DE2432014A1

DE2432014A1 - Dentallegierung

Info

Publication number: DE2432014A1
Application number: DE2432014A
Authority: DE
Inventors: Irving Klaus; James Lee-You; Pei Sung
Original assignee: Johnson and Johnson
Current assignee: Johnson and Johnson
Priority date: 1973-07-05
Filing date: 1974-07-03
Publication date: 1975-01-23
Also published as: IT1021567B; FI205374A7; DK147469C; AU477087B2; IE39588B1; GB1465157A; FI59021C; FR2236012B1; IE39588L; ZA744325B; JPS5732097B2; NO137111B; CH606459A5; CA1052598A; BE817189A; FR2236012A1; DK147469B; SE7408767L; BR7405496D0; NO137111C

Description

Johnson & Johnson, New Brunswick, N.J. / USA
Dentallegierung

Gold wird seit vielen Jahren als Grundmetall in der Zahntechnik zur Herstellung von Zähnen, Brücken, Kronen oder dergleichen verwendet. Infolge seiner honen Kosten wurden viele Versuche unternommen, Nichtedelmetallegierungen zu schaffen, die anstelle von Gold verwendet werden können. Derartige Zusammensetzungen werden beispielsweise in den US-PS 1 736 053, 2 089 587, 2 156 757, 2 134 423, 2 162 252, 2 631 095, 3 121 629, 3 464 und 3 544 315 beschrieben. Gold hat jedoch viele vorteilhafte Eigenschaften bei einer Verwendung als Dentallegierung, während sich viele der bisher hergestellten Nichtedelmetallegierungen aus verschiedenen Gründen als unzufriedenstellend erwiesen haben, insbesondere dann, wenn man sie mit dem in üblicher Weise verwendeten metallischen Gold vergleicht.

Eines der Probleme, die dann auftreten, wenn man versucht, Nichtedelmetallegierungen für dentale Zwecke anstelle von Gold zu

409884/1U6

verwenden, besteht darin, dass diese Legierungen schwierig zu vergiessen sind, da ihr Schmelzbereich zu hoch ist. Von Zahntechnikern wird im allgemeinen verlangt, dass die Schmelztemperatur einer Legierung nicht viel oberhalb 1316⁰C (24OO⁰F) liegt und sich vorzugsweise zwischen ungefähr 1204 und 1288°C (2200 und2350°F) bewegen sollte. Ein praktischer Grund für diese Forderung besteht darin, dass viele Dentallabors Brenner des Sauerstofftyps verwenden, die nicht dazu in der Lage sind, auf Temperaturen von wesentlich oberhalb 1371⁰C (2500⁰F) aufzuheizen, so dass dann, wenn höherschmelzende Legierungen verwendet werden, spezielle Heizeinrichtungen, wie beispielsweise Sauerstoff/Acetylen-Brenner, zum Bearbeiten des Metalls eingesetzt werden müssen.

Ein anderes Problem, das bei vielen der bisher allgemein bekannten Nichtedelmetall-Dentallegierungen auftritt, ist das Korrosionsproblem. Die Legierungen sind im allgemeinen nicht so widerstandsfähig gegenüber einer Korrosion der Mundsäuren wie Gold. Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, Beryllium zuzusetzen, um die Schmelztemperatur von Dentallegierungen herabzusetzen. Dies hatte jedoch häufig zur Folge, dass die Korrosionsbeständigkeit der erhaltenen Nichtedelmetallegierungen noch weiter vermindert wurde. Ein weiteres Problem, das dann auftritt, wenn man den Versuch unternimmt, Nichtedelmetallegierungen herzustellen, ist darin zu sehen, dass die Legierungen eine Verfärbung von Porzellanen zur Folge haben, wenn das Porzellan in die Metallgrundlage bei der Herstellung von Porzellanjacketkronen, Kronen, .Brücken oder dergleichen eingeschmolzen wird. Sind beispielsweise Kobalt oder Kupfer in der Legierung in einer merklichen Menge enthalten, dann neigt diese zu einer Verfärbung des Porzellans, wenn sie auf die Nichtedelmetallegierung aufgeschmolzen wird. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil der allgemein verfügbaren Nichtedelmetallegierungen, die für Dentalzwecke hergestellt werden, besteht darin, dass diese Nichtedelmetallegierungen nicht ohne weiteres miteinander oder mit Gold unter Einsatz cer üblichen Dentallötmittel, die leicht verfügbar sind und von Zahntechnikern verwendet werden, verlötet werden können. Ferner wurde

409884/1 U6

gefunden, dass Nichtedelmetall-Dentallegierungen, die bisher anstelle von Gold als Strukturmetalle eingesetzt wurden, häufig wesentlich härter als Gold sind, was zur Folge hat, dass mehr Zeit sowie grössere Mühen aufgewendet werden müssen, um die Metalle zum präzisen Anpassen nach dem Vergiessen zu schleifen.

Die Erfindung betrifft Nichtedelmetall-Dentallegierungen sowie ihre Herstellung, die frei von den vorstehend geschilderten Nachteilen sind. Die Herstellung derartiger Nichtedelmetall-Dentallegierungen ist eine der Hauptaufgaben der Erfindung. Ferner soll erfindungsgemäss eine Nichtedelmetall-Dentallegierung geschaffen werden, zu deren Herstellung nicht nur Materialien verwendet werden, die billiger als Gold sind, sondern die darüber hinaus auch noch andere Vorteile gegenüber Gold bei einer Verwendung als V/erkmetalle für Dentalzwecke besitzen. Erfindungsgemäss sollen Nichtedelmetall-Dentallegierungen geschaffen werden, die von Zahntechnikern anstelle von Gold eingesetzt werden können, ohne dass dabei wesentlich die derzeit angewendeten Methoden oder die derzeit verfügbaren Vorrichtungen zum Verarbeiten von Gold verändert werden müssen.

Obwohl die erfindungsgemässen Nichtedelmetall-Dentallegierungen nicht so korrosionsbeständig wie Gold sind, weisen sie dennoch eine ausgezeichnete Korrosionswiderstandsfähigkeit auf, die weitgehend derjenigen von Gold angenähert ist, wobei sie wesentlich korrosionsbeständiger sind als die bisher allgemein verfügbaren Nichtedelmetall-Dentallegierungen. Für viele Anwendungszwecke sind die erfindungsgemässen Ilichtedelmetall-Dentallegierungen Gold insofern überlegen, als sie wesentlich leichter als Gold sind, jedoch eine höhere Zugfestigkeit als Gold aufweisen. Ferner sind die erfindungsgemässen Dentallegierungen etwas härter als Gold, jedoch nicht derartig hart, dass Schwierigkeiten beim Zuschleifen auftreten. Darüber hinaus besitzen die erfindungsgemässen Dentallegierungen die Eigenschaft, dass

409884/1146

sie erneut vergossen werden können, ohne dass dabei in irgendeiner Weise ihre mechanischen Eigenschaften, ihre Lötbarkeit sowie ihre Korrosionsbeständigkeit beeinflusst werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die vorstehend geschilderten Probleme vermieden und die vorstehend umrissene Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass Dentalmetallegierungen aus Nickel, Chrom und Silicium in nachstehend näher angegebenen Mengenverhältnissen sowie in der nachfolgend näher beschriebenen Weise hergestellt werden, wobei die bevorzugten Legierungen auch kleine Mengen an Molybdän zusammen mit Bor oder Mangan enthalten.

Die erfindungsgemässen Legierungen enthalten 65 bis 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom und 4 bis 5,5 % Silicium. Die bevorzugten Zusammensetzungen enthalten ferner 3,0 bis 5,0 % Molybdän zusammen mit Bor oder Mangan, wobei das Bor in Mengen von 0,5 bis 2,0 % und dasMangan in Mengen von bis zu 1,0 % vorliegt.

Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, und zwar bezogen auf den Gesamtgehalt an Nickel, Chrom, Silicium, Molybdän, Bor und Mangan in der Legierung. Diese Legierungen besitzen eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288⁰C (2250 bis 2350⁰F), eine gute Korrosionsbeständigkeit, eine gute Oxydationsbeständigkeit, eine Zugfestigkeit von wenigstens 6300 kg/cm (90 000 psi), eine Dehnung von ungefähr 0,5 bis 5,0 % sowie eine Rockwell B-Härte von ungefähr 94 bis 110.

Die erfindungsgemässen Dentallegierungen eignen sich in idealer Weise als Werkstoffe für Zahnarbeiten. Sie besitzen eine Schmelztemperatur innerhalb eines Bereichs, auf den Dentallabors im allgemeinen eingerichtet sind. Ferner verbinden sie sich leicht mit Porzellan, ohne dass dabei eine Verfärbung oder Spannungsbildung bewirkt wird, wobei sie einen solchen Ausdehnungskoeffi-

409884/1 U6

zienten besitzen, dass die Bindung aufrecht erhalten wird. Sie können zusammen mit den derzeit von den Zahntechnikern beim Arbeiten mit Gold eingesetzten Dentallötmitteln verwendet werden. Ferner können sie erneut aufgeschmolzen und ohne Verlust ihrer ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften vergossen werden. Von ihren physikalischen Eigenschaften seien ihre gute Festigkeit, Härte sowie Korrosions- und Oxydationsbeständigkeit erwähnt, wobei diese Legierungen leichter, fester und härter als Gold sind. Sie können anstelle von Gold für viele Dentalzwecke verwendet werden. Insbesondere ist ihr Einsatz für solche Zwecke vorgesehen, für die bisher Gold verwendet worden ist. Sie können wie Gold gelötet, zugeschliffen und verarbeitet werden, ohne dass dabei Veränderungen der bisher ausgeübten Arbeitsmethoden sowie der dazu eingesetzten Vorrichtungen notwendig sind.

Wenn im vorliegenden Falle von dem Begriff "gut" bzw. "geeignet" die Rede ist, dann soll darunter verstanden v/erden, dass den erfindungsgemässen Zahnlegierungen diese Prädikate für zahntechnische Zwecke zukommen. Eine gute Korrosionsbeständigkeit ist eine Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Ätzen durch Chlorwasserstoff säure, die derart ist, dass sie höher ist als die Korrosionsbeständigkeit der bisher im Handel erhältlichen Nichtedelmetall-Dentallegierungen. Die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Ätzen durch wässrige NaCl-Lösungen ist vergleichbar mit derjenigen von in üblicher \7eise eingesetzten Dentalgoldlegierungen. Eine gute Oxydationsbeständigkeit ergibt sich dadurch zu erkennen, dass die Oberfläche des Metalls während der Bearbeitung nicht in einem solchen Ausmaße oxydiert, dass keine einfache Verbindung mit Porzellan mehr möglich ist. Eine gute Festigkeit und Härte sind eine Zugfestigkeit und Härte, die besser sind als die Zugfestigkeiten und Härten der derzeit verfügbaren Goldlegierungen, wobei die Härte vorzugsweise unterhalb ungefähr 120 Rockwell B liegt, so dass die Gusstücke leicht bei ihrer Endbearbeitung zugeschliffen werden können. Derzeit

409884/1146

24320U

verwendete Goldlegierungen besitzen eine Zugfestigkeit von ungefähr 4550 kg
ungefähr 86.

fähr 455O kg/cm (65 000 psi) sowie eine Rockwell B-Härte von

Erfindungsgemäss können gute Dentallegierungen hergestellt v/erden, die im wesentlichen nur Nickel, Chrom und Silicium in den angegebenen Mengenverhältnissen enthalten. Eine derartige Legierung ist beispielsweise eine Nickel/Chrom/Silicium-Dentallegierung, die 71,4 % Nickel, 23,2 % Chrom und 5 % Silicium enthält. Diese Legierungen können jedoch bezüglich ihrer Korrosionsbeständigkeit sowie ihrer Fähigkeit, sich mit Porzellan zu verbinden, durch Zumengung kleiner Mengen an Molybdän, und zwar entweder allein oder zusammen mit Bor oder Mangan, verbessert weiden. Die bevorzugten Bor-enthaltenden Zusammensetzungen bestehen im wesentlichen aus 67 bis 74 % Nickel, 18,5 bis 23,5 % Chrom, 4,0 bis 5,5 % Silicium, 4,0 bis 4,5 % Molybdän und 1 bis 1,5 % Bor, während die Mangan-enthaltenden bevorzugten Zusammensetzungen im wesentlichen aus 67 bis 74 % Nickel, 18,5 bis 23,5 % Chrom, 4,0 bis 5,5 % Silicium, 4,0 bis 4,5 % Molybdän und 0,5 bis 1,0 % Mangan bestehen.

Wenn auch kleine Mengen an Molybdän der Grundlegierung aus Nickel, Chrom und Silicium zulegiert werden können, so wird dennoch das Molybdän vorzugsweise zusammen mit entweder Mangan oder Bor verwendet. Das Mangan sollte jedoch der Legierung nicht ohne eine gewisse Menge Molybdän zulegiert werden, da sonst eine Neigung dahingehend besteht, dass die Korrosionsbeständigkeit vermindert wird. Liegt kein Molybdän vor, dann sollte das Bor im allgemeinen nicht in Mengen von mehr als ungefähr 2 Gewichts-%, bezogen auf die gesamte Legierungszusammensetzung, zulegiert werden.

Die Zulegierung von Bor oder Mangan zusammen mit Molybdän zu den erfindungsgemässen Legierungen verbessert auch etwas die Binde-

409864/1146

24320U

festigkeit zwischen der Legierung und dem Porzellan, wenn das Porzellan an die Legierung angeschmolzen wird, beispielsweise bei der Herstellung von Jacketkronen, Kronen, Brücken oder dergleichen.

Die Zugabe von Molybdän allein zu der Legierung aus Nickel, Chrom und Silicium übt nur eine geringe günstige Wirkung auf das Verbinden aus. Wie jedoch vorstehend erwähnt wurde, wird die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Erfolgt eine Zugabe zusammen mit Bor oder Mangan, dann werden auch andere physikalische Eigenschaften der Legierung verbessert.

Wie bereits erwähnt wurde, liegt das Silicium im allgemeinen in einem Bereich von ungefähr 4,0 bis 5,5 % vor. Bei einem Einsatz in Mengen von wesentlich weniger als 4,0 % liegt die Schmelztemperatur der Legierung oberhalb 1316°C (2400⁰F). Diese Temperatur ist im allgemeinen, wie vorstehend erwähnt wurde, zu hoch. Wird der Siliciumgehalt auf wesentlich mehr als 5,5 % erhöht, dann neigt die Legierung dazu, zu brüchig zu werden, wobei die mechanische Festigkeit abfällt. Der Siliciumgehalt kann auf Werte unterhalb 4,0 % abgesenkt werden, ohne dass dabei merklich die Schmelztemperatur der Legierung erhöht wird, wenn¹kleine Mengen Beryllium zugegeben werden. Die Zugabe von Beryllium ist jedoch im allgemeinen unerwünscht, da Beryllium vielfach als toxisches Metall angesehen wird und daher vorzugsweise nicht einer Legierung zulegiert werden sollte, die für Dentalarbeiten eingesetzt wird, insbesondere dann, wenn die Legierung in Dentallabors verwendet wird, die nicht mit ausreichenden Abzugseinrichtungen ausgerüstet sind. Wird jedoch Beryllium der Legierung zugesetzt, dann kann die untere Siliciumgrenze bis auf 1,5 % herabgesetzt werden, wobei die Schmelztemperatur der Legierung unterhalb 1316°C (2400⁰F) gehalten wird. Die Zugabe von Beryllium ist jedoch auch insofern

A09884/1U6

von Nachteil, als dieses Metall eine Neigung zur Bildung eines Eutektikums mit dem Silicium hat. Dieses Eutektikum besitzt einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und neigt zu einem Gasen, wenn die Legierung unter Vakuum erhitzt wird, was bei der Herstellung von Porzellankronen und -brücken der Fall ist. Wird daher Beryllium in der Legierung verwendet, dann sollte dieses Metall nur in kleinen Mengen eingesetzt werden, die im allgemeinen zwischen ungefähr O und 1,5 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aus Nickel, Chrom, Silicium, Mangan und Molybdän, liegen.

Wird der Chromgehalt, bezogen auf das Nickel, zu hoch, dann ist die Wärmeausdehnung der Legierung zu gering, um eine gute Anpassung an Porzellan zu ereichen. Wird der Chromgehalt zu niedrig, dann besitzt die Legierung im allgemeinen eine wesentlich schlechtere Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit als dies erwünscht ist.

Die erfindungsgemässen Dentallegierungszusammensetzungen können kleine Mengen an anderen Materialien enthalten, beispielsweise Titan, Zinn, Zink, Magnesium und Aluminium. Titan sollte nicht in Mengen von mehr als ungefähr 1 %, Zinn und Aluminium in Mengen von mehr als ungefähr 2 %, Zink in Mengen von mehr als ungefähr O,h % und Magnesium in Mengen von mehr als ungefähr 0,5 % vorliegen. Keines dieser Elemente wird jedoch als wesentlich in den erfindungsgemässen Dentallegierungszusammensetzungen angesehen und kann lediglich, oder kann nicht, wie angegeben, eingesetzt werden. Daher bestehen die erfindungsgemässen Legierungszusammensetzungen im wesentlichen, wie angegeben, aus Nickel, Chrom und Silicium in den genannten Mengenverhältnissen, wobei bevorzugte Zusammensetzungen aus Nickel, Chrom, Silicium sowie Molybdän mit Bor oder Mangan bestehen.

409884/1146

Die erfindungsgemässen Dentallegierungen können vielen Verwendungszwecken zugeführt werden, beispielsweise können sie dazu dienen, das schwerere und teurere Gold zu ersetzen, das der übliche Werkstoff für Dentalzwecke ist. Die Legierungen sind in idealer V/eise zu einem Verbinden mit Porzellan geeignet, beispielsweise bei der Herstellung von künstlichen Zähnen, Kronen, Brücken oder dergleichen. Die Legierung kann zur Herstellung von Überzügen, und zwar sowohl auf Kunststoffen als auch auf Porzellan, verwendet werden. Die physikalischen Eigenschaften machen die Legierungen auch in hohem Maße zur Herstellung von Metallkronen geeignet, und zwar in den Fällen, in denen das Metall dazu dient, vollständig den präparierten Zahn zu bedecken. Desgleichen eignen sich die Legierungen zur Herstellung von Einlagen und Auflagen. Bei einer derartigen Verwendung haben sich die erfindungsgemässen Dentallegierungen nicht nur so gut wie Gold, das bisher für diese Zwecke verwendet worden ist, erwiesen, sondern sich in vielen Beziehungen als dem Gold überlegen gezeigt.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1 t

In einen Tiegel aus geschmolzenem Aluminiumoxyd werden 1,4g Borpulver, 4,1 g Silicium in Form von Einzelteilchen, und zwar in Form von kleinen Blöcken, 4,2 g Molybdän und 19,Og Chrom in Plattenform gegeben. Anschliessend werden 71,3 g Nickelkörner zugefügt. Der Tiegel wird dann durch Induktionsheizung in einer Argonatmosphäre, um eine Oxydation zu verhindern, erhitzt. Der Inhalt wird auf eine Temperatur von ungefähr 16OO°C gebracht. Die Schmelze wird dann auf ungefähr 50O⁰C abgekühlt. Zu diesem Zeitpunkt wird die feste Legierung entnommen.

409884/1146

2A320U - ίο -

Teststäbe aus dieser Legierung werden vergossen, wobei man

feststellt, dass sie eine Zugfestigkeit von 9240 kg/cm , eine

Streckgrenze von 7700 kg/cm , einen Elastizitätsmodul von

r p

1,75 x 10 kg/cm , eine Dehnung von 1,45 % und eine Rockwell B-Härte von 106 Rg besitzen. Die Legierung besitzt ferner einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 197 x 10~ cm/cm°C, eine Schmelztemperatur von 1232 bis 1260⁰C sowie eine Giesstemperatür von 1316°C.

Teile der in der vorstehend geschilderten Weise hergestellten Legierungen werden bezüglich ihrer Giesseigenschaften getestet, wobei Standard-Giessmethoden des verlorenen Wachses verwendet werden. Dabei stellt man fest, dass sich die Legierung gut vergiessen lässt.

Unter Anwendung von Standardmethoden werden Teile der Legierung zur Herstellung von Metallkronen und -brücken verwendet. Ferner werden sie zur Herstellung von mit Porzellan verbundenen Kronen und Brücken eingesetzt, wobei das Porzellan an das Metall angeschmolzen wird. Dabei wird keine Verfärbung des Porzellans beobachtet. Ausserdem wird eine gute Bindung festgestellt.

Die Legierung kann auch zur Herstellung von mit Kunststoff verbundenen Kronen und Brücken eingesetzt werden, wobei man auf die üblichen Methoden zur Herstellung derartiger Kronen und Brücken zurückgreifen kann.

Beim Bearbeiten der Legierung ist es vorzuziehen, eine Sauerstoffgasflamme zum Schmelzen und nicht eine Sauerstoff/Acetylen-Flamme zu verwenden, wobei jedoch auch die letztere eingesetzt werden kann, wenn entsprechende Sorgfalt geübt wird.

409884/1U6

2A320U

Beispiel 2

Unter Einhaltung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Dentallegierung hergestellt, die sich, in Gewichts-%, wie folgt zusammensetzt:

Nickel 67,8 %

Chrom 22,0 %

Molybdän 4,2 %

Silicium 5,0 %

Mangan 1,0%

Diese Legierung besitzt eine Zugfestigkeit von 8260 kg/cm , eine Streckgrenze von 5950 kg/cm , einen Elastizitätsmodul von 1,68 χ 10 kg/cm , eine Dehnung von 3,5 % sowie eine Rockwell B-Härte von 98 R^.

Unter Anwendung der Methode des verlorenen Wachses lässt sich die Legierung gut vergiessen und leicht zur Herstellung von Metallkronen und -brücken, mit Porzellan verbundenen Kronen und Brücken, zur Herstellung von Einlagen und Auflagen sowie zur Erzeugung von mit Kunststoff gebundenen Kronen und Brücken verwenden. Es wird keine Verfärbung des Porzellans festgestellt, wenn Bindungen zwischen dem Porzellan und dem Metall erzeugt werden. Ausserdem werden ausgezeichnete Bindefestigkeiten beobachtet.

Beispiel 3

Unter Einhaltung der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wird eine Dentallegierung aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

409884/1U6

24320U

71,4 %	Nickel
23,2 %	Chrom
5,0 %	Silicium
0,4 %	Bor

Diese Legierung besitzt eine Zugfestigkeit von 7490 kg/cm , eine Streckgrenze von 5250 kg/cm , einen Elastizitätsmodul von

r ρ

1,6 x 10 kg/cm , eine Dehnung von 3,2 % sowie eine Rockwell B-Härte von 95 R_ß.

Die Legierung wird unter Anwendung der Methode des verlorenen Wachses vergossen. Sie lässt sich leicht zur Herstellung von Metailkronen und -brücken, Porzellankronen und -brücken, Einlagen sowie Auflagen sowie zur Herstellung von mit Kunststoff verbundenen Kronen und Brücken handhaben. Werden Metall/Porzellan-Bindungen hergestellt, dann wird keine Verfärbung des Porzellans beobachtet. Ausserdem wird eine ausgezeichnete Bindung des Porzellans an die Legierung festgestellt.

Beispiel 4

Unter Anwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens werden Legierungen hergestellt, deren Zusammensetzungen in der folgenden Tabelle I zusammengefasst, sind. Diese Legierungen werden für die Verwendungszwecke eingesetzt, die in der mit "Verwendungszwecke" überschriebenen Spalte zusammengefasst sind. Bei jeder Verwendung der Legierung wird festgestellt, dass sie den ihr zugedachten Zweck gut erfüllt, wenn anerkannte Standard-Labormethoden zur Anwendung gelangen.

409884/1U6

Tabelle I

Legierung	Ni	Cr	Mo	Si.	Mn	B	Al Verwendungszwecke	PCB,	PLCB,	I	*	0
Nr.	71,4	23,2		5,4			MCB,	PCB,	PLCB,	I	&	0
1	73,02	19,73		5,70			1,55 MCB,	PCB,	PLCB,	I	&	0
2	70,42	19,01	4,20	5,49	0,68	0,20	MCB,	PCB,	PLCB,	I	&	0
3	70,42	19,01	4,20	5,49	0,88		MCB,	PCB,	PLCB,	I	&	0
4	71,65	19,09	4,22	4,02		1,02	MCB,	PCB,	PLCB		&
5	71,65	19,14	4,38	3,52		1,31	MCB,	PCB,	PLCB
6	71,09	19,14	4,32	3,90		1,55	MCB,	PCB,	PLCB
S7	70,94	18,90	4,17	4,50		1,49	MCB,	PCB,	PLCB
S*	70,59	18,81	4,15	4,95		1,50	MCB,
009

*MCB Metallkronen und -brücken
PCB Porzellankrönen und -brücken
PLCB Kunststoffkronen und -brücken
I & 0 Einlagen und Auflagen

Die Legierungen, die in der Tabelle I zusammengefasst sind, besitzen die in der folgenden Tabelle II zusammengefassten physikalischen Eigenschaften.

409884/1 U6

Tabelle II Physikalische Eigenschaften

-ΤΟ CO OO

,erunj:	4	8	; Zustand der Probe	Zugfestig keit, ₂ kg/cm	Streck grenze , kg/cm²	Dehnung, %	Härte (R_B)	Schmelzpunkt, ⁰C
1	5	9	vergossen	7490	5600	3,0	94,2	1260 - 1288
2	6	vergossen	7420	5530	2,5	105	1260 - 1288
3(a)	7(a)	vergossen	6300	5600	2,5	102	1232 - 1260
<b)	(b)	1O1O°C, 5 Min.	7000	3850	11,0	94	1232 - 1260
vergossen	7280	5180	4,3	97	1232 - 1260
vergossen	8449	5460	2,76	103,4	1232 - 1260
vergossen	7910	5460	1 ,60	103,5	1232 - 1260
vergossen	8610	6300	1 ,24	106,7	1204 - 1232
982°C TO Min.	8190	6090	1,96	105	1204 - 1232
vergossen	8400	6370	1,64	106,3	1204 - 1232
vergossen	7651 '	7630	0,5	108,6	1204 - 1232

CjO CD 4>>

24320U

Beispiel 5

In den folgenden Tabellen III und IV sind die Werte zusammengefasst, die beim Vergleich der Korrosions- und Oxydationsbeständigkeiten der Legierungen der Beispiele 1 und 2 mit den Korrosions- und Oxydationsbeständigkeiten von repräsentativen derzeit im Handel erhältlichen Materialien ermittelt werden. Damit gleichmässige Vergleichsergebnisse erhalten werden, werden alle Proben, die zur Durchführung der Oxydations- und Korrosionstests eingesetzt werden, in der gleichen V/eise hergestellt. Die Proben werden auf ihre Giesstemperaturen erhitzt und dann in Luft unter Anwendung der Standardmethode des verlorenen Wachses vergossen. Die Gusstücke werden nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur mit Buehler's AB HANDIMET*-Schleifpapieren auf einen 600-Schleifst aub zugeschliffen und dann auf Buehler's SELVYT-Tüchern (Baumwolltuch) unter Verwendung von 0,3 um Aluminiumoxyd-Polierpulvern poliert.

Zum Testen der Oxydationsbeständigkeit (Tabelle IV) werden die polierten Proben in Wasser gewaschen, worauf sich ein Waschen in Azeton anschliesst. Dann werden die Proben in Luft auf eine Temperatur von 538°C (1OOO°F) erhitzt und anschliessend in einen Exsikkator gestellt. Nach dem Abkühlen werden die Proben gewogen, wobei das Gewicht notiert wird. Die Proben werden dann in einen kleinen Ofen mit einer Abmessung von 76,2 χ 76,2 χ 38,1 mm gestellt und auf eine Temperatur von 982°C (1800⁰F) während einer Zeitspanne von 5 Minuten erhitzt. Der Ofen wird auf die Temperatur von 982⁰C (1800⁰F) vor dem Einbringen der Proben eingestellt. Nach einem 5 Minuten dauernden Erhitzen werden die Proben aus dem Ofen entnommen, erneut in einen Exsikkator gebracht und abgekühlt. Die Proben werden dann gewogen, wobei das Gewicht notiert wird. Die Gewichtsdifferenz gibt den Oxydationsgrad an.

40988A/1U6

Zum Testen der Korrosionsbeständigkeit (Tabelle III) werden die polierten Proben in Wasser und anschliessend in Azeton gewaschen. Die Proben werden dann in Luft auf eine Temperatur von 538°C (100O⁰F) erhitzt und in einen Exsikkator zum Abkühlen gebracht. Die Proben werden dann gewogen, wobei das Gewicht notiert wird. Die Proben werden anschliessend in wässrige Lösungen mit den angegebenen Konzentrationen gebracht und in einer derartigen Lösung bei Umgebungstemperatur während einer Zeitspanne von 20 Tagen in eingetauchtem Zustand gelassen. Die Proben werden anschliessend getrocknet und gewogen, worauf der Gewichtsverlust berechnet wird.

In der Tabelle III (Korrosionsbeständigkeit) sind die Werte für menschlichen Zahnschmelz, Zahnamalgam und eine Kupfer/Zink-Dentallegierung angegeben. Die Werte für diese drei Metalle finden sich in "Journal of Nihon University, School of Dentistry", Tokio, Japan, Band 11, Nr. 4, 1969. Dort wird bei der Beschreibung der durchgeführten Methode zur Probenherstellung angegeben, dass die Proben vergossen und anschliessend unter Einhaltung der Instruktionen des Herstellers poliert werden.

409884/1146

Tabelle III (Beispiel 5)

Vergleich der Korrosionsbeständigkeit in wässrigen Lösungen von Chlorwasserstoff säure, Milchsäure und Natriumchlorid

CERAMCO CERAMCO ULTRATEK (1) CERAMCO (2)CERAMC0 (2) Mensch- Amalgam* Cu-Zn*-

Nicht-· Nicht- Nichtedel- BAK-ON* BAK-ON* licher Legie-

edelme- edelme- metall-Le- Gelbgold Weissgold Schmelz* rung

tall, tall, gierung

Beisp.1 Beisp.2

0,05 %ige

HCl 0,111 0.184 .0,203 0,0188 0,0211 40,60 0,94 1,01

α? Milchsäure 0,0239 0,0166 0,164 0,0183 0,0269 94,20 0,83 0,68

^ 1 %±ge -

^ NaCl-Lösung 0,0080 0,0020 0,0568 0,0104 0,0029 - 0,39 0,073

^OT (1) BAK-ON* Warenzeichen der tIERAMCO, INC., 31-16 Hunters Point Ave., Long Island City, N.Y.

(2) ULTRATEK* Warenzeichen der AMERICAN PRECISION METALS, 1777 Murchison Drive,

Burlingame, Kalifornien 94010

^Entnommen von Kazuo Nagai, Journal of Nihon University, School of Dentistry, Tokio, Japan, Band 11, Nr. 4, 1969

Der Gewichtsverlust wird in mg pro cm pro Tag nach einem Eintauchen in die angegebene Lösung während einer Zeitspanne von 20 Tagen bei Umgebungstemperatur im Labor κ; angegeben. -P^

Tabelle Γ/ (Beispiel 5)

Oxydationsbeständigkeit in rag pro cm pro Minuten

CERAMCO^ ¹^ CERAMCO^¹^ ULTRATEK* CERAMCO^ CERAMCO^¹^

Nichtedel- Nichtedel- Nichtedel- BAK-ON* BAK-ON*

metall-Le- metall-Le- metall-Le- Gelbgold Weissgold

gierung ■gierung gierung

Nr. 1 Nr. 2

⁰⁰ Gewichtszunahme _P _{0 0} ~

^ pro Flächenein- 0,4765x10""^ 0,6367x10"^ 0,7210x10 * 0,2885x10 0,3551x10

_^ heit und Zeit

_» (mg/cm²-Minute)

BAK-ON* Warenzeichen von CERAMCO INC., 31-16 Hunters Point Ave., Long Island City, N.Y.

ULTRATEK* Warenzeichen von AMERICAN PRECISION METALS, 1777 Murchison Drive, Burlingame, Kalifornien 94010

Claims

_2o- ' 24320U Patentansprüche

1. Dentallegierun^, die zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen, -abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, im wesentlichen aus 100 bis 90 % Nickel, Chrom und Silicium besteht, wobei beim Fehlen von kleinen Mengen Beryllium die Nickel-, Chrom- und Siliciumgehalte 65 bis 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom und 3,5 bis 6,0 % Silicium betragen und in Gegenwart von kleinen Mengen Beryllium der Siliciumgehalt zwischen 1,5 und 6,0 % liegt, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 6300 kg/cm (90 000 psi) sowie die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

2. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3,0 bis 5,0 % Molybdän und 0,2 bis 2,0 % Bor enthält.

3. Dentallegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 3,0 bis 5,0 % Molybdän und 0 bis 1,0 $ Mangan enthält.

4. Dentallegierung, die für Zahnzwecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen,-abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, aus 65 bis 75"% Nickel, 15 bis 20 % Chrom und 3,5 bis 6,0 % Silicium besteht, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 6300 kg/cm (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

5. Dentallegierung, die für Zahnzwecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen, -abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie, bezogen auf Gewichtsprozent-

409884/1U6

_₂₁_ 24320U

basis, 65 Ms 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom, 3,5 bis 6,0 % Silicium, 3,0 bis 5,0 % Molybdän und 0 bis 1,0 % Mangan enthält, wobei diese Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 6300 kg/cm² (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

6. Dentallegierung, die für Zahnzwecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen,-abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, aus 65 bis 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom, 3,5 bis 6,0 % Silicium, 3,0 bis 5,0 % Molybdän und 0,2 bis 2,0 % Bor besteht, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 63ΟΟ kg/cm (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

7. Dentallegie.rung, die für Zahnzwecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen,-abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, 67 bis 74 % Nickel, 18,5 bis 23,5 % Chrom, 4,0 bis 5,5 % Silicium, 4,0 bis 4,5 % Molybdän und 0,5 bis 1,0 % Mangan enthält, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 63ΟΟ kg/cm (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

8. Dentallegierung, die für Zahnzwecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen, -abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, aus 67 bis 74 % Nickel, 18,5 bis 23*5 % Chrom, 4,0 bis 5,5 % Silicium, 4,0 bis 4,5 % Molybdän und 1,0 bis 1,5 % Bor besteht, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit

409884/1 U6

24320 1 A

von wenigstens 6300 kg/cm (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentaiporzellanen zu verbinden.

9. Dentailegierung, die für Zahnzv/ecke zur Herstellung von Zahnbrücken, -kronen, -abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, aus 65 bis 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom, 1,5 bis 6,0 % Silicium, 3,0 bis 5,0 % Molybdän, Mangan in kleinen Mengen, die 1,0 % nicht übersteigen, sowie Beryllium in kleinen Mengen, die 1,5 % nicht übersteigen, besteht, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1232 und 128S°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit von wenigstens 63OO kg/cm² (90 000 psi) und die Fälligkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

10. Dentailegierung, die für Zahnzv/ecke zur Hersteilung von Zahnbrücken, -kronen, -abdeckungen oder dergleichen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie im v/es entlichen, bezogen auf Gewichtsprozentbasis, aus 65 bis 75 % Nickel, 15 bis 20 % Chrom, 1,5 bis 6,0 % Silicium, 3,0 bis 5,0 % Molybdän, 0,2 bis 2,0 % Bor sowie Beryllium in kleinen Mengen, die 1,5 % nicht übersteigen, besteht, wobei die Legierung eine Schmelztemperatur zwischen 1235 und 1288°C (2250 bis 2350⁰F), eine Zugfestigkeit

von wenigstens 6300 kg/cm (90 000 psi) und die Fähigkeit besitzt, sich gut mit Dentalporzellanen zu verbinden.

409884/1146