Стоматологічний сплав на основі нікелю
Номер патенту: 64615
Опубліковано: 16.02.2004
Автори: Оніщенко Валерій Степанович, Лось Валерій Володимирович, Скрипкін Юрій Миколайович, Погорєлая Валентина Вікторівна, Кірієвський Борис Абрамович, Беспалов Сергій Анатолійович, Северина Світлана Миколаївна
Формула / Реферат
Стоматологічний сплав на основі нікелю, що містить хром, молібден, кремній, який відрізняється тим, що в нього додатково вводять вольфрам, ванадій, титан і алюміній у наступному співвідношенні (ваг. %):
Сr
24,0-29,0
Мо
2,5-3,5
W
4,0-6,0
V
0,2-0,5
Ті
1,1-1,5
Al
1,1-1,5
Si
0,3-0,7
Ni
решта.
Текст
Винахід відноситься до сплавів переважно медичного призначення, які застосовуються в ортопедичній стоматології для виготовлення зубних протезів з керамічним покриттям. Відомий сплав Duseranium U на основі нікелю, що містить (у ваг. %): 21,5 Сr, 4,5 Мо, 5,0 W, 3,2 Nb, 0,5 Co, 3,5 Fe, 0,4 Mn, 0,8 Si, 1,5 Си, 0,1 С, решта Ni (DUCERA, Dental GmbH & Co. KG). Недоліками цього сплаву є низькі міцність і твердість. Відомий сплав Supranium на основі нікелю, що містить (у ваг. %): 21,5 Сr, 9 Мо, 4 Nb, 2 Co, 1,5 Fe, 0,5 Mn, 0,5 Si, решта Ni (Lindigkeit J. Non-precious dental alloys from Krupp for fixed dentures // Technische Mitteilungen Krupp.-1990.-Nl.-P.62.). Недоліками цього сплаву є низькі міцність і твердість, а також висока схильність до дендритної ліквації, що приводить до хімічної неоднорідності виливки по об'єму, пов'язаної з великим температурним інтервалом (60 °С) кристалізації (tн-tк =1360-1300°С). Найбільш близьким до запропонованого є сплав Wiron-88 на основі нікелю, який містить (у ваг. %): 24 Сr, 10 Мо, 1,5 Si, 0,5 Се, решта Ni (Katalog'90. Das Bego-System. - Bego, 1989 - P.9). Коефіцієнт термічного розширення (КТР) відомого сплаву складає 1,41.10-6 К-1 Недоліками цього сплаву є низькі міцність і твердість, висока схильність до дендритної ліквації, обумовленою великим температурним інтервалом (60°С) кристалізації (tн-tк =1310-1250°С), використання для рафінування рідкоземельного елемента церію, що здорожує сплав. Технічною задачею винаходу, який заявляється, є створення сплаву на основі нікелю, що має підвищені міцність і твердість при збереженні значення коефіцієнта термічного розширення 1,41.10-6 К-1 і з більш вузьким температурним інтервалом кристалізації, що дозволяє одержати однорідні по об'єму виливки. Технічна задача вирішується за рахунок того, що в стоматологічний сплав на основі нікелю, який містить хром, молібден, кремній додатково вводять вольфрам, ванадій, титан і алюміній у наступному співвідношенні (ваг. %): Cr 24,0-29,0; Mo 2,5-3,5; W 4,0-6,0; V 0,2-0,5; Ті 1,1-1,5; Аl 1,1-1,5; Si 0,3-0,7; Ni решта. Введення в сплав вольфраму, ванадію титану та алюмінію підвищує його механічні характеристики. Сумісне легування сплаву кремнієм і алюмінієм покращує адгезійні властивості поверхні при покритті керамікою, чому сприяє утворення на ній не тільки тонких шарів окислів, але і шпинелей. Запропонований сплав не потребує рафінування церієм. При вмісті хрому менше 24,0ваг.% і більше 29,0ваг.% склад сплаву віддаляється від евтектичного, збільшуючи інтервал кристалізації, що приводить до хімічної неоднорідності виливки по об'єму. При вмісті молібдену менше 2,5ваг.%, вольфраму менше 4,0ваг.% та ванадію менше 0,2ваг.% знижується міцність і твердість сплаву. При вмісті молібдену більше 3,5ваг.% вольфраму більше 6,0ваг.% та ванадію більше 0,5ваг.% склад сплаву віддаляється від евтектичного, збільшується інтервал кристалізації, що приводить до хімічної неоднорідності виливки по об'єму, При вмісті титану і алюмінію менше 1,1ваг.% знижується міцність і твердість сплаву. Збільшується його інтервал кристалізації, що приводить до хімічної неоднорідності виливки по об'єму. Крім того, при вмісті алюмінію менше 1,1ваг.% зменшується кількість окислів чи шпинелей після високотемпературного нагріву, що погіршує адгезійні властивості поверхні при покритті керамікою. При вмісті титану і алюмінію більше 1,5ваг.% збільшується кількість інтерметалідів Nі3 Ті і Nі3АІ, які підвищують схильність сплаву до міжкристалітної корозії, окрихчуючи його при неоднорідному розподілі у виливці. При вмісті кремнію менше 0,3ваг.% погіршуються адгезійні властивості поверхні при покритті керамікою, що обумовлено зменшенням кількості окислів чи шпинелей після високотемпературного нагріву. При змісті кремнію більше 0,7ваг.% підвищується крихкість сплаву за рахунок появи на границях зерен крихкої фази Ni3Si. Елементи, що вводяться в сплав, підвищують твердість і міцність при збереженні значення КТР і забезпечують мінімальний інтервал його кристалізації, що близький до евтектичного (псевдоевтектичного). Тому будь-яке відхилення в той чи інший бік приводить до збільшення інтервалу кристалізації і підвищує концентраційну неоднорідність внаслідок розвитку лікваційних процесів. Зміна кількості кожного з легуючи х елементів спричиняє необхідність комплексної корекції складу сплаву у відношенні інших елементів. Приклад. Були виплавлені виливки сплавів методом індукційного вакуумного переплаву з донним розливом зі складами, що відповідають середньому і крайнім значенням тому, який заявляється, а також вище і нижче запропонованого діапазону і сплаву-прототипу (табл.1). Таблиця 1 Хімічний склад виплавлених сплавів № сплаву 1 Вміст легуючи х елементів нижче мінімального Сr 22,0 Мо 2,0 W 3,0 Вміст елементів, ваг. % V Ті Аl Si 0.1 0,7 0,9 0,2 Се Ni решта 2 3 4 5 6 мінімальне середнє максимальне вище максимального прототип 24,0 27,0 29,0 30,0 24,0 2,5 3,0 3.5 4,0 10,0 4,0 5,0 6,0 6,5 0,2 0,3 0,5 0,8 1,1 1,2 1.5 1,6 1,1 1,3 1,5 1,7 0,3 0,5 0,7 0,9 1,5 0,5 решта решта решта решта решта Отримані виливки всіх сплавів піддавались механічній обробці (шліфуванню і поліруванню) відповідно до технологічних поверхнево-оздоблювальних операцій при виготовленні металевого каркаса металокерамічного протеза. Результати проведених механічних випробувань зразків сплавів, а також визначення їх КТР і температурного інтервалу кристалізації приведені в табл.2. Як видно з приведених у табл.2 даних при вмісті легуючи х елементів меншому ніж той, що заявляється, сплав характеризується недостатньою міцністю і великим інтервалом кристалізації (сплав №1). Приблизно такий же низький рівень міцності має і сплав-прототип (сплав №6). У той же час запропонований склад сплаву на основі нікелю забезпечує його високі механічні характеристики при значенні КТР рівному 1,40.10-6 К-1 і інтервалом кристалізації 31-33°С. Таблиця 2 Ме ханічні властивості, КТР і інтервал кристалізації сплавів № сплаву 1 2 3 4 5 6 s 0,2 , Н/мм 340 387 390 394 398 360 2 Ме ханічні властивості Твердість за Вікерсом, HV (10) 196 228 230 234 240 200 КТР, К-1 Інтервал кристалізації, °С 1,39.10-6 1,40.10-6 1,40.10-6 1,40.10-6 1,40.10-6 1,41.10-6 75 31 30 33 73 60 Сплав може бути виплавлений як у лабораторних, так і в промислових умовах.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA stomatological alloy based on nickel
Автори англійськоюLos Valerii Volodymyrovych, Onyschenko Valerii Stepanovych, Pohorielaia Valentyna Viktorivna
Назва патенту російськоюСтоматологический сплав на основе никеля
Автори російськоюЛось Валерий Владимирович, Онищенко Валерий Степанович, Погорелая Валентина Викторовна
МПК / Мітки
МПК: C22C 19/05
Мітки: сплав, стоматологічний, основі, нікелю
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-64615-stomatologichnijj-splav-na-osnovi-nikelyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Стоматологічний сплав на основі нікелю</a>
Попередній патент: Стоматологічний сплав на основі нікелю
Наступний патент: Стоматологічний сплав на основі нікелю
Випадковий патент: Крісло декоративне