Effect of recasting on the useful properties CoCrMoW alloy

• Autorzy: Walczak M. , Pieniak D. , Niewczas A. M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ powtórnego przetapiania na właściwości użytkowe stopu CoCrMoW

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Recasting of the previously cast metal can change the chemical composition of the newly formed material, which ultimately could affect the properties of a dental alloy. The research used a dental alloy CoCrMoW trade name Remanium 2001. Three groups of dental alloy were prepared by mixing 50% fresh alloy to alloy remnants from previous castings. The specimens in the first casting group used 100% fresh alloy and served as control (R1). The second group consisted of equal amounts of fresh alloy and alloy remnants cast only once (R2). The third group contained 50% fresh alloy and alloy cast twice (R3). Microstructural analysis was performed and the chemical composition, XRD studies, hardness, and tribological test and the metal–ceramic bond strength was investigated according to ISO9693 standard. New material should be used in casting, and if previously casted material is used, it should be mixed with new material. The use of the recasting procedure can lower the costs of CoCrMoW castings and can be safely in dentistry.

PL

Przetapianie uprzednio odlanego metalu może spowodować zmianę składu chemicznego nowopowstałego materiału, co w końcowym efekcie może oddziaływać na właściwości użytkowestopu stomatologicznego. Do badań zastosowano stop stomatologiczny CoCrMoW o nazwie handlowej Remanium 2001.Przygotowano 3 grupy stopu stomatologicznego przez zmieszanie 50% fabrycznie nowego stopu ze stopem po poprzednim przetopieniu. Grupę pierwszą odlano w 100% z nowego fabrycznie stopu jako grupę kontrolną (R1). Grupa druga (R2) została odlana z mieszaniny jednakowych ilości nowegostopu oraz stopu odlanego tylko raz. Grupa trzecia (R3) zawierała 50% świeżego stopu oraz stopu odlanego 2 razy.Wykonano analizę mikrostrukturalną oraz składu chemicznego, badania XRD, pomiary twardości, badania tribologiczne oraz badania przyczepności wg ISO 9693.Wykazano, że w odlewaniu należy używać nowego materiału a w przypadku wykorzystania materiału wcześniej używanego należy go wymieszać z materiałem nowym.Wykorzystanie procedury przetapiania może obniżyć koszty odlewów CoCrMoW oraz może być bezpieczne w stomatologii.

Słowa kluczowe

EN

cobalt alloys; durability of prosthetic devices; recasting

PL

stopy kobaltu; trwałość aparatów protetycznych; powtórne przetapianie

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 2
• Strony: 330--336
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Walczak M.

• Department of Materials Science Lublin Universityof Technology ul. Nadbystrzycka 36, 20-618 Lublin, Poland

autor

Pieniak D.

• Applied Mechanics Section Department of Fire Fighting Technique Faculty of Fire Safety Engineering Main School of Fire Service ul. Słowackiego 52/54, 01-629 Warsaw, Poland

autor

Niewczas A. M.

• Department of Conservative Dentistry with Endodontics Medical University of Lublin ul. Karmelicka 7, 20-080 Lublin, Poland

Bibliografia

• 1. Al–Ali AA, Evaluation of Macrohardness of Recasted Cobalt–Chromium Alloy. Al–Rafidain Dental Journal 2007; 7(1): 111–117.
• 2. Al-Hiyasa AS, Darmani H. The effects of recasting on the cytotoxicity of base metal alloys. The Journal of Prosthetic Dentistry 2005; 93: 158–163.
• 3. Balagna C, Spriano S, Faga MG. Characterization of Co–Cr–Mo alloys after a thermal treatment for high wear resistance. Materials Science and Engineering C 2012; 32: 1868–1877.
• 4. Bauer J, Cella S, Pinto MM, Costa JF, Reis A, Loguercio AD. The use of recycled metal in dentistry: Evaluation of mechanical properties of titanium waste recasting. Resources, Conservation and Recycling 2010; 54: 1312-1316.
• 5. Beer K, Walczak M, Surowska B, Borowicz J. Wpływ powtórnego przetapiania na właściwości mechaniczne i mikrostrukturę odlewniczego stopu kobaltu. Inżynieria Materiałowa 2012; 5: 473-476.
• 6. Horasawa N, Marek M. The effect of recasting on corrosion of a silver-palladium alloy, „Dental Materials” 2004; 20: 352-357.
• 7. Iijima D, Yoneyama T, Doi H, Hamanaka H, Kurosaki N. Wear properties of Ti and Ti–6Al–7Nb castings for dental prostheses. Biomaterials 2003; 24: 1519–1524.
• 8. Karaali A, Mirouh K, Hamamda S, Guiraldenq P. Microstructural study of tungsten influence on Co–Cr alloys. Materials Science and Engineering A 2005; 390: 255–259.
• 9. Marciniak J, Kaczmarek M, Ziembowicz A. Biomaterials in stomatology. Editiorial Office of Silesian University of Technology, Gliwice 2008 (in Polish).
• 10. 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, 2010; 41 (8): 2129-2138.
• 11. Ozyegin LS, Tuncer R, Avci E. Hardness, Behavior and Metal Surface Evaluation of Recasting Non-Precious Dental Alloys. Key Engineering Materials 2007; 330-332: 1425-1428.
• 12. Palaskar J, Nadgir DV, Shah I. Effect of Recasting of Nickel: Chromium Alloy on its Castability. The Journal of Indian Prosthodontic Society 2010; 10 (3): 160–164.
• 13. Peraire M, Martinez-Gomis J, Anglada JM, Bizar J, Salsench J, Gil FJ. Effects of Recasting on the Chemical Composition, Microstructure, Microhardness, and Ion Release of 3 Dental Casting Alloys and Titanium. The International Journal of Prosthodontics 2007; 20: 286-288.
• 14. Podrez-Radziszewska M, Haimann K, Dudziński W, Morawska-Sołtysik M. Characteristic of intermetallic phases in cast dental CoCrMo alloy. Archives of Foundry Engineering 2010; 3: 51-56.
• 15. Ramírez Vidaurri LE, Castro Román M, Herrera Trejo M, García López CV, Almanza Casas E. Cooling rate and carbon content effect on the fraction of secondary phases precipitate in as-cast microstructure of ASTM F75 alloy. Journal of Materials Processing Technology 2009; 209: 1681-1687.
• 16. Ramírez LE, Castro M, Méndez M, Lacaze J, Herrrera M, Lesoult G. Precipitation path of secondary phases during solidification of the CoCrMoC alloy. Scripta Materialia 2002; 47: 811-816.
• 17. Reisbick MH, Brantley WA. Mechanical property and microstructural variations for recast low-gold alloy. The International Journal of Prosthodontics 1995; 8 (4): 346-350.
• 18. Rieker CB, Schön R, Köttig P. Development and Validation of a Second-Generation Metal-on-Metal Bearing. Laboratory Studies and Analysis of Retrievals. The Journal of Arthroplasty 2004; 8: 5-11.
• 19. Ucar Y, Aksahin Z, Kurtoglu C. Metal ceramic bond after multiple casting of base metal alloy. The Journal of Prosthetic Dentistry 2009; 102: 165-171.
• 20. Walczak M, Beer K, Surowska B, Borowicz J. The issue of using remelted CoCrMo alloys in dental prosthetics. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2012; 12: 171-177.
• 21. Walczak M, Bieniaś J, Surowska B, Multilayered system titanium – sol-gel coating – dental porcelain in dental prosthetics applications, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2006; 3 (31): 35-40.
• 22. Yan Y, Neville A, Dowson D. Tribo-corrosion properties of cobalt-based medical implantalloys in simulated biological environments. Wear 2007; 263; 1105–1111.
• 23. Yan Y, Neville A, Dowson D, Williams S. Tribocorrosion in implants—assessing high carbon and low carbon Co–Cr–Mo alloys by in situ electrochemical measurements. Tribology International. 2006; 39: 1509–1517.
• 24. Yavuz T, Acar A, Akman S, Ozturk AN. Effect of Surface Treatment on Elemental Composition of Recast NiCr Alloy. Materials Sciences and Applications 2012; 3: 163-167.
• 25. PN-EN ISO 9693:2002, Metal-ceramic dental restorative systems.
• 26. PN-EN ISO 10271:2012. Dentistry– Corrosion test methods for metallic materials.
• 27. www.dentaurum.de - Website of Dentaurum Company; 29 July 2013.