Вопрос 13

Характеристика металлических сплавов, применяемых в

ортопедической стоматологии. Нержавеющая сталь,

кобальто-хромовый сплав (КХС). Сплавы титана, их

свойства, показания к применению. Изменение механических свойств нержавеющей стали после холодной

деформации.

Чистые металлы в ортопедической стоматологии не применяются, т. к. для зуботехнических целей необходимы сплавы, обладающие разнообраз­ными свойствами.

Сплавы, применяемые в ортопедической стоматологии, должны иметь оп­ределенные свойства, которые можно разделить па две группы.

К первой относятся общемедицинские свойства. Сплавы не должны вы­зывать в полости рта пациента токсического и аллергического действия.

Ко второй относятся технологические свойства.

1. Высокая антикоррозийная стойкость.

2. Ковкость, текучесть при литье.

3. Прочность, твердость.

4. Малая усадка при литье, невысокая температура плавления.

5. Хорошая механическая и электролитическая обработка и полировка.

6. Возможность паяния.

Все эти требования зависят от количества компонентов (металлов), вхо­дящих в сплав. Каждый из них привносит свое качество. Так, например, хром (17—19%) придает сплаву коррозийную стойкость, никель (8—10%) — пластичность, усиливает вязкость, делает его ковким.

Для улучшения литейных свойств добавляют титан (около 1%), кобальт придает стали высокие механические свойства, молибден — мелкокрис­таллическую структуру, что так же усиливает прочность. Марганец пони­жает температуру плавления, способствует удалению газов и сернистых соединений. Нержавеющая сталь

Наиболее распространенной для изготовления штампованных коро­нок и паяных мостовидных протезов является нержавеющая сталь марки IX 18Н9Т: (72% железа, 18% хрома, 9% никеля, 0,1% углерода и 1% титана). Хром обеспечивает коррозионную устойчивость, никель прида­ет сплаву пластичность, делает его ковким, облегчает обработку давле­нием. При термической обработке сплава при температуре 450-850°С могут образоваться химические соединения хрома с углеродом - карбиды хрома, молекулы которых размещаются по границам кристаллических зерен. Это приводит к уменьшению количества свободного хрома в этих зонах, в связи с чем увеличивается возможность возникновения межкри­сталлической коррозии.

Для предупреждения образования карбидов хрома в состав стали вводят титан, вступающий в связь с углеродом. При этом образуются карбиды ти­тана, а образование карбидов хрома прекращается, что предотвращает меж­кристаллическую коррозию стали.

Для улучшения жидкотекучести и жаростойкости стали вводится 2,5% кремния (сплав ЭИ-95).

Механические свойства нержавеющих сталей резко меняются после хо­лодной деформации и наклепа, в результате чего образуются карбиды ме­таллов, в основном хрома.

Для восстановления свойств стали ее необходимо нагреть до 1100° и ох­ладить (отпустить). Эта процедура восстановит пластичность сплава, по­высит его антикоррозийные свойства. Кобальтохромоникелевый сплав (КХС)

Кобальтохромоникелевый сплав применяется для литья конструкций вы­сокой точности (каркасы литых мостовидных протезов, дуговых протезов и литых базисов для съемных протезов). Этот сплав имеет небольшую усадку и обладает хорошими механическими свойствами.

Сплав КХС (Кобальтохромоникелевый сплав) с температурой плавле­ния 1460°С содержит: кобальта 67%, хрома 26%, никеля 6%, молибдена и марганца по 0,5%. Кобальт имеет высокие механические свойства, хром вводится для придания твердости и антикоррозийных свойств, молибден усиливает прочностные свойства, никель повышает вязкость сплава, мар­ганец улучшает жидкотекучесть, понижает температуру плавления. При­месь железа допускается не более 0,5%, она увеличивает усадку при ли­тье и ухудшает физико-химические свойства сплава.

Сплавы титана

Титан плавится при температуре 1690 "С, имеет плотность 4,5 г/см^:\ В настоящее время получен титан ВТ 1-0 и ВТ 1-00 (соответственно 99,55 и 99,48% чистоты). Примерно 0,5% составляют примеси железа, азота, водо­рода, которые ухудшают свойства титана. Усадка титановых сплавов при литье составляет 2-3%. Сплавы титана имеют биологическую инертность за счет защитной пленки из оксида титана, высокую удельную прочность, хо­рошую химическую стойкость ко многим агрессивным средам.

Сплавы титана применяются для изготовления имплантатов; для изготов­ления зубных протезов (Пермь, Г.И.Рогожников)

На базе новых металлургических технологий разработаны сплавы нике-лида титана (нитинола), имеющие хорошую коррозионную стойкость, плас­тичность, свойство "памяти". Проволока из нитинола применяется в орто-донтии. Сплавы благородных металлов (золото, золото-платина,

серебро-палладий). Их состав, свойства, показания к

применению. Пробирные системы (метрическая,

золотниковая, каратная)

Сплавы золота различают по процентному содержанию золота. Чис­тое золото обозначают 1000-ой пробой. Помимо метрической пробы в России существовала до 1927 г. золотниковая. В основу ее положена весовая единица „фунт", состоящая из 96 золотников, химически чис­тое золото обозначалось 96 пробой. Одна золотниковая проба равна 1000 : 96 = 10,4 метрической пробы. Следовательно, для перевода зо­лотниковой пробы в метрическую необходимо умножить показатель зо­лотниковой пробы на коэффициент 10,4. Помимо русской и метричес­кой системы существует каратная система. Карат является единицей веса - равен 0,12 г. По каратной системе исчисляется ценность алмазов и других камней. Чистое золото равно 24 единиц-карат. Для перевода каратной системы в метрическую следует показатель каратной систе­мы умножить на 41, 66.

Сплав золота 900-й пробы содержит 90% золота, 4% серебра, 6% меди, хорошо поддается штамповке, имеет невысокую твердость и легко подда­ется стиранию. Применяется он для изготовления штампованных коронок и паяных мостовидных протезов.

Сплав золота 750-й пробы содержит 75% золота, 8% серебра, 7,8% меди, 9% платины. Платина и медь делают сплав более твердым, упругим. Сплав имеет небольшую усадку при литье и применяется для изготовления карка­сов дуговых и шинирующих протезов, кламмеров, штифтов, вкладок, крам-поиов и проволоки.

Если в сплав 750-й пробы добавить 5-10% кадмия, то температура плав­ления снижается до 800°С, и сплав можно использовать как припой.

В последние годы широкое распространение получили сплавы на основе палладия и серебра. Эти сплавы технологичны, с высокой механической прочностью и высокими антикоррозийными свойствами. К недостаткам сле­дует отнести серебристый цвет, который может темнеть из-за окисления се­ребра, а также повышающаяся стоимость серебра из-за ограниченности за­пасов на земле.

В большинстве таких сплавов серебро является основой, палладий при­дает им коррозионную стойкость. Для улучшения литейных качеств и умень­шения нежелательных свойств серебра (подверженность коррозии) в сплав добавляют золото, получая следующий состав: серебро 55-60%, палладий 27-30%, золото 6-8%, медь 30%, цинк 0,5%.

Применяют сплавы: ПД-250 (палладий 24,5%, серебро 72,1%), ПД-190 (палладий 18,5%, серебро 76,0%), ПД-150 (палладий 14,5%, серебро 84,1%), ПД-140 (палладий 13,5%, серебро 53,9%). Кроме серебра и палладия спла­вы содержат небольшие количества легирующих элементов (цинк, кадмий).

Для изготовления коронок применяется серебряно-палладиевый сплав с более низким содержанием палладия (ПД-190), для литых конструкций - с большим (ПД-250).

Паяют серебряно-палладиевые сплавы золотым припоем 750 пробы, от­беливают в 10-15% р-ре соляной кислоты.