Porównanie właściwości mechanicznych i mikrostruktury stomatologicznych stopów kobaltu i niklu po zastosowaniu złomu poprodukcyjnego

• Autorzy: Beer K. , Walczak M.

Warianty tytułu

EN

Comparison of mechanical properties and microstructure of cobalt and nickel dental alloys after post-production scrap application

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem pracy było dokonanie analizy wpływu ilości materiału przetapianego wtórnie dodanego do fabrycznie nowego stopu na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę stopów stomatologicznych CoCrMo oraz NiCrMo. Stopy te wykorzystywane są w stomatologii do wytwarzania podbudów metalowych protez częściowych. Ze względów ekonomicznych większość laboratoriów protetycznych korzysta z tzw. złomu poprodukcyjnego jako części wsadu do kolejnego procesu odlewania protez. Złom ten stanowić mogą metale lub ich stopy, które były już raz użyte w procesie odlewania, jak również pozostałości po obróbce protetycznej. Doniesienia literaturowe wskazują, iż procedura ta może powodować zmianę właściwości mechanicznych i mikrostrukturalnych uzyskanych odlewów i wpływać na końcową jakość wytworzonych protez. Praca ta powstała w odpowiedzi na problem uzyskiwania różnych wyników przez badaczy. Jako próbki do badań zastosowano jednokrotne przetopy stopu kobaltu i niklu o zawartości wyjściowej odpowiednio: 100, 50, 25% stopu fabrycznego oraz technologię odlewania odśrodkowego. Wykonano próbę zginania, pomiar makrotwardości oraz badania mikrostruktury. Dla badanych stopów zaobserwowano zmianę badanych właściwości mechanicznych, w zależności od udziału odpadów poprodukcyjnych. Zidentyfikowano typy faz występujące strukturze badanych stopów.

EN

The aim of this study was to analyze the impact of the amount of remelted material added to the new alloy on mechanical properties and microstructure of CoCrMo and NiCrMo dental alloys. These alloys are used to manufacture the metal partial frameworks of the dental prostheses. For economic reasons, most dental laboratories use a post-production scrap as part of the batch for the next process of casting dentures. This scrap are metals or their alloys, which have already been used once in the casting process, as well as the residues after prosthetic treatment. Literature reports suggest that this procedure affects the mechanical and structural properties and could affect the quality of the final prosthesis. This work was created in response to the problem of getting different results by the researchers. As the test sample disposable cobalt and nickel alloys were used with a starting composition: 100, 50, 25% of the brand new material and centrifugal casting technology was applied. Bending test as well as macrohardness test and microstructural analysis were performed. For tested castings changes of the mechanical properties were noticed depending on the amount of postproduction scrap in castings. The types of phases occurring in the alloys microstructures were also identified.

Słowa kluczowe

PL

stopy kobaltu; stopy niklu; biomateriały; złom poprodukcyjny; twardość; węgliki

EN

cobalt alloys; nickel alloys; biomaterials; post-production scrap; hardness; carbides

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 16, no. 118
• Strony: 5--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Beer K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

autor

Walczak M.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Surowska B.: Metallic biomaterials and metal-ceramic bond in dental applications. Lublin University of Technology (2009) 9-13 (in Polish).
• [2] Strietzel R.: Recasting of dental alloys. Dental-labor 4 (2000) 3-6 (in Polish).
• [3] Peraire M., Martinez-Gomis J., Anglada J.M., Bizar J., Salsench J., Gil F.J.: Effects of Recasting on the Chemical Composition, Microstructure, Microhardness, and Ion Release of 3 Dental Casting Alloys and Titanium. The International Journal of Prosthodontics 20 (2007) 286-288.
• [4] Majewski S., Opoka W., Gacek S.: Properties of training alloy depending on initial components and multiple castig. Protetyka Stomatologiczna, XLI, 4 (1991) 192-198 (in Polish).
• [5] Ozyegin L.S., Tuncer R., Avci E.: Hardness, Behavior and Metal Surface Evaluation of Recasting Non-Precious Dental Alloys. Key Engineering Materials 330-332 (2007) 1425-1428.
• [6] Horasawa N., Marek M.: The effect of recasting on corrosion of a silver-palladium alloy. Dental Materials 20 (2004) 352-357.
• [7] Hajduga M., Puchalik A.: The assess of usefulness Heraenium NA alloy after remelting in aspect of structural research. Nowoczesny Technik Dentystyczny 3 (2009) 56-60 (in Polish).
• [8] Bauer J., Cella S., Pinto M.M., Costa J.F., Reis A., Loguercio A.D.: The use of recycled metal in dentistry: Evaluation of mechanical properties of titanium waste recasting. Resources, Conservation and Recycling 54 (2010) 1312-1316.
• [9] Al—Ali A.A.: Evaluation of Macrohardness of Recasted Cobalt- Chromium Alloy. Al-Rafidain Dent J. 7(1) (2007) 111-117.
• [10] Henriques Guilherme E.P., Consani S., de Almeida Rollo Joao M.D., Andrade e Silva F.: Soldering and remelting influence on fatigue strength of cobalt-chromium alloys. Journal of Prosthetic Dentistry 78 (1997) 146-152.
• [11] Khamis E., Seddik M.: Corrosion evaluation of recasting non-precious dental alloys. International Dental Journal 45 (1995) 209-217.
• [12] Özdemir S., Arikan A.: Effects of recasting on the amount of corrosion products released from two Ni-Cr base metal alloys. Eur. J. Prosthodont. Rest. Dent. 6 (1998) 149-153.
• [13] Ameer M.A., Khamis E., Al-Motlaq M.: Electrochemical behaviour of recasting Ni-Cr and Co-Cr non-precious dental alloys. Corrosion Science 46 (2004) 2825-2836.
• [14] Pierzynka R., Marciniak S., Klimek L.: The influence of remelting number on mechanical properties of DUCINOX alloy. Nowoczesny Technik Dentystyczny 2 (2010) 22-24 (in Polish).
• [15] Ucar Y., Aksahin Z., Kurtoglu C.: Metal Ceramic Bond After Multiple Casting of Base Metal Alloy. Journal of Prosthetic Dentistry 102 (2009) 165-171.
• [16] Joias R.M., Tango R.N., Junho de Araujo J.E., Ferreira Anzaloni Saavedra Gde S., Paes-Junior T.J., et al.: Shear bond strength of ceramic to Co-Cr alloys. J. Prosthet. Dent. 99 (2008) 54-59.
• [17] www.bego.com/ - Website of Bego Company; 15 July 2012
• [18] http://www.1dent.pl/_upload/produkt_file/147.pdf - Fact Sheet about Heraenium Na alloy, 15 July 2012
• [19] Beer K., Walczak M.: Structure and mechanical properties of modified CoCrMo alloys for use in dental prosthetics. Engineering of Biomaterials 106-108 (2011) 110-115.
• [20] Bojar Z.: Analiza morfologii i składu chemicznego węglików w odlewniczych stopach kobaltu, „Krzepnięcie Metali i Stopów", PAN - Katowice, Nr 27 (1996) 87-92 (in Polish).
• [21] Mineta S., Namba S., Yoneda T., Ueda K, Narushima T.: Carbide formation and dissolution in biomedical Co-Cr-Mo alloys with different carbon contents during solution treatment. Metallurgical and Materials Transactions A, Vol. 41A (2010) 2010-2129.
• [22] Giacchi J.V., Morando C.N., Fornaro O., Palacio H.A.: Microstructural characterization of as-cast biocompatible Co-Cr-Mo alloys. Materials Characterisation 62 (2011) 53-61.
• [23] Walczak M., Beer K., Surowska B., Borowicz J.: The issue of using remelted CoCrMo alloys in dental prosthetics. Archives of Civil and Mechanical Engineering 12 (2012) 171-177.
• [24] Opiekun Z.A.: Forming the structure and mechanical properties of high-temperature creep resisting, casting cobalt alloys. Rzeszow University of Technology (2005) 36-45 (in Polish).
• [25] Walczak M., Beer K., Surowska B., Borowicz J.: The issue of using remelted CoCrMo alloys in dental prosthetics. Archives of Civil and Mechanical Engineering 12 (2012) 171-177.
• [26] D.S. Bloom, N.J. Grant: J. Met., Trans. AIME (1954) 261-268.

Uwagi

PL

Badania naukowe realizowane w powyższej pracy zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu badawczego "Preludium" nr 2011/01/N/ST8/07774.