Железо-никель-хромовые сплавы для изготовления литых элементов зубных протезов.

Современные зубопротезные сплавы типа «Дентан», разработаны взамен литейных

нержавеющих сталей 12Х, 18Н9С, 20Х18Н9С2. Сплавы типа «Дентан» обладают

существенно высокой пластичностью и коррозионной устойчивостью за счёт того,

что сплав имеет почти в 3 раза больше никеля и на 5% больше хрома. Сплавы

имеют хорошие литейные свойства, меньшую усадку и лучшую жидкотекучесть.

Очень податливы и мягки в механической обработке. Предназначены для

изготовления литых одиночных коронок, промежутков и пр.

1. «Дентан-Д» - основные компоненты: 52% железа, 21% никеля, 23% хрома.

Сплав обладает высокой пластичностью и коррозионной устойчивостью. Сплав

имеет хорошие литейные свойства – небольшую усадку и хорошую жидкотекучесть.

2. «Дентан-ДМ» - основные компоненты: 44% железа, 27% никеля, 23% хрома,

2% молибдена.

Сплав имеет в своём составе повешенное количество никеля по сравнению с

предыдущим сплавом, за счёт чего обладает более высокой пластичностью. В

состав сплава также дополнительно введено 2% молибдена, что повышает его

прочность в сравнении с предыдущим сплавом, при сохранении того же уровня

обрабатываемости, жидкотекучести и других потребительских качеств.

Для изготовления сплавов применяют различные металлы. Самое большое значение среди всех сплавов имеют, стали различных составов. Простые конструкционные стали, состоят из железа относительно высокой чистоты с небольшими (0,07—0,5%) добавками углерода. Так, чугун, получаемый в доменной печи, содержит около 10% других металлов, из них примерно 3% составляет углерод, а остальные — кремний, марганец, сера и фосфор. А легированные стали, получают, добавляя к железу кремний, медь, марганец, никель, хром, вольфрам, ванадий и молибден.  Никель наряду с хромом является важнейшим компонентом многих сплавов. Он придает сталям высокую химическую стойкость и механическую прочность. Так, известная нержавеющая сталь содержит в среднем 18% хрома и 8% никеля. Для производства химической аппаратуры, сопел самолетов, космических ракет и спутников требуются сплавы, которые устойчивы при температурах выше 1000 °С, то есть не разрушаются кислородом и горючими газами и обладают при этом прочностью лучших сталей. Этим условиям удовлетворяют сплавы с высоким содержанием никеля. Большую группу составляют медно-никелевые сплавы.  Сплав меди, известный с древнейших времен, - бронза содержит 4-30% олова (обычно 8-10%). До наших дней сохранились изделия из бронзы мастеров Древнего Египта, Греции, Китая. Из бронзы отливали в средние века орудия и многие другие изделия. Знаменитые Царь-пушка и Царь-колокол в Московском Кремле также отлиты из сплава меди с оловом. В настоящее время в бронзах олово часто заменяют другими металлами, что приводит к изменению их свойств. Алюминиевые бронзы, которые содержат 5-10% алюминия, обладают повышенной прочностью. Из такой бронзы чеканят медные монеты. Очень прочные, твердые и упругие бериллиевые бронзы содержат примерно 2% бериллия. Пружины, изготовленные из бериллиевой бронзы, практически вечны. Широкое применение в народном хозяйстве нашли бронзы, изготовленные на основе других металлов: свинца, марганца, сурьмы, железа и кремния.  Сплав мельхиор содержит от 18 до 33% никеля (остальное медь). Температура плавления мельхиора составляет 1170 °С. Он имеет красивый внешний вид. Из мельхиора изготавливают посуду и украшения, чеканят монеты («серебро»). Похожий на мельхиор сплав - нейзильбер - содержит, кроме 15% никеля, до 20% цинка. Этот сплав используют для изготовления художественных изделий, медицинского инструмента. Медно-никелевые сплавы константан (40% никеля) и манганин (сплав меди, никеля и марганца) обладают очень высоким электрическим сопротивлением. Их используют в производстве электроизмерительных приборов. Характерная особенность всех медно-никелевых сплавов - их высокая стойкость к процессам коррозии - они почти не подвергаются разрушению даже в морской воде. Сплавы меди с цинком с содержанием цинка до 50% носят название латунь. Латунь "60" содержит, например, 60 весовых частей меди и 40 весовых частей цинка. Для литья цинка под давлением применяют сплав, содержащий около 94% цинка, 4% алюминия и 2% меди. Это дешевые сплавы, обладают хорошими механическими свойствами, легко обрабатываются. Латуни благодаря своим качествам нашли широкое применение в машиностроении, химической промышленности, в производстве бытовых товаров. Для придания латуням особых свойств в них часто добавляют алюминий, никель, кремний, марганец и другие металлы. Из латуней изготавливают трубы для радиаторов автомашин, трубопроводы, патронные гильзы, памятные медали, а также части технологических аппаратов для получения различных веществ.  По следующим рецептам можно получить легкоплавкие сплавы. Сплав Ньютона: 31 массовая часть свинца, 19 частей олова и 50 частей висмута. Температура плавления 95 °С. Сплав Вуда: 25 частей свинца, 12,5 частей олова, 50 частей висмута и 12,5 частей кадмия. Температура плавления 60 °С. Ложка из такого сплава расплавится, если ею помешать горячий кофе. Раньше это демонстрировали в качестве шутливого опыта. Однако перемешанный таким образом напиток ядовит из-за солей свинца и висмута!  Промышленные медно-никелевые сплавы условно можно разделить на две группы: конструкционные (или коррозионностойкие) иэлектротехнические (термоэлектродные сплавы и сплавы сопротивления). К конструкционным сплавам относятся, куниаль, мельхиор, нейзильбер и др. Мельхиорами называют двойные и более сложные сплавы на основе меди, основным легирующим компонентом которых является никель. Для повышения коррозионной стойкости в морской воде их дополнительно легируют железом и марганцем. Нейзильберы по сравнению с мельхиорами характеризуются высокой прочностью из-за дополнительного легирования цинком. Куниалями называются сплавы тройной системы Cu-Ni-Al. Никель и алюминий при высоких температурах растворяются в меди в больших количествах, но с понижением температуры растворимость резко уменьшается. По этой причине сплавы системы Cu-Ni-Al эффективно упрочняются закалкой и старением. Сплавы под закалку нагревают до 900 -1000 ^оС, а затем подвергают старению при 500-600 ^оС. Упрочнение при старении обеспечивают дисперсные выделения фаз Ni3Al и NiAl. Мельхиор, нейзильбер, куниали отличаются высокими механическими и коррозионными свойствами, применяются для изготовления теплообменных аппаратов в морском судостроении (конденсаторные трубы и термостаты), медицинского инструмента, деталей точной механики и химической промышленности, деталей приборов в электротехнике, радиотехнике и для изготовления посуды. Мельхиор марки МН19 и нейзильбер марки МНЦ15-20 используются как резистивные сплавы. Легкоплавкие сплавы в ортопедической стоматологии Легкоплавкие сплавы в изделиях стоматологического назначения занимают важное место, хотя и относятся к вспомогательным материалам. Наибольшее значение имеют легкоплавкие сплавы, служащие материалом для штампов и моделей, применяемых в технологии коронок и некоторых других протезов. Такой материал должен обладать рядом свойств, из которых важнейшими являются:. легкоплавкость, облегчающая отливку индивидуальных штампов и моделей, отделение штампов от изделий; относительная твердость, обеспечивающая устойчивость штампа в процессе штамповки; минимальная усадка при охлаждении, гарантирующая точность штампованных изделий. Основными компонентами, применяемыми для составления подобных сплавов, являются висмут, свинец, олово и кадмий. Наименьшей усадкой и наибольшей твердостью обладают легкоплавкие сплав, содержащие около 50% висмута. Температура плавления наиболее распространенных рецептур ограни-чена в пределах 63—115° С. Все эти сплавы имеют серый цвет. Они пред-ставляют собой механические смеси и выпускаются в виде блоков. Состав наиболее распространенных сплавов приведен в следующей таблице.

Составы легкоплавких сплавов.

| Номер | Компоненты сплава (в % по массе)

|Температура |

|сплава | |плавления, 0С |

| | висмут | свинец | олово | кадмий | |

| 1 | 55.5 | --- | 33.38 | 11.12 | 95 |

| 2 | 52.5 | 32.0 | 15.50 | --- | 96 |

| 3 | 50.1 | 24.9 | 14.20 | 10.80 | 70 |

| 4 | 55.0 | 27.0 | 13.00 | 10.00 | 70 |

| 5 | 48.0 | 24.0 | 28.00| --- | 63 |

Сплав № 2 известен под названием сплава Розе, сплав № 5 называется

сплавом Меллота.

К другим вспомогательным сплавам и металлам относятся латунь и бронза,

которые создаются на основе меди и имеют желтый цвет. Некоторое время сплав латуни применяли в зубопротезной практике, он считался даже заменителем

золота и назывался Рондольф. Но быстрое его окисление в полости рта и

вредное воздействие на организм привели к запрещению использования этого

сплава у нас в стране, что оговорено законом.

2. Ответить на вопросы для самоконтроля:

1. Нержавеющая сталь.

2. Кобальтохромовые сплавы.

3. Припои для стали и золота.

4. Вспомогательные металлы.

3. Проверить свои знания с использованием тестового контроля:

1. Общее свойство сплавов типа «химическое соединение»:

а) пластичность;

б) исключительная легкоплавкость;

в) чрезвычайная хрупкость.

2. К твердому раствору относится:

а) сплав Мелота;

б) сплав Вуда;

в) КХС.

3. Лучшие свойства имеет структура сплава типа:

а) аустенит;

б) перлит;

в) цементит.

4. Внутрикристаллическая ликвация – это:

а) выпадение карбидов между кристаллами;

б) неоднородность кристаллов при затвердевании сплавов;

в) существование сплавов в различных кристаллических формах.

5. Лигатурное золото – это:

а) сплав, из которого делают лигатурную проволоку;

б) очищенный от примесей золотой сплав;

в) сплав золота с другими металлами.

6. Первые две цифры в пробе золотого сплава указывают на процентное содержание:

а) благородных металлов;

б) серебра и меди;

в) золота;

7. Сталью называются такие сплавы железа, которые содержат углерода (процентов) от:

а) 7,0 до 4,5;

б) 4,5 до 1,7;

в) 1,7 до 0,1.

8. Железо – металл:

а) мягкий, пластичный, химически очень активный;

б) жесткий, но очень ковкий, химически очень активный;

в) мягкий, пластичный, химически относительно не активный.

9. Основу кобальтохромового сплава (КХС) сосотавляет:

а) железо;

б) кобальт;

в) хром.

10. Различают три группы металлов:

а) благородные, черные, цветные;

б) цветные, благородные, легкоплавкие;

в) благородные, полублагородные, неблагородные.

Ответы на тестовые задания:

1.в

2.в

3.а

4.б

5.в

6.в

7.в

8.а

9.б

10.а

4. Решить ситуационные задачи:

Задача №1.

Нержавеющая сталь – это сплав блестящего белого цвета с плотностью 7,2 – 7,8, температурой плавления 1400 – 1800 градусов. Одна из распространенных марок стали 1Х18Н9Т.

Вопрос

Из каких компонентов состоит эта марка стали?

Ответ

0,1 % углерода

18% хрома

9% никеля

до 1% титана

72% железа

Задача №2

КХС тверже нержавеющей хромоникелевой стали примерно в 1,5 раза.

Вопрос

Как используется это свойство КХС при изготовлении цельнометаллических литых каркасов бюгельных протезов?

Ответ

Это свойство сплава позволяет моделировать и создавать элементы каркасов бюгельного протеза более ажурными.

Задача №3.

Введение 5% кадмия в золотой сплав может снизить температуру его плавления на 150 градусов.

Вопрос

Что происходит во время паяния таким припоем?

Ответ

Во время паяния таким припоем кадмий, температура кипения которого 78 градусов, частично улетучивается. От этого увеличивается проба припоя и прочность шва.

Рекомендуемая литература:

Основная

• Жулев Е.Н. Несъемные протезы: теория, клиника и лабораторная техника, 5-е издание. Н. Новгород: Изд-во Нижегородской государственной медицинской академии,2004-365 стр.

• Руководство по ортопедической стоматологии под ред. Копейкина В.Н. М: «Триада-Х», 1998 – 496 с.

• Щербаков А.С., Гаврилов Е.И., Трезубов В.Н., Жулев Е.Н. Ортопедическая стоматология – С.Пб.: ИКФ «Фолиант», 1998. – 576с.

• Т.Л.Усевич. – Ростов-н.д.: Феникс, 2002.-352с.

• Миронова, М.Л. Съемные протезы: учеб. Вязьмитина, А.В. Материаловедение в стомтологии (текст), А.В.Вязьмитина, пособие для мед. колледжей.-М.ГЭОТАР- Медиа, 20009.-464с.

Дополнительная

• Трезубов В.Н. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение (Текст): учеб. для мед. вузов (В.Н.Трезубов, М.З.Штейнгарт, Д.М.Мишнев; под ред. В.Н.Трезубова. – СПб.; СпецЛит., 1999.- 324 с

• Трегубова Е.С.Охрана труда и обеспечение профессиональной безопасности в учреждениях здравоохранения и образования (Текст) Е.С.Трегубова, Н.А.Петрова, А.С.Нехорошев; под общ. ред. Т.И.Стуколовой.-М.ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2003.-192 с.

• Гернер М.М., Нападов М.А. и др. Материаловедение в стоматологии. М., Медицина, 1981

• Штейнгарт М.З., Батовский В.Н. Руководство по зуботехническому материаловедению. Л., Медицина, 1981.

• Дойников А.И. Зуботехническое материаловедение (текст) А.И.Дойников, В.Ц. Синицын. – М., 1986.-208с.

• Дмитриенко С.В., Иванов Л.П., Краюшкин А.И., Пожарицкая М.М. Практическое руководство по моделированию зубов. – М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001.- 240 с.

• Вязьмитина А.В., Усевич Материаловедение в стоматологии. Серия «Учебники и учебные пособия». Ростов-н\Д: Феникс, 2002. – 352 с.

• Журналы «Новое в стоматологии», «Зубной техник»

• Интернет-ресурсы: Министерство здравоохранения и социального развития РФ

Подпись автора ____________/А.Е.Александрова/