KR101345339B1 - Ni-cr dental alloys with combined properties of a low melting point and high strength and elongation - Google Patents

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KR101345339B1 KR1020120152882A KR20120152882A KR101345339B1 KR 101345339 B1 KR101345339 B1 KR 101345339B1 KR 1020120152882 A KR1020120152882 A KR 1020120152882A KR 20120152882 A KR20120152882 A KR 20120152882A KR 101345339 B1 KR101345339 B1 KR 101345339B1
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Abstract

The present invention relates to a low-melting point nickel-chrome based dental alloy having excellent strength and ductility. More particularly, the present invention relates to a dental alloy, which is prepared by adding an appropriate amount of molybdenum (Mo), aluminum (Al), niobium (Nb), tantalum (Ta), or the like to enhance the yield strength, adding an appropriate amount of boron (B), iron (Fe), niobium (Nb), tantalum (Ta), or the like to improve the elongation, and adding an appropriate amount of boron (B), silicon (Si), niobium (Nb), or the like to lowe the melting point. The alloy of the present invention is harmless to the human body, satisfies the yield strength or elongation, and lowers the melting point, thereby remarkably improving the castability in the dental or molding process in the dental laboratory and thus easily manufacturing dentures. Further, the alloy of the present invention enhances the binding strength with the proclaim material, thereby enhancing the masticatory strength and improving dental esthetics while using teeth for a long time.

Description

강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금 { Ni-Cr dental alloys with combined properties of a low melting point and high strength and elongation }Ni-Cr dental alloys with combined properties of a low melting point and high strength and elongation}

본 발명은 치과 도재소부용 합금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베릴륨(Be)이 포함되지 않아 인체에 무해하면서도 항복강도나 연신율 등을 만족할 뿐만 아니라 융점이 특히 낮아 치기공소에서의 기공이나 성형 등의 주조성이 우수하여 의치를 제조하는데 있어서 용이성을 제공하는 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금에 관한 것이다.
The present invention relates to an alloy for dental ceramics, and more particularly, it does not contain beryllium (Be), which is harmless to the human body and satisfies yield strength and elongation, but also has a particularly low melting point, such as pores and moldings in dental laboratories. A low melting Ni-Cr based dental alloy excellent in castability and excellent in strength and ductility providing ease in producing dentures.

일반적으로 금속은 인장강도나 압축강도 같은 기계적 성질은 우수하나, 금속 특유의 색상 때문에 자연치아의 색상을 얻을 수 없으며 또한 부식이 되는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위하여 심미성이 우수한 도재와 금속의 뛰어난 기계적 성질 및 정밀성을 결합한 치과 보철용 합금을 사용하는데 이러한 합금을 도재소부용 합금이라 한다. Generally, metals have excellent mechanical properties such as tensile strength and compressive strength, but they have the disadvantage that they can not obtain the natural tooth color due to the unique color of the metal, and they also cause corrosion. Therefore, in order to overcome these disadvantages, we use dental prosthesis alloy which combines excellent mechanical properties and precision of porcelain and metal with excellent aesthetics. Such an alloy is called an alloy for ceramic porcelain.

치과용 합금은 온도, 산도, 압력변화 등의 다양한 환경변화가 일어나는 구강내에서 사용되기 때문에 우선적으로, 저작압에 견딜 수 있어야 하고 마모, 변형 등이 없어야 하며, 치아의 경도 및 강도와 비슷해야 하며, 치아 색과 유사해야 한다. 또한, 구강내에서 부식이나 변색 등이 없어야 하며 인체 유해성이 없어야 한다. 이와 같은 관점에서 모든 조건을 만족하는 치과 도재소부용 비귀금속 보철합금은 도재용 니켈(Ni)-크롬(Cr)계가 있다.Because dental alloys are used in the oral cavity where various environmental changes such as temperature, acidity, and pressure change occur, they should first be able to withstand the mating pressure, be free of wear and deformation, be comparable to the hardness and strength of teeth , Should be similar to tooth color. In addition, there should be no corrosion or discoloration in the mouth and no harmfulness to human body. From this point of view, non-precious metal prosthetic alloys for dental porcelain soap satisfying all conditions are nickel (Ni) - chromium (Cr) based ceramics.

그러나, 현재 세계적으로 판매되고 있는 거의 대부분의 니켈(Ni)-크롬(Cr)계 합금은 독성으로 인해 각종 질병 발생 가능성이 있는 베릴륨(Be)을 함유하고 있는 문제점이 있다. 이러한 베릴륨(Be)이 인체에 유해함에 불구하고 니켈(Ni)-크롬(Cr)계 합금에 첨가하는 이유는 베릴륨(Be)이 합금의 융점을 낮추고 주조성을 향상시킬 뿐만 아니라 도재 소결온도에서 생성되는 산화층의 두께가 얇아 우수한 심미성과 아울러 도재와의 접합강도를 향상시키기 때문이다. 이와 같은 베릴륨(Be)의 독성이 알려지면서 그 사용이 제한되었고 베릴륨(Be)을 함유하지 않은 상용합금이 개발되었지만, 도재와의 접합강도가 베릴륨(Be)을 함유하는 합금에 비해 낮은 실정이다. However, almost all nickel-chromium (Cr) based alloys which are currently sold globally contain beryllium (Be), which is likely to cause various diseases due to toxicity. The reason for adding beryllium (Be) to the nickel (Ni) - chromium (Cr) based alloy is that harmful to the human body, beryllium (Be) is added not only to lower the melting point of the alloy and improve the casting composition, This is because the thickness of the oxide layer is thin, thereby enhancing the bonding strength with the porcelain as well as excellent esthetics. As the toxicity of beryllium (Be) became known, its use was restricted and a commercial alloy containing no beryllium (Be) was developed. However, bonding strength with porcelain is lower than that of beryllium alloy.

한편, 합금과 도재와의 접합강도는 금속의 열팽창계수와 금속의 표면에 형성되는 산화층의 두께, 조성, 조도 등에 의존하는 것으로 알려져 있는데, 베릴륨(Be)을 함유하지 않은 합금에서 도재와의 접합강도 향상을 위해서는 합금의 조성을 적절하게 설계하여 산화층의 특성을 제어하는 것이 핵심기술이라 할 수 있다. On the other hand, it is known that the bonding strength between an alloy and a porcelain depends on the coefficient of thermal expansion of the metal and the thickness, composition, and roughness of the oxide layer formed on the surface of the metal. In the alloy containing no beryllium (Be) For the improvement, it is a key technology to control the characteristics of the oxide layer by appropriately designing the composition of the alloy.

상기 베릴륨(Be)은 주기율표 제2족에 속하는 알칼리토금속으로 원자로의 감속재, 반사재로 쓰이며, 유해물질로 알려져 있다. 따라서, 고농도의 분진에 단기간 혹은 저농도의 먼지에 장시간 노출시에는 급성으로 접촉성 피부염을 유발하고, 1년 이상 지속적으로 노출된 경우 수년 후에는 만성폐질환, 급성 간질성 폐렴, 만성 베릴륨 중독증 등을 유발할 수 있다. 이에 따라 식품의약품안전청은 2008년 7월 '의료기기 기준 규격 일부 개정 고시'를 통해 베릴륨(Be) 최대 허용 함유량을 2%에서 0.02%로 조정하고, 베릴륨(Be)을 포함한 치과용 합금의 제조 및 수입금지 명령을 내린바 있다. Beryllium (Be) is an alkaline earth metal belonging to the second group of the periodic table and is used as a moderator and a reflector of a reactor, and is known as a harmful substance. Therefore, when exposed to high concentrations of dust for a short period of time or at low concentrations of dust for a long time, it causes acute contact dermatitis. In case of continuous exposure for more than one year, chronic lung disease, acute interstitial pneumonia, chronic beryllium poisoning . As a result, the Korea Food & Drug Administration revised the maximum allowable content of beryllium (Be) from 2% to 0.02% through the revision of the 'Medical Device Standard Partial Amendment Notice' in July 2008, and the manufacture of dental alloys containing beryllium (Be) I have ordered an import ban.

또한, 상기 도재소부용 니켈(Ni)-크롬(Cr)계 합금의 경우에는 다른 목적으로 사용되는 합금과 달리 인간의 치아를 대신하는 것으로, 의치 시술 후 착용감이라든지 사람마다 상이한 치아의 구조로 주조되기 위해 항복강도 혹은 연신율 등이 적정 기준치에 부합되어야 한다. 도재소부용 합금은 저작운동으로 인한 피로하중에 노출되고 그 수명은 항복강도와 연신율과 같은 기계적 특성에 크게 의존하므로 기계적 특성이 우수할수록 오래 사용할 수 있다. Further, in the case of the nickel (Ni) -crome (Cr) based alloy for porcelain porcelain, it replaces human teeth unlike an alloy used for other purposes, For yield strength or elongation, appropriate standards should be met. The alloys for ceramics are exposed to the fatigue load caused by the chewing motion and their lifespan depends heavily on the mechanical properties such as yield strength and elongation.

한편 도재소부용 합금의 연신율이 작은 경우 치기공에 의해 주조된 의치가 파단될 우려가 있고 항복강도가 너무 높은 경우 치기공사가 의치를 후가공하기 어렵다. 따라서 치아의 수명과 치기공의 용이성을 위해 높은 연신율과 적절한 항복강도를 가지는 도재소부용 합금이 요구되고 있다.On the other hand, if the elongation rate of the alloy for porcelain forming part is small, there is a possibility that the dent casted by the dentist may be broken. If the yield strength is too high, it is difficult for the dentist to postpone the denture. Therefore, there is a demand for a ceramic material alloy having a high elongation and an appropriate yield strength for the life of the teeth and ease of dental cavities.

그러나, 종래의 니켈(Ni)계 합금의 경우 항복강도, 연신율 및 탄성계수가 적정 기준치 이상에 부합되지만, 이러한 기준치 이상에 부합되기 위해 소량이지만 베릴륨(Be)이 함유되어 상기한 바와 같은 인체에 해로움을 끼치고 있다. 그래서, 근래에는 유해한 베릴륨(Be)이 함유된 니켈(Ni)계 합금의 단점을 극복하기 위해서 코발트(Co)가 주성분인 코발트(Co)계 합금이 일부 생산되고 있으나, 이는 녹는점이 높아 용해 등의 주조에 상당한 애로점이 발생되며, 녹는점이 낮은 일부 코발트(Co)계를 사용하여도 제품은 용해가 되나 코발트(Co)의 특성상 용해시 두터운 산화막이 형성되므로 수차례의 연마 작업이 필요할 뿐만 아니라 잘못된 연마작업으로 인해 산화층이 잔류함으로써 도재와의 결합력이 약해지는 경우가 발생하고 있다.
However, in the case of the conventional nickel (Ni) based alloy, the yield strength, the elongation and the elastic modulus meet the above-mentioned appropriate reference value. However, beryllium (Be) . Recently, a cobalt (Co) based alloy mainly composed of cobalt (Co) has been produced in order to overcome the disadvantage of a nickel (Ni) based alloy containing harmful beryllium (Be) The product is dissolved even if a part of cobalt (Co) system having a low melting point is produced. However, due to the nature of cobalt (Co), a thick oxide film is formed when dissolving. Therefore, it is necessary to perform several polishing operations, There is a case where the bonding strength with the porcelain becomes weak due to the remaining oxide layer due to the work.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 베릴륨(Be)이 포함되지 않아 인체에 무해하면서도 항복강도나 연신율 등을 만족할 뿐만 아니라 융점이 특히 낮아 치기공소에서의 기공이나 성형 등의 주조성이 우수하여 의치를 제조하는데 있어서 용이성을 제공하는 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금에 관한 것이다.
An object of the present invention for solving the above problems is not beryllium (Be) is not harmless to the human body but satisfies the yield strength and elongation, etc., but also the melting point is particularly low castability such as pores or molding in the dental laboratories The present invention relates to a low-melting Ni-Cr based dental alloy having excellent strength and ductility providing excellent ease in manufacturing dentures.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금은, 22.0 내지 27.0 중량%의 크롬(Cr)과, 3.0 내지 5.0 중량%의 몰리브덴(Mo)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 알루미늄(Al)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 규소(Si)와, 0.4 내지 0.6 중량%의 철(Fe)과, 0.15 중량% 이하의 붕소(B)와, 5.0 내지 9.0 중량%의 니오븀(Nb)이 포함되며, 나머지는 니켈(Ni)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Low-melting Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention for achieving the above object, 22.0 to 27.0% by weight of chromium (Cr) and 3.0 to 5.0% by weight of molybdenum (Mo ), 0.4 to 0.6 wt% aluminum (Al), 0.4 to 0.6 wt% silicon (Si), 0.4 to 0.6 wt% iron (Fe), 0.15 wt% or less boron (B), Niobium (Nb) of 5.0 to 9.0 wt% is included, and the rest is characterized by consisting of nickel (Ni).

또한, 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금은, 22.0 내지 27.0 중량%의 크롬(Cr)과, 3.0 내지 5.0 중량%의 몰리브덴(Mo)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 알루미늄(Al)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 규소(Si)와, 0.4 내지 0.6 중량%의 철(Fe)과, 0.15 중량% 이하의 붕소(B)와, 5.0 내지 9.0 중량%의 니오븀(Nb)과, 2.0 이하 중량%의 탄탈륨(Ta)과, 나머지는 니켈(Ni)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Further, the low-melting Ni-Cr dental alloy having excellent strength and ductility according to the present invention includes 22.0 to 27.0 wt% chromium (Cr), 3.0 to 5.0 wt% molybdenum (Mo), and 0.4 to 0.6 wt%. % Aluminum (Al), 0.4 to 0.6 wt% silicon (Si), 0.4 to 0.6 wt% iron (Fe), 0.15 wt% or less boron (B), and 5.0 to 9.0 wt% niobium (Nb), 2.0 wt% or less of tantalum (Ta), and the remainder is made of nickel (Ni).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금에서는, 니켈(Ni)과 크롬(Cr)을 주성분으로 하는 합금에 베릴륨(Be)을 사용하지 않고 항복강도 향상을 위해 몰리브덴(Mo), 규소(Si), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta) 등을 적정량 첨가하며, 연신율 향상을 위해 붕소(B), 철(Fe), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta) 등을 적정량 첨가하고, 융점을 낮추기 위해 붕소(B), 규소(Si), 니오븀(Nb) 등을 적정량 첨가하여 치과용 합금을 제조하게 되었다.As described above, in the low-melting Ni-Cr dental alloy having excellent strength and ductility according to the present invention, yielding without using beryllium (Be) in an alloy containing nickel (Ni) and chromium (Cr) as a main component Molybdenum (Mo), silicon (Si), aluminum (Al), niobium (Nb), tantalum (Ta), etc. are added in order to improve the strength, and boron (B), iron (Fe), and niobium ( Nb), tantalum (Ta) and the like are added in an appropriate amount, and in order to lower the melting point, boron (B), silicon (Si), niobium (Nb) and the like are added to make a dental alloy.

따라서, 인체에 무해하면서도 항복강도나 연신율 등을 만족할 뿐만 아니라 융점이 특히 낮아 치기공소에서의 기공이나 성형 등의 주조성이 우수하여 의치를 제조하는데 있어서 용이한 이점이 있다.Therefore, it is not only harmless to the human body but also satisfies the yield strength, elongation, and the like, and has a particularly low melting point, which is excellent in castability such as pores and molding in the dental laboratories.

그리고, 도재와의 결합력을 향상시킴으로써 저작강도와 치아의 심미성을 좋게 하여 치아를 보다 오래 사용할 수 있는 이점이 있다.
In addition, by improving the bonding force with the porcelain has the advantage that can be used for a longer time to improve the chewing strength and aesthetics of the tooth.

도 1 은 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 기계적 특성 평가 결과표.
도 2 는 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 융점을 나타낸 열분석 그래프.
도 3 은 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 결합강도를 나타낸 그래프.
1 is a mechanical property evaluation result table according to an embodiment of the low-melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention.
Figure 2 is a thermal analysis graph showing the melting point according to one embodiment of the low melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention.
Figure 3 is a graph showing the bonding strength according to one embodiment of the low melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the low-melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention.

도 1 에는 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 기계적 특성 평가 결과표가 도시되어 있고, 도 2 에는 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 융점을 나타낸 열분석 그래프가 도시되어 있으며, 도 3 에는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금의 일실시예에 따른 결합강도를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.1 is a mechanical property evaluation result table according to an embodiment of a low melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention, Figure 2 is a low melting point excellent in strength and ductility according to the present invention Thermal analysis graph showing the melting point according to an embodiment of the Ni-Cr-based dental alloy is shown, Figure 3 of the low-melting point Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention In accordance with one embodiment a graph showing the bond strength is shown.

본 발명에 의한 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금에서의 각 성분 원소의 효과는 매우 복잡하게 작용을 하므로 그 함량이 각각의 특정 범위를 초과하거나 미달하는 경우에는 오히려 역효과를 일으키게 된다. 따라서 본 발명에서는 니켈(Ni)을 주성분으로 하여 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 규소(Si), 철(Fe), 붕소(B), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta)을 적정량 첨가하게 되는데, 바람직하게는 크롬(Cr) 22.0 내지 27.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 3.0 내지 5.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.4 내지 0.6 중량%, 규소(Si) 0.4 내지 0.6 중량%, 철(Fe) 0.4 내지 0.6 중량%, 붕소(B) 0.15 중량% 이하, 니오븀(Nb) 5.0 내지 9.0 중량%의 비율로 혼합하고 백분율의 나머지는 니켈(Ni)로 구성되어지도록 혼합한다.The effect of each component element in the low-melting Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility according to the present invention has a very complicated effect, so if the content exceeds or falls below each specific range, the effect is rather adverse. do. Therefore, in the present invention, nickel (Ni) as a main component, chromium (Cr), molybdenum (Mo), aluminum (Al), silicon (Si), iron (Fe), boron (B), niobium (Nb), tantalum (Ta) ) Is added in an appropriate amount, preferably 22.0 to 27.0% by weight of chromium (Cr), 3.0 to 5.0% by weight of molybdenum (Mo), 0.4 to 0.6% by weight of aluminum (Al), 0.4 to 0.6% by weight of silicon (Si), 0.4 to 0.6 wt% of iron (Fe), 0.15 wt% or less of boron (B), and 5.0 to 9.0 wt% of niobium (Nb), and the remainder of the percentage is mixed so as to consist of nickel (Ni).

그리고, 상기 합금에 2.0 이하 중량%의 탄탈륨(Ta)이 더 포함되도록 구성하여 혼합되게 한다.In addition, 2.0 wt% or less of tantalum (Ta) may be further included in the alloy to be mixed.

상기 혼합물에서 니켈(Ni)은 내식성과 변색저항이 우수한 소재로써 합금의 인장강도 및 항복강도를 현저하게 증가시키며 크롬(Cr)과의 배합으로 생물학적으로 안정하고, 크롬(Cr)은 내식성이 좋은 장점을 가지고 있으며 치밀한 산화피막의 형성에 의한 부동태화 기구로써 구강내 환경하에서 안정성을 유지할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 특성을 얻기 위해서 니켈(Ni)은 55 내지 69 중량%의 범위로 혼합되게 하고, 크롬(Cr)은 내식성 향상을 위해 22 내지 27 중량%의 범위로 혼합되도록 하는 것이 적합하다.In the above mixture, nickel (Ni) is a material having excellent resistance to corrosion and discoloration resistance, which significantly increases the tensile strength and yield strength of the alloy and is biologically stable by the combination with chromium (Cr), and chromium (Cr) And the stability can be maintained in the oral environment by the passivation mechanism by the formation of dense oxide film. Therefore, nickel (Ni) is preferably mixed in the range of 55 to 69% by weight and chromium (Cr) is mixed in the range of 22 to 27% by weight in order to improve corrosion resistance.

그리고, 몰리브덴(Mo)은 열팽창계수 및 부식저항을 향상시키고 합금의 강도를 증가시키는 장점이 있으며, 알루미늄(Al)은 합금을 만듦으로써 강도가 약한 단점을 보완하여 가벼우면서도 강도가 높고 내구성이 강한 특성을 만들 수 있어 규소(Si)와의 합금으로 성형성과 내부식성이 뛰어난 장점이 있으며, 규소(Si)는 강도가 좋고 융점을 낮춰주므로 주조성이 좋은 장점이 있다. 따라서, 상기와 같은 특성을 얻기 위해 몰리브덴(Mo)은 3.0 내지 5.0 중량%의 범위로 제한하고, 알루미늄(Al)은 0.4 내지 0.6 중량%, 규소(Si)는 0.4 내지 0.6 중량%의 범위로 한정하는 것이 바람직하다.And, molybdenum (Mo) has the advantage of improving the coefficient of thermal expansion and corrosion resistance and increase the strength of the alloy, aluminum (Al) to make up the alloy to compensate for the weak strength of the light, high strength and durable properties Since the alloy with silicon (Si) has the advantage of excellent moldability and corrosion resistance, silicon (Si) has the advantage of good castability because it has good strength and lower the melting point. Therefore, in order to obtain the above characteristics, molybdenum (Mo) is limited to the range of 3.0 to 5.0 wt%, aluminum (Al) is limited to the range of 0.4 to 0.6 wt%, and silicon (Si) is 0.4 to 0.6 wt% It is desirable to.

또한, 철(Fe)은 연신율을 향상시킬 뿐만 아니라 산화층의 특성을 개선하여 도재와의 결합력을 좋게 하는 장점이 있고, 붕소(B)는 합금의 융점저하와 주조성을 향상시킴과 아울러 결정립계를 강화시키고 연신율을 향상시키는 장점이 있으며, 니오븀(Nb)은 생체 친화성이 우수한 원소로 니켈(Ni)과의 합금으로 니켈(Ni)의 융점을 저하시킬 뿐만 아니라 니켈(Ni)에 고용되거나 석출상을 형성시켜 강도를 향상시킴과 아울러 연성을 증가시키고, 탄탈륨(Ta)은 전성과 연성이 풍부하고 생체 친화적인 원소로 니켈(Ni)과의 합금으로 인장강도를 향상시키는 장점을 가지고 있다. 따라서, 상기와 같은 특성을 얻기 위해 철(Fe)은 0.4 내지 0.6 중량%의 범위로 혼합되도록 하며, 붕소(B)는 미량으로 0.15 중량% 이하로 한정하고, 니오븀(Nb)은 5.0 내지 9.0 중량%로 혼합되도록 하며, 탄탈륨(Ta)은 2.0 중량% 이하의 비율로 함께 혼합되도록 하는 것이 적합하다.In addition, iron (Fe) not only improves the elongation, but also improves the properties of the oxide layer to improve the bonding strength with the porcelain, and boron (B) improves the melting point and castability of the alloy and strengthens the grain boundary. Niobium (Nb) is an element with excellent biocompatibility. It is an alloy with nickel (Ni), which not only lowers the melting point of nickel (Ni) but also forms a solid solution or precipitates in nickel (Ni). By increasing the strength and ductility, tantalum (Ta) is a malleable and ductile, bio-friendly element with an alloy with nickel (Ni) has the advantage of improving the tensile strength. Therefore, in order to obtain the characteristics described above, iron (Fe) is mixed in the range of 0.4 to 0.6% by weight, boron (B) is limited to 0.15% by weight or less, niobium (Nb) is 5.0 to 9.0 weight % And tantalum (Ta) is preferably mixed together in a proportion of up to 2.0% by weight.

한편, 도 1 에 도시된 바에 따른 기계적 특성 평가 결과표를 얻으려면 먼저 시편을 제작해야 하는데, 이러한 시편 제작을 위해 각 실시예를 통해서 살펴보기로 한다.Meanwhile, in order to obtain a mechanical characteristic evaluation result table as shown in FIG. 1, a specimen should first be manufactured.

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G11G11 24.024.0 4.04.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 5.05.0 2.02.0 63.463.4

크롬(Cr) 24.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 4.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb) 5.0 중량%, 탄탈륨(Ta) 2.0 중량%, 나머지는 니켈(Ni)로 63.4 중량%를 준비하여 진공이나 아르곤(Ar)분위기 속에서 도가니에 상기한 원소들을 장입하고 1500℃ 내지 1550℃의 고온으로 용해한 뒤, 주형에 주입하여 1시간 내지 2시간 정도 자연 냉각시킴으로써 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다. 24.0 wt% chromium (Cr), 4.0 wt% molybdenum (Mo), 0.5 wt% aluminum (Al), 0.5 wt% silicon (Si), 0.5 wt% iron (Fe), 0.1 wt% boron (B), niobium ( Nb) 5.0% by weight, tantalum (Ta) 2.0% by weight, and the rest 63.4% by weight of nickel (Ni) to charge the above elements in the crucible in a vacuum or argon (Ar) atmosphere and the temperature of 1500 ℃ to 1550 ℃ After melt | dissolving at high temperature, it inject | pours into a mold and naturally cools for about 1 to 2 hours, and the mechanical characteristic evaluation result value as shown in FIG. 1 can be obtained.

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G12G12 22.022.0 3.03.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 8.08.0 65.465.4

크롬(Cr) 22.0 중량%, 몰리브덴(Mo)은 조금 줄여서 3.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb)의 비율은 높여서 8.0 중량%, 탄탈륨(Ta)은 첨가하지 않고, 나머지는 니켈(Ni)로 65.4 중량%를 준비하여 상기 G11을 얻는 실험과 같은 방법으로 시편을 제조함으로써 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다.22.0 wt% chromium (Cr), molybdenum (Mo) slightly reduced 3.0 wt%, aluminum (Al) 0.5 wt%, silicon (Si) 0.5 wt%, iron (Fe) 0.5 wt%, boron (B) 0.1 wt% By increasing the ratio of niobium (Nb) to 8.0% by weight, without adding tantalum (Ta), and preparing the specimen in the same manner as in the experiment for obtaining G11 by preparing 65.4% by weight of nickel (Ni) with the remainder of FIG. 1 Mechanical property evaluation results as in the above can be obtained.

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G13G13 22.022.0 3.03.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 9.09.0 64.464.4

크롬(Cr) 22.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 3.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb)의 중량을 조금 더 높여 9.0 중량%로 하고, 나머지는 니켈(Ni)로 64.4 중량%를 준비하여 상기 G11을 얻는 실험과 같은 방법으로 시편을 제조함으로써 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다.22.0 wt% chromium (Cr), 3.0 wt% molybdenum (Mo), 0.5 wt% aluminum (Al), 0.5 wt% silicon (Si), 0.5 wt% iron (Fe), 0.1 wt% boron (B), niobium ( The weight of Nb) was slightly increased to 9.0% by weight, and the remainder was prepared in 64.4% by weight of nickel (Ni) to prepare a specimen in the same manner as in the experiment for obtaining G11. You can get it.

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G14G14 22.022.0 4.04.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 8.08.0 64.464.4

크롬(Cr) 22.0 중량%, 몰리브덴(Mo)을 조금 높여 4.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb)은 조금 줄여서 8.0 중량%로 함량을 낮추고, 나머지는 니켈(Ni)로 64.4 중량%를 혼합함으로써 상기 G11을 얻는 실험과 같은 방법으로 시편을 제조하게 되면 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다.22.0 wt% chromium (Cr), slightly increased molybdenum (Mo) 4.0 wt%, 0.5 wt% aluminum (Al), 0.5 wt% silicon (Si), 0.5 wt% iron (Fe), 0.1 wt% boron (B) Niobium (Nb) is slightly reduced to 8.0 wt%, and the remainder is mixed with 64.4 wt% with nickel (Ni) to prepare the specimen in the same way as the experiment to obtain the G11 mechanical properties as shown in FIG. Evaluation results can be obtained.

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G15G15 22.022.0 5.05.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 8.08.0 63.463.4

크롬(Cr) 22.0 중량%, 몰리브덴(Mo)의 함량을 조금 높여 5.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb) 8.0 중량%, 나머지는 니켈(Ni)로 63.4 중량%를 준비하여 상기 G11을 얻는 실험과 같은 방법으로 시편을 제조함으로써 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다.22.0 wt% chromium (Cr), molybdenum (Mo) slightly increased to 5.0 wt%, aluminum (Al) 0.5 wt%, silicon (Si) 0.5 wt%, iron (Fe) 0.5 wt%, boron (B) 0.1 The mechanical properties evaluation results as shown in FIG. 1 can be obtained by preparing the specimen by the same method as the experiment for obtaining G11 by preparing the wt%, 8.0 wt% of niobium (Nb), and 63.4 wt% of the remainder with nickel (Ni). .

CrCr MoMo AlAl SiSi FeFe BB NbNb TaTa NiNi G16G16 22.022.0 5.05.0 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.10.1 8.08.0 2.02.0 61.461.4

크롬(Cr) 22.0 중량%, 몰리브덴(Mo) 5.0 중량%, 알루미늄(Al) 0.5 중량%, 규소(Si) 0.5 중량%, 철(Fe) 0.5 중량%, 붕소(B) 0.1 중량%, 니오븀(Nb) 8.0 중량%에 탄탈륨(Ta) 2.0 중량%을 다시 첨가하고, 나머지는 니켈(Ni)로 61.4 중량%를 준비하여 상기 G11을 얻는 실험과 같은 방법으로 시편을 제조함으로써 도 1 에서와 같은 기계적 특성 평가 결과치를 얻을 수 있다.22.0 wt% chromium (Cr), 5.0 wt% molybdenum (Mo), 0.5 wt% aluminum (Al), 0.5 wt% silicon (Si), 0.5 wt% iron (Fe), 0.1 wt% boron (B), niobium ( Nb) added 2.0% by weight of tantalum (Ta) to 8.0% by weight, and preparing the specimen in the same manner as in the experiment to obtain the G11 by preparing the remaining 61.4% by weight of nickel (Ni) as shown in FIG. Characteristic evaluation result can be obtained.

이러한 G의 기계적 특성 결과치는 도 1 에서 상용화된 합금 제품인 Supranium(A), Nobel(B), Verabond 2V(C), T3(D)와 상호 비교하여 나타나 있으며, 그에 따른 도재와의 결합강도가 도 3 에 나타나 있고, 융점을 나타내는 열분석 그래프가 상기 T3(D)와 비교되어 도 2 에 각각 도시되어 있다.The results of mechanical properties of G are compared with those of Supranium (A), Nobel (B), Verabond 2V (C), and T3 (D) which are commercially available alloy products in FIG. A thermal analysis graph, shown at 3 and showing melting points, is shown in FIG. 2 compared to T3 (D) above.

이에 도시된 바에 따르면 상용화된 합금 제품인 Supranium(A), Nobel(B), Verabond 2V(C), T3(D)와 비교했을 때 강도와 연신율의 조합이 우수하고, 결합강도는 (A)보다는 높고 (C)와는 비슷한 수준임을 알 수 있다. 특히, 융점이 낮게 나타나게 됨으로써 치기공소에서의 산소나 가스토치 용해가 용이하게 수행될 수 있고, G16의 실험치에서는 인체에 유해한 베릴륨(Be)이 포함된 제품인 T3(D)와 비교하여 살펴보면 본 발명에서의 베릴륨(Be)이 포함되지 않은(Be-free) 성분 조성으로서의 융점과 거의 비슷한 결과치를 나타나게 되었음을 알 수 있다.This shows that the combination of strength and elongation is superior to that of Supranium (A), Nobel (B), Verabond 2V (C), and T3 (D), which are commercially available alloy products, and the bond strength is higher than that of (A). It can be seen that the level is similar to (C). In particular, the melting point is lowered to facilitate the dissolution of oxygen or gas torch in the dental laboratories, the experimental value of G16 compared to T3 (D) which is a product containing beryllium (Be) harmful to the human body in the present invention It can be seen that the results showed almost the same melting point as the Be-free component composition of (Be).

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.

Claims (2)

22.0 내지 27.0 중량%의 크롬(Cr)과, 3.0 내지 5.0 중량%의 몰리브덴(Mo)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 알루미늄(Al)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 규소(Si)와, 0.4 내지 0.6 중량%의 철(Fe)과, 0.15 중량% 이하의 붕소(B)와, 5.0 내지 9.0 중량%의 니오븀(Nb)이 포함되며, 나머지는 니켈(Ni)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금.22.0 to 27.0 weight percent chromium (Cr), 3.0 to 5.0 weight percent molybdenum (Mo), 0.4 to 0.6 weight percent aluminum (Al), 0.4 to 0.6 weight percent silicon (Si), 0.4 to 0.6 weight percent 0.6% by weight of iron (Fe), 0.15% by weight or less of boron (B), and 5.0 to 9.0% by weight of niobium (Nb), the remainder is composed of nickel (Ni) and Low-melting Ni-Cr dental alloy with excellent ductility. 22.0 내지 27.0 중량%의 크롬(Cr)과, 3.0 내지 5.0 중량%의 몰리브덴(Mo)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 알루미늄(Al)과, 0.4 내지 0.6 중량%의 규소(Si)와, 0.4 내지 0.6 중량%의 철(Fe)과, 0.15 중량% 이하의 붕소(B)와, 5.0 내지 9.0 중량%의 니오븀(Nb)과, 2.0 이하 중량%의 탄탈륨(Ta)과, 나머지는 니켈(Ni)로 구성되는 것을 특징으로 하는 강도와 연성이 우수한 저융점 Ni-Cr계 치과용 합금.22.0 to 27.0 weight percent chromium (Cr), 3.0 to 5.0 weight percent molybdenum (Mo), 0.4 to 0.6 weight percent aluminum (Al), 0.4 to 0.6 weight percent silicon (Si), 0.4 to 0.6 weight percent 0.6 wt% iron (Fe), 0.15 wt% or less boron (B), 5.0 to 9.0 wt% niobium (Nb), 2.0 wt% or less tantalum (Ta), and the rest nickel (Ni) Low-melting Ni-Cr-based dental alloy excellent in strength and ductility, characterized in that consisting of.
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