DE2615755B2 - Nickellegierung - Google Patents

Nickellegierung

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DE2615755B2
DE2615755B2 DE19762615755 DE2615755A DE2615755B2 DE 2615755 B2 DE2615755 B2 DE 2615755B2 DE 19762615755 DE19762615755 DE 19762615755 DE 2615755 A DE2615755 A DE 2615755A DE 2615755 B2 DE2615755 B2 DE 2615755B2
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    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/051—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W
    • C22C19/056—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium and Mo or W with the maximum Cr content being at least 10% but less than 20%
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    • A61K6/00—Preparations for dentistry
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Description

Chrom
Aluminium
Silicium
Zinn
Mangan
Gallium
Molybdän
Eisen
Nickel
12-15%
0-1%
0-1%
0-1,25%
0,01-0,75%
4,5-8<y0
5-8%
3-10
Rest
wobei der Gehalt an Zinn, Gallium und Silicium mindestens 5,75% beträgt. Die Gehaltsangaben erfolgen in Gew.-%.
Spezielle Beispiele für Legierungen der Erfindung, insbesondere zum Verschmelzen mit Porzellan, sind nachstehend in den Beispielen I bis IV angegeben. Diese Legierungen wurden als besonders nützlich für Dentalzwecke festgestellt und sind besonders wirksam für das Verschmelzen und das feste Haften mit Porzellan. Besonders bevorzugt ist folgende Legierung:
Nickel
Chrom
Molybdän
Silicium
Mangan
Eisen
Gallium
66,65%
13%
70/0
0,75%
0,10%
5%
7,5%
Folgendes Verfahren eignet sich zum Aufbringen von Porzellan auf einen Gußmetallrahmen, der aus einer Legierung der Erfindung hergestellt wurde:
45 1)
Eine Metallegierung für Zwecke der Zahnkonservierung muß fest, hart, gegen Anlaufen, Oxidation und Korrosion beständig und mit dem menschlichen 2) Mundbereich verträglich sein, gute Gießeigenschaften und beim Überziehen mit Porzellan einen geeigneten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, um mit dem Porzellan verschmelzbar zu sein.
Wirksame Legierungen für dentale Zwecke können in Abhängigkeit vom Gehalt an Edelmetallen in zwei 55 3) Gruppen eingeteilt werden. Diejenigen, die Edelmetalle enthalten, sind wegen ihres hohen Edelnnetallgehaltes relativ teuer. Nicht-Edelmetallegierungen sind im allgemeinen hinsichtlich ihrer Behandlungseigenschaften gegenüber Edelmetallegierungen unterlegen, da sie gewöhnlich eine unerwünscht hohe Härte (230-320 Brinell-Härte-Werte) aufweisen. Sie sind im allgemeinen relativ schwierig zu gießen, zu schleifen oder 4) anderweitig zu bearbeiten. Zusätzlich ist es bei Verwendung derartiger Legierungen häufig schwierig, Gußstücke mit guter Passung an eine Metallgußform anzufertigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Für die Vorbehandlung werden von der Oberfläche des Legierungsgußstückes die Gußoxide entfernt und Materialreste von der feuerfesten Form abgeschliffen.
Die Gußlegierungsprothese wird dadurch vorbehandelt, daß sie in einen Ofen von 7600C gesetzt, bei Temperaturen von 760 bis 1090°C in einer Steigerung von 44 bis 56°C/Minute an der Luft gebrannt, anschließend entfernt und auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
Ein dünner Überzug von undurchsichtigem Porzellan wird auf die Bereiche, die das Porzellan aufnehmen sollen, aufgetragen. Die Prothese wird bei Temperaturen von 930 bis 10900C an der Luft bei einer Steigerung von 44 bis 56°C/Minute gebrannt, eine Minute bei 10900C durchwärmt, anschließend entfernt und auf Raumtemperatur abgekühlt.
Eine zweite Schicht von undurchsichtigem Porzellan wird aufgetragen. Die Prothese wird bei Temperaturen von 760 bis 9300C mit einer Steigerung von 44 bis 56°C/Minute an der Luft gebrannt und eine Minute bei 9300C durchwärmt. Nach dem Brennzyklus wird die Prothese auf
Raumtemperatur abgekühlt.
Als Porzellane kommen beispielsweise Porzellanmassen in Frage, die etwa folgende Zusammensetzung aufweisen:
SiO2
Al2O3
CaO
K2O
Na2O
Li2O
68,64%
13,76%
0,36%
13,46%
2,29%
1,49%
Weitere Porzellane, die zur Herstellung von Prothesen mit Porzellanüberzug vorgesehen sind und einen Erweichungspunkt von etwa 650- 760°C aufweisen, können eingesetzt werden.
Die Porzellanmasse und das Schneidenporzellan werden anschließend aufgetragen und nach einem dem eingesetzten Porzellan entsprechenden Verfahren gebrannt.
Die Legierungen der Erfindung sind ebenso gut zur Herstellung von plastikverkleideten Kronen und Brükken, nichtverkleideten Kronen und Brücken als Zahnkonservierung oder von Zahnfüllungen geeignet.
Vorsichtshalber werden beim Gießen der Legierungen der Erfindung die für das Gießen von Nicht-Edelmetallegierungen anzuwendenden Vorsichtsmaßnahmen angewandt und deren im Vergleich zu den Edelmetallen niedrigere Dichten und thermische Leitfähigkeit in Betracht gezogen. Bekanntlich betreffen diese Vorsichtsmaßnahmen und Verfahren die Verwendung großer Gießpfannen zum Ausgleich für die niedrige Dichte bei Schleuderguß und die Verwendung von Eingußtrichter zum Ausgleich für die niedrigere Wärmeleitfähigkeit, infolge der der Einlauf zur vorzeitigen Verfestigung neigt.
Für eine verbesserte Bindung zwischen dem Porzellan und der Legierung kann bis zu 1% Aluminium zugesetzt werden. Vorzugsweise wird bis zu 0,125% Aluminium zugegeben, wo maximale Vergießbarkeit gefordert ist.
Diese Legierungen sind für die Verwendung als Unterbau ausgelegt, auf dem Porzellan zur Herstellung VO" festsitzenden Brücken für die Zahnkonservierung verschmolzen wird. Allgemeine Eigenschaften dieser Legierungen sind:
1) Schmelzbarkeit und Vergießbarkeit bei Verwendung eines Sauerstoff-Acetylen-Brenners, Propan-Sauerstoff-Brenners, Erdgas-Sauerstoff-Brenners oder einer Induktionsgießvorrichtung.
2) Präzisionsabgüsse für dentale Zwecke beim Gießen in dentale Gußformen.
3) Ein Übergangsbereich der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen den Legierungen und den Porzellanen.
4) Korrosionsbeständigkeit gegenüber Flüssigkeiten der Mundhöhle und Gewebeverträglichkeit.
5) Im gegossenen Zustand Brinell-Härte-Werte in einem Bereich von etwa 130 bis 180.
6) Ausreichende mechanische Eigenschaften gegenüber den während des Kauens im Mund auftretenden Kräften.
Neben der praktischen Auswertung dieser Legierungen, die den Bau von Brücken aus mit Metall verschmolzenem Porzellan umfaßte, werden folgende spezifischen Eigenschaften in nachstehender Weise bestimmt:
a) Thermischer Ausdehnungskoeffizient
Ausrüstung: Automatisch aufzeichnendes Dilatometer
Testprobe mit einer Länge von 5,08 cm und einem Durchmersser von 6,35 mm
Testmethode: Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen 93 und 650°C.
b) Härte
Ausrüstung: Rockwell-Härte-Testvorrichtung
Testprobe: Gußstück der Abmessung 12,7 χ 19x3,2 mm
Testmethode: Die Här'.ewerte werden in 3 Zuständen bestimmt:
1) gegossen
2) geglüht/abgeschreckt nach lOminütigem Erhitzen
beifi50°C
3) 30 Minuten wärmebehandelt bei 980°C und
anschließend langsam an der Luft abgekühlt
Umwandlung in die Brinell-Härte über eine UmwaridlungstabeHe für diesen Legierungstyp.
c) Biegeeigenschaften
Ausrüstung: Instron-Biegevorrichtung
Testprobe: Gußstück mit einer Länge von 7,3 rm, Gewinde an den Enden und einem Radius von 6,4 mm vom Gewindeteil zum Testbereich. Der Testbereich ist 3,5 cm lang und hat einen Durchmesser von 2,3 ±0,23 mm. Anmerkung: Dieses Probestück ist von der American Dental Association in der Beschreibung Nr. 14 beschrieben.
d) Korrosions- und Anlaufbeständigkeit
Die Korrosionsbeständigkeit wird durch eine Zusammenstellung von Testergebnissen einschließlich von Implantationsuntersuchungen, der In-vitro-Korrosionsbeständigkeit gegenüber bekannten korrosionsfesten Kontrollproben und durch klinische Auswertungen bestimmt.
Die Anlaufbeständigkeit wird bestimmt, indem die Legierung einer verdünnten Jod-Alkohol-Lösung bei 37° C ausgesetzt wird.
Folgende Eigenschaften werden aus den vorstehenden Tests bestimmt:
Die Legierung gemäß Beispiel 1 ergibt beispielsweise folgende Ergebnisse:
Im gegossenen Zustand 3020
Proportionalitätsgrenze
(kg/cm2) 3590
0,2% Streckgrenze
(kg/cm2) 4990
Bruchfestigkeit 8
(kg/cm2)
Dehnung(%) 159
Härte
(Brinell-Härte-Werte) 1,52XiO-5
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C)
Im wärmebehandelten Zustand 2110
Proportionalitätsgrenze 2600
(kg/cm2) 4500
0,2% Streckgrenze (kg/cm2) 13
Bruchfestigkeit (kg/cm2)
Dehnung(%) 148
Härte
(Brinell-Härte-Werte)
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Zusammensetzung Gew.-%
Beispiel 1 Nickel 66,65
Chrom 13
Molybdän 7
Silicium 0,75
Mangan 0,1
Eisen 5
Gallium 7,5
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C) 1,52x10-5
Brinell-Härte
gegossen 159
wärmebehandelt 148
Zusammensetzung
Gew.-%
Beispiel II
Zusammensetzung
Nickel
Chrom
Molybdän
Silicium
Mangan
Eisen
Gallium
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C)
Brinell-Härte
gegossen
wärmebehandelt
Beispiel IU
Zusammensetzung
Nickel
Chrom
Molybdän
Silicium
Mangan
Gew.-%
65,4 13,5
0,5
0,1
7,5
1,54x10-5
176 162
Gew.-%
65,S 13,5
0,1
Eisen
Gallium
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C)
Brinell-Härte
gegossen
wärmebehandelt
Beispiel IV
Zusammensetzung
Nickel
Chrom
Molybdän
Gallium
Silicium
Mangan
Eisen
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C)
Brinell-Härte
gegossen
wärmebehandelt
Beispiel V
Zusammensetzung
Nickel
Chrom
Molybdän
Aluminium
Gallium
Mangan
Eisen
Thermische Ausdehnung
(cm/cm°C)
Brinell-Härte
gegossen
wärmebehandelt
5 7,5
1,53x10-5
176 165
Gew.-%
68,6 13,5
0,75
0,1
1,52x10-5
132 144
Gew.-%
67,4
13,5
0,5 7,5 0,1 5
1,52x10-5
153 121

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Nickellegierung, bestehend aus 12-15% Chrom,
0-1% Aluminium,
0-1% Silicium,
0-1,25% Zinn,
0,01-0,75% Mangan,
4,5-8% Gallium, ■ '°
5-8% Molybdän,
3-10% Eisen,
Rest Nickel,
wobei die Gesamtmenge an Zinn, Gallium und Silicium mindestens 5,75% beträgt.
2. Legierung nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 0,1% Mangan.
3. Legierung nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 7,5% Gallium.
4. Legierung nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 7% Molybdän.
5. Legierung nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 5% Eisen.
6. Legierung nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 13,5% Chrom.
7. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus 13% Chrom,
0,75% Silicium,
0,1% Mangan,
7,5% Gallium, 7% Molybdän,
5% Eisen,
66,65% Nickel.
8. Legierung nach Anspruch 1, bestehend aus
13,5% Chrom, 0,5% Silicium,
l%Zinn,
0,1% Mangan,
7,5% Gallium,
7% Molybdän, 5% Eisen,
65,4% Nickel.
relativ einfache und wirtschaftüche Nicht-Edelmetallegierung zu schaffen, die die vorstehend genannten gewünschten Eigenschaften aufweist und die für dentale Zwecke einschließlich der Überziehbarkeit mit Porzellan geeignet ist. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine vorteilhafte und relativ wirtschaftüche Nicht-Edelmetallegierung, die für Zahnprothesen mit Porzellanüberzug geeignet ist, bestehend aus
DE2615755A 1975-06-02 1976-04-10 Nickellegierung Expired DE2615755C3 (de)

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DE2615755C3 DE2615755C3 (de) 1978-05-24

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DE (1) DE2615755C3 (de)
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