3.2. Hoàn thiện công nghệ và đánh giá
Đã chế tạo tới sản phẩm nha khoa phục vụ kỹ thuật phục hình răng ở Labô Kiên, Linh Đàm. ở đây, các mẻ hoàn thiện đều theo công nghệ luyện ở nhiệt độ cao, lắng hạ nhiệt và đúc trong khuôn kim loại Φ8 và 10mm. Các thỏi đạt đều sáng, đẹp sau nhiệt luyện trong dòng nước lạnh.
Bảng 6, Kết quả hoàn thiện công nghệ
Kết quả các mẻ thực nghiệm hoàn thiện cho ở bảng 6. Thành phần hoá học hợp kim cho ở bảng 7. Bảng 6 cho thấy nhiệt độ chảy của hợp kim thấp, chỉ khoảng 1400°C. Từ những kim loại có nhiệt độ nóng chảy rất cao, nếu tạo được hợp kim có thành phần kiểu cùng tình thì nhiệt độ chảy giảm đáng kể. Điều này phù hợp với cơ sở lý luận đã được xác lập ở các công trình [5,6] .
| TT | Mẻ | Ni | Cr | Mo | Ti | Al | Si | Cu |
| 1 | M24 | 75,24 | 13,10 | 4,10 | 3,45 | – | – | – |
| 2 | M25 | 75,80 | 12,90 | 4,00 | 3,40 | – | – | – |
| 3 | M26 | 76,69 | 13,70 | 3,92 | 4,28 | – | – | – |
| 4 | M27 | 77,12 | 15,10 | 4,00 | 3,78 | – | – | – |
| 5 | M31 | 76,18 | 15,16 | 4,45 | 4,21 | – | – | – |
| 6 | M43 | 74,00 | 16,00 | 4,00 | 4,00 | 1,00 | – | 1,00 |
Bảng 7, Thành phần hoá học các mẻ luyện đặc trưng (%)
Bảng 7 cho thấy thành phần hoá học của hợp kim theo kết quả phân tích EDS. Trên máy Hitachi crôm và môlypđen ở một số mẫu còn quá lớn, còn niken thì lại thấp so với tính toán cân bằng liệu, nhưng phân tích trên máy của COMFA thì xác nhận là đạt. Với hợp kim hàm lượng Ni và Ti thấp thì cần bổ xung thêm Cu và Al như mẫu M43, đạt chất lượng tốt với thành phần như sau: 74,00%Ni; 16,00%Cr; 4,00%Mo; 4,00%Ti; 1,00%Cu;1,00%Al. Bề mặt một số thỏi sản phẩm ghồ ghề, có lỗ rỗ khí và màu xám tối. Những khuyết tật này có thể hình thành do đúc ở nhiệt độ cao và khuấy đảo mạnh đã đưa khí vào hợp kim. ở một số mẫu hàm lượng Mo, Ti cao, thấp.
Môolypđen và titan là những nguyên tố có ái lực lớn với ôxy nên đã bị ôxy hoá bề mặt, tạo xám, ở đây còn có thể do luyện- đúc từ các hợp kim sạch khi khuấy đảo dễ bị ôxy hoá. Mẫu M43 bề mặt bảo đảm nhẵn, bóng và sáng trắng, ở đây có thể do công nghệ luyện-đúc hợp kim NiCrMoTi từ kim loại sạch và ít Ti, đồng thời có thêm Cu và Al. Ngoài ra còn có thể do thành phần Ni cao (>73%). Để hoàn thiện công nghệ và lặp lại kết quả đã đạt được đã đúc các mẻ M51, M52, M53 và cho bề mặt nhẵn, sáng, trắng. Labô KTPHR Kiên, Linh Đàm đã thử đúc cốt cầu răng sứ; sứ bọc bám chắc, bề mặt sáng.
Hình 5, 6 và 7
Tổ chức của hợp kim của các mẫu đặc trưng cho trên các hình (5-7). Hình (5-7) cho thấy nền hợp kim nha khoa Ni- Cr-Mo-Ti là austenit, có xen lẫn liên kim NiCr. Tinh thể hợp kim hình vẩy cá và nhánh cây nhỏ mịn đều trên toàn bề mặt thỏi đúc. Kết quả này tương đương với tổ chức hợp kim mác Talladium CE 0197 [3].
Kết quả phân tích EDS và kết quả phân tích quang phổ trên máy PMI-Master Plus là rất phù hợp đối với trong thân hạt, còn tại các vùng biên hạt thì lượng niken và môlypđen cao hơn (>75%Ni và >5%Mo). Cơ tính hợp kim cho ở bảng 8.
Bảng 8. Cơ tính của hợp kim
Giá trị giới hạn bền kéo đo được thấp so với chờ đợi (>600MPa) là do gia công tạo mẫu chưa chuẩn xác, cũng như chưa đúng kích thước tiêu chuẩn như đầu kẹp quá ngắn.
Ngoài ra có thể do mẫu có khuyết tật thỏi đúc, điều này cho thấy ở mặt đứt của mẫu.
4. KẾT LUẬN
Hợp kim nha khoa hệ Ni-Cr-Mo-Ti được chế tạo có hàm lượng khoảng 76%Ni, 14%Cr, 5%Mo, 4%Ti và vi lượng các nguyên tố Al, Cu. Hợp kim nha khoa Ni-Cr-Mo-Ti có nhiệt độ nóng chảy và đúc khoảng gần 1400°C.
Công nghệ đúc thỏi hợp kim là rót vào khuôn thép chịu nhiệt Ni-Cr-Mo-Ti ở nhiệt độ <1400°C là thích hợp, có thể đúc theo công nghệ áp lực thấp. Nền hợp kim nha khoa Ni-Cr-Mo-Ti là austenit có xen lẫn liên kim NiCr. Tinh thể hợp kim 76%Ni, 14%Cr, 5%Mo, 4%Ti có hình vẩy cá và nhánh cây nhỏ mịn đều trên toàn bộ bề mặt thỏi đúc.
Các hợp kim chứa trên 75%Ni và trên 14%Cr đạt cấu trúc austenit hạt mịn có thể sử dụng để gia công kim hoàn, để chế tạo ra các bộ cầu răng sứ, hàm khung và nẹp gá hàm răng. Giới hạn bền kéo của thỏi đúc đạt trên 400 MPa, độ cứng HB đạt 252 Bề mặt mẫu có mầu trắng sáng.
[symple_box color=”yellow” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]
Tài liệu trích dẫn
- To Duy Phuong, Pham Duc Thang, Proceedings of 14th APCCC. Shanghai, China 22-26, October, 2006, CD pages
- Tô Duy Phương, ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến cấu trúc và màu bề mặt của hợp kim nha khoa NiCrMoTi, T.c. Kim loại, số 18, tháng 6, 2008, 28-32
- Riccardo Illic, Talladium Tilite Alloy casting instructions, 20135 Milano, Italy 2000
- ANSI/ADA, CERTIFIED American Dental Association, Spec. No 1 for Ni dental alloy
- Atsumi Ohno, Solidification, Springer Verlag, New York 1987
- Tô Duy Phương, Báo cáo Tổng kết đề tài “Nghiên cứu chế tạo hợp kim NiCrMoTi làm vật liệu chấn thương chỉnh hình nha khoa”, Viện KH Vật liệu, 2005.
[/symple_box][symple_clear_floats]
