铸模温度对钛铸造精度及表面性能影响的实验研究

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目的 通过研究铸模温度对ZrP99铸钛包埋材料铸造精度和铸件表面性能的影响,从临床应用角度评价ZrP99包埋材料性能的同时,探索既能保证该包埋材料充分膨胀以补偿金属钛铸造收缩,又能保证熔钛与包埋材料不至于发生严重反应的铸模温度,为ZrP99包埋材料铸造参数的设定提供依据。 方法 利用日本G(株)东京技研的FC-T2.K74黄铜全冠预备体代型模具制作30个超硬石膏全冠代型及相应全冠蜡型,随机分成五组,每组六个样本。利用显微图象分析技术在实体显微镜下测量每个蜡型与其相应代型在标志点处的边缘间隙。按照分组,四组作为实验组,使用ZrP99包埋材料进行包埋,另一组作为对照组,使用Titavest-CB包埋材料进行包埋。实验组铸圈均按同样的升温程序升至目标温度后,分别在铸模温度为600℃、450℃、300℃、150℃时在真空压力铸钛机中铸造。对照组的升温曲线和铸模温度参照说明书要求进行。肉眼观察各组铸件的完整性与表面性状;利用显微图象分析技术测量铸件与相应的代型在标志点处的边缘间隙,则其与蜡型的边缘间隙的差值代表铸造精度,差值越小则表明铸造精度越高;在金相显微镜下观察各组铸件的表面性能并测量表面反应层厚度,同时用显微硬度仪测量各组铸件由表面至内部150μm每间隔25μm处的显微硬度。用SPSS10.0 for windows软件包对铸造精度测量数据进行独立样本T检验及单因素方差分析。在Micro Excel表中绘制五组铸件Knoop氏显微硬度变化曲线。 结 果 肉眼观察五组铸件均无铸造缺陷及缩孔,表面光滑,Titavest-CB包埋材料组及ZrP。包埋材料组在铸模温度为300℃、150℃时的铸件表面呈银灰色,氧化着色较浅/和包埋材料组在铸模温度为600℃户50℃时铸件表面呈暗灰色,氧化着色略深。铸造精度测量分析结果表明Titavest-CB包埋材料组的铸造精度显著高于各个实验组;使用 ZrP99包埋材料进行包埋的实验组,铸模温度低于450℃时,提高铸模温度可以显著提高铸造精度,铸模温度高于450℃后,铸模温度对铸造精度影响不显著。金相结构测量分析结果表明Titavest-CB包埋材料组铸件表面反应层厚度仅为不到30pm,而ZrP。包埋材料组铸件的表面反应层厚度均在50urn以上,降低铸模温度可以使 ZfP。包埋材料组铸件的表面反应层厚度减小;铸模温度不仅对ZrP。包埋材料组铸件的表层结构有影响,而且改变了铸件基体组织中晶粒形状、大小、排列和取向。显微硬度检坝结果表明五组铸件的显微硬度值均有由表面向内部逐渐降低并趋于稳定的趋势;对照组铸件的表面显微硬度比所有实验组低;实验组随着铸模温度的降低铸件的表面显微硬度逐渐降低。从显微硬度变化反映的各组表面反应层厚度结果与金相测量结果基本一致。 结 论 虽然用ZrP。包埋材料在铸造精度与铸件表面反应层结构上仍与Titavest-CB包埋材料存在一定差距,但仍具有临床应用的可能性。综合考虑铸件精度与表面性能,ZrPw包埋材料铸模温度设定在300℃到450℃之间比较合适。
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