РОЗДІЛ 2.
ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Матеріали та методи лабораторно-експериментальних досліджень
2.1.1. Характеристика дослідних зразків сплавів металів. З метою вирішення поставлених завдань проведені експериментальні дослідження двох зуботехнічних сплавів, які застосовуються для виготовлення незнімних суцільнолитих конструкцій зубних протезів [16]. Усі стандартизовані сплави металів умовно розподілені на дві групи, паспортні характеристики яких служать контролем.
Деякі складові та технічні характеристики зуботехнічних сплавів, використаних для експериментальних досліджень, представлені в таблицях 2.1.1.1 і 2.1.1.2.
Таблиця 2.1.1.1
Хімічний склад досліджуваних сплавів контрольних груп
Групи спла-вівНазва сплавуХімічний склад, %CrCoNiAlMoFeSiMnSClІ
групаRemanium GM 70032,061,2--5,0-0,70,70,4-ІІ групаRemanium CSe26,0-61,0-11,0-1,51,0--
Контролем служили зразки сплавів Remanium GM 700 (I група) і Remanium CSe (II група).
Таблиця 2.1.1.2
Деякі технічні характеристики досліджуваних сплавів
Групи
сплавівНазва сплаву
фірми-виробникаГустина, г/см3Коефіцієнт термічного розширення
20-500?С?10-6 КТвердість,
НV 10Відносна подовженість, %Інтервал
плавлення, ?С t?
литва ?І група Remanium GM 700
8,2-39041360-13801370ІІ групаRemanium CSe
8,114,11951,51260-13501340
У IIІ дослідну групу ввели кобальтохромовий сплав Remanium GM 700, який був послідовно шестиразово переплавлений методом вакуумної переплавки в режимі, вказаному фірмою-виробником "Dentaurum" (Німеччина), у нашій модифікації.
У IV дослідну групу ввели сплав Remanium CSe, який пройшов аналогічний шлях дослідження.
2.1.2. Методи дослідження фізико-механічних властивостей сплавів, одержаних унаслідок багаторазової переплавки. Для цих досліджень зразки сплавів отримували шляхом послідовної шестиразової переплавки в ливарній стоматологічній установці Tiegelschleuder TS фірми "Degussa". Переплавка відбувалася згідно з інструкціями для цих сплавів у керамічних тиглях. Температура плавлення 1410?С, час витримки 10 хвилин. Після розплавлення і витримки при відповідній температурі протягом 1 хв. розплав переливався у формувальну опоку із матеріалу Castorit-Super С і охолоджувався природним шляхом до кімнатної температури.
До кожної наступної переплавки старанно відчищали залишки повторного сплаву від формувальної суміші традиційним методом і додавали рівну частину сплавів сертифікатної поставки.
Наступні переплавки проводили при температурі 1500?, 1600?, 1700?, 1800?, 1030?, 870?, причому 36 плавок виконували за 110 сек. і 36 плавок - протягом 220 сек. кожна. Перепад температур від тигля печі до форми складав 100? С (табл. 2.1.2.1).
Потім усі зразки підлягали термічній обробці за таких умов: 36 зразків Remanium GM 700 і Remanium CSe, відлиті за 110 сек; охолоджували поступово. Таку ж кількість зразків охолоджували в 10% розчині кухонної солі при кімнатній температурі.
Подібним методом охолоджували зразки, відлиті за 220 сек.
Температуру визначали термоелектричним термометром.
Таблиця 2.1.2.1
Загальні дані про режими переплавок зразків дослідних сплавів
Remanium GM 700 і Remanium CSe
Режим
переплавкиПереплавка (n=36)123456Час, сек.110
220110
220110
220110
220110
220110
220Температура, ?С15001600170018001030870
Відлитий метал обробляли в піскоструминному апараті і проводили першу термічну обробку при t=1000?С протягом 5 хвилин, потім видаляли піскоструминним апаратом окисну плівку, знову піддавали термічній обробці при t=1000?C 5 хвилин і так 2-3 рази до утворення якісної окисної плівки сіруватого кольору.
Із кожної переплавки готували три типи зразків:
1. Для дослідження мікротвердості - 10 зразків у вигляді пластини розміром 10х10х2 мм.
2. Для вимірювання модуля пружності - 10 зразків у вигляді циліндра довжиною 36 мм і діаметром 3 мм.
3. 10 зразків для розтягування у вигляді двосторонніх лопаточок із розміром робочої частини 25х5х0,4 мм.
Для дослідження зразки отримували у вигляді пластин завтовшки 0,4 мм, поверхню яких піддавали піскоструминній очистці порошком оксиду алюмінію дисперсністю 50 мкм і обробляли шліфувальним папером на скляній пластинці з абразивним порошком, знежирювали парою при температурі 160 ?С.
Із отриманих пластин вирізали зразки необхідної форми залежно від дослідження, що проводилося, які досліджувалися як у первинному стані, так і після послідовної переплавки в різних модифікаціях.
Для вирішення поставлених у роботі завдань усі зразки підлягали хімічному аналізу та металографічним дослідженням за загальновідомими в металургії методиками [16, 23, 53, 64, 127].
2.1.3. Визначення мікротвердості дослідних зразків сплавів металів. Для дослідження мікротвердості (в МПа) зразки вивчених сплавів додатково шліфували та полірували на замші з алмазною пастою до дзеркального блиску. Мікротвердість досліджували на приладі ПМТ-3 при різних навантаженнях на індентор (10, 20, 50, 100 г). На кожному з досліджуваних зразків отримували по 100 відбитків і знаходили середнє значення [23, 127].
2.1.4. Визначення модуля пружності дослідних зразків сплавів металів. Модуль пружності вимірювали акустичним методом подвійного вібратора на резонансній частоті 73 кГц, при амплітуді звукової хвилі ?= 10-7 [147].
2.1.5. Вивчення деформації на розтягування дослідних зразків сплавів металів. Деформація розтягуванням проводилася в розривній установці МРК-1 зі швидкістю деформації 0,2 мм/хв. на зразках гантелеподібної форми з розмірами робочої частини 25х5х0,4 мм. При цьому досліджувалися 10 зразків у початковому стані після литва, по 10 зразків сплаву після кожної переплавки.
За о