|
［摘要］ 目的：本实验目的在于研究不同包埋方法铸造的纯钛铸件的成孔性是否影响其力学性能。 方法：采用三种不同的铸模包埋方法，离心铸造商业纯钦，经 X探伤，计算机图象分析，金相照片，显微硬度及力学测试。结果：结果表明①一次包埋法铸件气孔明显少于两次包埋法；②铸件内较大气孔严重影响力学性能； 结论：包埋料和铸型形状与铸件气孔有密切关系。建议铸钛义齿，常规作 X探伤检查。
［关键词］ 铸钛； 包埋； 成孔性； 力学性能
由于钛具有其它非贵金属牙用合金材料不可比拟的生物相容性和力学性质，受到了口腔修复学界的重视［1］。但是，钛熔点高，(1680±10℃)，熔融钛液粘滞度大，比重轻(4．5g／cm3)，又是凝壳铸造，极易形成铸件内孔隙和浇注不全，直接影响其力学性能，以致修复失败。因此，本文就不同包埋方法所致气孔率，力学性能作一探讨。
材料和方法
1．试件蜡型。机床精加工不锈钢制得试件蜡型阴摸，熔化嵌体蜡注人，以形成棒状和哑铃状两种试件（图1）。
2. 三种不同的包埋方法：
① 两次包埋法：方法 A：蜡型经脱脂后采用锆英石包埋料(由洛阳涧西通用机械厂提供)按厂家提供的水粉比调拌，作内包埋，稍干，再用该厂提供的磷酸盐包埋料作无圈式外包埋哑铃状蜡试件3个。方法 B： 同样采用上述锆英石包埋料作内层包埋，外层则选用另一种贺利氏磷酸盐包埋料(贺利氏一古莎公司提供)，包埋三个哑铃状式件。
图1 试件规格
②一次包埋法：方法 C：采用上述的锆英石包埋料，一次性全层包埋6根棒状蜡型。
3. 铸圈经焙烧、烘烤，冷模后，用 LZ—2型齿科铸钛机(洛阳涧西通用机械厂)铸造商业纯钛 TA2型(宝鸡有色金属加工厂) 钛锭。冷水急冷，去除包埋料，铸件经笔式喷沙机(德国)喷沙后，切除铸道待测。
4. 钛铸件置于牙科 X光机下，以65KV，8mA剂量， 70cm间距作 X光摄片。使用 VICOM～VlE数字图象处理系统测定钛铸件气孔率。X光探伤片经 Sony摄象机摄象，与 X～Y轴标尺同时输入计算机和图象监视器，经负象二值化处理后，进行图象分割、封闭(图2)。将气孔面积与图象视场面积相比视为宏观气孔率。
图2 X探伤照片
5. 采用 AG—10T电子万能测试机(日本)测试所有试件的抗拉强度，延伸率。加载：5KN，速率： 2mm／min。测得数据经沙氏软件包作方差分析。
6. 将方法 C制得的捧状试件用热塑性材料(丹麦)镶样，金钢石喷雾抛光。置于 MEF-3A金相显微镜(西德)下放大80-160倍观察微孔；经酸蚀后，用 HMlS-全自动硬度仪(上海第二光学仪器厂)从表面到铸件中心以一定间距测量显微硬度 HV值，载荷 50g，保压 15秒。
结 果
1. X探伤照片如图2，从右到左，第 l到第3根为方法 A所得，第4到第6根为方法 B所得，第7至第12根为方法 C所得。方法 A第三根试件清晰可见中上部有一大气孔，方法 B都有较严重孔隙，其分布有向心趋向，都位于铸件狭窄部。方法 C未见气孔．气孔率如表 l
表l 钛铸件宏观气孔率(％)
试件号
气孔率 |
A |
B |
C |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 7 |
8 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
| 0 |
0 |
4.41 |
4.95 |
2.25 |
7.89 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
方法 C棒状试件的两个断面金相磨片，取若干视场，覆盖全断面，仅发现5个微孔，3个开口孔，2个闭口孔，孔径从23 μm至152μm不等(图3，图4)
图3 开口孔(下)×80
图4 闭口孔(下)×160
2. 力学测试如表2
表2 钛铸件力学性质
| 包埋方法 |
|
抗拉强度(Mpa) |
延伸率(％) |
| |
|
x |
s |
x |
s |
| 二层包埋法 |
A |
483.280 |
109.431 |
5.170 |
2.310 |
| |
B |
388.890 |
59.270 |
2.80 |
0.360 |
| 一层包埋法 |
C |
549.261 |
9.950 |
5.320 |
0.750 |
单因素方差分析，抗拉强度： A、 B、 C组之间有显著性差异(P＜0．05)， A和 B组之间， A和 C组之间无显著性差异(P＞0．05)，一次包埋法(C)与二次包埋法(A、 B)之间有显著性差异(P＜0．05) ；延伸率：组间无显著差异(P＞0．05)
责任编辑：姚红祥 |