SU1112799A1 - Сплав на основе никел - Google Patents

Abstract

СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ,содержащий хром, алюминий и кремний, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  пластичности и понижени  температур плавлени  и затвердевани , он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мае0%: 10,0-15,0 Хром 2,5-5,0 Алюминий 0,4-1,5 Кремний Медь 0,1-1,5 Никель Остальное (Л

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к сплавам на хромоникелевой основе, предназначенным дл  изготовлени  цельнолитых коронок и мостовидных протезов, покрываемых керамикой.

В насто щее врем  известен сплав на основе никел , содержа.щий мас.%:

0-0,003

Углерод 18,0-25,0

Хром 6,3-10,8

Молибден 2,1-6,6

Алюминий 3,5-7,1

Марганец 0-9,0

Ниобий 0-18,3

Вольфрам 0-9,5

Ванадий 0-2,7

Тантал 0-10,0

Титан

Медь0-18,8

НикельОстальное

Недостатками известного сплава

1C  вл ютс  высока  температура плавле ни  , склонность к охрупчива;о со нию вследствие выделени  значительного количества интерметаллидной фазы NijAl, плоха  обрабатываемость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату к изобретению  вл етс  известный сплав, содержащий, мас.%:

0,09

Углерод 10,0-14,0

Хром

1,0-4,0

Алюминий 5,0

Молибден 5,0

Ниобий 0,8-2,0

Кремний Известный сплав испапьзуетс  дл  изготовлени  металлокерамических зубных протезов. Этот сплав характеризуетс  f нимaльнoй усадкой после плавлени , высокой прочностью и способностью образов. на поверхности металла окисленнуй пленку, обе печивающую прочную св зь с фарфором. Не достатком указанного сплава  вл етс  высока  температура плавлени  1400 С, широкий интервал температур ликвидус - солидус, что затруд н ет использоваьше металла в зубоврачебной практике, приводит к выделению (выпотеванию) жидкого металла в матрице при операци х нагревани  и кристаллизации, создает неоднородность свойств, приводит к уменьшению прочностных характеристик литого сплава при повторных нагревах, св занных с нанесением металлокерамики. Сплав в литом состо нии имеет предел текучести 81 кгс/мм, после повторных нагревов при 59 кгс/мм . Известный сплав характеризуетс  низкой пластичностью - относительное уд линение О 0,6-1,2%, что затрудн ет пластическую деформацию металла, Целью изобретени   вл етс  повышение пластичности и понижение темпе ратур плавлени  и затвердевани . Цель достигаетс  тем, что в известный сплав на основе никел , содержащий хром, алюминий и кремний, дополнительно вводитс  медь при следующем соотношении компонентов, мае.%: Хром10,0-15,0 Алюминий2,5-5,0 Кремний0,4-1,5 Медь0,1-1,5 Никель Остальное Легирование медью в пределах 0,11 ,5% облагораживает электрохимически потенциал сплава в агрессивной среде улучшает антикоррозионные свойства. Медь, имеюща  температуру плавлени  1083с, позвол ет уменьщать температуру плавлени  сплава и сузить интер вал температур ликвидус - солидус . Превышение содержани  меди свьппе 1,5% не вызываетс  необходимостью, а менее 0,1% неэффективно. Содержание хрома в метапле не менее 10% необходимо дл  обеспечени  коррозионной устойчивости металла в атмосферных услови х, водных растворах paa.nviMKoro солесодержани , в том числе в морской воде, физиологических растворах, крови, слюне. Содержание хрома в пределах 10-15% (в сочетании с остальными компонентами сплава) достаточно дп  образовани  защитной окибной пленки на поверхности сплава, обеспечивающей хорошую антикоррозионную -jani Ty и хорошую сцепл емость метал-па с керамикой. Предложенный сплав имеет прочную св зь с керамикой. Содержание хрома свыше 15% недопустимо, так как приводит к повышению температуры плавлени  сплава. Содержание алюмини  в пределах 2,5-5% положительно сказываетс  на повьш ении коррозионной устойчивости металла в вышеперечисленных услови х вследствие образовани  устойчивой и прочной окисной пленки на поверхности сплава При содержании алюмини  менее 2,5% его вли ние практически не про вл етс , при содержании более 5% сказываетс  отрицательное вли ние алюмини  на охрупчивание сплава в св зи с увеличением в структуре количества интерметаллидов типа Ni,Al . Кремний в пределах 0,4-1,5% также положительно вли ет на повьш1ение коррозионной устойчивости сплава, вход  в состав защитной окисной пленки и твердого раствора, обеспечивает хорошую сцепл емость окисной пленки с керамикой,  вл  сь нар ду с алюминием общим компонентом как в сплаве, так и в керамике. Кремний, как и алюминий , способствует раскислению сплава . Содержание кремни  менее 0,4% неэффективно, а более 1,5% нецелесообразно , так как не приводит к дальнейшему улучшению свойств металла. Наличие перечисленных легирующих элементов в заданных пределах их содержани  позвол ет обеспечить ценный комплекс свойств: низкую температуру плавлени , узкий интервал температур ликвидус - солидус, высокую коррозионную устойчивость и технологичность сплава применительно к цельнолитым коронкам и мостовидным протезам, предназначенным дл  покрыти  керамикой. При этом сплав характеризуетс  минимальной усадкой после кристаллизации, высокими прочностными свойствами и способностью образовывать на поверх .51 ности тончайшую защитную окисн.ую пле ку, прочно св зывающуюс  с керамикой Сплав выполн етс  на чистых шихто вых материалах в индукционной высоко частотной электропечи. Предпочтитель но использовать вакуумную индукционную печь дл  обеспечени  низкой газонасьщенности сплава. В табл.1 указаны примеры химического состава предложенного и известного сплавов, в табл.2 - физико-механические свойства указанных сплавов . Как видно из табл.2, предложенный сплав характеризуетс  более низкой температурой плавлени  (12801350°С ) в зависимости от химического состава, более низкой температурой перехода в твердое состо ние при юхлаждении ( 1250-1300 С) , меньшим интервалом температур ликвидус - солидус (30-70°С), более высокой пластич ностью при аналогичном уровне прочности в сравнении с известным сплаво

Химически состав спллва па основе никел  9 Температурный интервал гор чей г пластической деформации сплава предложенного состава находитс  в пределах температур 1200-800с. После гор чей пластической деформации и отжига с температуры 1250с сплав характеризуетс  более высоким, чем в литом состо нии., уровнем пластичности Sj 50-60%, (j; 55-65%, а также высокой в зкостью Дж/см. Упрочненное состо ние сплава ( CTai6 70-750 МПА) обеспечиваетс  за о счет упрочнени  твердого раствора легирующими элементами и вследствие вьиелени  интерметаллидов типа Ni-Al. Технико-экономическа  эффективность предложенного сплава обусловлена более низкими значени ми температур плавлени  и затвердевани , что облегчает работу со сплавом в стоматологической практике. Более высокие значени  пластичности значительно повышают технологичность сплава при его обработке. Таблица 1

Физико-механические свойства сплавов известного И предложенного в литом состо нии

Таблиц.а 2

Claims (2)

1. СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ,содержащий хром, алюминий и кремний, отлич а ющи йс я тем, что, с целью повышения пластичности и понижения температур плавления и затвердевания, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мае_о%:

   Хром ·

   Алюминий Кремний Медь Никель

   10,0-15,
2. 2,5-5,0

   0,4-1,5

   0,1-1,5

   Остальное

   Медь 0-18,8

   Никель Остальное

   Недостатками известного сплава являются высокая температура плавления 1450°С, склонность к охрупчиванию вследствие выделения значительного количества интерметаллидной фазы Νί^ΑΙ, плохая обрабатываемость.

   Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату к изобретению является известный сплав, содержащий, мас.%:

   Углерод £θ,09

   Хром 10,0-14,0

   Алюминий 1,0-4,0

   Молибден £5,0

   Ниобий £5,0

   Кремний 0,8-2,0

   511 „„ 1112799

   1112799