第二節(jié)鍛造合金

第二節(jié)鍛造合金第1頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月合金在鍛造過程中產(chǎn)生塑性變形應(yīng)變硬化硬度、彈性、強(qiáng)度和磁性會增加延展性及抗腐蝕性降低需要進(jìn)行熱處理使原子重新排列而再結(jié)晶得以回復(fù)第2頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月鍛造合金是最早應(yīng)用于口腔臨床的金屬材料。現(xiàn)在應(yīng)用的鍛造合金主要有合金絲（口腔修復(fù)體的卡環(huán)、正畸用弓絲和結(jié)扎絲等）、桿（舌桿和腭桿等）、片（不銹鋼片、鎳鉻合金片等）以及冠套等。第3頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)

鑄造合金

將金屬或合金加熱熔化澆鑄入預(yù)先制備好的鑄型內(nèi)成為鑄件（成品）的過程，稱為鑄造。

鑄造方法避免了應(yīng)力潛伏、應(yīng)變硬化等缺點(diǎn)，而且鑄件精確，結(jié)構(gòu)均勻，已成為口腔修復(fù)領(lǐng)域中制作金屬修復(fù)體的重要加工工藝。第4頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月制作蠟型包埋焙燒除蠟鑄型腔熔融金屬澆注去除包埋材噴沙、打磨金屬修復(fù)體第5頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月

鑄造合金除需具備良好的機(jī)械性能、抗腐蝕性能、理化性能和生物性能外，還應(yīng)具有良好的鑄造性能。包括：鑄造收縮率小澆注時流動性好鑄件易打磨拋光等性能第6頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄造合金分類：高熔鑄造合金（11000C以上）中熔鑄造合金（500~11000C）低熔鑄造合金（5000C以下）

貴金屬鑄造合金非貴金屬鑄造合金熔化溫度主要元素的價值第7頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月一、貴金屬鑄造合金（一）分類與組成高貴金屬鑄造合金貴金屬鑄造合金金-銀-鉑合金金-銅-銀-鈀Ⅰ型合金金-銅-銀-鈀Ⅱ型合金金-銅-銀-鈀Ⅲ型合金金-銀-鈀-銦合金鈀-銅-鎵合金銀-鈀合金第8頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月金具有黃色光澤，相對原子量為197，面心立方晶格，密度為19.21g/㎝3，熔點(diǎn)為1063℃線脹系數(shù)為14.2×10-6℃，拉伸強(qiáng)度150MPa，伸長率為45%。質(zhì)軟，必須與銅、銀、鉑等金屬形成合金。第9頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月銀：白色、有延展性、良導(dǎo)體。熔點(diǎn)為961.9℃，密度10.40g/㎝3。銀可以與金或鈀組成固溶體以增強(qiáng)合金的強(qiáng)度和提高合金的流動性；可以降低銅紅色；在鈀合金中銀可以使合金變?yōu)榘咨?。?0頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月鈀的熔點(diǎn)15500C，密度12.02g/㎝3。能與金、銀、銅、鈷、錫、銦或鎵等元素結(jié)合組成合金廣泛用于口腔醫(yī)學(xué)。鉑的熔點(diǎn)17690C，密度21.45g/㎝3。白色、質(zhì)硬、延展性好。在口腔環(huán)境中具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。能提高合金的硬度和彈性。第11頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月銅是鑄造貴金屬的重要組成之一。銅的熔點(diǎn)為1083℃。通過形成固溶體和有序相可以提高合金的強(qiáng)度。鋅：抗氧化作用銥和遼：細(xì)化顆粒，使鑄件具有規(guī)則而細(xì)致的合金結(jié)構(gòu)。第12頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）分型ADA規(guī)定口腔用鑄造合金，根據(jù)機(jī)械性能分成4種類型

Ⅰ型:軟質(zhì)，適用于受力小的修復(fù)體如嵌體。

Ⅱ型：中等硬度，適用于中等受力的修復(fù)體如嵌體、高嵌體。第13頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月Ⅲ型：硬質(zhì)，適用于受力較大的修復(fù)體。如冠、較厚的全冠、短距離固定局部義齒等。Ⅳ型：超硬質(zhì)，適用于受力很大的修復(fù)體。如較薄的全冠、跨度較大的固定局部義齒、可摘局部義齒等。第14頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）性能

1.熔化范圍

在合金熔化范圍內(nèi)合金處于固-液相共存狀態(tài)，此范圍越小，合金處于部分熔化流動狀態(tài)時間越短，合金越不易氧化污染。第15頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月合金的液相線溫度決定了鑄造過程中蠟型包埋厚的脫蠟溫度、包埋材料的選擇和加熱方式。除蠟溫度應(yīng)低于液相線溫度500℃左右。合金的固相線溫度與焊接有關(guān)，實(shí)際應(yīng)用中只需加熱到固相線溫度下50℃，以免合金局部熔化或變形。第16頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)性能：貴金屬合金的化學(xué)性能穩(wěn)定，抗腐蝕性優(yōu)良，不易被氧化變色和變質(zhì)。鑄造性能：鑄造收縮較小，鑄造后線收縮為1.24%±0.1%。第17頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月在熔鑄過程中，合金的收縮可分為三個階段。第一階段是液相線以上的液體合金的溫度收縮第二階段是液相線與固相線之間合金的結(jié)晶收縮第三階段是固相線開始的固體合金的溫度降到室溫的溫度收縮。鑄造金合金所致的鑄造收縮可通過包埋料的膨脹得以補(bǔ)償。第18頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月4.生物學(xué)性能：生物學(xué)性能良好，對人體無毒，無刺激性。合金對人體的毒性、過敏性和其他不良反應(yīng)與釋放到口腔中的金屬元素密切相關(guān)，還與被釋放元素的性質(zhì)、濃度和暴露時間有關(guān)。第19頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月二、非貴金屬鑄造合金（一）鈷鉻和鎳鉻鑄造合金1.組成合金種類鈷鎳鉻鉬鈷+鎳+鉻鈷鉻合金主要成分不少于25%不少于4%不少于85%鎳鉻合金主要成份不少于20%不少于4%不少于85%第20頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月鈷抗腐蝕性強(qiáng)，可增加合金的強(qiáng)度和硬度。鉻可降低合金的熔點(diǎn)并增加抗腐蝕性，含鉻量一般不超過30%，否則鑄造性能差。3%~6%的鉬可以提高合金的強(qiáng)度。如果合金中含有鈹，則鈹?shù)暮坎荒艹^2%。硅和鎂可改善合金的流動性和鑄造性能。第21頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月碳在合金中幾乎全部形成碳化物，碳化物的數(shù)量、形態(tài)及其大小對合金的機(jī)械性能有不同的影響。碳化物的數(shù)量愈多，合金的強(qiáng)度和硬度愈高，同時塑性和韌性也愈差。碳含量高于或低于規(guī)定值0.2%都回影響合金的性能。第22頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月性能：合金的物理性能與微量元素如碳、鉬、鎂、鋁等密切相關(guān)。（1）物理性能熔化溫度：在1400～1500℃之間，密度一般在7~8g/cm3，為金合金的1/2。第23頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）鑄造性能鑄造收縮較大，鑄造后線收縮在2.13%～2.24%之間。熔點(diǎn)高，鑄造收縮大，需要選用高熔合金鑄造包埋材料第24頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）機(jī)械性能應(yīng)用于局部義齒的鑄造賤金屬合金的機(jī)械性能屈服強(qiáng)度0.2%永久變形(MPa)拉伸強(qiáng)度(MPa)延伸率（%）彈性模量(GPa)維氏硬度（kg/mm2）鑄造賤金屬合金Vitallium6448701.5218380Ticonium7108072.4186340硬化處理的局部義齒進(jìn)合金480~510700~7605~790~100220~250第25頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.應(yīng)用：（1）冠橋鑄造合金（2）口腔金屬種植體第26頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月熔點(diǎn)高高頻鑄造機(jī)鑄造收縮大高溫包埋材料第27頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）鑄造鈦及鈦合金

優(yōu)良的生物安全性

良好的抗腐蝕性

密度低，X半阻射性

化學(xué)性能穩(wěn)定

適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能

來源豐富、價格便宜

良好的具有發(fā)展前途的口腔用非貴金屬鑄造材料第28頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月組成商品化純鈦：含99%以上的鈦元素和微量的鐵、氧、硅、碳、氮和氫等元素。鈦合金：Ti-6Al-4V、Ti-13Cu-4.5Ni、Ti-15V、Ti-20Cu、Ti-30Pd、Ti-Co等。第29頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月2.性能純鈦的密度為4.5g/cm3，熔點(diǎn)1618℃，線脹系數(shù)為8.5(25℃)×10-6/℃，彈性模量為108.5（GPa）。

鈦的熔點(diǎn)高，高溫時化學(xué)活性大，易氧化，給鑄造帶來一定困難。第30頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月3.應(yīng)用

牙體牙列缺損修復(fù)：純鈦冠、橋，局部義齒和全口義齒的基托。

口腔鈦種植體第31頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月三、烤瓷熔附合金金屬烤瓷修復(fù)體由于兼有陶瓷的美觀性和金屬的強(qiáng)度，因此在口腔修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。第32頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月烤瓷熔附金屬修復(fù)系統(tǒng)的基本要求：合金的熔點(diǎn)要高于烤瓷的燒結(jié)溫度熔融的烤瓷必須易于潤濕合金金屬與烤瓷之間必須結(jié)合良好合金與瓷的線脹系數(shù)必須相匹配合金應(yīng)有足夠的硬度和強(qiáng)度合金及其氧化物不會降低瓷的強(qiáng)度修復(fù)體必須具有良好的撓曲性能合金的可鑄造性能良好合理的設(shè)計第33頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）合金與烤瓷的結(jié)合

合金與烤瓷的牢固結(jié)合是修復(fù)成功的關(guān)鍵。機(jī)械結(jié)合

物理結(jié)合

壓力結(jié)合

化學(xué)結(jié)合在烤瓷材料的角度已作講述，現(xiàn)從金屬材料角度講述這四種力。第34頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)結(jié)合力化學(xué)結(jié)合力是合金表面氧化物層與烤瓷成分中氧化物和非晶型玻璃質(zhì)反應(yīng)生成的結(jié)合力。這種結(jié)合力在合金與烤瓷中起著最大的作用。

在金合金系中添加微量非貴金屬可在表面生成Fe2O3、In2O3和SnO2等氧化物。第35頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月機(jī)械結(jié)合力是指熔融的烤瓷流入合金粗糙表面凹凸部形成機(jī)械鎖結(jié)。但如為了增加這種結(jié)合，人為使合金表面過于粗糙，反而會在界面產(chǎn)生氣泡和介入異物而影響結(jié)合。第36頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月壓縮結(jié)合力瓷的熱脹系數(shù)應(yīng)略小于合金，這是因?yàn)榇蓪嚎s力的耐受大于對拉伸力的耐受。而且由燒成溫度降到室溫時，產(chǎn)生的壓縮力加強(qiáng)了瓷與金屬的結(jié)合。第37頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月范德華力結(jié)合力即分子間引力。這種結(jié)合是分子接近時互相吸引所產(chǎn)生的，這種結(jié)合力在合金與烤瓷的結(jié)合中起的作用較小。第38頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）影響金、瓷結(jié)合的相關(guān)因素合金表面氧化膜的厚度烤瓷與合金熱脹系數(shù)的匹配合金表面粗化程度修復(fù)體的正確設(shè)計和制作0.2~2μm機(jī)械結(jié)合、化學(xué)結(jié)合（0~0.5）×10-6?K-1第39頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）增加合金與烤瓷結(jié)合的方法酸侵蝕法貴金屬涂布粘接劑固位珠法電沉積法噴涂金屬氧化物膜法等離子噴涂法第40頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）烤瓷熔附金屬修復(fù)的合金

Au-Pt-PdAu-Pd貴金屬合金Au-Pd-AgPd-AgPd-Cu第41頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023年2月Ni-Cr非貴金屬合金Co-CrTi第42頁，課件共44頁，創(chuàng)作于2023