ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti
ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه متالورژی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۱۸ |
کد مقاله | MTL018 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | ریزساختار و سختی آلیاژهای Co-Cr-Ti در ریختهگری دندانسازی |
نام انگلیسی | Microstructure and Hardness of Co-Cr-Ti Alloys for Dental Casting |
تعداد صفحه به فارسی | ۱۴ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۵ |
کلمات کلیدی به فارسی | آلیاژهای Co-Cr-Ti ، ریزساختار ، سختی ، آلیاژهای دندانسازی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Co-Cr-Ti alloys, microstructure, hardness, dental alloys |
مرجع به فارسی | کالج متالورژی، دانشگاه زاگرب، کرواسی |
مرجع به انگلیسی | Faculty of Metallurgy University of Zagreb, Sisak, Croati |
کشور | کرواسی |
ریزساختار و سختی آلیاژهای Co-Cr-Ti در ریختهگری دندانسازی
چکیده
تاثیر اضافه نمودن تیتانیوم در ریزساختار و سختی آلیاژهای دندانسازی بر پایه as-cast Co-Cr به منظور تعیین ناحیه خصیصههای بهینه آنها مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. دوازده نمونه آلیاژهای Co-Cr-Ti با افزایشمیزان تیتانیوم (۴ to 12 at.%)، که بوسیله تکنیک ذوب قوس در اتمسفر آرگون انجام گردید، دو فاز مشابه ریزساختار بلور شاخهای را آشکار ساخت که شامل ناحیه بلور شاخهای و میان بلور شاخهای میباشد که از نظر ساختارهای کریستالی (fcc,hcp) متفاوت و تا اندازهای از نظر ترکیبات نیز با هم فرق دارند. سختی آلیاژها با در برداشتن تیتانیوم و کرومیوم به میزان قابل توجهی افزایش مییابد. آلیاژهای as-cast با میزان کمتری از تیتانیوم (نمونههای ۳ تا ۵) دارای خصیصههای نویددهندهای برای کاربردهای دندانسازی میباشند، چرا که میزان سختی آنها در تطابق مناسب با آلیاژهای دندانسازی مشابه تجاری میباشد.
کلمات کلیدی : آلیاژهای Co-Cr-Ti ، ریزساختار ، سختی ، آلیاژهای دندانسازی
ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti
مقدمه
از آنجایی که استیل ضدزنگ در ابتدا بعنوان مواد کاشتنی در جراحی در اوایل دهه ۱۹۳۰ مورد استفاده قرار گرفت، تعدادی از مواد فلزی ، نظیر آلیاژهای بر پایه کبالت ، تیتانیوم یا آلیاژهای تیتانیوم ، برای کاربردهای بیوپزشکی توسعه پیدا کرد. آنها متعلق به گروه گستردهای از بیوموادها بودند که بعنوان ابزارهای پیشرو در مبارزه جهت طولانی نمودن زندگی ، سالم تر ساختن و تکمیلتر کردن آن برای افراد بشر مورد استفاده قرار گرفتند. هر بیوموادی همانگونه که دارای مزایایی است دارای معایبی نیز میباشد و هیچ مادهای هیچوقت بهترین و بینقصترین ماده بشمار نمیرود، بلکه برای شرایط خاصی ممکن است مناسب باشد. بنابراین تحقیق و ارتقای مواد فلزی جدید با کیفیت بیشتر با داشتن خصیصههای بیوپزشکی و مکانیکی مورد نظر میباشد.
…
خوردگی، تراکم پایین، توازن مناسب خصیصههای مکانیکی و قیمت نسبتاً ارزان میباشد. با این وجود، این آلیاژها دارای توان برش کم ، مقاومت در برابر فرسایش اندک ، قابلیت ریختهگری و شکل پذیری کم میباشند.
با توجه به آلیاژهای Co-Cr و تیتانیوم متعلق به مواد فلزی اندک که نیازهای قوی ما در خصوص پایداری در برابر فساد و خوردگی و زیست پذیری را برآورده میسازند، عملکرد خوب برای آلیاژهای Co-Cr-Ti نیز همچنین میتواند مورد انتظار باشد. دادههای موجود تصدیق میکند که اضافه نمودن تیتانیوم به آلیاژ Co-Cr میتواند باعث افزایش خصیصههای مکانیکی و فیزیکی شود ، اما از طرف دیگر ، آنها نارسایی را از خود در بررسی این مقاله نشان میدهند. بنابر این هدف این تحقیق مهیا نمودن و بررسی برخی از آلیاژهای انتخابی Co-Cr-Ti بعنوان موادی بالقوه برای کاربردهای بیوپزشکی میباشد.
ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti
مواد و روشها
آلیاژهای کبالت ـ کرومیوم و تیتانیوم بوسیله ذوب عناصر (با خلوص بهتر از ۹٫۹۹%) در یک لابراتوار کوره قوس در اتمسفر آرگون تهیه شد.
نمونهها برای سه بار به منظور دستیابی به همگنی ذوب گردید. ریختهگری آنها بوسیله آند مس ساخته شده مخصوص که همچنین بعنوان قالب ریخته عمل میکرد به اجرا درآمد(شکل ۱)
نمونهها که دارای شکل استوانهای بودند (قطر حدود mm12×۷) پس از ذوب بدست آمدند. آنها در یک رزین اپوکسی روی هم قرار گرفته و در حالت فلز نگاری با تراش مرطوب بر روی ورق گریفت SiC 1200-120 و پولیش نهایی با تعلیق آب Al2O3 تهیه گشتند.قلم زنی با محلول ml HCI50،ml HNO35و ml H2O50 که C °۵۰ حرارت دیده ، یا با مواد کرولز(ml 40% HF3-1 ، ml HNO3 conc.6-2 ، ml H2O100) انجام گردید.
ریز ساختار آلیاژها بوسیله فلزنگار نوری کمی (اپتیکال متالوگرافی) و میکروسکوپ الکترونی پویشی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. نمونههای قلم زده شده بوسیله میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی x280 مشاهده شد. تصاویر نوری بوسیله دوربین دیجیتالی تهیه گردید. نمونههای انتخاب شده آلیاژ Co-Cr-Ti بوسیله پویش میکروآنالیز کننده الکترونی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti
نتایج و بحث
دوازده نمونه از آلیاژهای Co-Cr-Ti جهت آزمایش تاثیر تیتانیوم بر روی ریزساختار و سختی آلیاژهای کبالت- کرومیوم مهیا گردید. ترکیبات شیمیایی آنها با افزایش میزان تیتانیوم از ۴ at.% به ۱۲ at.% بعنوان مواردی که دارای تقریب نزدیک به آلیاژهای دندانسازی as-cast تجاری بود انتخاب گردیدند (جدول ۱).
بررسی ریزساختاری آلیاژهای as-cast Co-Cr-Ti بوسیله میکروسکوپ نوری نشان داد که تمامی نمونهها تقریبا دارای دو فاز ریزساختار بلور شاخهای معمولی میباشند. این نوع از ریزساختار را میتوان در فتوگراف ریز که معرف نمونه ۴ است مشاهده نمود (شکل ۳).
که با ترکیب Co61-Cr35-Ti4 ، نزدیک به آلیاژهای تجاری دندانسازی میباشند و شامل ناحیه بلور شاخهای (فاز تیره) و میان بلور شاخهای (فاز روشن) ، با دو نوع از محلولهای جامد Co-Cr-Ti میباشند. شکل ۴ نشان دهنده ریزساختار نمونه ۱۲ با مقدار زیاد تیتانیوم میباشد. نتایج فلزنگاری کمی (جدول ۱) معرف آن است که محتوای فازها متکی به ترکیبات آلیاژ میباشد، از اینرو درصد بلور شاخهای با میزان تیتانیوم افزایش مییابد.
ترکیبات ناحیه بلور شاخهای و میان بلور شاخهای در نمونه ۴ بوسیله روش آنالیز نقطه در EDX مشخص میگردد. نمونههای غیر قلم زنی جهت بدست آوردن میانگین درست تمرکز عناصر مورد استفاده قرار گرفت. قلم زنی شیمیایی انتخابی باعث غنیسازی یا فقر عناصر بر روی سطح نمونهها گردیده و بنابراین ، سبب نتایج مبهم فاز ترکیبات (جدول ۲) شده و در نتیجه موجب نتیجهگیری غلط گردیده است.
تاثیر دو طرز عمل متفاوت بر روی ریزساختار و سختی تمامی آلیاژهای as-cast مورد بررسی قرار گرفته است. پس از عمل گرمایی در C ° ۸۰۰ برای ۱۰ ساعت و سخت کردن در آب کلیه نمونهها مقادیر سختی خود را نشان میدهند (میانگین ۱۰%). یک عمل گرمایی دیگر در C ° ۸۰۰ برای ۱۰ ساعت به همراه سرد سازی آهسته در کوره انجام پذیرفت. در مقایسه با عمل اول ، هیچ گونه تغییر ریزساختار و سختی ملاحظه نگردید که نقش مهم شرایط خنک سازی را به هنگام انجماد آلیاژ در نظر داشته باشد و تعیین کننده ریخت شناسی دانهها باشد. بنابراین ، بعمل آوری مداوم گرمایی آلیاژهای as-cast ، بدون دگرشکلی اولیه ، نمیتواند هسته و رشد بلور را شامل شود. بطور مثال بلوری سازی مجدد و از اینرو کاهش سختی. در میان دوازده نمونه آلیاژهای as-cast Co-Cr-Ti تنها نمونههای ۳ تا ۵ دارای مقادیر سختی در توافق مناسب با آلیاژهای دندانسازی Co-Cr (مثل ویرونیت) میباشند. یعنی در حدود HV350 (Mpa).
ریختهگری دندانسازی آلیاژهای Co-Cr-Ti
نتیجهگیری
بررسیهای ریزساختار و سختی آلیاژهای as-cast Co-Cr-Ti نتیجهگیریهای زیر را سبب میشود:
فلزنگاری نوری نشان داده است که کلیه نمونههای دوازده گانه آلیاژهای as-cast Co-Cr-Ti دارای دو فاز مشابه ریزساختار انجماد بلور شاخهای میباشند که آلیاژهای مناسبی برای دندانسازی تجاری بشمار میآیند.
ترکیبات شیمیایی ناحیه بلور شاخهای و میان بلور شاخهای در نمونه Co61-Cr35-Ti4 بوسیله پویش میکروآنالیزر و روش آنالیز نقطهای بسیار نزدیک به یکدیگر میباشند.
انکسار اشعه ایکس نشان دهنده آن است که ناحیه بلور شاخهای و میان بلور شاخهای محلولهای جامد Co-Cr-Ti با نوع hep و fee ساختارهای بلوری متفاوت میباشند.
نتایج اندازهگیری سختی ، تاثیر قوی شیمی آلیاژ متفاوت را آشکار نموده بگونهای که سختی با میزان تیتانیوم و کرومیوم افزایش مییابد. در میان کلیه آلیاژهای آزمایشی ، تنها نمونههای ۳ الی ۵ با میزان کمتری از تیتانیوم دارای مقادیر سختی در مطابقت با آلیاژهای مشابه دندانسازی تجاری میباشد.