63. Сплавы металлов на основе хрома, кобальта и никеля. Их свойства. Показания к применению.

Сталями называются железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода до 1,7%. В ортопедической стоматологии применяют только специальные малоуглеродистые хромникелевые легированные стали. Легированные стали — железоуглеродистые сплавы с минимальным содержанием специально введенных в сплав элементов (хром, никель, молибден, титан и др.), обеспечивающих получение сплавов с нужными свойствами.

Основу всех сталей составляет железо, они также содержат хром, никель и небольшое количество углерода для улучшения литейных, прочностных и других свойств сталей, к ним делают добавки. Добавки никеля, хрома и кобальта дают так называемые нержавеющие стали, отличающиеся особой антикоррозийной устойчивостью по отношению к кислотам и другим агрессивным средам. Эти качества стали особенно необходимы и ценны, так как в условиях полости рта коррозия может возникнуть от действия сплава, кислых щелочей, вводимых с пищей, от поваренной соли и др.

В настоящее время в ортопедической стоматологии широкое распространение получили хромоникелевые сплавы. Для всех марок нержавеющих сплавов, состоящих в основном из сплава железа, углерода, хрома, установлены следующие буквенные обозначения элементов, входящих в их состав: X - хром, Т — титан, Б — ниобий, Н — никель, М — молибден, Е — марганец, С — кремний, В — вольфрам, Ю — алюминий. Процентное соотношение легирующего элемента выражается цифрой, стоящей после буквы. Цифра, стоящая вначале букв, обозначает содержание углерода в сплаве в десятых долях процента.

Для изготовления штампованных коронок и паянных мостовидных протезов используется нержавеющая сталь марки 1Х18Н9Т. Цифры данной марки означают, что в нее входят 0,1% углерода, 18% хрома, 9% никеля, титана; оставшееся процентное содержание восполняется железом и незначительным количеством нежелательных примесей (сера, фосфор до 0,02%).

Хром придает сплаву антикоррозийную устойчивость, никель — пластичность, делает его ковким, облегчает обработку давлением. Для предупреждения образования карбидов хрома, которые появляются в сплаве при термической обработке, в состав стали вводят титан, вступающий в связь с углеродом. При этом образуется карбид титана, а образование карбидов хрома прекращается. Это предотвращает межкристаллитную коррозию.

Температура плавления нержавеющей стали — 1450°С. Усадка при плавлении — 2,7-3% от объема.

В настоящее время вместо литейных нержавеющих сталей (12Х18Н9С, 20Х18Н9С2) выпускают сплав "Дентан" — Х23Н27С, состоящий из 45,5% железа, 23% хрома, 27% никеля. Этот сплав предназначен для изготовления литых элементов зубных протезов.

Сплавы на основе никеля, кобальта, хрома.

Дороговизна благородных металлов, их недостаточная прочность и высокая теплопроводность побудили в последнее время к поиску новых сплавов на основе никеля, хрома, кобальта и др.

В настоящее время широкое распространение получили сплавы, не содержащие железа: хромкобальтовые и хромникелевые.

Применяются для изготовления современных металлокерамических, бюгельных и протезов с литым базисом.

С 1953г. в нашей стране выпускается кобальтохромовый сплав (КХС). Основу его составляет кобальт, имеющий высокие механические свойства. Молибден придает сплаву мелкокристаллическую структуру, что также усиливает прочность. Марганец повышает качество литья, понижает температуру плавления, способствует удалению газов и сернистых соединений. В настоящее время выпускают следующие виды кобальтохромомолибденовых сплавов:

Углеродеодержащие:

бюгодент CCS (63 % кобальта, 27 % хрома, 5 % молибдена, 3,5 % — никель, марганец, кремний углерод),

бюгодент ССЕ,

• бюгодентССН.

Бюгодент CCS (включает бор и кремний, что повышает жидкотекучесть и понижает температуру плавления).

Не содержащие углерода:

КХ — дент CS, аналогичен сплаву бюгодент CCS, но не содержит углерод

КХ—дент СЕ, не имеет никеля

• КХ — дент CL. Содержит бор и имеет повышенное содержание углерода.

Эти сплавы более простые и дешевые. Для изготовления каркасов металлокерамических протезов в основном используются сплавы двух групп — на основе никеля (Ni — Сг) и на основе кобальта (Со — Сг). Сплавы обеих групп содержат добавки хрома для увеличения коррозионной стойкости и уменьшения способности к потускнению. Никелевые сплавы содержат добавки алюминия и титана для повышения прочности. Бериллий снижает температуру плавления никелевых сплавов и обеспечивает увеличение абсолютного удлинения в обеих группах. При тех же режимах тепловой обработки свойства сплавов на основе кобальта меняются очень незначительно. Неблагородные сплавы для металлокерамики по своим литейным свойствам хуже благородных. Для улучшения литейных свойств в состав никелевых сплавов вводят бериллий, обладающий значительной токсичностью. Выведение его из состава никелевых и кобальтовых сплавов приводит к ухудшению литейных свойств последнего, увеличивает поры, внутренние пустоты, что приводит к снижению коррозийной стойкости сплавов.

Кобальтовые сплавы имеют лучшую по сравнению с никелевыми биосовместимость и превосходные физико-механические свойства.

Для изготовления стандартных деталей зубных протезов (зубы, каркасы и т.п.) КХС не используют из-за большой твердости и трудностей припасовки. Так же, как и нержавеющая хромоникелевая сталь, кобальтохромовый сплав не соответствует цвету естественных зубов. Изделия из КХС трудно полируются механическим способом, для придания им зеркального блеска требуется электрополировка.