Нержавіюча сталь

Відео: Нержавіюча сталь

Більшість з нас знайомі з нержавіючої сталлю в вигляді широко використовуваних різноманітних виробів як побутового, так і промислового призначення. Нержавіюча сталь застосовується також у медицині, в тому числі і в стоматології, наприклад, для виготовлення різних інструментів, лез скальпеля, пінцетів, ортодонтичних дротів, базисів зубних протезів і кламерів часткових протезів, ендодонтичних штифтів і т.д. Матеріал в основному піддається важкої обробці для додання йому бажаної форми, тому він називається ковким сплавом.

Ковкий сплав відрізняється від багатьох інших ливарних сплавів, застосовуваних для виготовлення коронок і мостовидних протезів, тим, що це ливарний сплав, сформований в результаті механічної обробки, такої як прокатка, пресування або волочіння для додання нової бажаної форми. Виконувану при низьких температурах механічну обробку називають холодною обробкою, при якій метал одночасно приймає потрібну форму і зміцнюється (Рис. 3.7.1). Якщо обробка виконується при високих температурах, вона називається гарячої обробкою або термічною обробкою (термообробкою), і зазвичай вона полягає в доданні форми матеріалу без його зміцнення. Ніякого зміцнення не відбувається тому, що метал безперервно перекрісталлізовивают і кількість деформацій, яке може статися, практично не обмежено.

Відео: Нержавіюча сталь 12Х17 або AISI 430. Stainless Steel (Material)

Мал. 3.7 .1. Вплив холодної обробки на механічні властивості металу. Зверніть увагу на зниження ковкості (H•) При одночасному підвищенні межі текучості

Крім нержавіючої сталі в куванням формі випускаються багато сплавів, такі як золоті сплави для штифтів і кламерів зубних протезів, нікель-титанові сплави для ортодонтичних дротів і ендодонтичних інструментів, а також кобальт-хром-нікелеві сплави для кламерів зубних протезів і ортодонтичних дротів.

Сталь випускається в широкому асортименті різноманітного складу, кожна має досить специфічними властивостями, які надаються їй відповідно до умов застосування. Одним з таких властивостей, що визначають великий попит на цей вид матеріалу, є його здатність змінювати властивості в широкому діапазоні при незначних змінах складу. Порівняння основних характеристик стали з іншими матеріалами наведено в Таблиці 3.7.1.

Відео: Час зварювання @ 6 - TIG зварювання нержавіючої сталі для початківців

Різні види сталевого дроту мають високі показники міцності, які недосяжні для інших матеріалів. До появи нержавіючої сталі в стоматології (в основному, на початку 30-х років), єдиним металом, який, як припускали, міг протистояти корозії в середовищі порожнини рота, було золото.

Нержавіюча сталь має високу міцність на розрив, і застосовується для виготовлення пружин в знімних ортодонтичних апаратах. Вона також застосовується в незнімних апаратах для виготовлення кілець, брекетів і ортодонтичних дуг. В цілому, практично всі деталі незнімних апаратів, застосовуваних в ортодонтії, можуть бути сконструйовані з нержавіючої сталі.

Ортодонтична дріт виготовляється з матеріалу, відомого як аустенитная нержавіюча сталь. Ця - сталь, легко формується в дріт шляхом прокатки та подальшої протягання. При цьому зерна металу витягуються в довгі волокнисті структури, що проходять уздовж дроту.

Матеріал, що використовується для виготовлення орто донтіческой дроту, відомий як стабілізована аустенитная нержавіюча сталь. Нижче наводиться більш докладний опис всіх етапів отримання цього матеріалу, починаючи від початкового, заліза, і закінчуючи перетворенням його в кінцевий продукт. Попутно в цьому розділі будуть представлені різні види сталі та розглянуті особливості їх застосування.

Залізо

Залізо є аллотропическими матеріалом, тобто при нагріванні в твердому стані воно проходить через два фазових перетворення. При кімнатній температурі чисте залізо має об`ємно-центровану кубічну структуру (КОЦ) кристалічної решітки, відому як ос-фаза. Така структура зберігається до температури 912 ° С, при якій вона трансформується в гранецентрированную кубічну структуру (КГЦ) - це у-фаза. При температурі 1390 ° С КГЦ залізо знову перетворюється в КОЦ залізо і зберігає цю структуру до його плавлення при температурі 1538 ° С. Всі ці трансформації супроводжуються змінами обсягу заліза (Рис. 3.7.2).

Мал. 3.7.2. Зміна обсягу чистого заліза під впливом температури

сталь

Сталь є сплавом заліза і вуглецю, в якому вміст вуглецю не перевищує 2%. Залізо, з вмістом вуглецю понад 2% класифікується як ливарне залізо (чавун) і тут не розглядається.

Вуглецева сталь

Вуглецева сталь - Це сплав тільки заліза і вуглецю. Кристалічна структура цієї сталі представлена КОЦ формою, коли невеликі кількості вуглецю розчиняються в залозі, цей матеріал відомий як а-залізо або ферит.

Незважаючи на більший незайнятий обсяг в KOU структурі (показник щільності упаковки 68%) у порівнянні з КГЦ структурою (74%), розчинність вуглецю в КОЦ структурі набагато нижче, ніж в КГЦ структурі, і її максимальний рівень становить 0,02% мас, при температурі 723 ° С і 0,005% мас, при кімнатній температурі.

КГЦ форма матеріалу має більш високу (до 2,11%) розчинність для вуглецю. Причина полягає в тому, що самі великі відстані між вузлами кристалічної комірки у заліза з КОЦ будовою (діаметр 0,72 нм) менше, ніж заліза з КГЦ структурою (діаметр 0,104 нм). Сталь КГЦ структури відома під назвою аустенит або аустенітної стали.

Обидві кристалічні форми набула широкого вжитку відносно м`які і ковкі, а аустеніт легко формується при підвищених температурах методом гарячого кування і прокатки.

Коли межа розчинності вуглецю для цих видів стали перевищує максимальне значення, його надлишок осідає у вигляді Fe3C, жорсткою і крихкою фази, званої цементитом. Різні фази системи залізо цементит представлені на фазовій діаграмі Рис. 3.7.3.

Відео: Homemade Knuckle Duster / Як зробити кастет з нержавіюча сталь

Мал. 3.7.3. система FeHFe3C

Основи стоматологічного матеріалознавства
Річард ван нурт