuk logam murni A dan B, karena kurva pendinginan memiliki horisontal dataran tinggi (Gambar 9.2), T, Ts. Semua hasil diplot pada grafik seperti Gambar 10.5, yang diagram fase. Ada dua baris pada diagram ini: (a) line uppei diperoleh bv bergabung diletakkan poin ol aku ', nilai-nilai banyak berbagai komposisi. Ii adalah tailed yang setiap komposisi dan temperatur di atas baris ini, paduan ini com ¬ pletely cair. (b). Demikian pula garis bawah diperoleh dengan bergabung diletakkan titik-titik Ts. Baris ini disebut solidus; bawah ini materi sudah benar-benar dipadatkan. Daerah antara dua garis mewakili rentang mendatang tempera ¬ dan komposisi untuk paduan sebagian dipadatkan. Catatan: Tahap diagram diperoleh jika ada kondisi kesetimbangan dalam
didinginkan dengan cepat.
10
Sistem, ini tidak berlaku jika paduan
Gambar. Colling kurva paduan. Abouve suhu paduan T_L.The benar-benar cair; bawah T_s paduan suhu sudah benar-benar padat.
2.3.2 padat solusi Binary Angka 10,5, 10,6 dan 10,9 adalah contoh dari banyak diagram fasa larutan padat. perhatikan Gambar 10.6, paduan 70% 30% A dan B, di. 900 C ^ titik 0)-itu benar-benar cair. Pada pendinginan sampai 800 ° C LO vpoint itu mulai mengeras. Dengan paduan larutan padat komposisi bentuk padat yang tidak sama dengan cairan dari yang bentuk. Komposisi bentuk padat yang tidak dapat ditemukan dengan menggambar garis horizontal sampai L) ke titik di mana ia kepentingan solidus di S |. Dalam hal ini, membentuk padatan akan memiliki komposisi 30% 70% A dan B, yang berbeda dengan cairan dari yang terbentuk, yang memiliki komposisi 70% 30% A dan B. Secepat apapun padat terbentuk, ini berarti bahwa komposisi cairan yang tersisa akan berbeda dari yang sebelum terjadinya pembekuan. Pada setiap suhu di bawah ^ L, tapi di atas solidus itu, komposisi cairan yang tersisa, dan dari padat terbentuk, akan ditemukan dengan menggambar garis horisontal pada suhu tersebut untuk memotong likuidus dan solidus. Sebagai contoh, pada 750 ° C (Gambar 2.6), komposisi dari total padatan yang telah terbentuk adalah S2 dan cairan yang tersisa adalah Li. The-padat membentuk menjadi semakin kaya dalam A sebagai hasil 11
pembekuan seperti halnya komposisi cairan yang tersisa. Materi yang benar-benar membeku di S3. Konsekuensi dari hal ini adalah yang disediakan paduan tersebut cepat didinginkan setelah solidfving (lihat di bawah) komposisi masing-masing butiran paduan tidak seragam-ini disebut coring. Dalam contoh di atas, bahan pertama yang memperkuat (yaitu, di pusat dendrit) lebih kaya dalam B daripada bagian paduan, sedangkan bahan terakhir akan lebih kaya dalam logam A. semacam struktur berintikan bisa tidak diinginkan , terutama dalam kaitannya dengan ketahanan korosi dari paduan (Bagian 11.3.1). Jika paduan telah didinginkan perlahan-lahan, atau dipanaskan kemudian didinginkan perlahanlahan, akan ada sedikit atau tidak homogenisation-coring proses yang terakhir ini disebut. Homogenisation tergantung pada gerakan, atau difusi dari atom logam. Semakin besar suhu, semakin besar energi termal dari atom, sehingga mereka dapat menyebar lebih mudah. Pada suhu kamar, laju difusi pada bahan logam dapat diabaikan, sehingga tidak ada homogenisation dapat terjadi. Demikian cepat pendinginan sampai suhu ruangan tidak mengizinkan difusi banyak terjadi. Fenomena pengerasan agar dapat terjadi dalam larutan padat substitusi-hal ini dibahas dalam Bagian 2.4.3.
2.3.3 Binary eutcctics
Sebuah diagram fase lor sistem biner mana ada lengkap padat
12
Komposisi Gambar. 2,6 Tahap diagram untuk suatu larutan padat
Hal tdk dpt memecahkan (jika ini mungkin dalam praktek) ditunjukkan pada Gambar. 2.7. CEF adalah § liquidu, dan CDEGF adalah solidus tersebut. Pada E likuidus dan solidus bertepatan. Bahan dari komposisi ini disebut paduan eutektik. Ada dua fitur yang menarik di sini: a. Paduan eutektik adalah paduan leleh terendah dari sistem. b. Kurva suhu-waktu untuk paduan ini memiliki dataran horizontal (seperti yang dari logam
murni, Gambar. 9.2).
Gambar. 2,7 Tahap diagram loi sistem bmarv mana llicie adalah insolibilty padat lengkap.
Pada memperkuat paduan E komposisi, ada kristalisasi simultan logam A dan sisi B. berdampingan, untuk membentuk dua tahap. Pada pendinginan paduan komposisi 40% A dan 60% B Gambar. 2.7), dengan lebih dari B logam dari komposisi eutektik, mengkristal B murni sampai cairan yang cair sisanya ¬ tion komposisi yang sama seperti E. di mana mengkristal titik A dan B bersama-sama. Demikian pula pendingin paduan komposisi 80% A dan B 20 ° o, dengan lebih dari logam A daripada komposisi eutektik, murni A mengkristal sampai cairan yang tersisa memiliki komposisi di E, jika A dan B mengkristal bersama.
2.3.4 Kelarutan padat Partial Gambar 2.8 adalah diagram fase yang terjadi dalam sistem paduan biner dengan kelarutan padat parsial (seperti dalam Ag-Cu dan sistem Pb-Sn). CEF adalah likuidus dan CDEGF yang solidus, seperti sebelumnya. Di bawah baris terakhir, bahan benar-benar padat. Dua garis yang ditarik di 13
daerah ini, yakni, AD dan BG. Ini merupakan batas kelarutan B dalam A dan A dalam B masingmasing pada berbagai suhu. Dari bentuk garis-garis akan terlihat bahwa suhu jatuh kelarutan B dalam A dan A dalam B juga jatuh. Di sebelah kiri AD, B larut dalam A (disebut solusi-padat) dan di sebelah kanan BG, A larut dalam B (disebut solusi f3-padat). Struktur paduan di bawah garis
ADEGB
adalah
campuran
-
dan
(solusi
3-padat.
Jika paduan cair komposisi I pada Gambar 10,8 dibekukan t campuran eutektik), itu-dan (solusi 3-padat mengkristal kemerdekaan ¬ dently, mirip dengan 2.3.3, dimana logam murni berperilaku dalam cara yang sama. Untuk paduan II pada Gambar 2,8 solusi / y-padat mengkristal pertama, diikuti dengan campuran dan [3 Paduan III bentuk. solusi a-padat ketika il membeku, tetapi pada pendingin lebih lanjut dapat melebihi kelarutan padat logam B dalam A. Salah satu dari dua hal bisa terjadi dalam kasus ini: a.
Pada pendinginan lambat, beberapa solusi p-padat mungkin endapan dari larutan padat -
ini adalah dasar oi pengerasan presipitasi, dibahas dalam Bagian 2.4.4. b. Dengan pendinginan cepat, paduan mungkin tidak pada waktu lor suhu tinggi yang cukup untuk memungkinkan presipitasi, yang mengharuskan difusi atom logam ol. Jadi larutan padat jenuh hasilnya. Gambar. 10,8 Tahap diagram untuk sistem biner dimana terdapat kelarutan parsial dalam keadaan padat.
2.4 SIFAT MEKANIK 14
2.4.1 Pekerjaan pengerasan Sifat-sifat suatu paduan dapat diubah dengan bekerja dingin, seperti untuk logam (Bagian 9.6 dan 9.7.3)-konsekuensi dari kerja mengeras ¬ ing, atau pengerasan regangan adalah: a. peningkatan kekerasan, b. yang lebih besar menghasilkan stres dan kekuatan impak, dan c. kurang daktilitas.
2.4.2 Solusi pengerasan Dalam larutan padat biner substitusi, atom dari dua logam konstituen adalah dari ukuran yang berbeda (contoh-Tabel 2.1), meskipun perbedaan ukuran biasanya kurang dari 15% (Bagian 2.2.2) ¬ konsekuensi ly kisi-kisi kristal seperti paduan terdistorsi oleh kehadiran baik atom yang lebih kecil atau lebih besar. Distorsi ini menghambat bergerak ¬ an dislokasi, jadi menaikkan tegangan luluh. Jadi, misalnya, emas paduan mengandung tembaga, perak, dll lebih keras, kuat dan kurang ulet dari emas murni.
2.4.3 Order pengerasan Kaleng yang terbaik diilustrasikan oleh sistem emas-tembaga, lor yang Gambar 2.9 adalah diagram fase disederhanakan. Di bawah solidus, ada dua wilayah yang ditunjuk (1) dan (2). Merupakan kondisi suhu dan komposisi di mana reaksi dapat terjadi dalam keadaan padat, asalkan paduan dipertahankan pada suhu ¬ mendatang meningkat selama waktu yang cukup untuk memungkinkan difusi atom. Reaksi yang terjadi dalam sistem ini disebut pemesanan. Jika sebuah paduan mengatakan emas dan tembaga 50% 50% didinginkan cepat dari 450 ° C, struktur kisi adalah acak atau teratur (Gbr. 2.1). Tapi pendinginan lambat memungkinkan terbentuknya suatu solusi Gambar memerintahkan substitusi padat. 2.2). Di wilayah (1) Gambar 2.9, kisi memerintahkan memiliki tiga atom tembaga untuk setiap atom emas (Cu3Au), dan di daerah (2) terdapat jumlah yang sama
atom
dari
dua
logam
dalam
kisi
(CuAu).
Seperti struktur dipesan disebut sebuah superlattice. Sel unit superlattice CuAu adalah berpusat muka tetragonal-ini berbeda dari wajah-struktur kubik berpusat di bahwa hanya dua dari tiga sumbu sel satuan yang sama panjang. 15
Pembentukan volume tertentu dari sebuah kisi tetragonal dalam struktur kubik melibatkan kontraksi pada salah satu sumbu kristal, hal ini membentuk strain yang mengganggu pergerakan dislokasi. Oleh karena itu tegangan luluh, kekuatan impak dan kekerasan dibangkitkan, dan ini disebut pengerasan ketertiban.
Fig.2.9 simplified diagram dari sistem tembaga emas. Area 1-pembentukan superlattice Au Cu dari superlattice CuAu
2.4.4 Pengendapan pengerasan Ketika terjadi presipitasi (Bagian 2.3.4, Gambar. 2,8), seperti pada sistem Cu-Ag, yang diendapkan fase mengurangi mobilitas dislokasi, sehingga meningkatkan kekuatan dan kekerasan, dan mengurangi daktilitas.
2.4.5 Eutektik paduan Sifat-sifat umum dari eutectics adalah: a. mereka keras tapi rapuh, b. mereka memiliki titik lebur yang rendah, dan dapat berguna sebagai prajurit (Bab 44), c. ketahanan terhadap korosi mungkin buruk (Bagian 11.3.1).
16
2.5 GOLD ALLOY
2.5.1 Emas murni emas murni yang lembut dan ulet, sehingga tidak digunakan untuk restorasi cast gigi dan peralatan, tetapi hanya di tempat yang dapat secara substansial bekerja dikeraskan (Bab 23). Jadi casting medali emas untuk Inlays, Sowns, jembatan dan gigi palsu parsial mengandung unsur paduan, yang sedang tembaga paling umum, perak, platinum, paladium, nikel dan seng.
2.5.2 Pengaruh unsur paduan (A) Tembaga. Dari Gambar 10.9 pengamatan berikut dapat dilakukan: I. II.
Emas dan tembaga membentuk larutan padat di semua proporsi. Para likuidus dan solidus berdekatan, dan bertepatan pada satu titik; seperti paduan menunjukkan kecenderungan sedikit untuk membentuk struktur cored.
III.
Ketika paduan tembaga dengan emas, titik lebur paduan kurang dari thai emas.
IV.
Solusi pengerasan terjadi, dan pengerasan ketertiban dapat terjadi paduan lor mengandung sekitar 40-88 persen per emas, jika perawatan menyembuhkan yang benar diberikan.
Tembaga juga memiliki effeccts berikut : I. II.
Ini imparls warna merah, il hadir dalam jumlah sufficicni, Ini mengurangi kepadatan ol paduan-densitas sekitar aula thai emas ol.
Hanya tembaga ot jumlah terbatas dapat digunakan dalam penyangkalan memungkinkan karena hasil
MAV
korosi
(Bagian
I
1
i.
YI
Secara
umum,
emas
penyangkalan
paduan harus memiliki minimal logam mulia 75 ° o (emas, platinum dan paladium untuk memastikan ketahanan korosi yang memadai. (B) Silver , membentuk larutan padat dengan emas di semua proporsi, dan ada kelarutan padat parsial dalam sistem perak-tembaga. Perak memiliki efek berikut pada paduan emas gigi: a. Sedikit meningkatkan kekerasan dan kekuatan oleh pengerasan solusi. b.
pengerasan Pengendapan dapat terjadi dengan hadir dalam paduan tembaga, dan dalam kondisi termal yang sesuai. Hal ini dapat memungkinkan menodai terjadi. 17
c. perak cair dapat melarutkan gas seperti oksigen, menyebabkan porositas dalam casting. d. Hal ini cenderung untuk memutihkan paduan, dan mengatasi efek kemerahan tembaga. (C) Platinum a. Platinium membentuk larutan padat dengan emas, tetapi meningkatkan kecenderungan untuk coring terjadi. b. pengerasan Pengendapan dapat terjadi melalui reaksi dengan tembaga. c. Ini meningkatkan titik leleh paduan. d. Ini membantu ketahanan korosi paduan. (D) Palladium mirip dengan platinum di dampaknya pada paduan emas gigi, dan merupakan logam yang lebih murah. (E) Seng dimasukkan sebagai jalan. Ketika paduan sedang mencair sebelum casting, oksidasi dari beberapa unsur misalnya tembaga) dapat terjadi. Kehadiran oksida tembaga dalam casting tidak diinginkan, karena embrittles paduan. Seng mengoksidasi lebih mudah dari semua unsur lain yang paduan emas. Seng oksida dapat dihapus sebagai terak dari paduan cair. (F)
konstituen lain seperti nikel dan iridium dapat hadir; logam terakhir membantu untuk
memperbaiki struktur butir paduan.
2.5.3 emas casting Gigi Ini dibahas dalam Bab 29 dan 35.
2.5.4 alloy emas dan krom Aloy emas digunakan untuk casting inlay dan mahkota untuk beberapa alasan. Pertamatama, emas tarnish resistant dan menjaga kilauan dengan kebersihan rongga mulut yang minimum. Alloy emas juga dapat dicetak secara akurat dan dipoles dengan keharuman tinggi. Kegunaan utama dari alloy emas dibandingkan dengan dental amalgam adalah gaya tarik yang kuat, kekakuan dan daktilitas yang berarti kurangya marginal fraktur. Kekurangan uatama dari alloy
emas
adalah
bebannya
dan
penampilan
logam
yang
itu paduan emas seringkali veneer dengan akrilik atau enamel porselen. 2.5.5 tipe dari alloy emas
18
jelas.
Oleh
karena
Berbagai alloy emas dapat dilakukan dengan penambahan tembaga, perak, logam dari grup platinum, dan logam lainnya. Dalam diklasifikasikan oleh ADA yaitu terdiri dari
kedokteran
gigi,
alloy emas
Tipe I, II, III, dan IV. Kandungan logam mulia
dan hardnesses diberikan dalam tabel 11-1. Paduan lembut digunakan untuk Inlay untuk dua atau tiga Inlay
sederhana. Tipe II
permukaan
yang
lebih
ditunjukan besar, dan type III
dirancang untuk aplikasi mahkota dan jembatan. Tipe IV digunakan untuk gigi palsu sebagian. Tipe
Kelompok logam emas dan Angka
I (soft) II (medium) III (hard) IV(extra hard)
platinum (minimum %) 83 78 78 75
kekeransan
viker
(kondisi melunak) 50-90 90-120 120-150 150+
2.5.6 Komposisi Alloy Elemen yang paling penting dalam paduan gigi emas adalah emas, tembaga, perak, platina logam kelompok, dan seng. Beberapa alloy digunakan dengan porselen mengandung zat besi, indium. dan timah. Emas memberikan kontribusi kuat terhadap warna, menodai resistensi, dan daktilitas. Paduan yang digunakan untuk gigi minimal 16 karat. Tembaga memberikan kontribusi kekerasan dan kekuatan untuk emas murni. Tembaga memberikan paduan penampilan kemerahan. Tembaga menurunkan suhu fusi dan perlawanan basah. Perak berfungsi untuk menyeimbangkan warna merah yang diberikan oleh tembaga. Perak juga berkontribusi terhadap kekerasan dan kekuatan alloy tetapi menurunkan perlawanan basah. Logam platina kelompok ini ditambahkan ke alloy gigi platina, paladium, dan iridium. Platinum dapat ditambahkan ke alloy dan meningkatkan titik fusi. Palladium yang jauh lebih murah dibandingkan platina, mempunyai fungsi yang sama tapi memutihkan alloy. Alloy sedikit pun lebih dari 6% palladium mengambil warna putih. Sejak paladium lebih murah daripada emas, alloy ini memiliki biaya lebih rendah. Palladium menyerap hidrogen dan gas lainnya, dan alloy emas putih lebih berpori saat pengecoran.
19
Struktur alloy emas di bawah mikroskop menunjukkan struktur kristal atau butir dan berporos. Struktur mikro yang ditunjukkan pada gambar. 11-2 menunjukkan porositas di dalam dan di sepanjang batas butir. Diameter butir rata-rata adalah ukuran butir. Alloy Fine grained memiliki banyak butiran kecil, sedangkan alloy berbutir kasar memiliki butir relatif besar. Paduan Fine grained umumnya lebih kuat dan lebih ulet dari paduan berbutir kasar dari kompetasi umum yang sama. Ukuran butir rata-rata dalam pengecoran emas adalah sekitar 300 um dibandingkan dengan alloy berbutir halus hanya 60 um. Seng biasanya terdapat dalam alloy emas,presentasenya rendah sekitar 0,5%. Karena seng adalah kimia aktif, ia bertindak sebagai elemen deoxidizing dan menurunkan kandungan oksigen. Oksigen dirilis pada hasil pembekuan porositas. Alloy untuk ikatan dengan porselen tidak boleh mengandung tembaga, karena tembaga oksida diproduksi di sekering porselen akan menghasilkan warna hijau. Oleh karena itu alloy ini menggunakan sejumlah kecil besi, timah dan indium sebagai agen pengerasan. Paduan ini juga harus memiliki suhu fusi tinggi untuk menolak pencairan selama prosedur pembakaran porselen. Alloy emas konvensional tidak boleh dicampur dengan alloy yang digunakan dengan porselen.
2.5.7Pemanasan Conventional cast emas yang mengandung tembaga suffiiiicient dapat dengan mudah dipanaskan untuk menghasilkan sebuah paduan lembut atau hardea. Mereka akan melunak dengan pemanasan selama 15 menit pada 1300 F (705 ') kemudian didinginkan dengan cepat untuk temperatur kamar dalam air. Pengerasan terjadi ketika alloy dipanaskan di 700 F (370) untuk 15 menit kemudian didinginkan di udara. Pengerasan panas menghasilkan peningkatan kekuatan namun akan mengalami pengurangan daktilitas. Di dalam praktek,coran gigi emas yang panas didinginkan saat terdapat di cetakan. Untuk menghasilkan casting yang lebih lembut, seluruh cetakan direndan di dalam air ketika pada logam muncul warna merah kusam di daerah berbayang. Mereka mengeras sebagai akibat pembentukan senyawa besi platinum selama pendinginan yang berjalan lambat dari suhu pelebur porselen. Kehadiran tembaga dalam paduan emas konvensional dapat menghitamkan porselen. Alloy ini akan dicocokkan dalam coefificientto ekspansi termal yang ditentukan dan akan membentuk ikatan yang kuat.
20
2.5.4.1Alloykromium Gigi tiruan sebagian yang dibuat dari alloy wuth mengandung sekitar 20% sampai 25% chrommium dan logam mulia, selebihnya non logam. Alloy ini telah menggantikan dasar emas alloysbmainly. Berdasarkan biaya, alloy ini memakan biaya yang lebih rendah dan mempunyai sifat mekanik yang memadai. Alloy dengan nama merek vitallium dikenalkan pertama kali pada tahun 1930 dan merupakan paduan antara kromium kobalt nikel. Kobalt menyebabkan kekakuan dan
nikel
meningkatkan
daktilitas
untuk
alloy
tersebut.
Beberapa komposisi dalam jumlah kecil memiliki peranan penting terhadap sifat. Molibdenum menyebabkan alloy menjadi kuat. Senyawa karbon (carbids) terdispersi halus sepanjang bounderies gandum. Berilium ditambahkan dalam alloy untuk mengurangi suhu lebur sehingga investasi kalsium sulfat sama dengan yang digunakan pada alloy emas. Sillicon dan mangan ditambahkan dalam jumlah kecil untuk meningkatkan castability.
21
II.6
STEEL DAN STAINLESS STEEL
2.6.1 Steel-konstituen dan sifat Shrl adalah paduan dari besi dan karbon, dengan sampai 2% karbon. Paduan dengan jumlah yang lebih besar dari karbon besi kalau tidak atau besi. Besi bisa eksis dalam dua bentuk; renda berpusat kubik di atas lH0 (', dan berpusat badan kaleng suhu lulow kubik (Bagian 2.4.1 Karbon praktis tidak larut dalam tubuh-hasta berpusat, besi larut sampai. 0,02%). tetapi lebih mudah larut dalam besi kubik berpusat muka; ini solusi padat interstisial (Bagian 2.2.2) disebut austenit. Bagian dari diagram fasa disederhanakan untuk sistem besi-karbon ditunjukkan pada Gambar 2.10. Hal ini dapat dilihat bahwa pada austenit pendinginan. transformasi terjadi sebagai kelarutan karbon mengurangi dengan penurunan suhu. Campuran yang mengandung zat besi 99,2% dan karbon 0,8% menghasilkan sebuah struktur yang sama dengan yang eutektik, karena setelah pendinginan austenit perlahan di bawah temperatur yang terdefinisi dengan baik (723: C), bahan padat dapat diamati Metallographically untuk telah menjelma yang akrab mekanis campuran dari dua komponen. Salah satu komponen ini sementit, senyawa intermetalik, Fe? C. yang keluar dari solusi sebagai perubahan besi dari kubik berpusat muka dengan tubuh-berpusat kubik. Komponen lainnya adalah ferit, yang merupakan sangat encer larutan padat karbon dalam tubuh berpusat besi kubik ini campuran constitutens disebut perlit.
22
Gambar. 2.10 Bagian dari diagram fasa disederhanakan untuk sistem besi-karbon. AC, likuidus;. ABC. solidus; (austenit al (larutan padat); (b) i ferit dan perlit; (c) perlit dan sementit.
Campuran ini (0,8% C, 99,2% Fe) tidak eutektik, karena transformasi yang terjadi pada solid state. Hal ini disebut stccL cuurioid karena struktur yang dihasilkan akan mirip dengan sebuah eutektik. Paduan dengan kurang dari dan lebih besar dari karbon% OX disebut liypo-cuifiioiJ dan baja hypcr-eulcctoid masing-masing. Jika austenit didinginkan dengan cepat, ada mungkin tidak lor kapur cukup karbon untuk berdifusi keluar ol solusi padat u> lorm ceincntiic. Dalam hal ini paduan terdiri dari terdistorsi bcc kisi mengandung karbon, bahan ini martensit disebut. Karena distorsi kisi, martensit merupakan bahan sangat keras dan rapuh. (NB Kontras ini untuk paduan emas, dimana pendinginan cepat menghasilkan paduan melunak-Bagian 2.5.) Sebuah baja didinginkan secara cepat akan terlalu rapuh untuk beberapa aplikasi, terutama untuk tepi pemotongan burs (Bab 46) atau instrumen gigi lainnya. bahan tersebut dapat marah, yaitu, dipanaskan antara 200 hingga 450 ° C, yang diadakan pada suhu tertentu untuk jangka waktu yang diketahui, dan didinginkan dengan cepat - lihat Tabel 2.2. Prosedur ini memungkinkan difusi atom karbon dari kisi kristal terjadi, dengan cara ini beberapa sementit terbentuk. Selain 'dengan besi dan karbon, baja memiliki sejumlah kecil unsur-unsur lain (stainless steel adalah
kasus
khusus,
dan
dibahas
pada
Bagian
2.6.2),
misalnya:
Kromium dapat ditambahkan dalam jumlah kecil untuk meningkatkan ketahanan menodai (stainless
steel
memiliki
jumlah
jauh
lebih
besar
dari
kromium,
Bagian
2.6.2).
Mangan dapat digunakan sebagai pemulung untuk belerang, analog dengan efek seng pada oksigen dalam paduan emas (Bagian 2.5.2). Molybdenum, silikon, nikel, kobalt, dll, juga mungkin ada. Baja dibahas lebih lanjut dalam Bab 46,
dalam
kaitannya
dengan
pemanfaatannya
23
di
instrumen
gigi.
2.6.2 Stainless steel Selain besi dan karbon, stainless steel mengandung kromium, dan sering nikel. Ini mempunyai efek sebagai berikut: a. Kromium, jika ada dalam jumlah yang cukup, membuat paduan tahan terhadap serangan korosif. Mekanisme ini dibahas dalam Bagian 11.2. b. Kromium dan nikel baik mengurangi suhu-suhu kritis di mana struktur austenitic mogok di pendingin. c. Nikel juga membantu ketahanan korosi dan kekuatan paduan.
Dua jenis stainless steel adalah penting: a.
Austenitic stainless steel yang berisi begitu banyak krom dan nikel bahwa strukturaustenitic solusi padat (Tabel 10.2)-tetap bahkan pada pendinginan sampai suhu kamar. paduan tersebut dapat memiliki kromium 18% dan nikel 8% (sering disebut '18 / 8 stainless steel ') atau 12% dari masing-masing konstituen ('12 / 12 baja stanless'). Bahan-bahan ini bisa diperkeras dengan bekerja dingin, tetapi tidak dikeraskan dengan perlakuan panas, dan soiare tidak cocok untuk memotong instrumen. 18 / 8 stainless steel dapat digunakan untuk konstruksi gigi tiruan dasar (Ch. ^ 6), dan untuk kawat ortodontik (Bab 38).
24
b. martensitic stainless steel, dapat mengandung 12-13% kromium, sejumlah kecil
karbon, tetapi tidak ada unsur utama lainnya. Paduan ini bisa diperkeras dengan kontras panas-pengobatan di atas.
II.7
PADUAN DI GIGI
a. Baja digunakan untuk burs dan instrumen gigi Ch. 46). b. Dental amalgam adalah bahan yang paling banyak digunakan mengisi - paduan perak dan timah, kadang-kadang dengan jumlah yang lebih kecil dari tembaga dan seng, bila dicampur dengan merkuri, set dengan cepat untuk memberikan bahan yang kuat keras (Bab 22). c. paduan emas busur digunakan untuk Inlays, mahkota dan jembatan. Alternatif untuk emas
termasuk
perak-paladium,
dll
nikel-kromium
(Bab
29).
id)
Paduan berikut dapat, atau telah, digunakan lor cast gigi palsu parsial: (Bab 35) paduan emas. kobalt-kromium paduan, liv) nikel-kromium paduan, nikel-titanium, dan b eta titanium. Beberapa bahan mati terdiri dari polimer dengan logam pengisi (Bab 40). Juga paduan bismut-tin dapat disemprotkan ke inpression (Bagian 40.3.4). Gigi solder (Bab 44). BAB III RINGKASAN •
Alloy adalah campuran dari dua atau lebih elemen logam, kadang-kadang merupakan unsur penting seperti metalloid, atau bahkan non-logam (misalnya, karbon dalam baja).
•
Sifat-sifat alloy tidak hanya tergantung pada faktor termal dan mekanik perawatan, tetapi juga pada komposisinya.
•
Klasifikasi alloy berdasarkan kandungan emas: 1. Precious alloy (± 85% emas) 2. Semi precious alloy (± 55% emas) 3. Non precious alloy (0% emas) 25
•
Klasifikasi alloy berdasarkan jumlah metal: 1. Binary (2 unsur) 2. Tersier (3 unsur) 3. Kuartener (4 unsur), dst.
•
Semakin besar jumlah unsur (konstituen), semakin kompleks menjadi struktur padua n.
•
Pada binary alloys biasanya akan membentuk solusi ketika 2 logam cair dicampurkan. Alloy ini dapat disebut sebagai campuran homogen sempurna.
•
Homogenisasi tergantung pada gerakan, atau difusi dari atom logam.
•
Hal- hal yang mungkin terjadi pada saat terbentuk solusi: a. Solid solusi (solusi berbentuk padat) b. Logam tercampur secara lengkap c. Solusi partial d. Intermetalic compounds
•
Solid solusi memiliki 2 tipe: 1. Larutan padat subtitusi, terdiri dari 2 macam: a. Teratur b. Tidak teratur 2. Larutan padat interstitial
•
Sifat mekanik alloy: 1. Pekerjaan pengerasan 2. Solusi pengerasan
26
3. Order pengerasan 4. Pengendapan pengerasan 5. Eutectic alloy •
Sifat umum eutectic alloy: a. Keras tapi rapuh b. Memiliki titik lebur yang rendah c. Tidak tahan terhadap tarnish dan korosi
•
Efek pencampuran alloy: 1. Tembaga, mengurangi kepadatan alloy 2. Perak, bila dalam bentuk cair dapat melarutkan gas 3. Platinum, menaikkan titik lebur alloy 4. Palladium, hampir sama seperti platinum namun memiliki harga yang lebih murah dibandingkan dengan logam yang lain 5. Seng, mengoksidasi alloy dengan mudah 6. Konstituen lain seperti nikel dan iridium, membantu untuk memperbaiki struktur alloy
•
Efek unsur-unsur terhadap alloy: 1. Cr, membuat alloy tahan korosi 2. Tungsten, mengeraskan dan menguatkan alloy 3. Carbon, beraksi dengan unsur-unsur lain membentuk carbide yang merupakan faktor penguat alloy. Namun, bila dalam jumlah yang banyak akan mengakibatkan kerapuhan.
27
•
Steel dan stainless steel pada alloy: 1. Steel, adalah alloy dari besi dan karbon sampai 2% 2. Stainless steel, adalah alloy yang terdiri dari besi, karbon, kromium, dan nikel. Stainless steel mempunyai 2 tipe penting, yaitu: a. Austenitic stainless steel b. Martensitic stainless steel
•
Fungsi alloy pada kedokteran gigi: 1. Baja, digunakan untuk burs dan instrumen gigi 2. Dental amalgam, digunakan sebagai bahan pengisi 3. Gold alloy, digunakan sebagai inlay, mahkota dan jembatan, kawat 4. Stainless steel, digunakan sebagai basis gigi tiruan, kawat
28
DAFTAR PUSTAKA
Craig,Robert g. Dental Materials properties and manipulation. 1975. The c.v. Mosby company : saint Louis R H Rusli : Effect of cooling Rate on The Longitudinal Modulusof Cu3Sn Phase of Ag-Sn-Cu Amalgam alloy. Jurnal Kedokteran Gigi Universitas Indonesia. 1988 ; 5(3) : 117-121 R H Rusli : Effect of cooling on the elastic constant of Cu3Sn phase of Ag-Sn-Cu dental amalgam alloy. Jurnal Kedokteran Gigi Universitas Indonesia. 1988 ; 5(3) : 122-127 E.C.Combe Msc Phd Dsc C Chem FRSC.Notes and dental materials. Fifth edition. 2008
29
