Зубопротезный сплав

61 6/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(72) Авторы Гуринович Валентина Ивановна Лисицын Владимир Федорович Савицкая Елена Викторовна Алипчиков Сергей Михайлович Щурин Валерий Николаевич Чобот Александра Николаевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси Научно-исследовательское республиканское унитарное предприятие Минский НИИ радиоматериалов(57) Зубопротезный сплав, содержащий хром, железо, молибден, кремний и никель, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.хром 20,0-22,0 железо 9,0-11,0 молибден 6,0-10,0 кремний 1,0-1,5 никель остальное.(56)0275843 1, 1988.2048574 1, 1995.2033453 1, 1995.4243412, 1981. Предлагаемое изобретение относится к области металлургии сплавов, в частности к изысканию литейных прецизионных сплавов, и может быть использовано в зубопротезной технике в качестве материала для металлической основы для металлокерамических (МК) протезов. Широкую известность и устойчивое применение в качестве материала для металлической основы МК-протезов имеют сплавы на основе кобальт-хром - (фирма, ФРГ) 1, Виробонд (фирма , ФРГ) 2, КХС (ТУ 64-2-162-77,завод медицинских полимеров, г. Санкт-Петербург, Россия), которые содержат в своем составе 40-60 мас. кобальта и 25-31 мас. хрома. Основными легирующими элемента 6383 1 ми являются молибден, никель, кремний, углерод. Выбор композиции обеспечивает ресурс работы зубопротезного изделия без поломок и деформаций, сколов и отслаиваний облицовочного слоя и высокую технологичность. Недостатками зубопротезных сплавов на кобальтохромовой основе являются относительно высокая температура плавления и высокая твердость. Использование высокотемпературных формовочных материалов в значительной степени усложняет процессы выбивки и очистки отливки. Высокая твердость сплава затрудняет механическую обработку зубопротезного изделия. Устойчивое применение в отечественной и зарубежной стоматологической практике имеют хромоникелевые сплавы Вирон 88, Вирон 99 (фирма , ФРГ) 2,(фирма, ФРГ) 1. Эти сплавы обладают относительно низкой температурой плавления и удовлетворительным ТКЛР. К недостаткам известных никельхромовых сплавов можно отнести сравнительно малую прочность и твердость, в связи с чем изготовление протяженных конструкций металлокерамических протезов невозможно. Кроме того, исследованиями подтверждено, что высокое содержание никеля в сплаве часто является причиной возникновения аллергической реакции в организме человека. Пациентам с повышенной чувствительностью к никелю использование сплавов с содержанием никеля более 60 не рекомендуется 3. Известен сплав по патенту ФРГ 2713755 (МПК С 22 С 19/05, опубл. 1979). Этот сплав содержит (мас. ) хром 19,0-20,5, молибден 5,5-6,5, кремний 3,7-4,2, бор 0,5-1,0, селен 0,2-0,8, никель 67,0-71,0. Хорошая адгезионная способность сплава к сцеплению с керамикой и высокие литейные свойства достигаются легированием селеном и бором. Недостатками сплава являются высокий термический коэффициент линейного расширения(14,310-6 К-1) и низкая пластичность (относительное удлинение составляет 3,7 ) 4. Наиболее близким к предлагаемому сплаву является сплав по ЕПВ заявке 0275843(МПК А 61 К 6/04, С 22 С 19/05, опубл. 1988), который содержит (мас. ) 62-70 никеля, 2225 хрома, 2,0-4,5 кремния, 0,25-0,50 бора, 0,05-0,2 церия. Этот сплав обладает высокими плавильными и литейными свойствами, что обеспечивается высокой концентрацией кремния. Недостатками сплава являются низкий предел текучести (0,2260 МПа), и высокий термический коэффициент линейного расширения (14,3-15,110-6 К-1) 5. Задачей настоящего изобретения является создание никельхромового сплава для МКпротезов, содержащего никеля менее 60 мас. ., с низким термическим коэффициентом линейного расширения и удовлетворительным сочетанием прочностных и пластических свойств. Поставленная задача решается тем, что зубопротезный сплав содержит никель, хром,молибден, кремний и железо при следующем соотношении компонентов (мас. ) хром 20-22 молибден 6-10 кремний 1-1,5 железо 9-11 никель остальное. Приведенное соотношение компонентов обеспечивает снижение термического коэффициента линейного расширения и оптимальное сочетание прочностных и пластических свойств. Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отличается от известного наличием нового компонента, а именно железа, и новым соотношением элементов. В качестве примера осуществлена плавка сплавов, химический состав которых представлен в таблице 1. Результаты механических и технологических испытаний образцов сплавов представлены в таблице 2. Сплавы выплавлялись в индукционной печи в корундовом тигле в среде аргона. В качестве шихтовых материалов служили никель катодный 1, хром кристаллический 1, молибден Мш 1, кремний Кр-1, армко-железо марки а. 2 6383 1 Прочностные и пластические характеристики определялись методом статического растяжения по стандартной методике 6. Дюрометрические испытания проводились на твердомере по методу Виккерса 7. Дилатометрические испытания проводились на вакуумном электронном дилатометре 402 (Германия). Скорость нагрева составляла 5 град./мин. Диапазон измерения температурного коэффициента линейного расширения определялся 20-600 С. Погрешность измерения 5 . Температура ликвидус и солидус определялась путем записи кривых охлаждения прямым методом с использованием вольфрам-рениевой термопары, с торировкой шкалы температур по кривым охлаждения эталонных образцов, в качестве которых служили электролитический никель и катодная медь. Таблица 1 Химический состав исследуемых никельхромовых сплавов Содержание химических элементов, масссплавов Условный предел Относительное Твердость,сплавов текучести, МПа удлинение,10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Химический состав и свойства сплава 9, приведенные в табл. 1 и 2, соответствуют составу и свойствам известного сплава по ЕПВ заявке 0275843. Анализируя данные, представленные в таблицах 1 и 2, можно сделать вывод, что оптимальным сочетанием физико-механических и технологических свойств обладают сплавы 1-4. 3 6383 1 При понижении содержания хрома ниже 20,0(сплав 5) или молибдена менее 6,0(сплав 8) наблюдается снижение прочностных свойств. Увеличение содержания хрома более 22,0 и кремния более 1,5 приводит к потере пластических свойств (сплав 6). Введение в состав сплава железа в объеме 9-11 обеспечивает снижение температуры плавления. При содержании железа менее 9 снижение температуры плавления не наблюдается (сплав 7). Увеличение содержания железа более 11 приводит к снижению прочностных свойств и некоторому увеличению ТКЛР (сплав 5). Повышение содержания молибдена сверх 10 способствует охрупчиванию сплава и повышению температуры плавления (сплав 7). Национальный центр интеллектуальной собственности. 20034, г. Минск, ул. Козлова, 20.