RU2230811C1 - Nickel-based alloy for denture carcass - Google Patents

Nickel-based alloy for denture carcass Download PDF

Info

Publication number
RU2230811C1
RU2230811C1 RU2002134794/02A RU2002134794A RU2230811C1 RU 2230811 C1 RU2230811 C1 RU 2230811C1 RU 2002134794/02 A RU2002134794/02 A RU 2002134794/02A RU 2002134794 A RU2002134794 A RU 2002134794A RU 2230811 C1 RU2230811 C1 RU 2230811C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nickel
niobium
tantalum
vanadium
alloy
Prior art date
Application number
RU2002134794/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002134794A (en
Inventor
А.Г. Волков (RU)
А.Г. Волков
М.В. Волкова (RU)
М.В. Волкова
Original Assignee
Волков Александр Георгиевич
Волкова Марина Витальевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волков Александр Георгиевич, Волкова Марина Витальевна filed Critical Волков Александр Георгиевич
Priority to RU2002134794/02A priority Critical patent/RU2230811C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230811C1 publication Critical patent/RU2230811C1/en
Publication of RU2002134794A publication Critical patent/RU2002134794A/en

Links

Landscapes

  • Dental Preparations (AREA)

Abstract

FIELD: stomatology.
SUBSTANCE: invention relates to nickel-based alloy used for molding metallic carcasses of fixed metalloceramic dentures. Invention, in particular, provides nickel-based alloy containing, wt %: carbon 0.001-0.03, silicon 0.5-2.5, manganese 0.001-0.2, chromium 22.0-25.0, molybdenum 9.0-11.0, vanadium 0.15-0.5, iron 0.01-1.0, cobalt 0.01-1.0, one or more rare-earth element (yttrium allays one of them) 0.2-1.0, and additionally tungsten 0.03-3.0, niobium 0.5-2.0, and tantalum 0.03-2.5, provided that sum of concentrations [Cr]+[Mo]+[W]+[V]+[Nb]+[Ta]=32-44 wt % and ratio
Figure 00000007
.
EFFECT: improved strength and plastic characteristics and increased adhesion of metal-ceramic connection.
2 cl, 2 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к разработке сплавов на основе никеля, используемого для отливки металлических каркасов несъемных металлокерамических зубных протезов (коронок, мостовидных конструкций и т.д.).The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the development of nickel-based alloys used for casting metal frames of fixed ceramic-metal dentures (crowns, bridges, etc.).

В стоматологии для изготовления литых каркасов зубных протезов широко используются никелевые сплавы, содержащие хром, молибден, кремний и другие элементы. Эти сплавы должны отвечать установленным медико-биологическим и санитарно-гигиеническим нормам и обладать необходимым сочетанием свойств, определяющих качество и эксплуатационные характеристики металлокерамического протеза.In dentistry, nickel alloys containing chromium, molybdenum, silicon and other elements are widely used for the manufacture of cast dental prosthesis frames. These alloys must meet established biomedical and sanitary-hygienic standards and have the necessary combination of properties that determine the quality and performance of a ceramic-metal prosthesis.

Литейные свойства сплава должны обеспечивать получение бездефектных тонкостенных отливов с заданными геометрическими размерами. Сплав должен хорошо обрабатываться абразивным инструментом и полироваться, иметь высокую прочность адгезии и близкий термический коэффициент линейного расширения с наносимой керамической массой, не изменять цвет при обжиге протеза.The casting properties of the alloy should provide defect-free thin-walled castings with specified geometric dimensions. The alloy should be well processed with an abrasive tool and polished, have high adhesion strength and close thermal coefficient of linear expansion with the applied ceramic mass, and not change color when firing the prosthesis.

Для обеспечения конструкционной прочности протеза предел текучести (σ02) и относительное удлинение (δs) сплава при испытании образцов на растяжение должны быть не ниже 250 МПа и 3% соответственно (согласно международному стандарту ГОСТ Р 51 767).To ensure the structural strength of the prosthesis, the yield strength (σ 02 ) and elongation (δ s ) of the alloy during tensile testing of specimens should be at least 250 MPa and 3%, respectively (according to the international standard GOST R 51 767).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по своей сущности является сплав на основе никеля для каркасов зубных протезов (патент РФ №2009243 от 11.03.92 г.), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:Closest to the proposed technical solution in essence is an alloy based on nickel for dental prosthesis frames (RF patent No. 2009243 of 03/11/92), containing components in the following ratio, wt.%:

углерод 0,005-0,06carbon 0.005-0.06

кремний 1,5-2,5silicon 1.5-2.5

марганец 0,001-0,3Manganese 0.001-0.3

хром 22,0-25,0chrome 22.0-25.0

ванадий 0,15-0,30vanadium 0.15-0.30

молибден 9,0-11,0molybdenum 9.0-11.0

один или болееone or more

элементов РЗМ 0,2-1,2REM elements 0.2-1.2

железо 0,1-3,0iron 0.1-3.0

кобальт 0,1-4,0cobalt 0.1-4.0

никель Остальноеnickel rest

Сплав в литом состоянии имеет характеристики: предел текучести (σ02) 330-380 МПа; удлинение (δs) 4,0-8,5%, твердость НВ 1700-1850; термический коэффициент линейного расширения (ТКЛР) в интервала температур 20-500°С - 13,8-13,9×10-6 К-1; предел прочности (σв) 500-560 МПа.The alloy in the cast state has the following characteristics: yield strength (σ 02 ) 330-380 MPa; elongation (δ s ) 4.0-8.5%, hardness HB 1700-1850; thermal coefficient of linear expansion (TEC) in the temperature range of 20-500 ° C - 13.8-13.9 × 10 -6 K -1 ; tensile strength (σ in ) 500-560 MPa.

Этот сплав широко применяется в отечественной ортопедической стоматологии, но недостаточно прочен для использования в качестве материала при изготовлении сложных металлокерамических каркасов мостовых протезов большой протяженности. Кроме того, он не обладает достаточной и стабильной пластичностью.This alloy is widely used in domestic orthopedic dentistry, but is not strong enough to be used as a material in the manufacture of complex ceramic-metal frames of long bridge prostheses. In addition, it does not have sufficient and stable ductility.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения - получение никелевого сплава для отливки зубных металлокерамических протезов, обладающего высокой прочностью и хорошей стабильной пластичностью.The technical result from the use of the present invention is the production of a nickel alloy for casting metal-ceramic prostheses with high strength and good stable ductility.

Технический результат достигается тем, что сплав на основе никеля, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, железо, кобальт, ванадий, один или более редкоземельных элементов дополнительно введен вольфрам, ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов в мас.%:The technical result is achieved in that the nickel-based alloy containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, iron, cobalt, vanadium, one or more rare earth elements, tungsten, niobium and tantalum are additionally introduced in the following ratio of components in wt.%:

углерод 0,001-0,03carbon 0.001-0.03

кремний 0,5-2,5silicon 0.5-2.5

марганец 0,001-0,2Manganese 0.001-0.2

хром 22,0-25,0chrome 22.0-25.0

молибден 9,0-11,0molybdenum 9.0-11.0

ванадий 0,15-0,5vanadium 0.15-0.5

вольфрам 0,03-3,0tungsten 0.03-3.0

ниобий 0,5-2,0niobium 0.5-2.0

тантал 0,03-0,3tantalum 0.03-0.3

железо 0,01-1,0iron 0.01-1.0

кобальт 0,01-1,0cobalt 0.01-1.0

один или более редкоземельных элементов 0,2-1,0one or more rare earths 0.2-1.0

никель Остальноеnickel rest

при этом сумма концентраций хрома, молибдена, вольфрама, ванадия ниобия и тантала составляет [Cr]+[Mo]+[W]+[V]+[Nb]+[Ta]=32-44 и при выполнении условия отношения суммы концентраций ванадия, ниобия и тантала к концентрации углерода

Figure 00000002
, где [Cr]+[Mo]+[W)+[V]+[Nb]+[Ta] и [С] - концентрации хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия, тантала и углерода соответственно, мас.%. Сплав может содержать в качестве одного из редкоземельных элементов иттрий в количестве 0,2-1,0%.the sum of the concentrations of chromium, molybdenum, tungsten, vanadium niobium and tantalum is [Cr] + [Mo] + [W] + [V] + [Nb] + [Ta] = 32-44 and when the condition for the ratio of the sum of the concentrations of vanadium is met , niobium and tantalum to carbon concentration
Figure 00000002
where [Cr] + [Mo] + [W) + [V] + [Nb] + [Ta] and [C] are the concentrations of chromium, molybdenum, tungsten, vanadium, niobium, tantalum and carbon, respectively, wt.%. The alloy may contain yttrium in the amount of 0.2-1.0% as one of the rare earth elements.

Введение в сплав вольфрама, ниобия и тантала обеспечивает повышение прочности сплава (σв) и его текучести (δ02), относительного удлинения (δs) и адгезивной прочности металлокерамического соединения при сохранении остальных свойств на уровне, характерном для известного сплава. Нижний предел содержания вольфрама, ниобия и тантала обусловлен тем, что при введении их в количествах меньших, чем 0,3%, 0,5% и 0,02% соответственно, снижаются прочностные свойства. При концентрациях вольфрама, ниобия и тантала выше 3,0%, 2,0% и 2,5% соответственно, сплав охрупчивается. Аналогичным образом меняются механические свойства металла при нарушении баланса суммарного содержания упрочняющих элементов (если сумма [Cr]+[Mo]+[W]+[V]+[Nb]+[Ta] меньше 32 - падают прочностные свойства, при сумме большей 44 - металл становится хрупким). При несоблюдении условия

Figure 00000003
происходит снижение показателей пластичности, особенно после нанесения керамического покрытия и обжига. Сплав может содержать один или более редкоземельных элементов или в качестве одного из редкоземельных элементов - иттрий в количестве 0,2-1,0%. Иттрий является аналогом РЗМ и оказывает такое же действие на свойство сплава, но несколько повышает коррозионную стойкость материала, поэтому введение иттрия в ряде случаев целесообразно. Изменение содержания РЗМ и иттрия практически не отражается на основных характеристиках, но расширяет возможности регулирования технологических технологических свойств сплава. При уменьшении суммарного содержания этих элементов в сплаве менее 0,2% значительно уменьшаются адгезивные свойства, а при увеличении их концентрации более 1,0% сплав охрупчивается и относительное удлинение сплава становится меньше допустимого. Стандартом (ГОСТ Р 51 767) предела.The introduction of tungsten, niobium and tantalum into the alloy provides an increase in the strength of the alloy (σ c ) and its fluidity (δ 02 ), relative elongation (δ s ) and adhesive strength of the ceramic-metal compound while maintaining the remaining properties at the level characteristic of the known alloy. The lower limit of the content of tungsten, niobium and tantalum is due to the fact that when they are introduced in amounts less than 0.3%, 0.5% and 0.02%, respectively, the strength properties decrease. At tungsten, niobium, and tantalum concentrations above 3.0%, 2.0%, and 2.5%, respectively, the alloy is embrittled. In a similar way, the mechanical properties of the metal change when the balance of the total content of reinforcing elements is disturbed (if the sum of [Cr] + [Mo] + [W] + [V] + [Nb] + [Ta] less than 32, the strength properties drop, with the sum exceeding 44 - the metal becomes brittle). If the conditions are not met
Figure 00000003
ductility decreases, especially after ceramic coating and firing. The alloy may contain one or more rare earth elements or, as one of the rare earth elements, yttrium in an amount of 0.2-1.0%. Yttrium is an analogue of rare-earth metals and has the same effect on the property of the alloy, but slightly increases the corrosion resistance of the material, so the introduction of yttrium in some cases is advisable. The change in the content of rare-earth metals and yttrium has practically no effect on the main characteristics, but it expands the possibilities of regulating the technological technological properties of the alloy. With a decrease in the total content of these elements in the alloy of less than 0.2%, the adhesive properties significantly decrease, and with an increase in their concentration of more than 1.0%, the alloy becomes brittle and the elongation of the alloy becomes less than acceptable. Standard (GOST R 51 767) limit.

Изобретение иллюстрируется примерами. Сплавы выплавлялись и разливались на мерные заготовки в вакуумной индукционной печи. Полученные заготовки переплавляли в высокочастотной литейной установке и жидкий металл заливали в горячие керамические формы центробежным способом по технологии, принятой в стоматологических поликлиниках.The invention is illustrated by examples. Alloys were smelted and cast onto measured billets in a vacuum induction furnace. The obtained billets were remelted in a high-frequency foundry and liquid metal was poured into hot ceramic molds by the centrifugal method according to the technology adopted in dental clinics.

Химический состав предложенного и известного сплавов приведен в таблице 1. В таблице 2 приведены свойства этих сплавов.The chemical composition of the proposed and known alloys is shown in table 1. Table 2 shows the properties of these alloys.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Приведенные данные указывают на то, что предложенный сплав обладает повышенными прочностными и пластическими свойствами, высокой прочностью адгезии металлокерамического соединения.The above data indicate that the proposed alloy has increased strength and plastic properties, high adhesion strength of the ceramic-metal compound.

Claims (2)

1. Сплав на основе никеля для каркасов зубных протезов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, железо, кобальт, ванадий, один или более редкоземельных элементов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам, ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Nickel-based alloy for dental prosthesis frames containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, iron, cobalt, vanadium, one or more rare earth elements, characterized in that it additionally contains tungsten, niobium and tantalum in the following ratio of components , wt.%: Углерод 0,001-0,03Carbon 0.001-0.03 Кремний 0,5-2,5Silicon 0.5-2.5 Марганец 0,001-0,2Manganese 0.001-0.2 Хром 22,0-25,0Chrome 22.0-25.0 Молибден 9,0-11,0Molybdenum 9.0-11.0 Ванадий 0,15-0,5Vanadium 0.15-0.5 Вольфрам 0,03-3,0Tungsten 0.03-3.0 Ниобий 0,5-2,0Niobium 0.5-2.0 Тантал 0,03-2,5Tantalum 0.03-2.5 Железо 0,01-1,0Iron 0.01-1.0 Кобальт 0,01-1,0Cobalt 0.01-1.0 Один или более редкоземельных элементов 0,2-1,0One or more rare earths 0.2-1.0 Никель ОстальноеNickel Else при этом сумма концентраций хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия и тантала составляет [Cr]+[Mo]+[W]+[V]+[Nb]+[Ta]=32-44, и при выполнении условия отношения суммы концентраций ванадия, ниобия и тантала к концентрации углеродаthe sum of the concentrations of chromium, molybdenum, tungsten, vanadium, niobium and tantalum is [Cr] + [Mo] + [W] + [V] + [Nb] + [Ta] = 32-44, and if the condition of the ratio concentrations of vanadium, niobium and tantalum to carbon concentration
Figure 00000006
Figure 00000006
где [Cr], [Mo], [W], [V], [Nb], [Та] и [С] - концентрации хрома, молибдена, вольфрама, ванадия, ниобия, тантала и углерода соответственно мас.%.where [Cr], [Mo], [W], [V], [Nb], [Ta] and [C] are the concentrations of chromium, molybdenum, tungsten, vanadium, niobium, tantalum and carbon, respectively wt.%.
2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве одного из редкоземельных элементов сплав содержит иттрий.2. The alloy according to claim 1, characterized in that the alloy contains yttrium as one of the rare earth elements.
RU2002134794/02A 2002-12-24 2002-12-24 Nickel-based alloy for denture carcass RU2230811C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134794/02A RU2230811C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Nickel-based alloy for denture carcass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002134794/02A RU2230811C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Nickel-based alloy for denture carcass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2230811C1 true RU2230811C1 (en) 2004-06-20
RU2002134794A RU2002134794A (en) 2004-06-27

Family

ID=32846593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002134794/02A RU2230811C1 (en) 2002-12-24 2002-12-24 Nickel-based alloy for denture carcass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230811C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994031A (en) * 2010-12-14 2011-03-30 南通市今日高科技材料有限公司 Dental nickel-chromium porcelain alloy material
RU2469698C2 (en) * 2007-02-22 2012-12-20 Бего Бремер Гольдшлегерай Вильх.Хербст Гмбх Унд Ко.Кг Calcined low-melt nickel-chromium alloy for ceramic-faced restoration
CN115125339A (en) * 2022-07-15 2022-09-30 丹阳市海威电热合金有限公司 Ultra-high temperature nickel-based alloy and preparation method thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469698C2 (en) * 2007-02-22 2012-12-20 Бего Бремер Гольдшлегерай Вильх.Хербст Гмбх Унд Ко.Кг Calcined low-melt nickel-chromium alloy for ceramic-faced restoration
CN101994031A (en) * 2010-12-14 2011-03-30 南通市今日高科技材料有限公司 Dental nickel-chromium porcelain alloy material
CN115125339A (en) * 2022-07-15 2022-09-30 丹阳市海威电热合金有限公司 Ultra-high temperature nickel-based alloy and preparation method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4210447A (en) Dental restorations using castings of non-precious metals
US3841868A (en) Nickel alloys
CN116888288A (en) Steel with austenitic structure and use of such steel in the oral cavity of humans or animals
RU2230811C1 (en) Nickel-based alloy for denture carcass
JP3155431B2 (en) Duplex stainless cast member and method of manufacturing the same
US3907555A (en) Nickel alloys
JP5164144B2 (en) Co-Cr-Mo casting alloy for living body
US4243412A (en) Dental alloy
JP2010275218A (en) Dental alloy material and production method thereof
RU2009243C1 (en) Nickel-base alloy for denture frames having ceramic lining
RU2009247C1 (en) Cobalt-base alloy for denture frames having ceramic lining
RU2277602C1 (en) Casting alloy for stomatology
RU2224809C1 (en) Deformable alloy based on nickel for ceramic-metal dental prosthetics with increased physico-mechanical characteristics
JPS58110633A (en) Dental alloy
RU2517057C1 (en) Cobalt-based alloy for dentures of higher mechanical properties
RU2151588C1 (en) Denture alloy
RU2284363C1 (en) Nickel-base alloy for ceramic-mimic stomatological articles
JPS6341975B2 (en)
KR930003601B1 (en) Non precious nickel based chromium containing alloy for dental prostheser
JPS6341977B2 (en)
JPS5811757A (en) Nickel-chromium-iron alloy
RU2224810C1 (en) Deformable alloy based on cobalt for dental prosthetics
KR20220118148A (en) Cobalt-based dental alloy capable of manufacturing ceramic parts and dentures and manufacturing method thereof
RU2048574C1 (en) Alloy
JPS62146232A (en) Dental cast co alloy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041225

NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061225