39. Способы повышения износостойкости металлических изделий

1. Термическая обработка - один из основных способов повышения износостойкости.

Закалка:

• Приводит к образованию твердых структур;

• Резко повышает твердость и сопротивление износу.

Закалка с отпуском:

• Снижает хрупкость после закалки;

• Сохраняет высокую твердость при достаточной прочности.

Применяется для деталей, работающих под нагрузкой и трением.

2. Механическое упрочнение поверхности (наклеп).

3. Нанесение износостойких покрытий. Покрытия создают защитный слой, который принимает на себя трение и защищает основу.

• Металлические и карбидные напыления. Металл или карбиды (например, вольфрам, хром) наносятся на поверхность часто методом плазменного напыления;

• Керамические покрытия. Очень твердые (оксиды, нитриды), применяются там, где требуется высокая износостойкость при высоких температурах.

4. Легирование металла и селекция сплавов.

• Добавление хрома, молибдена, ванадия → образование твердых карбидов и нитридов в структуре;

• Увеличение содержания углерода → больше карбидов в стали.

Такой подход улучшает износ в целом по всему поперечному сечению детали.

90. Требования, предъявляемые к металлам и сплавам, применяемые в стоматологии

• Биосовместимость. Материалы должны обеспечивать желаемую реакцию живых тканей на нежизнеспособные биоматериалы.

• Устойчивость к коррозии. Для стоматологических материалов особое значение имеет коррозионная стойкость в полости рта.

• Высокие механические свойства. Сплавы должны обладать пластичностью, упругостью, твердостью, высоким сопротивлением износу и другими качествами.

• Определенные физические и технологические свойства. Сплавы должны иметь невысокую температуру плавления, минимальную усадку, небольшую плотность, ковкость, текучесть при литье и другие свойства, обусловленные конкретным назначением.

• Соответствие коэффициентов термического расширения. Если сплав предназначен для облицовывания керамикой, коэффициенты термического расширения сплава и фарфора должны быть сходными.

3.1. Благоролные металлы (золото, платина, серебро, палладий)

6. Золото и его свойства. Способы получения золота / 13. Сплавы на основе золота, их состав и свойства, применение = 70. Золото и его сплавы. Применение в стоматологии / 87. Благородные металлы и сплавы. Состав, свойства, применение / 101. Серебро, палладий и их сплавы. Состав, свойства, применение

Золото – относится к благородным металлам, имеет желтый цвет с ярким блеском.

Свойства:

• Плотность – 19,32г/см³.

• Температура плавления – 1064°С;

• Твердость по Бринеллю – 18 кгс/мм²;

• В обычных условиях может соединяться с хлором и бромом;

• Не дает окалины даже при отжиге;

• Растворяется только в «царской водке» (3 части HCL и 1 часть HNO₃).

Чистое золото имеет низкие механические показатели, поэтому применяют его сплавы с другими металлами. Показателем ценности сплавов, содержащих благородные металлы, служит проба. Известны три системы проб:

• Русская (золотниковая) – 96-я проба (химически чистое золото);

• Английская (каратная) – 24 карат (химически чистое золото);

• Метрическая (десятичная) – 1000-я проба (химически чистое золото).

В настоящее время чаще пользуются метрической системой проб.

Лигатурное золото – примесь другого металла к золоту.

Способы получения золота:

1. Промывка – данный метод относиться к ручному способу добычи, используется с самых древних времен и получил распространение благодаря высокой плотности золота. Минералы с меньшей плотностью просто смываются в потоке воды, в результате чего образуется шлих, состоящий из частиц песка и золота. Если объемы небольшие, применяется промывочный лоток-лентяка, их часто и используют старатели для отработки небольших россыпных месторождений.

В крупных масштабах для получения золота используют драги (горно-обогатительные агрегаты) – механическое оборудование способное работать под водой и при необходимости раскапывать дно реки. Полученные шлихи в этом случае могут содержать ряд других тяжелых металлов, кроме золота.

2. Амальгамация – ртуть при взаимодействии с золотом благодаря диффузии способна притягивать частицы драгоценного металла не растворяя ее и образовывая жидкий сплав, который называются амальгамой.

Увлажненную дробную породу смешивают с ртутью и оставляют на несколько часов для амальгации, а затем удаляют остатки шлака. Нагревая амальгаму отделяют ртуть от золота, получившийся шлам промывают и используют для дальнейшей обработки.

3. Цианирование – гидрометалургический химико-технологический процесс извлечения золота из кремнистых и серебрянных руд, основан на факте, что золото и серебро хорошо растворяются в цианидах, к которым относятся цианистый калий и цианистый натрий. Реакция золота с цианидами происходит в присутствии кислорода, после получения нужного раствора драгоценный металл осаждают металлическим цинком.

Цианирование становится невозможным, если руда содержит большое количество сульфидов или арсенидов, поскольку цианиды дают реакцию с этими веществами. Для отделения сульфидов от золота применяют метод флотации – с помошью водного раствора выделяют частицы золота из рудной массы. Технологический процесс происходит в специальных флотационных установках.

Сплавы золота делятся по составу и свойствам на 4 типа:

1. Мягкий (минимальное содержание золота и металлов платиновой группы 83%);

2. Средний (минимальное содержание золота и металлов платиновой группы 78%);

3. Твердый (минимальное содержание благородных металлов не менее 78%);

4. Сверхтвердый (содержание благородных металлов не менее 75%).

Из-за того что золота достаточно мягкий металл, следует, что чем его меньше в сплаве, тем сплав будет тверже.

Состав + свойства + применение:

В отечественной ортопедической практике применяют сплавы 900-й пробы. В сплаве ЗлПлСрМ 750—90—80 содержится:

• 75% золота;

• 9% платины;

• 8% серебра;

• 8% меди.

Поставляется в виде проволоки диаметром 1,0; 1,2; 1,4; 3,0 мм, в мотках с массой одного отрезка 100 г. Они используются для:

• Изготовление кламмеров;

• Изготовление каркасов бюгельных протезов подвергающихся большой нагрузке.

Детали, приготовленные из такого сплава, хорошо пружинят и имеют достаточную твердость. Серебро, введенное в сплав, понижает температуру его плавления. Платина улучшает атикоррозийные свойства золота.

Супер-ТЗ («твердое золото») – термически упрочняемый износостойкий сплав, который содержит 75% золота и имеет красивый желтый цвет. Он универсален и технологичен:

• Используется для штампованных и литых стоматологических конструкций: коронок и мостовидных протезов.

Платина – металл серебристо-белый, ковкий, тягучи, несмотря на большую, чем у золота,твердость.

Свойства:

• Плотность — 21,5 г/см³.

• Температура плавления — 1773°С.

• Твердость по Бринеллю — 50 кгс/мм².

Платина обладает ничтожной усадкой. Не соединяется скислородом, даже в раскаленном состоянии. В чистом виде применяется для получения фольги.

Применение:

• Входит в золотые сплавы для улучшенияантикоррозийных свойств и повышения твердости.

Сплав имеет высокую жидкотекучесть, хорошо обрабатывается, прочный. Несмотря наналичие в сплаве тугоплавкой платины, он расплавляется паяльнымаппаратом, дающим температуру до 1200°С. Это объясняется в первуюочередь тем, что такой сплав относится к твердым растворам.

Серебро – металл белого цвета с голубоватым оттенком.

Свойства:

• Плотность – 10,5 кг/см3.

• Температура плавления – 960°С.

• Твердость по Бринеллю – 26 кг/мм².

Очень пластичный металл, легко обрабатывается любым способом. Серебро реагирует с сероводородом, поваренной солью, поэтому вчистом виде для зубных протезов не применяется.

Применение:

• Входит в состав золотых сплавов и припоев для паяния.

Палладий – металл серебристо-белого цвета. Легко поддается ковке. Химически стойкий металл.

Свойства:

• Плотность — 12 г/см³.

• Температура плавления — 1555°С.

• Твердость по Бринеллю — 49 кгс/мм².

С кислотой реагирует только при температуре 700-900°С.

Применение:

• Обладает большой растворяющей способностью к водороду, поэтому используется как катализатор;

• Ювелирное дело: изготовление украшений и посуды, декоративных изделий;

• Чеканка монет, медалей и других наград;

• Электротехника и радиоэлектроника: обработка контактов для увеличения электропроводности, медно-серебряный припой, изготовление катодов в батарейках и аккумуляторах, микросхем.

В серебряно-палладиевых сплавах ЦД-190 и ПД-250 палладиясодержится 19 и 25% соответственно. Основной компонент в них – серебро. Однако эти сплавы имеют большую литейную усадку, низкуюжидкотекучесть. Устойчив против коррозии, в полости рта находится впассивном состоянии.

Серебряно-палладиевые сплавы. В состав входят серебро, палладий, золото, цинк, медь, кадмий, никель. Сплавы белого цвета, пластичные и ковкие. По коррозионной стойкости уступают сплавам золота и темнеют в полости рта, особенно при кислой реакции слюны.

• Сплав ПД-250 — 24,5% палладия, 75,1% серебра, небольшие количества легирующих элементов (цинк, медь, золото). Применяется при несъемном протезировании для изготовления штампованных металлических коронок.

• Сплав ПД-190 — 18,5% палладия, 78% серебра, небольшие количества легирующих элементов. Используется для изготовления несъемных протезов методом литья.

• Сплав ПД-150 — 14,5% палладия, 84,1% серебра, небольшие количества легирующих элементов. Применяется для изготовления вкладок.

• Сплав ПД-140 — 13,5% палладия, 53,9% серебра, легирующие элементы. Выпускается в виде проволоки, применяется при несъемном протезировании для заливки внутрь коронки на режущий край и жевательную поверхность.

Свойства сплавов из благородных металлов:

• Отличаются высокими физико-химическими свойствами;

• Стойки против износа и действия различных агрессивных сред, в том числе содержимого полости рта;

• Не создают значительных микротоков, не окрашивают десну;

• Некоторые из них обладают олигодинамическим эффектом, то есть предотвращают развитие микроорганизмов.

Применение сплавов из благородных металлов в ортопедической стоматологии включает изготовление одиночных коронок, мостовидных протезов небольшой протяженности, внутрикорневых культевых вкладок, супраконструкций имплантатов, элементов съемных протезов.

18. Припои для сплавов на основе золота, серебра и палладия, состав и свойства = 78. Припои для благородных сплавов. Состав, свойства, применение