Неблагородные конструкционные металлы и их сплавы


На свойствах сплава, его "поведении" на этапах изготовления протеза и при пользовании последним сказывается качество проведения технологического процесса. Свойства неблагородных конструкционных сплавов в большей степени зависят от вида, процентного содержания элементов, входящих в сплав. Вещества, которые добавляются для исправления тех или иных свойств сплава в нужном направлении, на-
зываются легирующими, а сам сплав - легированным. В первую очередь характеристику того или иного конструкционного материала данной группы определяют следующие материалы: железо, хром, никель, кобальт, молибден, марганец.
Железо. Металл синевато-серебристого цвета. Плотность- 7,86. Температура плавления - 1535°С. Твердость по Брннел- лю - 65 кгс/мм\ Мягкий, пластичный материал. Химически очень активный, может вступать в химические соединения с углеродом. Сплав железа, содержащий от 4,5 до 1,7% углерода, называется чугуном: содержащий от 1.7 до 0,1% - сталью. В виде оксидов железо применяется для изготовления полировочных паст.
Хром. Белый с синеватым опенком металл. Плотность - 7,2. температу ра плавления - 1910"С. Твердость по Бринеллю - 450. Хром обладает твердостью, равной твердости корунда, а последний уступает по твердости лишь азмазу. Хром имеет малую усадку. В полости рта не изменяется. В чистом виде применяется для хромирования инструментов. Входит в состав нержавеющей хромоникелевой стали и кобалыохромо- вых сплавов (КХС). Придает им устойчивость к коррозии и твердость. Например, для того, ч тобы сталь стала нержавеющей, требуется 11-13% хрома. Для полной гарантии его вводят, как правило, 18%. Отрицательные качества хрома, в том числе чрезмерную твердость, исправляют другими меташа- ми. В виде оксидов хром применяется для приготовления полировочных паст.
Никель. Серебристо-белый металл. Плотность - 8,У. Температура плавления -              Твердость по Бринеллю - 70.
Имеет очень маленькую усадку. В чистом виде применяют для покрытия инструментов защитной пленкой. Сплав никеля с хромом (нихром) используют для изготовления электронагревательных приборов, применяемых в зуботехнической лаборатории. В состав стали входит в количеелве 8-10%, придавая ей дополнительные антикоррозийные свойства. Смягчает негативные качества хрома.
Кобальт. Белый с красноватым оттенком металл. Плотность - 8,8. Температура плавления - 1490°С. Твердость по Бринеллю - 124. Это твердый и, наряду с этим, ковкий, ibi v- чий металл. В обычных условиях, на воздухе он не окисляе!- ся. При нагревании до 300°С покрывается оксидной пленкой. В растворах кислот медленно растворяется. Входит в сплавы, придавая им высокие механические качества.
Молибден. Светлосерый металл. Плотность - 10,2. Температура плавления - 2620°С (самая высокая из всех металлов, применяемых для зуботехнических целей). Твердость по Бринеллю - 155. На воздухе, в щелочах и некоторых кислотах устойчив против окисления. Растворяется в азотной кислоте и царской водке. Входит в состав КХС и подобных ему сплавов. улучшая их межкристаллитную структуру.
Марганец. Серебристо-белый металл. Плотность 2,3. Температура плавления - 1215°С. При комнатной температуре, на воздухе, не окисляется. При нагревании реагирует с кислородом, углеводом, азотом, серой. Легко растворим в соляной и разбавленной серной кислотах. Введенный в сплав, уменьшает содержание в нем серы, раскисляет сплав и повышает ею износостойкость.
Нержавеющая хромоникелевия снкгчь - это сплав, основными элементами которого являются железо, хром и никель. Для обозначения марки стали применяют цифровые и буквенные обозначения, которые отражают вид и процентное содержание легирующего элемента. Например, сталь марки 1Х18Н9Т содержит 0,1% углерода, 18%-хрома, 9% -никеля с добавлением тигана. Это сплав блестящего цвета. Плотность - около 7,6. Температура плавления - около 1450°С. Из него делают гильзы (заготовки) для штампованных коронок.
Для литых зубов применяют сталь марки ЭИ-95, в которой до 2,5% увеличено содержание кремния, улучшающего жидкотекучесть и жаростойкость сплава.
Нержавеющая сталь хорошо штампуется, паяется, мало истирается. После тщательной полировки приобретает металлический блеск с синеватым отливом. Под влиянием механических воздействий сталь теряет мелкозернистую структуру, образуется "наклеп". Для возвращения стали первоначально заданных свойств, ее подвергают термической обработке при температуре 1050-1100°С. Однако, сталь имеет и существенные недостатки: абсолютно не соответствует цвету
естественных зубов, имеет большgt;ю (3-5%) усадку и высокую температуру плавления.
В настоящее время взамен литейной нержавеющей стали ЭИ-95 выпускается хромированный сплав "Дентан" с уменьшенным содержанием железа и повышенным содержанием никеля. Выпускается в четырех модификациях. Имеет температуру плавления от 1200 до 1380°С.
С целью облегчения работы специалистов выпускают заготовки или полуфабрикаты из нержавеющей стали. Гильзы имеют диаметр от 6 до 18 мм. Размеры меняются через 0,5 мм. Они укладываются в коробки по 100 штук одного размера. Толщина гильз для "постоянных" коронок равняется 0,25 - 0,27 мм.(Для "временных" коронок, применяемых в ортодонтии, гильзы делаются толщиной 0,17 - 0,19 мм. Ортодонтическая проволока поставляется в мотках по 5 м длиной, диаметром 0,6: 0,8; 1,0; 1,2; 1,5 и 2 мм. Кламмерные заготовки (кламмеры) имеют длину 27 мм (для передних) и 32 мм (для боковых зубов), диаметр 1,0 и 1,2 мм. Упаковываются по 250 штук. Металлические блоки для литейных работ весят 30 и 50 граммов.
Кпбшьпюхролювые ставы (КХС). Основу КХС составляет кобальт, хром и никель. С целью улучшения структуры сплава и его свойств добавляются легирующие элементы: молибден, марганец, железо и даже вольфрам. Кобальтохромовые сплавы имеют, в среднем, плотность - 8,3, температуру плавления 1400°С, твердость по Бринеллю 370 кгс/мм\ Усадка КХС колеблется в пределах 1.8 - 2,0%. Сплав прочный, обладает хорошей текучестью, хорошо штампуется, паяется припоем типа припоя Цитрина и припоем для золотых сплавов. Полированная поверхность в обычных условиях не тускнеет. Сплав не коррозируется. КХС легче золотоплатинового сплава в 2,5 раза и тверже хромоникелевой стали примерно в 1,5 раза. Эти качества, дополненные хорошей текучестью в расплавленном состоянии, позволяет создавать легкие ажурные детали. Применяется для изготовления каркасов бюгельных протезов различной сложности, съемных шинирующих конструкций и других протезов и аппаратов.
КХС вып\ скается в ви ie дегятиграммовых заготовок, упакованных в пачки по 15 штук.
Для изготовления стандартных деталей зубных протезов (зубы, каркасы и т.п.) КХС не используют из-за большой твердости и трудностей припасовки. Также, как и нержавеющая хромоникелевая сталь, кобальтохромовый сплав не соответствует цвету естественных зубов. Изделия из КХС трудно полирмотся механическим способом, для придания им зеркального блеска требуется электрополировка.
Учитывая отрицательные качества применяемых в ортопедической стоматологии основных или конструкционнь..\ сплавов, идет постоянный поиск новых материалов. В настоящее время созданы сплавы, имеющие меньшую усадку, повышенную удельную прочность, химическую стойкость к многим агрессивным средам и биологическую инертность в полости рта. К таким материалам относятся сплавы на основе титана ВГ5л и ВТ1-00 (Пермь. Г. И. Рогожников).
С целью придания протезам лучших декоративных свойств предложены материалы внешне имитирующие протезы из золотых сплавов. В качестве зашигно-декоратиыюго покрытия используют, в основном, нитрид-титановые и ти- тан-цирконевые соединения, напыленные в вакууме на протез из стали или КХС. Несмотря на повышенную износостойкость, индифферентность к биологическим средам, эти материалы не решают одну из главных задач зубного протезирования - восстановление эстетической нормы.
Данная задача может быть почти полностью и достаточно успешно решена, если в одной конструкции протеза соединить эстетичную пластмассу или керамику с прочными металлическими сплавами. Соединение, например, фарфоровой массы, восстанавливающей в полном объеме эстетические нормы с металлической основой, заключенной внутри протеза, достигается, главным обоазом, путем спекания их в вакууме во время обжига фарфора.
('питы для металлок-рамических и метаиппластмиссо- вых протезов
К материалам, применяемым в качестве основы, предъявляются следующие требования:
а)              обладать достаточной прочностью,
б)              иметь лорошие литейные качества;
в)              иметь температуру плавления выше температуры обжига облицовочной массы:
г)              иметь коэффициент термического расширения, равный
или близкий к таковому у керамической массы:
д)              хорошо сцепляться с фарфором.
Ь настоящее время возможно применение более 100 различных видов сплавов, относящихся к трём группам: благородные, полублагородные (с низким содержанием золота) и неблагородные.
Из благородных используются золотые, золотоплатиновые, золото-палладиевые и серебряно-палладиевые сплавы. При хорошей коррозийной стойкости, жидкотекуче- сти, они, вместе с тем, непрочны, реформируясь, могут способствовать сколам фарфоровой облицовки. Соединение их с облицовкой не всегда оказывается прочным, надежным. Из неблагородных чаше применяются сплавы на основе кобальта и никеля, с уменьшенным по сравнению с КХС. содержанием кобальта. Введение в сплав молибдена и алюминия улучшает соединение металлической основы с фарфоровой массой. Этому же способствуют и оксиды неблагородных металлов, которые образуются на металлической основе во время обжига. Определённый интерес представляет пре дложенный в последнее время кобальтохромовый сплав "Эст- мет". Полублагородные металлы занимают среднее положение.
Из зарубежных предложений большой интерес представляет ЬЕГО-система (Германия). Составной частью системы являются золотые сплавы "Понтостар Г", "БегоЦер Г", "Бе- гоПал 300" и другие материалы, позволяющие получать вместо основы с темными окислами металлический остов светлого и желтого оттенков, значительно улучшающих эстетический вид облицовки. Несмотря на высокое содержание золота в сплавах, последние способны к нажиганию оксидов.
Австрийская фирма "Комеса", рекламируя систему ЭСПЕ РОКАТЕК предлагает в адгезионной системе соединения металла с облицовочным материалом ЭСПЕ ВИЗИО-ГЕМом без механической ретенции применить силановый агент сцепления ЭСПЕ-СИЛ. благодаря которому образуется химическая связь между поверхностью металла и облицовочным слоем. 

Источник: Смирнов Б А.. Щербаков А. С., «Зуботехническое дело в стоматологии.» 2002

А так же в разделе «Неблагородные конструкционные металлы и их сплавы »