DE3109053A1

DE3109053A1 - Cobalt-chromium alloy and use thereof

Info

Publication number: DE3109053A1
Application number: DE19813109053
Authority: DE
Inventors: Grant P. 06410 Chesire Conn. Day; Arun Dr. Chesire Conn. Prasad
Original assignee: Jeneric Industries Inc
Current assignee: Jeneric Industries Inc
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1982-04-22

Abstract

The invention relates to cobalt-chromium alloys having a certain content of molybdenum and manganese and as low as possible a carbon content, as well as small and limited proportions of silicon and/or aluminium and possibly boron, which instead of noble metals or noble-metal alloys or nickel-chromium alloys can be employed in dentistry, especially for producing porcelain-faced bridges and crowns.

Description

B-e s c h r e 1 b u n g B-e s c h r e 1 b u n g

Kobalt-Chrom-Legierung und deren Verwendung Die Erfindung betrifft Kobalt-Chrom-Legierungen, enthaltend 50 bis 70 % Kobalt, 25 bis 35 5' Chrom, 2 bis 10 % Molybdän, 0 bis 2 % Mangan und 0 bis 0,1 % Kohlenstoff sowie etwa 1 bis 6 % Silicium oder etwa 2 bis 6 % Silicium und etwa 0,1 bis 1,5 % Bor mit der Maßgabe, daß Silicium + Bor = 3 % ist1 oder etwa 1 bis 6 fld Aluminium oder etwa 1 bis 6 % Silicium und etwa 1 bis 6 % Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium (8 % ist, oder etwa 1 bis 6 % Siliciumretwa 0,1 bis 1,5 5' Bor und etwa 1 bis 6% Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium < 8 % ist.Cobalt-chromium alloy and its use The invention relates to Cobalt-chromium alloys containing 50 to 70% cobalt, 25 to 35 5 'chromium, 2 to 10% molybdenum, 0 to 2% manganese and 0 to 0.1% carbon and about 1 to 6% Silicon or about 2 to 6% silicon and about 0.1 to 1.5% boron with the proviso, that silicon + boron = 3% 1 or about 1 to 6 fld aluminum or about 1 to 6 % Silicon and about 1 to 6% aluminum with the proviso that silicon + aluminum (8% is, or about 1 to 6% silicon, about 0.1 to 1.5 5 'boron and about 1 to 6% Aluminum with the proviso that silicon + aluminum is <8%.

Die erfindungsgemäßen Legierungen besitzen überragende physikalische Eigenschaften und eignen sich besonders zum Ersatz von Edelmetallen und Edelmetall-Legierungen wie auch von Nickel-Chrom-Legierungen bei der Herstellung von porzellanverblendeten Brücken und Kronen in der Zahntechnik. Durch die erfindungsgemäßen Kobalt-Chrom-Legierungen, enthaltend Silidlm und/oder Aluminium, ergeben sich besondere physikalische und thermische Eigenschaften, die dieses Material besonders geeignet machen für eine Schmelzverbindung von Porzellan und Metall beim Zahnersatz.The alloys of the present invention have superior physical properties Properties and are particularly suitable for replacing precious metals and precious metal alloys as well as nickel-chromium alloys in the manufacture of porcelain veneers Bridges and crowns in dental technology. The cobalt-chromium alloys according to the invention, containing silicon and / or aluminum, result in special physical and thermal properties that make this material particularly suitable for a Fusion of porcelain and metal in dentures.

Legierungen für Zahnprothesen, insbesondere für Zahnersatz wie Brücken und Kronen, die mit Porzellan verblendet sind, müssen die verschiedensten Eigenschaften besitzen; sie müssen gewebeverträglich, farbbeständig, korrosionsbeständig und nicht toxisch sein. Darüberhinaus müssen die an der Legierungsoberfläche gebildeten Oxide haftend sein und während der Aufbringung der Porzellanverblendung nicht nennenswert an Schichtstärke zunehmen. Die gebildeten Oxide müssen mit dem Porzellan verträglich sein, denn sonst könnte es zu Wärmespannungen an der Grenzfläche zum Porzellan kommen. Darüberhinaus dürfen die Oxide zu keiner Verfärbung des Porzellans führen und die Legierungen müssen einen etwas höheren Wärmedehnungskoeffizienten als Porzellan, wie es Ublicherweise angewandt wird, besitzen, so daß das Porzellan unter Druck gerät und Spannungen an der Grenzfläche vermindert werden.Alloys for dentures, in particular for dentures such as bridges and crowns that are veneered with porcelain must have a wide variety of properties own; They must be tissue-compatible, color-fast, and non-corrosive be toxic. In addition, the on the alloy surface formed oxides be adherent and during the application of the porcelain veneer do not increase noticeably in layer thickness. The oxides formed must with the Porcelain must be compatible, otherwise there could be thermal stresses at the interface come to china. In addition, the oxides must not discolour the porcelain lead and the alloys must have a slightly higher coefficient of thermal expansion as porcelain, as it is commonly used, so that the porcelain gets under pressure and tensions at the interface are reduced.

Schließlich müssen die Legierungen mit der Porzellanverblendung dimensionsstabil sein, entsprechende Festigkeit besitzen und lötbar sein, Schließlich sollten sie einen hohen Elastizitätsmodul, hohe Zugfestigkeit und Härte haben und sich leicht gießen, schleifen und polieren lassen durch Maßnahmen, wie sie üblicherweise in Dental-Laboratorien zur Anwendung gelangen. Die Kriterien für die Auswahl einer geeigneten Legierung für die Herstellung von porzellanverblendeten Bücken und Kronen unterscheiden sich wesentlich von den Kriterien für die Auswahl von Legierungen, die zur Herstellung von Teilprothesen angewandt werden sollen, welche im allgemeinen nicht in Verbindung mit Porzellan gebrachtwerden.Finally, the alloys with the porcelain veneer must be dimensionally stable be, have the appropriate strength and be solderable, after all, they should have a high modulus of elasticity, high tensile strength and hardness, and are lightweight pouring, grinding and polishing by means of measures that are usually used in Dental laboratories are used. The criteria for choosing one suitable alloy for the production of porcelain-veneered bridges and crowns differ significantly from the criteria for the selection of alloys, which are to be used for the production of partial dentures, which in general cannot be brought into contact with porcelain.

Diese Kriterien wurden bisher in weitem Umfang von Edelmetall-Legierungen enthaltend Gold, Platin, Palladium, Silber, Indium, Zinn, Gallium, Zink und dergleichen und Spuren anderer Metalle erfüllt (US-PS 1 283 264, 3 413 723, 3 667 936, 3 767 391, 3 819 366, 3 981 723 und 4 007 040).These criteria were previously widely used by precious metal alloys containing gold, platinum, palladium, silver, indium, tin, gallium, zinc and the like and traces of other metals (U.S. Patents 1,283,264, 3,413,723, 3,667,936, 3,767 391, 3 819 366, 3 981 723 and 4 007 040).

Mit den immer weitersteigenden und schwankenden Preise für Edelmetalle und den überlegenen physikalischen Eigenschaften und verarbeitungstechnischen Fortschritten bieten sich Nickel-Chrom-Legierungen an, so daß diese bereits in großem Umfang als Alternative für Edelmetall-Legierungen in der Zahntechnik eingesetzt werden.With the ever increasing and fluctuating prices for precious metals and superior physical properties and processing advances nickel-chromium alloys offer themselves, so that these are already widely used as Alternative for precious metal alloys can be used in dental technology.

Im allgemeinen enthalten sie zur Erhöhung der physikalischen Werte Zinn, Gallium oder dergleichen (US-PS 2 089 587 3 304 177, 3 464 817, 3 749 570 und 3 914 867).Generally they contain to increase the physical values Tin, gallium, or the like (U.S. Patents 2,089,587 3,304,177, 3,464,817, 3,749,570 and 3 914 867).

Nun stellte sich heraus, daß Nickel ein Allergen sein kann; darüberhinaus ist bekannt, daß Beryllium toxisch ist. Es besteht somit ein großer Bedarf für einen Werkstoff, der keine Edelmetall-Legierung ist und weder Nickel noch Beryllium enthält und den obigen Forderungen entspricht.Now it turned out that nickel can be an allergen; Furthermore it is known that beryllium is toxic. There is thus a great need for one Material that is not a precious metal alloy and contains neither nickel nor beryllium and meets the above requirements.

Es wurden bereitsverschiedene rs chie dene Kobalt-Chrom-Legierungen, gegebenenfalls enthaltend Nickel und/oder Beryllium, ange wandt zur Herstellung von entfernbaren Teilen, Kronen oder Brücken (US-PS 3 756 809, 3 802 875, 3 802 934 und 3 837 838). Diese Legierungen konnten sich jedoch trotz ihrer physikalischen und thermischen Eigenschaften bei porzellanverblendeten Kronen und Brücken nicht durchsetzen.Various different cobalt-chromium alloys have already been optionally containing nickel and / or beryllium, applied to the production of removable parts, crowns or bridges (U.S. Patents 3,756,809, 3,802,875, 3,802 934 and 3 837 838). However, these alloys could prove themselves despite their physical properties and thermal properties of porcelain-veneered crowns and bridges are not push through.

Aufgabe der Erfindung sind nun Legierungen, die nicht aus Edelmetallen bestehen, jedoch deren Eigenschaften besitzen und sich für die Herstellung von porzellanverblendeten fixen Bücken und Kronen eignen. Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten nicht nur keine Edelmetalle sondern auch kein Nickel und Beryllium.The object of the invention are now alloys that are not made of noble metals exist, but have their properties and are suitable for the production of porcelain veneered fixed stoops and crowns are suitable. The alloys according to the invention do not contain just no precious metals but also no nickel and beryllium.

Die erfindungsgemäßen Kobalt-Chrom-Legierungen zeigen ein Schmelzverhalten, das üblicherweise Methan/Sauerstoff-Gebläse, wie sie in Detal-Labors im allgemeinen angewandt werden, gestatten. Die erfindungsgemäßen Legierungen zeichnen sich durch hohe Oxidationsbeständigkeit aus, wodurch eine einwandfreie Bindung des Porzellans gewährleistet ist. Die erfindungsgemäßen Legierungen lassen sich daher erfolgreich anstelle der Edelmetalle oder Chrom-Nickel-Legierungen für die Herstellung von porzellanverblendeten fixen Brücken und Kronen anwenden.The cobalt-chromium alloys according to the invention show a melting behavior, the usually methane / oxygen blower, as used in detal laboratories in general be applied. Draw the alloys according to the invention themselves due to high resistance to oxidation, which ensures perfect bonding of the porcelain is guaranteed. The alloys according to the invention can therefore be used successfully instead of precious metals or chrome-nickel alloys for the production of porcelain veneers use fixed bridges and crowns.

Die erfindungsgemäßen Legierungen enthalten 50 bis 70 Gew.-% Kobalt, 25 bis 35 Gew.-% Chrom, 2 bis 10 Gew.-5' Molybdän, O bis 2 Gew.-% Mangan und 0 bis 0,1 Gew.-% Kohlenstoff.The alloys according to the invention contain 50 to 70% by weight of cobalt, 25 to 35% by weight chromium, 2 to 10% by weight molybdenum, 0 to 2% by weight manganese and 0 to 0.1 wt% carbon.

Weiters können sie enthalten: 1. etwa 1 bis 6 % Silicium; 2. etwa 2 bis 6 % Silicium und etwa 0,1 bis 1,5 5'Bor mit der Maßgabe, daß Silicium + Bor # 3 % ist; 3. etwa 1 bis 6 % Aluminium; 4. etwa 1 bis 6 % Silicium und etwa 1 bis 6 % Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium(8 % ist, oder 5. etwa 1 bis 6 % Silicium, etwa 0,1 bis 1,5 % Bor und etwa 1 bis 6 % Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium < 8 % ist.They can also contain: 1. about 1 to 6% silicon; 2. about 2 to 6% silicon and about 0.1 to 1.5 5'boron with the proviso that silicon + boron # 3% is; 3. about 1 to 6% aluminum; 4. about 1 to 6% silicon and about 1 to 6% aluminum with the proviso that silicon + aluminum (is 8%, or 5. about 1 up to 6% silicon, about 0.1 to 1.5% boron and about 1 to 6% aluminum with the proviso, that silicon + aluminum is <8%.

Alle diese Legierungen zeigen überragende physikalische Eigenschaften und lassen sich als Ersatz für Edelmetalle und Edelmetall-Legierungen sowie Nickel-Chrom-Legierungen für die Herstellung von porzellanverblendeten fixen Brücken und Kronen anwenden.All of these alloys show superior physical properties and can be used as a substitute for precious metals and precious metal alloys as well as nickel-chromium alloys Use for the fabrication of porcelain-veneered fixed bridges and crowns.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können darüberhinaus noch Yttrium und/oder Zirkonium zur Verbesserung der Kornstruktur und der Kornbindung enthalten, und zwar Yttrium und/oder Zirkonium alleine oder in Kombination in einer Menge bis zu etwa 0,25 5'.The alloys according to the invention can also contain yttrium and / or contain zirconium to improve the grain structure and the grain bond, namely yttrium and / or zirconium alone or in combination in an amount up to to about 0.25 5 '.

Die bevorzugten erfindungsgemäßen Legierungen enthalten 55 bis 65 Gew.-% Kobalt, 25 bis 35 Gew.-5' Chrom, 2 bis 6 Gew.-5' Molybdän, 0,5 bis 2 Gew.-5' Mangen und 0 bis 0,1 Gew.-5' Kohlenstoff und darüberhinaus: 1. etwa 2 bis 4,5 % Silicium; 2. etwa 2 bis 4,5 % Silicium und etwa 0,5 bis 1 % Bor mit der Maßgabe, daß Silicium + Bor zumindest 3,5 % ist; 3. etwa 2 bis 4,5 % Aluminium; 4. etwa 2 bis 4,5 % Silicium und etwa 2 bis 4,5 % Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium < 8 5' ist, oder 5. etwa 2 bis 4,5 % Silicium, etwa 0,25 bis 1 5' Bor und etwa 2 bis 4,5 % Aluminium mit der Maßgabe, daß Silicium + Aluminium < 8 % ist.The preferred alloys of the present invention contain 55 to 65 Wt% cobalt, 25 to 35 wt. 5 'chromium, 2 to 6 wt. 5' molybdenum, 0.5 to 2 wt. 5 ' Manganese and 0 to 0.1% by weight of carbon and beyond: 1. about 2 to 4.5% Silicon; 2. about 2 to 4.5% silicon and about 0.5 to 1% boron with the proviso, that silicon + boron is at least 3.5%; 3. about 2 to 4.5% aluminum; 4. about 2 up to 4.5% silicon and about 2 to 4.5% aluminum with the proviso that silicon + Aluminum <8 5 ', or 5. about 2 to 4.5% silicon, about 0.25 to 1 5' Boron and about 2 to 4.5% aluminum with the proviso that silicon + aluminum < 8% is.

Es wurde festgestellt, daß die in den erfindungsgemäßen Legierungen enthaltenen Mengen an Silicium, Bor und/oder Aluminium kritisch sind, um die verschiedenen Kriterien der Legierungen zu erreichen, die sie für die Herstellung von porzellanverblendeten fixen Brücken und Kronen geeignet machen.It has been found that in the alloys of the invention Contained amounts of silicon, boron and / or aluminum are critical to the various To achieve the criteria of the alloys that they use for the manufacture of porcelain veneers make fixed bridges and crowns suitable.

So-wurde festgestellt, daß-wenn Silicium ohne Bor vorliegt - dieses in einer Menge von etwa 1 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtlegierung, enthalten sein kann.It has thus been found that when silicon is present without boron, this is the case in an amount of about 1 to 6 wt .-%, based on the total alloy can be.

< 1 % Silicium führt nicht zu der angestrebten Desoxidation noch zu dem erwünschten niederen Schmelzpunkt. Ist der Siliciumanteil > etwa 6 5', so besitzt die Legierung schlechtere physikalische Eigenschaften und wird zu spröde für die Anwendung in der Zahntechnik für fixe Bestandteile. Daraus ergibt sich der bevorzugte Siliciumbereich von etwa 2 bis 4,5 5'. <1% silicon does not lead to the desired deoxidation yet to the desired low melting point. If the silicon content is> about 6 5 ', the alloy thus has poorer physical properties and becomes too brittle for use in dental technology for fixed components. This results in the preferred silicon range from about 2 to 4.5 5 '.

Wird zusammen mit Silicium auch Bor in der Legierung angewandt, so wurde festgestellt, daß bis zu 2 % Silicium,Bor in Mengen von mehr als nur Spuren bis zu 1 % zu einer deutlichen und unerwünschten Funkenbildung und pyrotechnischen Erscheinungen beim Schmelzen der Legierung mit einem üblichen Methan/Sauerstoff-Gebläse kommt. Dieses Funken vermeidet man, indem man Mengen an Silicium + Bor > 5 3 anwendet, wobei der Siliciumgehalt zumindest etwa 25' betragen soll. Liegt Bor in einer Menge > 1,5 5' vor, so ist die Legierung extrem schwer spanabhebend zu bearbeiten, insbesondere zu Polieren in üblicher Weise, wie dies in Dental-Laboratorien vorgenommen wird. Man bevorzugt daher einen Siliciumgehalt von etwa 2 bis 4,5 % zusammen mit einem Borgehalt von etwa 0,5 bis 1 %.If boron is also used in the alloy together with silicon, then so it has been found that up to 2% silicon, boron in amounts greater than just trace up to 1% at a significant rate and unwanted sparking and pyrotechnic phenomena when melting the alloy with a common one Methane / oxygen blower is coming. One avoids this spark by adding amounts Silicon + boron> 5 3 applies, the silicon content being at least about 25 ' target. If boron is present in an amount> 1.5 5 ', the alloy is extremely heavy to be machined, in particular to polish in the usual way, like this is done in dental laboratories. A silicon content is therefore preferred from about 2 to 4.5% together with a boron content of about 0.5 to 1%.

Weiters wurde festgestellt, daß bei einem Siliciumgehalt von zumindest 3,5 % ohne Bor bzw. Silicium und Bor bei einem Gehalt von zumindest 3,5 zur wobei der Siliciumanteil etwa 2 bis 4,5 % ausmachen kann, die Legierungen überraschenderweise ein Schmelzverhalten ähnlich dem von Edelmetallen zeigen und ebenso wie diese beim Schmelzen zusammenlaufen oder verschmieren. Das Schmelzen und Gießen dieser Legierungen ist für einen Zahntechniker, der in der Verarbeitung von Edelmetall-Legierungen geübt ist, daher sehr einfach.It was also found that with a silicon content of at least 3.5% without boron or silicon and boron with a content of at least 3.5 to where the silicon content can make up about 2 to 4.5%, the alloys surprisingly show a melting behavior similar to that of precious metals and just like this with Melts converge or smear. The melting and casting of these alloys is for a dental technician who specializes in the processing of precious metal alloys is practiced, therefore very easy.

Wird anstelle von Silicium Aluminium angewandt, so hat die Legierung einen tieferen Schmelzpunkt, jedoch hat sie eine höhere Oberflächenspannung und läuft nicht so leicht zusammen wie Edelmetall-Legierungen.If aluminum is used instead of silicon, the alloy has a lower melting point, but it has a higher surface tension and does not run together as easily as precious metal alloys.

Porzellan haftet leicht und gut an den erfindungsgemäßen Legierungen mit relativ hohem Aluminiumgehalt, während eine entsprechende Bindung des Porzellans an erfindungsgemäßen Legierungen mit Silicium oder einem relativ geringen Aluminiumgehalt eine ausreichende Bindung zeigen. Im letzteren Fall bevorzugt man die Bildung eines Aluminid-Uberzugs auf dem Legierungsgießling vor der Aufbringung des Porzellans zur Verbesserung dessen Haftung. Die Aluminid-Schicht kann auf übliche Weise aufgetragen werden, wie mit Hilfe einer Aufschlämmung (The Superalloys" C.T. Sims et al, Seiten 346 bis 359, John Wiley & Sons, New York (1972)). Durch eine solche Haftschicht auf der Legierung erreicht man eine hervorragende Bindung des Porzellans.Porcelain adheres easily and well to the alloys of the invention with a relatively high aluminum content, while a corresponding bond of the porcelain on alloys according to the invention with silicon or a relatively low aluminum content show a sufficient bond. In the latter case, it is preferred to form one Aluminide coating on the alloy casting prior to the application of the porcelain For improvement its liability. The aluminide layer can be on can be applied in the usual way, such as with the aid of a slurry (The Superalloys " C.T. Sims et al, pp. 346-359, John Wiley & Sons, New York (1972)). By Such an adhesive layer on the alloy results in an excellent bond of porcelain.

Die erfindungsgemäßen Legierungen sind besonders für den Zahnersatz geeignet, da das Kobalt den Legierungen Eigenschaften verleiht, die denen der Edelmetalle weitgehendst entsprechen, insbesondere was den Wärmedehnungskoeffizient anbelangt, der in etwa dem des Goldes entspricht. Das Chrom verbessert die Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und Verfärbung. Chromgehalte von etwa 25 bis 35 % und ebenso Molybdängehalte von etwa 2 bis 10 5' wirken verfestigend in fester Lösung und dienen auch zur-Beeinflussung des Wärmedehnungskoeffizienten der Legierung zur Angleichung an die verschiedenen handelsüblichen Porzellane. In Gegenwart von Chrom wurde festgestellt, daß Molybdänanteile über 10 % zu einer unerwünschten Versprödung führen. Das Mangan dient zur Entschwefelung und soll in einer Menge bis etwa 2 % vorhanden sein. Um die Carbidbilding im wesentlichen zu verringern, sollte der Kohlenstoffgehalt so gering wie möglich und vorzugsweise unter 0,1 % gehalten werden.The alloys according to the invention are particularly useful for dentures suitable because the cobalt gives the alloys properties that are similar to those of the precious metals largely correspond, in particular with regard to the coefficient of thermal expansion, which roughly corresponds to that of gold. The chrome improves the resistance against corrosion and discoloration. Chromium contents of about 25 to 35% and the same Molybdenum contents of about 2 to 10 5 'have a solidifying effect in solid solution and serve also for influencing the coefficient of thermal expansion of the alloy for equalization of the various commercially available porcelains. In the presence of chromium it was found that molybdenum proportions above 10% lead to undesirable embrittlement. The manganese is used for desulphurisation and should be present in an amount of up to about 2%. Around To substantially reduce the carbide formation, the carbon content should so be kept as low as possible and preferably below 0.1%.

Es wurde festgestellt, daß die Anwesenheit von Kohlenstoff von über 0,1 % zu einer nachteiligen Blasenbildung unter der Porzellanverblendung bei fixen Teilen in der Dental-Technik führen kann.It was found that the presence of carbon from about 0.1% to a disadvantageous blistering under the porcelain veneer with fixed Sharing in dental technology can lead.

Gegebenenfalls kann man in die Legierungen auch bis etwa 20Gew.-% Zinn für eine weitere Herabsetzung des Schmelzpunktes einbringen. Auch kann man gegebenenfalls den Kobaltgehalt der Legierung ohne Nachteile herabsetzen und an dessen Stelle bis zu etwa 6 Gew.-96 Eisen einbringen.If necessary, up to about 20% by weight can also be added to the alloys. Bring in tin for a further lowering of the melting point. You can too if necessary, reduce and increase the cobalt content of the alloy without any disadvantages Bring in its place up to about 6% by weight of iron.

Silicium, Bor und Aluminium verringern die Gießtemperatur und verbessern die Oxidationsbeständigkeit der Legierung.Silicon, boron and aluminum lower the casting temperature and improve it the oxidation resistance of the alloy.

Yttrium und/oder Zirkonium, gegebenenfalls in Mengen von 0 bis etwa 0,25 96 vorhanden, treten an die Gitterdiskontinuitäten oder Korngrenzen und führen damit zu einer Annäherung an ein ideales Gefüge.Yttrium and / or zirconium, optionally in amounts from 0 to about 0.25 96 present, occur at the lattice discontinuities or grain boundaries and lead thus an approximation to an ideal structure.

Die aus den erfindungsgemäßen Legierungen erhaltenen GuBkörper haben glatte weniger poröse Oberflächen, als sie bisher erreichbar waren. Durch die tieferen Gießtemperaturen kommt es zu geringeren Wechselwirkungen mit den mit den Formwerkstoffen für die Investment-Technik oder den Präzisionsguß (Investments) angewandten Stoffen, wodurch die Herstellung von weniger porösen Gußkörpern möglich wird.The cast bodies obtained from the alloys according to the invention have smooth, less porous surfaces than were previously achievable. Through the deeper Casting temperatures, there is less interaction with the mold materials materials used for investment technology or precision casting, whereby the production of less porous castings is possible.

Der Schmelzpunkt der erfindungsgemäßen Legierungen liegt zwischen 1 200 und 1 3700C (2 200 bis 2 5000F); der Wärmedehnungskoeffizient zwischen 13 0 106 und 15 10-6 K-1 1 (13 106 bis 15 10 5 in/in/°C), was etwas höher ist als das üblicherweise verfügbare Porzellan, wodurch das Porzellan unter Druck gesetzt und die Spannung an der Grenzfläche verringert wird.The melting point of the alloys according to the invention is between 1 200 and 1 3700C (2 200 to 2 5000F); the coefficient of thermal expansion between 13 0 106 and 15 10-6 K-1 1 (13 106 to 15 10 5 in / in / ° C), which is slightly higher than that commonly available porcelain, which puts the porcelain under pressure and the stress at the interface is reduced.

Die Zugfestigkeit beträgt mindestens 41 400 N/cm2 (60 000 psi), während die Bruchfestigkeit zumindest etwa 51 750 N/cm2 (75 000 psi) bei einer Dehnung von zumindest etwa 3 % beträgt.The tensile strength is at least 41,400 N / cm2 (60,000 psi) during the ultimate strength at least about 51,750 N / cm2 (75,000 psi) at an elongation of is at least about 3%.

Die erfindungsgemäßen Legierungen lassen sich durch die übliche Legierungstechnik herstellen, d.h. Je nach Bedarf an der Luftlim Vakuum oder unter Schutzgas wie Argon. Obwohl-letzteres bevorzugt ist, ist es nicht wesentlich. Im allgemeinen werden die Hauptlegierungs-Bestandteile zuerst geschmolzen, z.B. in einem Induktionsofen, wobei für eine homogene Verteilung des Chroms in der Schmelze zu sorgen ist, um dessen Tendenz zum Aufschwimmen entgegen zu wirken. Vor dem Einschmelzen von Kobalt und Chrom wird Molybdän zugegeben, worauf die restlichen Legierungsbestandteile als solche oder als Vorlegierungen mit Kobalt oder Chrom eingesetzt werden. So ist es beispielsweise vorteilhaft, das Bor als Kobalt-Bor einzubringen. Ist einmal die Legierung erschmolzen und Stangen abgegossen, so kann man das Wiederaufschmelzen der Stangen durch Induktionsheizung oder mit Hilfe eines Methan/Sauersto fif-Gebläs es vornehmen.The alloys according to the invention can be produced using the customary alloying technique manufacture, i.e. depending on the requirements in the air in a vacuum or under a protective gas such as argon. Although the latter is preferred, it is not essential. In general, the Main alloy components first melted, e.g. in an induction furnace, where a homogeneous distribution of the chromium in the melt is to be ensured in order to obtain it Tendency to swim up to counteract. Before melting down of cobalt and chromium, molybdenum is added, followed by the remaining alloy components can be used as such or as master alloys with cobalt or chromium. So is it is advantageous, for example, to introduce the boron as cobalt-boron. Once there is that Alloy melted and bars cast off, so you can remelt it the rods by induction heating or with the help of a methane / oxygen blower make it.

Die erfindungsgemäßen Legierungen können ohne nennenswerte Änderung der Verarbeitung in einem Dental-Labor anstelle von Edelmetallen oder Nickel-Chrom-Legierungen angewandt werden. Die für Nickel und Beryllium vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen sind jedoch nicht mehr erforderlich.The alloys according to the invention can be used without any significant change processing in a dental laboratory instead of precious metals or nickel-chromium alloys can be applied. The protective measures prescribed for nickel and beryllium however, they are no longer required.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen weiter erläutert. Die Mengenangaben beziehen sich jeweils auf das Gewicht.The invention is further illustrated by the following examples. The quantities each refer to weight.

Beispielel bis 7 Die Zusammensetzung der Legierungen ist in folgender Tabelle I zusammengefaßt.Examples to 7 The composition of the alloys is as follows Table I summarized.

T a b e l l e I Legierung Co Cr Mo Mn Si C B Al Y Zr 1 60,4 30,5 4,5 1,0 3,5 <0,1 - - - -2 62,4 30,0 2,0 1,0 4,0 <0,1 0,50 - - -3 62,4 30,0 2,0 0,75 - <0,1 - 4,0 Y+Zr=0,25 4 60,25 30,0 4,0 0,50 5,0 <0,1 0,15 - - -5 60,0 32.0 3,0 0,75 2,0 <0,1 0,25 2,0 - -6 64,4 28,0 2,5 0,75 1,0 <0,1 - 3,0 0,25 -7 62,5 30,0 2,5 0,75 3,5 <0,1 - 0,5 - 0,25 Die Legierungen 1, 2, 4 und 7 lassen sich leicht in einem Keramiktiegel mit einem Methan/Sauerstoff-Gebläse einschmelzen, sie laufen gut zusammen und lassen sich leicht gießen. Die Legierungen 3, 5 und 6 sind leicht einzuschmelzen, jedoch laufen sie nicht so gut zusammen und behalten ihre unabhängige Stabstruktur selbst in geschmolzenem Zustand. Die Legierungen 1 bis 7 eignen sich alle für die Herstellung und Konstruktion von Zahnprothesen wie fixen Brücken und Kronen. Table I Alloy Co Cr Mo Mn Si C B Al Y Zr 1 60.4 30.5 4.5 1.0 3.5 <0.1 - - - -2 62.4 30.0 2.0 1.0 4.0 <0.1 0.50 - - -3 62.4 30.0 2.0 0.75 - <0.1 - 4.0 Y + Zr = 0.25 4 60.25 30.0 4.0 0.50 5.0 <0.1 0.15 - - -5 60.0 32.0 3.0 0.75 2.0 <0.1 0.25 2.0 - -6 64.4 28.0 2.5 0.75 1.0 <0.1 - 3.0 0.25 -7 62.5 30.0 2.5 0.75 3.5 <0.1 - 0.5 - 0.25 The alloys 1, 2, 4 and 7 can be easily placed in a ceramic crucible with a methane / oxygen blower melt down, they converge well and are easy to pour. The alloys 3, 5 and 6 are easy to melt down, but they don't converge as well and retain their independent rod structure even when molten. The alloys 1 to 7 are all suitable for making and designing dentures like fixed bridges and crowns.

Beispiele 8 bis 18 Die Zusammensetzung dieser Legierungen ist in Tabelle II enthalten. Sie werden nach üblicher Weise hergestellt und verarbeitet.Examples 8 to 18 The composition of these alloys is shown in Table II included. They are manufactured and processed in the usual way.

T a b e 1 1 e II Co Cr Mo Mn Si B 1 61,5 30,0 2,5 1,0 1,0 1 2 63,0 30,0 2,5 1,0 1,0 2,5 3 63,0 30,0 2,5 1,0 2,5 1 4 62,0 30,0 2,5 1,0 1 3,5 5 60,5 30,0 2,5 1,0 1 5,0 6 63,0 30,0 2,5 1,0 2 1,5 7 64,5 30,0 2,5 1,0 2 0 8 60,5 30,0 5,0 1,0 2,5 1,0 9 61,75 30,0 5,0 1,0 2,0 0,25 10 61,50 30,0 5,0 1,0 2,0 -0,5 11 61,00 30,0 5,0 1,0 2,5 0,5 Die Legierungen aus der Tabelle II wurden hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften und Verwendbarkeit für Dental-Gießlinge, insbesondere im Hinblick auf ihre Schmelzbarkeit, Gießbarkeit, Polierbarkeit und spanabhebende Bearbeitbarkeitluntersucht. Die Eigenschaften sind in der Tabelle III zusammengefaßt. T a b e 1 1 e II Co Cr Mo Mn Si B 1 61.5 30.0 2.5 1.0 1.0 1 2 63.0 30.0 2.5 1.0 1.0 2.5 3 63.0 30.0 2.5 1.0 2.5 1 4 62.0 30.0 2.5 1.0 1 3.5 5 60.5 30.0 2.5 1.0 1 5.0 6 63.0 30.0 2.5 1.0 2 1.5 7 64.5 30.0 2.5 1.0 2 0 8 60.5 30 , 0 5.0 1.0 2.5 1.0 9 61.75 30.0 5.0 1.0 2.0 0.25 10 61.50 30.0 5.0 1.0 2.0 -0, 5 11 61.00 30.0 5.0 1.0 2.5 0.5 The alloys from Table II were with regard to their physical properties and usability for dental castings, especially with regard to their meltability, castability, polishability and Machinability investigated. The properties are in the table III summarized.

T a b e l l e III Legierung Streck- Bruch- Deh- Polierbarkeit grenze festig- nung (#10³ psi) keit 5' .103 N/cm2 ( 105 psi) #10³ N/cm² 1 starkes Funken beim Einschmelzen leicht 2 ( 90) 62,10 ( 90) 62,10 3,5 schwer 3 (los) 72,45 (126) 86,94 6,8 relativ leicht 4 50,37 50,37 2,6 extrem schwer 5 36,57 36,57 2,0 extrem schwer 6 81,42 88,32 5,5 relativ leicht 7 24,15 45,54 10,0 sehr leicht 8 75,90 75,90 4,0 relativ leicht 9 starkes Funken beim Einschmelzen leicht 10 starkes Funken beim Einschmelzen leicht 11 35,88 35,88 3,0 leicht A. Schmelzverhalten Das Schmelzverhalten wurde bestimmt durch Beobachten im Erdgas/Sauerstoff-Geblse. Die Legierungen 1, 9 und 10 laufen streng flüssig zusammen und funken stark beim Einschmelzen. Darüberhinaus kommt es zu einer merklichen Gasaufnahme. Die relative FlieB-fähigkeit der Legierungen nach der Tabelle II kann durch folgende Reihe dargestellt werden: Legierung 5>4>2>6>3>11>10>9>1>7 B. Gießverhalten Das Gießverhalten ergab sich aus Beobachtungen der Gießfähgkeit der Legierungsschmelze bei Anwendung der Investment-Technik, sowie dies in der Dental-Industrie üblich ist. Die relative Gießbarkeit der Legierungen aus der Tabelle II ergibt sich aus folgender Reihe: Legierung 3 = 6 = 7 = 8 = 11>5>4>2>9 = 10 = 1 Alle Legierungen außer 3, 6, 7, 8 und 11 zeigen ein Gießverhalten, das für fixe Brücken nicht geeignet ist. T a b e l l e III alloy stretch- fracture- elongation- polishability limit strength (# 10³ psi) speed 5 '.103 N / cm2 (105 psi) # 10³ N / cm² 1 strong spark when melting down light 2 (90) 62.10 (90) 62.10 3.5 heavy 3 (loose) 72.45 (126) 86.94 6.8 relatively easy 4 50.37 50.37 2.6 extremely difficult 5 36.57 36.57 2.0 extreme difficult 6 81.42 88.32 5.5 relatively easy 7 24.15 45.54 10.0 very easy 8 75.90 75.90 4.0 relatively easy 9 strong spark when melting down easy 10 strong spark when Melting down easy 11 35.88 35.88 3.0 easy A. Melting behavior The melting behavior was determined by observation in the natural gas / oxygen blower. The alloys 1, 9 and 10 converge strictly liquid and have a strong spark Melting down. In addition, there is a noticeable uptake of gas. The relative The flowability of the alloys according to Table II can be represented by the following series become: Alloy 5> 4> 2> 6> 3> 11> 10> 9> 1> 7 B. Casting behavior The casting behavior resulted from observations of the castability of the alloy melt when using investment technology, as is common in the dental industry is. The relative castability of the alloys from Table II can be seen from following series: alloy 3 = 6 = 7 = 8 = 11> 5> 4> 2> 9 = 10 = 1 all Alloys other than 3, 6, 7, 8 and 11 show a casting behavior that is common for fixed bridges is not suitable.

C. Spanbarkeit Die Spanbarkeit wird beurteilt hinsichtlich der Leichtigkeit, mit der die Legierung mit Geräten, wie sie in der Dental-Industrie allgemein üblich sind, bearbeitet werden können. Von den Legierungen der Tabelle 11 ergibt sich hinsichtlich der Bearbeitbarkeit folgende Reihung: Legierung 7>9 - 10>11> 3 =8>6>1>2>4>5 Aus obigem ergibt sich, daß nur Legierungen, die die-Kriterien nach der Anmeldung (Legierungen 3, 6, 7, 8 und -11) erfüllen, für die Herstellung von fixen Brücken und Kronen brauchbar sind.C. Machinability Machinability is assessed in terms of lightness, with which the alloy with devices, as they are generally used in the dental industry can be edited. From the alloys in Table 11, the following results in The following order of machinability: Alloy 7> 9 - 10> 11> 3 = 8> 6> 1> 2> 4> 5 the end It follows from the above that only alloys which meet the criteria according to the application (alloys 3, 6, 7, 8 and -11), usable for the production of fixed bridges and crowns are.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Containing cobalt-chromium alloys 50 to 70% by weight cobalt, 25 to 35% by weight chromium, 2 to 10% by weight molybdenum, o to 2% by weight manganese and 0 to 0.1% by weight carbon and a) about 1 to 6% silicon or b) about 2 to 6% silicon and about 0.1 to 1.5% boron with the proviso that 3% silicon + boron, or c) about 1 to 6% aluminum or d) about 1 to 6 % Silicon and about 1 to 6 5 'aluminum with the proviso that silicon + aluminum 8% or e) about 1 to 6% silicon, about 0.1 to 1.5% boron and about 1 to 6 % Aluminum with the proviso that silicon + aluminum <about 8%.

2. cobalt-chromium alloy according to claim 1 with a content of 55 up to 65% by weight cobalt, 25 to 35% by weight chromium, 2 to 6% by weight molybdenum, 0.5 to 2 Wt .-% manganese and 0 to 0.1 wt .-% carbon and a) 2 to about 4.5 wt .-% silicon or b) 2 to about 4.5% by weight silicon and about 0.5 to 1% by weight boron with the proviso, that silicon + boron # 3.5 is 5 'or c) 2 to about 4.5 wt. 5 'aluminum or d) 2 to about 4.5 weight percent silicon and about 2 to 4.5 weight percent aluminum provided that silicon + aluminum is <8%, or e) 2 to about 4.5% by weight Silicon, about 0.25 to 1 wt% boron and about 2 to 4.5 wt% aluminum with the Provided that silicon + aluminum is <8%.

3. cobalt-chromium alloy according to claim 1 or 2, g e k e n n z e i c h n e t due to an additional content of yttrium and / or zirconium up to about 0.25% alone or together.

4. cobalt-chromium alloy according to claim 1 to 3, g e k e n n z e i c h n e t due to an additional content of up to about 20% tin.

5. cobalt-chromium alloy according to claim 1 to 4, g e k e n n z e ic n e t due to an additional content of up to about 6% iron.

6. Use of the alloy according to claim 1 to 5, optionally with a coating of an aluminide on at least one surface of the object, in dental technology for porcelain-veneered, especially fixed bridges and Crown.