钴铬合金粉末介绍
一、概述
钴铬合金,因其具有优良的生物相容性、化学稳定性和适宜的物理性能的特点,已经被广泛应用于制作固定义齿牙冠、活动义齿支架、钢托等医疗领域。目前,义齿修复体主要的制作方法为:精密铸造、CAD/CAM以及3D打印技术。其中3D打印技术与前两种方法相比,具有定制化、效率高材料利用率高等特点,成形过程不受义齿复杂形状的影响。为此,中航翔通推出了可满足3D打印用的“齿科用激光选区熔化钴铬合金粉末”。
其预期用途为:通过3D打印激光选区熔化技术(SLM)制作金属烤瓷修复体的金属内冠、桥,金属修复体的金属全冠、桥。
二、产品性能指标
(1)粉末状态
1、 粉末球形度(圆度):90%以上颗粒的球形度(圆度)≥0.75。
2、 粉末粒度分布(看下图粒度分布曲线):D10≥12μm,D90≤65μm,D50为30±10μm。
3、 粉末流动性:≤40s/50g。
4、 粉末松装密度:≥4.0g/cm3。
5、 粉末振实密度:振实密度:≥4.5g/cm3。
6、 固相线和液相线温度:固相线1380±50℃,液相线1430±50℃。
7、化学元素成分(单位:%)
表1 主要化学成分
元素 | 钴 | 铬 | 钼 | 钨 | 硅 | 锰 |
含量 | 60.3±2 | 27±2 | 5±1 | 5±1 | 1±1 | ≤1.0 |
表2 其他残余化学成分
元素 | 铁 | 碳 | 氮 | 氧 | 氢 |
含量 | ≤0.1 | ≤0.12 | ≤0.2 | ≤0.1 | ≤0.02 |
表3 有害化学成分
元素 | 镉 | 铍 | 铅 | 镍 |
含量 | ≤0.02 | ≤0.02 | ≤0.02 | ≤0.1 |
(2)打印件状态
表面粗糙度:Ra值≤15μm。
尺寸偏差:≤±0.05mm。
翘曲变形:≤0.5mm。
硬度:≥450HV10
0.2%规定非比例延伸强度:≥500MPa。
断后伸长率:≥2%
杨氏模量:≥150GPa。
0.2%规定非比例弯曲应力:≥800MPa。
夹杂物和孔隙率:<2.8%(面积百分比)。
密度:8.5±5%g/cm3。
耐腐蚀性:≤200μg/cm2。
抗晦暗:具有抗晦暗性。
产品线胀系数:(14.3±0.5)×10-6K-1。
金瓷结合性能:≥25MPa。
三、相关资料
(1)粉末微观照片
(2)粉末粒度分布曲线
(3)粉末经循环31次后的性能研究
通过对钴铬合金粉末进行了长达31次的循环重复对比打印测试研究,粉末经多次循环打印后进行检测标明,成型件粗糙度、弯曲性能、金瓷结合性能约有变化,但均符合YYT-1702医疗行业技术标准,同时满足产品技术要求。
A)打印件表面粗糙度研究数据
B)弯曲性能的研究数据
C)金瓷结合性能的研究数据
(4)热处理推荐曲线
步骤 | 温度 | 气体环境 | 时间 |
1 | 室温-450℃ | 真空或惰性气体 | 60Min |
2 | 450℃-450℃ | 45Min |
3 | 450℃-750℃ | 45Min |
4 | 750℃-750℃ | 60Min |
5 | 750℃-600℃ | 随炉冷却 |
6 | <600℃ | 打开炉门 |
7 | <300℃ | 取出修复体 |