Таблица 3.3.2 Механические свойства сплавов с высоким содержанием золота.

Другие свойства.

Поскольку легирующие элементы легко образуют твердые растворы с золотом, различие в таких сплавах между показателями ликвидуса и солидуса незначительное. Это облегчает литье и обеспечивает требуемую гомогенность сплавов. Добавление платины и палладия приводит к большой разнице между ликвидусом и солидусом. Чем больше эта разница, тем выше неоднородность при отвердевании сплава, поэтому гомогенизирующий отжиг более подходит для золотых сплавов III и IV типов.

Благодаря низкой температуре литья усадка при отливке (-1,4%) легко компенсируется применением формовочного материала на гипсовой связке.

Низкие показатели твердости по Виккерсу (VHNЧТВ) облегчают полирование этих сплавов до получения гладкой поверхности, хотя в случае термообрабатываемых сплавов полирование лучше выполнять непосредственно после отливки.

В целом, можно заключить, что применение этих сплавов не представляет большой проблемы для зубного техника, и у него имеются все возможности для изготовления литых зубных протезов высокого качества. Они обладают высокой биосовместимостью, устойчивостью к коррозии и потускнению.

Влияние такого процесса упрочнения на свойства сплавов отражено в Таблице 3.3.2. Добавление меди в комбинации с термообработкой может дать десятикратное увеличение предела текучести. Для сплавов III и IV типа упрочняющая термообработка имеет большое значение. Однако, цена такому упрочнению — снижение ковкости сплава, что выражается более низким процентом удлинения при разрыве. Таким образом, чрезмерный изгиб сплава может привести к тому, что он сломается, это может случиться при изготовлении плеча кламмера частичного зубного протеза из золотосодержащего сплава IV типа.

Для некоторых сплавов процесс упрочнения заключается в медленном, а не резком охлаждении сплава сразу после отливки. Этот технологический прием широко известен под названием самоупрочнения. Недостаток данного способа упрочнения в том, что его труднее контролировать, чем метод, заключающийся в предварительном гомогенизирующем отжиге с последующей упрочняющей термообработкой. Важно, чтобы врач-стоматолог оговаривал с зубным техником способ термообработки для упрочнения сплава, если для изготовления протеза выбраны золотые сплавы III и IV типов. Если в работе использован самоупрочняющийся сплав, необходимо проследить, чтобы он медленно остывал, а не подвергался резкому охлаждению.

Пррмененне.

Показания к применению сплавов определяются их механическими свойствами:.

Сплавы I типа.

Рекомендуются для изготовления одноповерхностных вкладок. Поскольку они относительно мягкие и легко деформируются, необходимо обеспечить им соответствующую опору-поддержку для предотвращения деформирования под воздействием жевательной нагрузки. Низкий предел текучести этих сплавов обеспечивает легкую полировку краев вкладки. Благодаря высокой пластичности они менее подвержены отколам.

Сплавы II типа.

Из сплавов этого типа можно изготавливать большинство видов вкладок. В тоже время, истонченные участки вкладок могут деформироваться.

Сплавы III типа.

Сплавы этой группы используются для изготовления всех видов вкладок, накладок, искусственных коронок, небольших по протяженности мостовидных протезов и литых штифтов, благодаря их большей прочности по сравнению со сплавами I и II типов. Однако они труднее поддаются полированию и могут ломаться при больших усилиях в процессе этой обработки.

Сплавы IV типа.

Эти сплавы используются для литых штифтов и создания искусственной литой культи под коронку, для всех видов мостовидных и частичных зубных протезов, особенно для изготовления плеч кламмеров. Изгиб плечей кламмеров можно регулировать непосредственно после отливки, а затем подвергнуть их термообработке. Низкий модуль упругости и высокий предел текучести золотого сплава обеспечивают высокую степень гибкости плеча кламмера, что позволяет использовать их во всевозможных конфигурациях без риска вызвать постоянную деформацию. Эти сплавы нельзя полировать в полностью охлажденном состоянии, поэтому они не годятся для изготовления вкладок.

Сплавы со средним и низким содержанием золота.

Стремительный рост цен на благородные металлы в 70-х годах XX века привел к разработке и производству множества новых сплавов с уменьшенным содержанием золота. Составы некоторых из коммерческих образцов приведены в Таблице 3.3.3.

Некоторые из этих сплавов можно классифицировать как сплавы со средним содержанием золота (от 40% до 60%). Эти сплавы были представлены в начале 70-х и приобрели большую популярность. Содержание в них палладия и серебра увеличено для компенсации пониженного содержания золота, а содержание меди находилось в диапазоне 10-15%. Палладий добавляется для противодействия склонности серебра к потускнению.

Палладий, серебро и медь легко образуют твердые растворы замещения с золотом, давая однофазную структуру во всем диапазоне соотношений. Присутствие меди позволяет осуществить упорядоченное упрочнение, подобно золотым сплавам III и IV типов.

Существует также некоторое количество сплавов с низким содержанием золота (от 10 до 20%). Другие элементы сплава — это серебро (40 — 60%) и палладий (до 40%), и потому их можно назвать серебряно-палладиевыми (Ag-Pd) сплавами, но мы оставим этот термин для обозначения сплавов с незначительным содержанием золота ( 2%) или совсем не содержащих золота.

Из-за низкого содержания золота эти сплавы по цвету напоминают сталь. Они менее привлекательны для пациентов, предпочитающих яркий цвет золотых сплавов. Чтобы преодолеть такой недостаток сплавов с низким содержанием золота, созданы сплавы с высоким содержанием индия, при этом медь в них отсутствует. Эти сплавы имеют двухфазную структуру, состоящую из гранецентрированной кубической (ГЦК) матрицы с островками объемноцентрированной кубической (ОЦК) фазы благодаря высокому содержанию индия. Матричная фаза — это по существу твердый раствор серебра-золота (Ag — Au) с незначительными добавками палладия, индия и цинка. Фаза ОЦК состоит из палладия — индия (Pd — In) с существенным количеством золота, серебра и цинка, придающим сплавужелтый цвет. Таким образом, цвет, как оказывается, имеет большее отношение к содержанию индия в сплаве, чем к отсутствию в нем меди.

Свойства и применение.

Некоторые свойства этих сплавов сравниваются в Таблице 3.3.4. Сплавы со средним содержанием золота рекомендуются для того же применения, что и золотосодержащие сплавы III и IV типов. Их показатель ковкости ниже, чем у сплавов IV типа, а высокий предел текучести затрудняет их полирование. Существует даже опасность их разлома при полировании из-за включения в структуру сплава участков, где степень упрочнения оказалась ограниченной, а ковкость пониженной. Однако эти сплавы очень хорошо подходят для изготовления протяженных протезов и могут использоваться для протезов с опорой на имплантаты, литых штифтов и основ под коронку.

Сплавы с низким содержанием золота обладают.

более слабыми механическими свойствами, чем сплавы со средним содержанием, и рекомендуются в качестве альтернативы сплавам золота III и IV типов. СЬ нако стальной цвет сплавов снижает на них спрос пациентов. Эти сплавы часто применяются для изготовления литых штифтов и основ, где стальной цвет сплава не мешает, поскольку отливка покрывается другим материалом.

Исключение из состава меди и добавление индия позволяет создать сплавы со свойствами, аналогичными золотосодержащим сплавам IV типа желтого цвета, что является их преимуществом. Однако, рвврыв между значениями солидуса и ликвидуса у них больше, что приводит к получению менее однородной структуры, а температура плавления при этом значительно выше, что в значительной мере затрудняет процесс литья.

Хотя, в целом, сплавы со средним содержанием золота являются подходящей альтернативой золотосодержащим сплавам IV типа, но их свойства нестабильны и изменяются от сплава к сплаву, что отличает их от всех четырех типов сплавов с высоким содержанием золота (Таблица 3.3.4).

Биосовместимость этих сплавов высокая, ксррозия не представляет проблемы даже для двухфазных, не содержащих меди, сплавов с низким содержанием золота.

Врач-стоматолог должен тщательно изучить свойства каждого сплава и, если это необходимо, обратиться за советом к производителю или в зуботехническую лабораторию, чтобы установить пригодности сплава для конкретного клинического применения.

Серебряно-палладиевые сплавы.

Как указывает их название, Ag — Pd сплавы содержат преобладающее количество серебра и палладия. Палладий улучшает стойкость сплава к коррозии и способствует предотвращению потускнения, что обычно связано с наличием серебра. Эти сплавы были представлены в 60-х годах в качестве альтернативы сплавам с высоким содержанием золота, и их обычно называют «белым золотом».

Состав и свойства некоторых сплавов после процесса упрочняющей термообработки представлены в Таблице 3.3.5. Хотя у этих сплавов присутствует некоторый элемент самоупрочнения при медленном охлаждении, их свойства ниже по сравнению со сплавами, процесс термообработки которых ведется при тщательном контроле.

В таблице 3.3.5 обращают на себя внимание два аспекта. Первый — это широкий диапазон свойств различных сплавов, что опять выводит на первый план необходимость тщательного выбора сплава для протезирования. Низкая прочность, твердость и высокая пластичность одного из представленных сплавов (Palliag W) позволяют рекомендовать этот сплав только для изготовления вкладок, подверженных малым нагрузкам. Другой сплав с похожим составом (Maticco 25) обладает высочайшими механическими свойствами, и, будучи, сравним с золотыми сплавами III типа, может применяться для изготовления коронок, небольших по протяженности мостовидных протезов, штифтов и культевых вкладок под коронку. Однако сплавы с уменьшенным содержанием серебра и повышенным содержанием палладия обладают свойствами, аналогичными золотым сплавам IV типа. Тем не менее, их применение для изготовления протяженных протезов вообще противопоказано. Возможно это связано с высокой температурой плавления таких сплавов, что и является второй характерной особенностью данных материалов. Высокие температуры плавления сплавов связаны с применением формовочных материалов на фосфатном связующем и требуют применения технологии высокотемпературного литья. Следует подчеркнуть, что точное литье при высоких температурах, и это хорошо известно, представляет большие трудности для зубного техника.

Сплавы обладают тенденцией к быстрому затвердеванию, что осложняет дополнительную подгонку и любую другую обработку. Хотя они и обладают высокой биосовместимостью, все же эти сплавы тускнеют. И вследствие указанных недостатков эта группа сплавов получила меньшее распространение по сравнению со сплавами со средним и низким содержанием золота.