Хромоникелевые сплавы

• ХРОМОНИКЕЛЕВЫЕ  И ХРОМОКОБАЛЬТОВЫЕ СПЛАВЫ

Для коронок  и литых зубов используют нержавеющую  сталь и сплавы благородных металлов. Для вкладок, полукоронок, коронок, штифтовых зубов, искусственных  зубов применяют сплавы благородных  металлов. Для бюгельных протезов хромокобальтовые и золотоплатиновые сплавы.  
 
Антикоррозийный сплав — хромоникелевая нержавеющая сталь — состоит из железа, хрома, никеля, углерода, кремния, марганца, серы и фарфора. Такой сплав должен содержать минимальное количество углерода — не более 0,1 % (больший процент углерода обусловливает появление коррозии) и не менее 18% хрома (сплав железа с хромом, содержащий не менее 16% хрома, обладает устойчивостью против коррозии). Никель добавляют к сплаву для повышения пластичности — ковкости и вязкости сплава.  
 
Антикоррозийная хромоникелевая нержавеющая сталь применяется для изготовления кламмеров, коронок, штифтов, литых частей зубных протезов. Точка плавления стали 1400°. Припой для нержавеющей стали состоит из серебра, меди, никеля, марганца, цинка, бериллия, магния и кадмия. Температура плавления припоя для стали 800°.  
 
Слой окалины, появляющийся после нагрева нержавеющей стали, снимает специальный отбел. Наиболее распространенный состав отбела: соляной кислоты 47%, азотной кислоты 64%, воды 47%. Отбел оказывает химическое воздействие не только на поверхностный слой окалины, растворяя ее, но также и на саму сталь; может резко истончить отбеливаемую часть протеза и этим привести его в негодность. Рекомендуется снятие окалины производить в горячем отбеле в течение ½—1 минуты, после чего отбеленную часть надо промыть горячей водой для удаления остатков отбела. Кроме хромоникелевого сплава, применяют хромоко-бальтовые сплавы.  
 
Состав одного из них: хрома 30— 32%, кобальта 62—63%, никеля следы, молибдена 5,1 — 5,5%, железа 0,7%, марганца 0,5%, силиция 0,3%, углерода 0,4%. Другой хромокобальтовый сплав включает кремния 0,3—0,5%, марганца 0,5—0,7%), хрома 25—28%, железа 2,5—3,5%, молибдена 5%, кобальта 62—64% (сплав ММСИ). Состав твердого сплава: кобальта 68,7 г; хрома 27,4 г; примесей 3,9 г.  
 
Состав мягкого сплава (никель, хром, железо): никеля 59,83 г, хрома 23,14 г, железа 9,86, примесей 3,25 г. Хромоникелевый: углерода 0,05%, кремния 1,5—2%, марганца 1,1 —1,3%, хрома 24—26%, никеля 57—60%, железа 8—10%,, молибдена 2,5—3,5% (сплав ММСИ).  
 
Сплавы имеют недостатки. По Н. Ф. Болавину они таковы: высокая температура плавления (1370—1400°) и температура заливки (1500—1600°); большая усадка при остывании (коэффициент усадки 2,58—3,52); недостаточная жидкотекучесть — заполняет стенки толщиной не менее 0,8 мм, поверхность сильно окисляется, имеются поры и раковины.  
 
За. рубежом, для стоматологических целей рекомендуют виптам, реманит, нираниум, вириллиум, орелиум, визил, тикониум и др. Эти сплавы имеют различный состав и носят название выпускающей их формы. Основными ингредиентами сплавов являются кобальт или хромокобальт — никель с добавками молибдена, алюминия ванадия, вольфрама и др. Количество элементов в них различно, например кобальта от 68 до 27%, хрома от 24 до 30%, никеля от 0 до 37%, молибдена от 0 до 6%, бериллия от 0 до 1,2% и т. д. 

• Сплавы  золота

В практике чаще всего используют сплавы золота, содержащие определенное количество серебра  и меди. Такие сплавы отличаются необходимой твердостью, достаточно ковки и имеют цвет золота. Большее  содержание меди придает сплаву красноватый  цвет. Сплав из 75% золота, 15% серебра  и 10% меди имеет зеленоватый оттенок (зеленое золото). При включении  в золотой сплав палладия или  платины золото приобретает серо-стальной оттенок и носит название белого золота.  
 
Приводим состав основных сплавов золота, применяемых в зубном протезировании (максимальная точка плавления 1064°).  
 
1. Золото-серебряно-медный сплав 916-й пробы: золота 91%, серебра 4,5%, меди 4,5%. Сплав желтого цвета, во рту не окисляется, легко поддается обработке, предназначен для коронок: серебро и медь делают сплав более жестким.  
 
2. Сплав 750-й пробы: золото 75%, меди 16,66%, серебра 8,34%. Сплав используют для штампования базисов, кламмеров и других частей съемного протеза. Во рту сплав покрывают оксидной пленкой.  
 
3. Сплав 583-й пробы: золото 58%, меди 26%, серебра 15,7%. Из сплава изготавливают кламмеры для съемных протезов.  
 
4. Золотомедный сплав 750-й пробы: золота 75%, меди 25%. Медь резко повышает твердость сплава.  
 
5. Золотоплатиновые сплавы: золота 75%, платины 4,15%, серебра 8,35%, меди 15% Сплавы с добавлением платины отличаются крепостью и эластичностью. Рекомендуются для литых зубов, полукоронок и бюгельных протезов.

• Припой 

Отдельные части протеза из сплавов благородных  металлов соединяют припоем —  сплавом, содержащим меньший процент  золота и имеющим более низкую температуру плавления, чем основные, соединяемые части протеза. Снижение точки плавления сплава достигается  введением в него кадмия и цинка. В табл. приводится состав припоев.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
В нашей стране широкое применение имеют следующие припои.  
 
1. Припой 72-й пробы (для спаивания частей из золотых сплавов выше 72-й пробы): золота 72%, серебра 5%,меди 13%, кадмия 5%, латуни 2%. Кадмий и цинк понижают точку плавления сплава и улучшают его текучесть.  
 
2. Припой 583-й пробы (для спаивания деталей протеза, изготовленных из сплавов 583-й пробы): золота 58,3%, серебра 16%, меди 16%, кадмия 5,5%, латуни 4,2%.  
 
Припой для каждого сплава золота подбирают с таким расчетом, чтобы он был ниже основного металла не более чем на 8 проб (2 карата).  
 
В сплавы могут попадать вредные для металла примеси (висмут, сурьма, свинец), делающие его хрупким и непригодным для ортопедических целей. 
 

Нержавеющая сталь — сложнолегированная сталь, устойчивая к коррозии в атмосфере и агрессивных средах.

В 1913 году Гарри  Бреарли (Harry Brearley), экспериментировавший с различными видами и свойствами сплавов, обнаружил способность стали с высоким содержанием хрома сопротивляться кислотной коррозии.

Химический состав

При выборе химического  состава коррозионностойкого сплава руководствуются так называемым правилом : если к металлу, неустойчивому к коррозии (например, к железу) добавлять металл, образующий с ним твердый раствор и устойчивый против коррозии (к примеру хром), то защитное действие проявляется скачкообразно при введении моля второго металла (коррозионная стойкость возрастает не пропорционально количеству легирующего компонента, а скачкообразно). Основной легирующий элемент нержавеющей стали — хром Cr (12-20 %); помимо хрома, нержавеющая сталь содержит элементы, сопутствующие железу в его сплавах (С, Si, Mn, S, Р), а также элементы, вводимые в сталь для придания ей необходимых физико-механических свойств и коррозионной стойкости (Ni, Mn, Ti, Nb, Co, Mo).

Сопротивление нержавеющей стали к коррозии напрямую зависит от содержания хрома: при его содержании 13 % и выше сплавы являются нержавеющими в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, более 17 % — коррозионностойкими и в более агрессивных окислительных и других средах, в частности, в азотной кислоте крепостью до 50 %.

Причина коррозионной стойкости нержавеющей стали  объясняется, главным образом, тем, что на поверхности хромсодержащей детали, контактирующей с агрессивной  средой, образуется тонкая плёнка нерастворимых  окислов, при этом большое значение имеет состояние поверхности  материала, отсутствие внутренних напряжений и кристаллических дефектов.

В сильных кислотах (серной, соляной, фосфорной и их смесях) применяют сложнолегированные сплавы с высоким содержанием Ni и присадками Mo, Cu, Si.

Классификация

По химическому  составу нержавеющие стали делятся  на:

• Хромистые, которые, в свою очередь, по структуре делятся на;
• Мартенситные;
• Полуферритные (мартенисто-ферритные);
• Ферритные;
• Хромоникелевые;
• Аустенитные
• Аустенитно-ферритные
• Аустенитно-мартенситные
• Аустенитно-карбидные
• Хромомарганцевоникелевые (классификация совпадает с хромоникелевыми нержавеющими сталями).

Различают Аустенитные нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, и стабилизированные — с добавками Ti и Nb. Значительное уменьшение склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии достигается снижением содержания углерода (до 0,03 %).

Нержавеющие стали, склонные к межкристаллитной коррозии, после сварки, как правило, подвергаются термической обработке.

Широкое распространение  получили сплавы железа и никеля, в  которых за счёт никеля аустенитная  структура железа стабилизируется, а сплав превращается в слабомагнитный материал.

Серебряно-палладиевые сплавы

Нашли ограниченное применение серебряно-палладиевые  сплавы. Эти сплавы имеют белый  цвет. Температура плавления их составляет 1100 – 1200°С.

Д.Н. Цитрин предложил  сплав с содержанием серебра 75%, палладия – 10% и золота – 15%. Цвет сплава желтовато-золотистый, точка плавления — 1105°С, твердость по Бриннелю — 30.

При повышении  содержания в сплаве палладия повышаются его точка плавления, твердость и сопротивление разрыву. Серебро является основой сплава и увеличивает его твердость, а золото вводится для улучшения литейных качеств и придачи золотистого оттенка. Паяние подобных сплавов проводится при помощи золотого припоя или припоя для нержавеющей стали, но с добавлением 15% палладия. Отбелом служит 15% раствор соляной кислоты.

По причине  того, что подобные сплавы темнеют  в полости рта, они не нашли широкого применения, несмотря на высокие физико-механические, технологические и антикоррозийные свойства.

Легкоплавкие  сплавы в изделиях стоматологического назначения занимают важное место, хотя и относятся к вспомогательным материалам. Наибольшее значение имеют легкоплавкие сплавы, служащие материалом для штампов и моделей, при изготовлении коронок и некоторых других конструкций. Такой материал должен обладать рядом свойств, из которых важнейшими являются: легкоплавкость, облегчающая отливки индивидуальных штампов и моделей, отделение штампов от изделий (например, коронок); относительная твердость, обеспечивающая устойчивость штампа в процессе штамповки; минимальная усадка при охлаждении, гарантирующая точность штампованных изделий. Основными компонентами, применяемыми для составления подобных сплавов, являются висмут, свинец, олово и кадмий. Температура плавления наиболее распространенных рецептур ограничена в пределах 115°С. Все эти сплавы имеют серый цвет. Они представляют собой механические смеси и выпускаются в виде блоков (табл. 7).

Таблица 7

Состав  наиболее распространенных легкоплавких сплавов (в % по массе):