[发明专利]含钛的钴铬合金及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及合金技术领域，尤其是涉及一种含钛的钴铬合金及其制备方法和应用。含钛的钴铬合金，其按重量百分比计含有：Cr 23.0～30.0％，Mo 5.0～8.0％，Ti 1.5～3.5％，Mn 0～1.0％，Si 0～2.0％，Cu 2.0～4.0％，其余为Co。本发明的合金的抗拉强度可达828MPa，屈服强度可达632MPa，延伸率可达8％～15％，维氏硬度可达HV 270～330，铸造收缩率为1.5％～2.0％，并且与瓷具有相适宜的热膨胀系数，可用于制作义齿活动修复支架以及烤瓷基底冠等。

技术领域

本发明涉及合金技术领域，尤其是涉及一种含钛的钴铬合金及其制备方法和应用。

背景技术

齿科铸造合金在口腔修复中应用广泛，主要用于人工牙的铸造基托支架、铸造冠桥、附着体义齿支架、卡环、套筒冠义齿的内冠和外冠等，包括固定局部义齿和可摘局部义齿，是目前应用最广泛的口腔修复技术。齿科合金修复体采用金属基体与烤瓷表面相结合的方法，在恢复患者良好的咀嚼功能的同时，兼具金属的强度及陶瓷的美观，并具有优异的耐腐蚀性和耐磨性。

目前，齿科铸造合金的种类繁多，市面上约有500余种，我国使用最为广泛的有钴铬合金、镍铬合金、纯钛及钛合金等。其中，纯钛Ti具有极好的生物相容性及耐腐蚀性能，密度低佩戴较为舒适，但纯钛制嵌体、全冠、支架等价格高昂，铸造条件苛刻，铸态成功率低，使用设备昂贵，耗材成本高。而市面现有的钛合金中，大部分钛合金并不是真正的钛基合金，而是主要成分为镍、铬及少量钛(4～6％)的镍基合金，因其含有镍元素，长期佩戴后可引起部分患者的过敏反应，以及形成牙龈黑线等问题。

医学使用较多的Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Fe、Ti-6Al-7Nb等合金，含有对人体有影响的元素铝，且上述合金的弹性模量均高出人体硬组织5倍以上，造成人体机械不适性。

第三代医用钛合金以Ti-Zr-Mo系、Ti-Zr-Ta-Nb系合金为主，不含铝，其抗拉强度、屈服强度、硬度接近于Ti-6Al-4V，基本满足牙科修复应用需求，但硬度与牙体组织相比，依然相差较大，义齿耐磨性差且使用寿命短。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供含钛的钴铬合金，以解决现有技术中存在的无法兼顾生物相容性、耐腐蚀性、硬度及金瓷结合强度等技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种含钛的钴铬合金的制备方法，制备条件简单，操作方便，适宜大规模生产。

本发明的第三目的在于提供上述含钛的钴铬合金在义齿活动修复支架以及烤瓷基底冠等中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

含钛的钴铬合金，其按重量百分比计含有：Cr 23.0～30.0％，Mo 5.0～8.0％，Ti1.5～3.5％，Mn 0～1.0％，Si 0～2.0％，Cu 2.0～4.0％，其余为Co。

本发明的含钛的钴铬合金，采用贱金属，价格相对低廉，且不含镍、铍、铝等元素，硬度、强度、耐磨性及金瓷结合强度均可达到义齿修复要求。同时在钴铬合金中添加钛Ti，进一步提高合金生物相容性、强度及耐蚀性，并且具有良好的金瓷结合力、良好的铸造性能及耐高温烧烤性能。

本发明的含钛的钴铬金属在加工过程中，存在不可避免的杂质，符合使用标准，在本发明及各实施例中不再赘述。

本发明的合金的抗拉强度可达828MPa，屈服强度可达632MPa，延伸率可达8％～15％，维氏硬度可达HV 270～330，铸造收缩率为1.5％～2.0％。

在本发明一具体实施方式中，所述合金包括Co-Cr-Mo面心立方固溶体基体，以及在基体中分散的第二相。