CS195428B1 - Slitina na bázi chrom-kobaltu pro stomatologii - Google Patents

Description

- (54) Slitina na bázi chrom-kobaltu pro stomatologii i

Vynález se týká slitiny kovů na bázi chrom-kobaltu, vhodné zejména pro výrobu skeletovaných náhrad v zubní protetice.

V současné době se pro výrobu skeletovaných náhrad ve stomatologii používá chrom-kohaltových slitin, jejichž kvalita je určována jednak biologickou netečností^, jednak jemnou vnitřní strukturou, čistotou a dostatečnou pružností.

Biologickou netečnost a stálost slitiny vůči korozi, napy. v ústech, zajištuje vysoký obsah kobaltu a chrómu, je nutno však zabránit přimíšení nečistot nebo nežádoucích prvků, např. síry, fosforu, mědi a podobně.

Pružnost slitiny je ovlivňována do velké míry chemickým složením, hlavně pak obsahem uhlíku s přítomností přísad zajištujících vytvoření jemné struktury při chladnutí odlité slitiny.

Velikost zrna je kromě jiného ovlivňována také způsobem zpracování, čistotou základních surovin, způsobem tavení a použitým tavícím zařízením a v neposlední míře formou pro odlévání.

V současné době je pro stomatologické účely, tj. pro výrobu skeletovaných náhrad, používána slitina kovů na bází chrom-kobaltu, která obsahuje do 0,40 % hmot. uhlíku, 1,30 procent hmot. manganu, 6,50 Z hmot.· molybdenu, 0,80 Z hmot. křemíku. Základní složky chrómu obsahuje tato slitina 30 X hmot. a kobaltu kolem 60 Z hmot. Tato slitina je vyráběna netavením jednotlivých prvků odlitím do pískových forem bez řádné vtokové soustavy. Tato slitina vykazuje hrubou strukturu s množstvím ředin a dutin, hlavně na středu odlitků. Kromě toho má slitina odlévaná do pískových forem na svém povrchu zalita jednotlivá zrna písku, která je nutno odstraňovat broušením. Tím vznikají jednak nenávratné ztráty na slitině, jednak se zhoršuje vzhled výrobků.

Další používaná chrom-kobaltová slitina obsahuje do 0,20 hmot. Z uhlíku, 1 hmot. Z manganu, 2 hmot. % molybdenu, 0,60 hmot. Z křemíku. Základní složky chrómu obsahuje tato slitina 25 hmot. Z a kobaltu kolem 68 hmot. Z.

Tato slitina je odlévána do kovových kokil rovněž bez řádného vtokového systému a získané odlitky mají propadliny a řediny Jemná struktura slitiny je v tomto případě dosažena rychlým chladnutím odlitku v podstatně hmotnější kovové kokile. Tato slitina však neobsahuje přísady, které by svou přítomností zajistily tvoirbu jemného zrna,a proto při odlévání .vlastních malých tvarových odlitků do· žhavých a pomalu chladnoucích keramických forem nedojde k vytvoření potřebné jemnozrnné struktury. Nevýhodná hrubozrnná struktura vlastního· odlitku, skeletu, má potom za následek pokles pevnosti a pružnosti hotového výrobku. V praxi to znamená, že rozměry zhotovované zubní náhrady musí být větší, aby se zvětšením průřezů vyrovnala snížená pevnost slitiny. Z toho vyplývá vetší spotřeba kovu a vyšší pracnost. V neposlední řadě k této nevýhodě přistupuje ještě nižší životnost zubní náhrady a poměrně dosti nepohodlné její používání pacientem.

Cílem vynálezu je odstranit 'výše uvedené nevýhody známých slitin pro stomatologii. Úkolem vynalezu je vytvořit chromkobaltovou slitinu o vyšší pružnosti, jejíž chemické složení by zároveň zaručovalo jemnou vnitřní strukturu a homogenitu všech odlitků z ní vyráběných.

Úkol je vyřešen slitinou na bází chrom-kobaltu'pro stomatologii, obsahující 0,30 až 0,40 % hmot. uhlíku, 25,00 až 28,00 Z hmot. chrómu, 69,20 až 64,50 % hmot. kobaltu, 0,80 až 1,20 % hmot. manganu, 0,60 X hmot. křemíku a 1,50 % hmot. železa, jejíž podstata spočívá v přísadě 2,20 až 3,00 Z hmot. molybdenu, 0,60 Z hmot. niklu, 0,50 Z hmot. wolframu, 0,05 až 0,25 Z hmot. titanu a 0,05 až 0,25 Z vanadu.

Slitinou podle vynálezu obsahující přísadu niklu, wolframu, titanu a vanadu se dosahuje velmi dobrých mechanických vlastností, z^ména zvýšené kujnosti a tažnosti při úokímalé jemné krystalické struktuře. Současně je přitom i značně snížena toxicita z kovu zhotovených náhrad, nebot slitina může obsahovat malé množství molybdenu, aniž přitom dochází ke změně jejích vlastností.

Další výhody a význaky slitiny podle vynálezu vyplývají z následujícího popisu. Nová chrom-kobaltová slitina pro stomatologické účely má to to slození:

Základními složkami je chrom a kobalt, který dodává slitině jednak tvrdost a odolnost vůči nežádoucímu zbarvováni a korozi, např. v ústech uživatele zubní náhrady, jednak vý.borné mechanické vlastnosti. Větším obsahem uhlíku kolem 0,40 Z hmot. se značně zlepšuje slévatelnost a pružnost slitiny, přídavek manganu v množství asi 1 Z hmot. působí jako desoxidační agens a zlepšuje tok slitiny.

hmot. má značný vliv zmenšené množství křeve slitině zlepšuje tok ovlivňuje rovněž její křehkost. Malý přídavek niklu v množství okolo 1 Z hmot. působí rovněž příznivě na zvýšení kujnosti a tažnosti slitiny.

K těmto nosným složkám slitiny se přidávají ještě přísady, které zajištují vytvoření jemnozrnné struktury při chladnutí odlévané slitiny. Pro tento účel je použito wolframu, který v množství do 1 Z hmot. ovlivňuje pevnost a tvrdost slitiny a spolu s vanadem a titanem, které se přidávají v množství do 0,25 Z hmot., způsobuje vznik velkého množství jemných krystalizačních center při chladnutí slitiny a tím i celkově zjemnění její vnitřní struktury.

Při tavení je nutno dbát na to, aby obsah železa byl pokud možno co nejnižší, nebot při obsahu Železa nad 5 Z hmot. ovlivňuje tento prvek negativně mechanické vlastnosti slitiny i její korozivzdornost.

Příkladné složení chrom-kobaltové slitiny podle vynálezu je následující:

Obsah molybdenu do 3 na pevnost slitiny míku do 0,60 Z hmot. slitiny při. odlévání

Příklad mangan chrom molybden křemík nikl wolfram vanad titan železo ' kobalt

Příklad 2

0,80

25,00

2,20

0,60

0,60

0,50

0,05

0,05

1,50 do 100,00

Složení obdobné podle složení uvedeného v příkladu 1, s tím rozdílem, že obsah /v hmo t. Z / . uhlíku je 0,30 manganu 1,10 chrómu 28,00 molybdenu 3,00 vanadu 0,25 titanu 0,25

Chrom-kobaltová slitina uvedeného složení je připravována v elektrické indukční peci s kyselou vyzdívkou. Nejprve se roztaví prvky s nejnižším bodem tání a v jejich tavenině se rozpustí prvky o vyšším bodu tání. Uhlík se přitom zakládá jako první na dno elektrické indukční pece před začátkem tavení. Tavení se s výhodou provádí pod skelnou struskou, která při vysokých teplotách vytváří na povrchu natavovaného kovu vrstvu zabraňující přístupu vzdušného kyslíku a jeho nežádoucímu rozpouštění v připravované slitině.

Před odlitím slitiny se přidá vanad nebo titan, který způsobí vznik velkého množství krystalizačních center. Slitina se odlé-vá výhradně do žhavých skořepinových forem, získaných známým způsobem takzvaným vytavitelným modelem, s dokonalým vtokovým systémem zajištujícím doplňování odlévaných předtvarů, to je předlitků, v průběhu chladnutí tekutým kovem z podstatně většího hlavního vtoku umístěného uprostřed vtoků pomocných.

Tak je zajištěno správné chladnutí - tj. nejprve chladne nejméně hmotný a na obvodu soustavy umístěný předlitek, potom hmotnější pomocný vtok a nakonec ve středu soustavy umístěný největší a tím také nejdéle tekutý hlavní tok s licím hrdlem. Stěna skořepinové formy je hladká a získané odlité tvarové polotovary nemají na svém povrchu zapečena zrna formovacího keramického materiálu.

Odlitím slitiny chrom-kobaltové a složení podle vynálezu do skořepinových forem získaných způsobem takzvaného vytavitelného modelu lze vyrobit předlitky téměř libovolného tvaru i s případným požadovaným číselným nebo jiným označením.

uhlík /v hmot. Z/ 0,40

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Slitina na bázi chrom-kobaltu pro stomatologii obsahující 0,30 až 0,40 X hmot. uhlíku, 25,00 až 28,00 Z hmot. chrómu, 69,20 až 64,50 % hmot. kobaltu, 0,80 až 1,20 Z hmot. manganu, 0,60 Z hmot. křemíku a 1,50 Z hmot.

   železa, vyznačená přísadou 2,20 až 3,00 Z hmot. molybdenu, 0,60 Z hmot. niklu, 0,50 Z hmot. wolframu, 0,05 až 0,25 Z hmot. vanadu a 0,05 až 0,25 Z hmot. titanu.

   Severografia* ^η· P- aárod 7. M<wt