关键词：钴铬合金；多次铸造；机械性能

　　摘要　目的：探讨空气环境对多次铸造的钴铬合金机械性能的影响。方法：检测各代试样的抗拉强度、伸长率、硬度等机械性能指标，比较相 应的金相学检查，气孔及非金属性夹杂物分析，化学成分分析。结果： 空气三代的伸长率与空气一代的相比有显著差异。结论：在空气环境中熔铸的钴铬合金，在每次不加入新合金的前提下，只能用至第二代，否则将影响修复体的质量。

The influence on physical propertie s of recasting

　　cobalt-chromium alloy in air enviroment.

Zhu Shong，Yu Dezhen， Zhao Hua．

　　College of Stomatology，Norman Bethune U

niversity of Medical Sciences，Changchun 130041

　　Abstract Objective：To investigate the effect of recasting on physical properties of a cobalt-chromium alloy in air environment．Methods：To analysis the physical properties include tensile strength，elongation and hardness of each generational samples comparing the metallographic evaluation of porosity defects，non-metal inclusions，grain structure and changed composition．Results：A statistical comparsion was made between the elongation of the first generation and the third generation and it showed a significant difference．Conclusion： It indicates that the cobalt-chromium alloy recasted in air can be reused for at most two generations without the addition of any new alloy，otherwise it would affect the quality of restorations．

　　Key words cobalt-chromium alloy recast physical properties

　　钴铬合金在口腔修复领域应用广泛，为节省材料，降低修复体的成本，有些学者研究铸造剩余合金的回收再利用［1,2］。他们对此问题的研究，多着眼于合金宏观物 理机械性能的改变，而对合金的显微组织研究不足，缺少合金反复铸造后化学成分改变的测试。因而不能阐明钴铬合金的晶粒结构，化学成分等变化与相应的机械性能改变之间的内在联系，更加深入地解释机械性能变化的机理。本实验在前人研究的基础上丰富了检测指标，可为临床工作中正确合理地使用铸造剩余合金提供一些参考依据。

　　材料与方法

　　一、制备拉伸试样

　　制造一套带有栓道的上下二瓣金属阴模模具，上有4个大小相同的对应半个试样的阴模，阴模腔的尺寸如附图。腔内充填调好的自凝塑料，按栓道方向将二瓣模具合为一体，置压盒器上缓慢加压，多余的自凝塑料从排溢孔排出。30分钟后，取出塑料试样，磨光，放入120 ℃的蜂蜡液中浸泡约0.5分钟。将这些塑料试样按常规方法包埋铸造成金属试样。所用铸造 机为日本产Spacetron　Model　TMC-103高频离心铸造机，合金材料 为上海齿科材料厂生产的硬质钴铬合金。铸造的试样每代各保留5个，其余的继续熔铸下一 代。

　　附图　拉伸试样阴模腔示意图(单位：mm)

　　二、试样的检测

　　1. 拉伸实验：用千分尺测出试样拉伸部分的直径，取数值在2.40mm±0.02mm范 围内。表面光滑无划痕的试样。测定试样的标距L0。将上述数值输入日本产AG-10TA 电子万能试验机内的计算机，拉伸速度为1mm／min，试样断裂处位于标距内的为有效，重新对好，测量新的标距L1，伸长率＝(L1-L0)／L0×100％，计算机 可输出试样的抗拉强度。

　　2. 硬度测试：采用维氏硬度计测试。

　　3. 金相观察：常规方法制备试样的金相组织磨片，置于日本Nikon　AFX-Ⅱ 型金相显微镜下观察内部的气孔及非金属性夹杂物，合金晶粒的大小、形态。

　　4. 化学成分分析：切取拉断试样的中心部分，每个样品取两点，通过SEM/EDX方法检测成分，即用日本JXA-840扫描电镜，配置英国LINK-860型X-射线能谱仪进行合金元素的 定性、定量分析。工作电压20KV；束流200MA；收集时间100秒；观察倍数200倍。

　　结　果

　　一、抗拉强度、伸长率、硬度：见附表

表1　各代试样的测试值(±s)

代数	抗拉强度(MPa)	伸长率(%)	维氏硬度
第一代	720.51±39.32	4.41±0.72	432.4±29.6
第二代	697.17±77.47	3.81±0.51	448.2±27.7
第三代	672.50±65.39	3.27±0.38	456.6±34.7

　　抗拉强度、硬度：第二代、第三代与第一代作两样本均数的t检验比较，结果为差异无 显著性(P＞0.05)。

　　伸长率：第二代、第三代与第一代作两样本均数的t检验，结果表明第一代与第三代的差异有显著性(P＜0.05)，余者差异不显著。

　　二、铸件内部气孔和非金属性夹杂杂物情况

　　第一代合金内部很少有气孔和非金属性夹 杂物存在。而第二代、第三代有些区域有，部位不定，铸造的代数增加，这种改变愈明显。

　　三、晶粒结构

　　显微镜下观察，第一代合金的晶粒大小较一致，排列有序，其晶粒总面积较多，每个晶粒周围的晶粒数较大。第二代、第三代合金内部有些区域的晶粒大小不一 致，排列无序，铸造次数增加，这种现象愈明显。

　　四、化学成分分析

　　如表2所示，钴铬合金经反复熔铸，铝、硅、 铁等元素被氧化，所占百分比逐渐减少，钴、铬等元素相对稳定，碳、氮等含量增加。

                                                              表2　各代合金的化学成分百分比

代数	铝Al	硅Si	铁Fe	钙Ca	氮N	碳C	铬Cr	钴Co	镍Ni	钠Na	钼Mo	硫S
第一代	0.11	0.59	0.19	0.06	0.03	1.15	38.62	56.75	0.11	0.05	0.06	1.05
第一代	0.06	0.43	0.17	0.04	0.05	1.28	38.59	57.91	0.05	0.01	0.05	1.11
第三代	0.02	0.11	0.04	-	0.06	1.37	38.62	58.02	0.06	-	0.05	1.24

　　讨　论

　　1. 抗拉强度：第一代合金的晶粒大小均匀，排列有序，每个晶粒周围的晶粒数较多， 同样的形变量可分散在更多的晶粒间发生，而不致形成局部的应力集中，引起裂纹的过早产 生和发展，材料的抗拉强度值高。