DE2621789A1 - Gusslegierung - Google Patents
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Description
KRUPP GUSÜLLS CI LA^1T MIiU
Gußlegierung
Di3 vorliegende jirfinaung besieht sich auf eine für die
Ciiirxirgi.'jc.-.ie una dentale Protnetik anwendbare Gußlegieru.rig
aus iiobalt, C^rom und IIolyDiän mit Gehalten von
DlS 3U 2 -/ο Silicium, 5 yb Mangan sowie Kohlenstoff und
Stickstoff.
ium Stand der Tecmiilc genört es, als metallischen Werkstoff
für chirurgiscne Implantate nichtrostende Stähle, Go-Gx-MoLegierungöii, Go-Cr-W-Ni-Legierungen, unlegiertes
I1Itan oder 'üi-Al-V-Legierungen zu verwenden. J1Ur die Dental-Pro
trie Gik kommen überwiegend die schon genannten
Go-Cr-h'j-legierungen, Co-Cr-Ui-Mo-legierungen und Go-Ti-Cr-Legierungen,
sowie sowonl Edelmetalle als auch deren Legierungen zum Einsatz. Für den Einsatz im menschlichen
Korj)3r müssen an alle metallischen Vierkstoffe nohe Anforderungen
gestellt werden. Sie sollen nicht nur gute me— Ciianiac.ie Eigenschaften und besondere Korrosionsbeständigkeit
aufweisen, sondern auch so beschaffen sein, daß rjie unter dea im menschlichen Körper vorhandenen Bedingungen
keine toxischen Gewebereaktionen verursachen.
Auch sollten sich diese metallischen Werkstoffe leicht su icomplicierten körpergerechten Formen verarbeiten lassen
und nicht au teuer sein.
Die bekannten metallischen Werkstoffe werden diesen Forderungen
nicht; immer ausreichend gerecht „ So sind z.B.
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- 1
bei chirurgischen Implantaten und /iaan^iOtiiesen, die aus
diesen Werkstoffen üeste.ien, gel er entließ -i-.-u-j-iy ε .u:; "getreten,
die auf ungenügende Duktiliv.l-i. l·1..-^ jjüus .üelxjvbarkeifc
zurückzuführen sind. Aue;: sind bei i :rer.i Eiviout^
Korrosionsangriffe und toxiooiie Gevobereaktio^en beobachtet
worden. Die Anv;enaun^ von lünelUietalle?! iß ■: entsprechend
teuer.
Zur Verbesserung dei: mechaniscnen Eigenscuafxen von Implantat-Gußlegierungen
auf IZo balt-Caroiu-i-iolybüän-j-.iasis
ist es bereits vorgeschlagen worden, über den üblicherweise als Verunreinigung vorliegenden Stickstoffgehalt
hinaus den Gehalt an Stickstoff au er.iönen, jedocL die
Summe des Gehalts an Kohlenstoff und Stickstoff auf 0,7 ρ
zu beschränken (DT-AS 2 225 577). Es ist ferner bekannt
(Technische Rundschau Sulser, 1y74, S. 235), aaiS man
durch eine geeignete Wärmebehandlung die Eigenüciiafter.
von stickstoffreien Go-Cr-Ho-Legierrungen bee.MifJ.ussen
kann. Solche Wärmebehandlungen haben jedoch Dei den herkömmlichen
Legierungen dieser Art ö ^n NacirceLl, äs ^ Π ie
Verbesserung der Duktilität (JBruciidehnung) mit einer Verschlechterung
der Pestigkeitswerte (0,2-De.-mgren^e, Zugfestigkeit,
Härte) verbunden ist„ J3ei stickstoffhaltigen
Go-Cr-Mo-Legierungen v.'aren bei Anwendung einer Wärmebehandlung
ähnliche Ergebnisse zu erwarten.
Übera^aschenderweise hat es sich jedoch gezeigt, daß bei
der Anwendung einer Wärmebehandlung bei Gußlegierungen, die aus 20 bis 40 % Go, 2 bis 12 1Jo Mo, bis au 2 c/o Si,
5 i> Mn, 1 io G und 1 °/>
H, Rest Kobalt bestehen, mechanische Eigenschaften erreicht werden können, die günstiger
sind als die der bisher bekannten Legierungen, und zwar dann, wenn nach dem Erschmelzen der Legierung diese einem
Lösungsglühen bei über 10000C unterzogen und danach
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so rasch, abgeschreckt wird, daß die Rückbildung von.
Ausscheidungen im Gefüge verhindert wird. Zweckmäßig wird die Wärmebehandlung in einer Schutzgasatmosphäre
vorgenommen* Vorzugsweise soll das lösungsglühen bei Temperaturen um 12000C erfolgen. An das Abschrecken
kann sich zur Verbesserung die Kriechfestigkeit der Legierung ein Anlassen bei Temperaturen um etwa 700°C
anschließen. Zweckmäßigerweise beträgt die Dauer des Lösungsglühens als auch die des Anlassens etwa eine
Stunde.
Nach der Erfindung sind z.B. die in der nachfolgenden
Tabelle 1 zusammengestellten Legierungen der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung unterzogen worden. Dabei
haben sich die in Tab-.1Ie 2 angegebenen mechanischen
Eigenschaften erzielen lassen.
| Tabelle | * | 1 | aJo Cr | Chemische Zusammensetzung | SS Si | $ C | 0,25 | 36 Co |
| Hr. | 3 | Mo | 33 | °/o Mn | 0,85 | 0,20 | 0,24 | Rest |
| 1 | 4 | 32 | 1 | 0,85 | 0,19 | 0,25 | Il | |
| 2 | 5 | 31 | 1 | 0,85 | 0,19 | 0,21 | H | |
| 3 | 6, | 27 | 1 | 0,85 | 0,21 | 0,23 | Il | |
| 4 | 6, | 75 | 30 | 1 | 0,85 | 0,20 | 0,26 | W |
| 5 | 6, | 75 | 31,5 | 1 | 0,85 | 0,23 | 0,16 | Il |
| 6 | 8 | 75 | 24 | 1,4 | 0,85 | 0,18 | 0,20 | Il |
| 7 | 8 | 27 | 1 | 0,85 | 0,19 | 0,14 | Il | |
| 8 | 9 | 22 | 1 | 0,85 | 0,18 | 0,12 | It | |
| 9 | 10 | 20 | 1 | 0,85 | 0,17 | Il | ||
| 10 | 1 | |||||||
11 18 1 0,85 0,18 0,10
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| 2 | Mechanische | 30,8 | 2621789 | |
| Tabelle | ^0 2 | 25,0 | Eigens chaften | |
| Nr. | ΐτ/mm | N/mm | 27,5 | Härte |
| 680 | 1110 | 33,0 | HB- | |
| 1 | 615 | 1030 | 25,0 | 285 |
| 2 | 620 | 1180 | 30,8 | 321 |
| 3 | 635 | 1160 | 18,5 | 285 |
| 4 | 670 | 1180 | 21,7 | 310 |
| 5 | 655 | 1125 | 12,5 | 306 |
| 6 | 645 | 1040 | 14,5 | 313 |
| 7 | 680 | 1100 | 14,0 | 317 |
| 8 | 625 | 980 | 321 | |
| 9 | 625 | 1010 | 309 | |
| 10 | 590 | 1000 | 299 | |
| 11 | 309 | |||
Aus der Tabelle 2 ergibt sich, daß durch die Anwendung der Erfindung bei etwa gleichen 0,2 Dehngrenzen gegenüber
den Legierungen nach der DT-AS 2 225 577 deutlich bessere Zugfestigkeiten erreicht werden. Auffallend ist
besonders die hohe Duktilität (Bruchdehnung), die Werte erreicht, die mehr als 30 fi betragen. Auch haben empfindliche
elektrochemische Untersuchungen gezeigt, daß Legierungen der angegebenen Zusammensetzung nach der erfindungsgemäßen
Wärmebehandlung eine hohe Beständigkeit gegenüber gleichmäßiger ELächenkorrosion und Loohkorrosion besitzen,
ganz besonders aber jedoch eine für die medizinische Anwendung erwünschte hohe Beständigkeit gegen Spaltkorrosion.
Die bei Gußlegierungen der angegebenen Art nach der vorgeschlagenen
Wärmebehandlung festgestellten Yerbesserungen Bowohl hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften
als auch der Widerstandsfähigkeit gegen Korrosionsangriffe
lassen diese auch geeignet für andere Zwecke erscheinen, bei denen es auf hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
ankommt. 7f
Ansprüche: - 4. -
Claims (5)
1. G-ul31egie3:ung, oestei.en;! ana 20 "ois 40 ,-j O^roa, 2 uis
12 >;i Molybdän, uis au 2 ,,j Silizium, ;3is au -j >j iiangaii,
bis zu 1 γ> Kohlenstoff mid 0,1 bis 1 $ Stickstoff,
Rest Kobalt mit üblichen herstellungobelingtcn Yexamreinigungen,
die nacli dem Homogenisieren des G-ettiges
zur VerMnderuiig der Rückbildung von Au3ßc:ieiaun^en in
G-efüge rasch abgeschreckt worden ist.
2. Gußlegierung der in Anspruch 1 genannten Zusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet, dai3 sie nao:i dem Erschmelzen
zur js'omogerii3ie?;unt3 des G-ex'ü^eo einem Losungsglüaen
bei. Temperaturen über 1OOO°G unterao^vjii
und danach rasch abgeschreckt worden ist.
3. Gußlegierung der in Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsglühen bei Temperaturen um 12000G erfolgt.
4. Gußlegierung der in Anspruch 1 angegebenen Zusammen
setzung, dadurcn gekennzeichnet, daß an das Abscnrek-
ken ei]
folgt.
ken ein Anlassen bei Temperaturen um etv.'a 7000C er-
5. Gußlegierung der in Anspruch 1 angegebenen Zusammensetzung, dadurcn gekennzeichnet, daß die Dauer des
Lösungsglüjiens mm deo Anlassens e bv.'a -jin.e Stunde
beträgt.
,T 122/75 - b -
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ORIGINAL
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