JPS5921942B2 - 歯科鋳造床用ニツケルクロム合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は歯科補綴物の一種である歯科鋳造床用ニッケル
クロム合金に関するものである。

従来、石膏系埋没材を使用する歯科鋳造床用ニッケルク
ロム合金は鋳造体表面の面荒れ防止のために必須成分と
して人体に有害とされるベリリウムを含有させていた。

本発明合金はべ９９ウムを含有せず、人体に無害なジル
コニウムを含有させることにより鋳造体表面の面荒れを
著しく改良したこと及び他方ジルコニウムを含有するこ
とにより起こる機械的性質の劣化を比較的多量のモリブ
デンを含有させることによシ歯科鋳造床用ニッケルクロ
ム合金として充分満足すべき機械的性質にまで向上させ
たことを特徴とするものである。

卑金属系の歯科鋳造床用合金としては従来から多く使用
されているコバルトクロム系合金があるが、この系の合
金はその溶融点が１４００℃付近と高いために埋没材と
して耐火性の高いリン酸塩系埋没材を使用しなければな
らなかった。

リン酸塩系埋没材は焼却加熱により焼結硬化するので強
度が高くなくなり、鋳造後に鋳造体を変形させないで埋
没材よシ取出すことが難かしい、焼却温度を高くしなけ
ればならないため作業時間が長くなる 硬化時間が速い
ので技工作業上操作余裕が無いなどの問題点を有してい
る。

近年上述のリン酸塩系埋没材の問題点を解決するため、
操作性に優れ鋳造後鋳造体の取出しも容易な石膏系埋没
材を使用することの出来るニッケルクロム系合金が出現
し、広く利用される様になって来た。

しかしながら現在市販されている石膏系埋没材を使用す
るニッケルクロム系合金は必須成分としてベリリウムを
含有しており、例えば第１表に示す通りである。

石膏系埋没材は先に述べた利点を有する反面、結合材と
して硬石膏を使用するために耐火性が低く高融点合金を
鋳造した場合、鋳造体表面に面荒れを生ずる欠点を有し
ている。

べ９９ウムは機械的性質の増大に寄与するが、実際には
鋳造体表面の面荒れ防止に著しい効果を示すために必須
成分として含有されているのである。

しかし人間がベリリウム化合物のガス、粉塵及びヒユー
ムなどを吸引すると急性ベリリウム中毒、慢性中毒症状
としての呼吸器障害、心不全などを招来することが知ら
れており、特に溶解鋳造および研磨作業に従事する人々
の危険性は高く充分に注意を払わなければならない。

このため有害成分を含まないニッケルクロム合金の開発
が強く要望されて来ている。

本発明者等はこの様な事情を考慮し、石膏系埋没材を使
用することの出来て人体に有害なべ９リウムを含有しな
い機械的性質の点でも満足すべき性能を有する新規な歯
科鋳造床用ニッケルクロム合金を創出することを目的と
して研究を進めた結果、ジルコニウムが鋳造体表面の面
荒れ防止に著しく効果のあることを発見し、ジルコニウ
ム含有によって起こる機械的性質の劣化を比較的多量の
モリブデンを含有せしめることによシ機械的性質を改良
し、歯科鋳造床用ニッケルクロム合金として満足すべき
性能を有する合金を作ることに成功したものである。

本発明に成る合金は１）クロム１５〜２０チ。

モリブデン８．５〜１５％、アルミニウム１〜５％。

マンガン２〜７％、ジルコニウム０．３〜２．０％。

残余がニッケルおよび不純物より成る歯科鋳造床用ニッ
ケルクロム合金２）カルシウム０．０００５〜０．５係
含むことを特徴とする特許請求の範囲に記載の歯科鋳造
床用ニッケルクロム合金、に係り、石膏系埋没材を使用
して鋳造後、良好なる鋳造体表面性状を維持し、大なる
抗張力、弾性限、耐蝕性、耐変色性を有するものである
。

本発明における特許請求の範囲の帽よ総べて重量係であ
る。

次に上記の如く各成分の範囲を限定した理由について述
べる。

クロムは卑金属系合金の耐蝕性、耐変色性を保持するた
めには欠く事の出来ない元素であり、本発明合金におい
ては１５チで充分にその効果が認められた。

しかし２０係を超えると抗張力を下げ、溶融点を高くし
て了りので１５〜２０チの範囲に限定した。

アルミニウムはニッケルとＮｉ３Ａｔなる金属間化合物
を形成し、このため合金の抗張力、弾性限の向上に寄与
する反面、伸びを低下させる。

本発明合金においては１％より少ないと抗張力、弾性限
が充分ではなくなり、５チを超えると大きく伸びを減少
させるので１〜５チの範囲に限定した。

マンガンは溶融時の他種金属化合物の清掃即ち脱酸剤の
役割を果たすものであるが２係より少ないと脱酸作用が
不充分であシ、７係を超えると合金の脆化を招くので２
〜７％の範囲に限定した。

モリブデンは結晶粒を微細化させるため、合金基質の強
化に効果があシ、依って合金の抗張力、弾性限、硬度の
上昇に寄与する成分として添加する。

先に述べた様に良好な鋳造体表面を維持するためにはジ
ルコニウムを含有させることが不可欠であり、このジル
コニウムが機械的性質を劣化させるために本発明合金に
おいてモリブデンが８．５係より少ないと満足すべき機
械的性質を得ることが出来ず、１５チを超えると合金を
脆化させるので８．５〜１５チの範囲にする必要がある
。

鼓で鋳造床用合金として満足すべき機械的性質とは抗張
力８０ Ｋｇ／、７７以上、弾性限６５〜／ｍｙ？を以
上、伸び１．５〜５．０係で、良好な鋳造体表面とは十
点平均あらさで１４μ以下のことを言う。

ジルコニウムは石膏系埋没材に鋳造したとき、鋳造体表
面の面荒れ防止に著しく効果のある元素であるが、０．
３％より少ないとその効果が充分でなく、２チを超える
と機械的性質を劣化させる。

依ってジルコニウムは０．３〜２．０％の範囲にする必
要がある。

ジルコニウムは優先的に酸化し、熱的に安定な酸化皮膜
を造りこのものが保護皮膜として作用するため鋳造体表
面の面荒れを防止するのに効果を示すのである。

第２表に実施例、第３表に比較例の組成、物理的機械的
性質および表面あらさの試験結果を示した。

画表から判る様に良効な鋳造体表面を維持し、且つ満足
すべき機械的性質を有する合金を得るためにはモリブデ
ンは８．５〜１５チに、ジルコニウムは０．３〜２．０
％の範囲に限定する相関関係が必要である。

カルシウムは微量で優れた脱酸効果を示し溶融時に溶湯
の表面が容易に鏡面状となるので鋳造のタイミングが判
シ易くなる。

このためオーバーヒートすることなしに鋳造することが
出来、鋳巣の少ないインゴットを製造することが出来る
。

この目的のためカルシウムを添加した方が良いが、しか
し０．５％を超えると比較例８から判る様に合金の機械
的性質を劣化させるので０．０００５〜０．５→黄チの
範囲に限定する必要がある。

・ 以上に本発明合金成分の範囲を限定した理由につ
いて説明したが、歯科用合金は一般工業用合金と異なり
、常に口腔内という過酷な条件下で使用されるため、特
に耐蝕性、耐変色性に優れていなければならない。

本発明に成る合金は人工唾液および歯科界で使用されて
いる他の４種類の試験液で試験した処、耐蝕性、耐変色
性に優れていることが判った。

次に第４表に本発明合金と同じ目的の市販ニッケルクロ
ム合金との物理的、機械的性質および表面あらさの比較
を示した。

なお、引張試験はＡ、Ｄ、Ａ、Ｓ Ｎ０１４に準じた
引張試験片を作成して行ない、硬さは厚さ１、５ｍｍ
Ｘ幅１０調×長さ１５ｍｍの試験片を作成し、ビッカー
ス硬度（Ｈｖ ） を測定した。

溶融点は示差熱分析法によシ溶融点（液相点）を求めた
。

表面あらさは厚さ０．５ ｒｒａｎ 、直径５０ｍｍの
円板を作成しＪＩＳＢＯ６０１に準じ十点平均あらさを
測定した。

本発明に成る合金は良好な鋳造体表面を維持し、且つ機
械的性質、特に弾性限が大きく、これによシ変形の少な
い鋳造床の製作が可能となる。

本発明合金で実際に歯科鋳造床を製作した処、鋳造性、
仕上げ研磨後の光沢、原型との適合性は何れも良好であ
った。

以上にベリリウムを含有しない石膏系埋没材を使用する
ことの出来る歯科鋳造床用ニッケルクロム合金について
記述したが、本発明に成る合金の作業者に対する安全性
並びに操作性、物性の改良は歯科補綴技術の向上に貢献
する処犬である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クロム１５〜２０％、モリブデン８．５〜１５チ、
   アルミニウム１〜５％、マンガン２〜７％。 ジルコニウム０．３〜２．０％、残余がニッケルおよび
   不純物より成る歯科鋳造床用ニッケルクロム合金。 ２ クロム１５〜２０係、モリブデン８．５〜１５チ、
   アルミニウム１〜５チ、マンガン２〜７チ。 ジルコニウム０．３〜２．θ％、カルシウム０．００５
   〜０．５％、残余がニッケルおよび不純物よりなる歯科
   鋳造床用ニッケルクロム合金。