ВВЕДЕНИЕ.
Большинство из нас знакомы с нержавеющей сталью в виде широко используемых разнообразных изделий как бытового, так и промышленного назначения. Нержавеющая сталь применяется также в медицине, в том числе и в стоматологии, например, для изготовления различных инструментов, лезвий скальпеля, пинцетов, ортодонтических проволок, базисов зубных протезов и кламмеров частичных протезов, эндодонтических штифтов и т.д. Материал в основном подвергается тяжелой обработке для придания ему желаемой формы, поэтому он называется ковким сплавом.
Ковкий сплав отличается от многих других литейных сплавов, применяемых для изготовления коронок и мостовидных протезов, тем, что это литейный сплав, сформированный в результате механической обработки, такой как прокатка, прессование или волочение для придания новой желаемой формы. Выполняемую при низких температурах механическую обработку называют холодной обработкой, при которой металл одновременно принимает нужную форму и упрочняется (Рис. 3.7.1). Если обработка выполняется при высоких температурах, она называется горячей обработкой или термической обработкой (термообработкой), и обычно она заключается в придании формы материалу без его упрочнения. Никакого упрочнения не происходит потому, что металл непрерывно перекристаллизовывается и количество деформаций, которое может произойти, практически не ограниченно.
Помимо нержавеющей стали в ковкой форме выпускаются многие сплавы, такие как золотые сплавы для штифтов и кламмеров зубных протезов, никельтитановые сплавы для ортодонтических проволок и эндодонтических инструментов, а также кобальтхром-никелевые сплавы для кламмеров зубных протезов и ортодонтических проволок. Однако, в этой главе подробно будет рассматриваться только нержавеющая сталь.
Сталь выпускается в широком ассортименте разнообразного состава, каждая обладает довольно специфичными свойствами, которые придаются ей в соответствии с условиями применения. Одним из таких свойств, определяющих большой спрос на этот вид материала, является его способность изменять свойства в широком диапазоне при незначительных изменениях состава. Сравнение основных характеристик стали с другими материалами приведено в Таблице 3.7.1. Различные виды стальной проволоки имеют высокие показатели прочности, которые не достижимы для других материалов.
До появления нержавеющей стали в стоматологии (в основном, в начале 30-х годов), единственным металлом, который, как предполагали, мог противостоять коррозии в среде полости рта, было золото. Нержавеющая сталь обладает высокой прочностью на разрыв, и применяется для изготовления пружин в съемных ортодонтических аппаратах. Она также применяется в несъемных аппаратах для изготовления колец, брекетов и ортодонтических дуг. В целом, практически все детали несъемных аппаратов, применяемых в ортодонтии, могут быть сконструированы из нержавеющей стали.
Ортодонтическая проволока изготавливается из материала, известного как аустенитная нержавеющая сталь. Эта — сталь, легко формирующаяся в проволоку путем прокатки и последующей протяжки. При этом зерна металла вытягиваются в длинные волокнистые структуры, проходящие вдоль проволоки.
Материал, используемый для изготовления ортодонтической проволоки, известен как стабилизированная аустенитная нержавеющая сталь. Ниже приводится более подробное описание всех этапов получения этого материала, начиная от исходного, железа, и заканчивая превращением его в конечный продукт. Попутно в этой главе будут представлены различные виды стали и рассмотрены особенности их применения.
Рис. 3.7 .1 . Влияние холодной обработки на механические свойства металла. Обратите внимание на снижение ковкости (-•) при одновременном повышении предела текучести
Таблица 3.7.1 Сравнение показателей прочности или предела текучести стали с другими материалами
Железо является аллотропическим материалом, т.е. при нагреве в твердом состоянии оно проходит через два фазовых превращения. При комнатной температуре чистое железо имеет объемно-центрированную кубическую структуру (КОЦ) кристаллической решетки, известную как