Кобальт хром как пишется

From Wikipedia, the free encyclopedia

Cobalt-chrome or cobalt-chromium (CoCr) is a metal alloy of cobalt and chromium. Cobalt-chrome has a very high specific strength and is commonly used in gas turbines, dental implants, and orthopedic implants.^[1]

History[edit]

Co-Cr alloy was first discovered by Elwood Haynes in the early 1900s by fusing cobalt and chromium. The alloy was first discovered with many other elements such as tungsten and molybdenum in it. Haynes reported his alloy was capable of resisting oxidation and corrosive fumes and exhibited no visible sign of tarnish even when subjecting the alloy to boiling nitric acid.^[2] Under the name Stellite, Co-Cr alloy has been used in various fields where high wear-resistance was needed including aerospace industry,^[3] cutlery, bearings, blades, etc.

Co-Cr alloy started receiving more attention as its biomedical application was found. In the 20th century, the alloy was first used in medical tool manufacturing,^[4] and in 1960, the first Co-Cr prosthetic heart valve was implanted, which happened to last over 30 years showing its high wear-resistance.^[5] Recently, due to excellent resistant properties, biocompatibility, high melting points, and incredible strength at high temperatures, Co-Cr alloy is used for the manufacture of many artificial joints including hips and knees, dental partial bridge work, gas turbines, and many others.^[4]

Synthesis[edit]

The common Co-Cr alloy production requires the extraction of cobalt and chromium from cobalt oxide and chromium oxide ores. Both of the ores need to go through reduction process to obtain pure metals. Chromium usually goes through aluminothermic reduction technique, and pure cobalt can be achieved through many different ways depending on the characteristics of the specific ore. Pure metals are then fused together under vacuum either by electric arc or by induction melting.^[4] Due to the chemical reactivity of metals at high temperature, the process requires vacuum conditions or inert atmosphere to prevent oxygen uptake by the metal. ASTM F75, a Co-Cr-Mo alloy, is produced in an inert argon atmosphere by ejecting molten metals through a small nozzle that is immediately cooled to produce a fine powder of the alloy.^[3]

However, synthesis of Co-Cr alloy through the method mentioned above is very expensive and difficult. Recently, in 2010, scientists at the University of Cambridge have produced the alloy through a novel electrochemical, solid-state reduction technique known as the FFC Cambridge Process which involves the reduction of an oxide precursor cathode in a molten chloride electrolyte.^[4]

Properties[edit]

Co-Cr alloys show high resistance to corrosion due to the spontaneous formation of a protective passive film composed of mostly Cr₂O₃, and minor amounts of cobalt and other metal oxides on the surface.^[6] As its wide application in biomedical industry indicates, Co-Cr alloys are well known for their biocompatibility. Biocompatibility also depends on the film and how this oxidized surface interacts with physiological environment.^[7] Good mechanical properties that are similar to stainless steel are a result of a multiphase structure and precipitation of carbides, which increase the hardness of Co-Cr alloys tremendously. The hardness of Co-Cr alloys varies ranging 550-800 MPa, and tensile strength varies ranging 145-270 MPa.^[8] Moreover, tensile and fatigue strength increases radically as they are heat-treated.^[9] However, Co-Cr alloys tend to have low ductility, which can cause component fracture. This is a concern as the alloys are commonly used in hip replacements.^[10] In order to overcome the low ductility, nickel, carbon, and/or nitrogen are added. These elements stabilize the γ phase, which has better mechanical properties compared to other phases of Co-Cr alloys.^[11]

Common types[edit]

There are several Co-Cr alloys that are commonly produced and used in various fields. ASTM F75, ASTM F799, ASTM F1537 are Co-Cr-Mo alloys with very similar composition yet slightly different production processes, ASTM F90 is a Co-Cr-W-Ni alloy, and ASTM F562 is a Co-Ni-Cr-Mo-Ti alloy.^[3]

Structure[edit]

Depending on the percent composition of cobalt or chromium and the temperature, Co-Cr alloys show different structures. The σ phase, where the alloy contains approximately 60-75% chromium, tends to be brittle and subject to a fracture. FCC crystal structure is found in the γ phase, and the γ phase shows improved strength and ductility compared to the σ phase. FCC crystal structure is commonly found in cobalt rich alloys, while chromium rich alloys tend to have BCC crystal structure. The γ phase Co-Cr alloy can be converted into the ε phase at high pressures, which shows a HCP crystal structure.^[11]

Uses[edit]

Medical implants[edit]

Co-Cr alloys are most commonly used to make artificial joints including knee and hip joints due to high wear-resistance and biocompatibility.^[4] Co-Cr alloys tend to be corrosion resistant, which reduces complication with the surrounding tissues when implanted, and chemically inert that they minimize the possibility of irritation, allergic reaction, and immune response.^[12] Co-Cr alloy has also been widely used in the manufacture of stent and other surgical implants as Co-Cr alloy demonstrates excellent biocompatibility with blood and soft tissues as well.^[13] The alloy composition used in orthopedic implants is described in industry standard ASTM-F75: mainly cobalt, with 27 to 30% chromium, 5 to 7% molybdenum, and upper limits on other important elements such as less than 1% each of manganese and silicon, less than 0.75% iron, less than 0.5% nickel, and very small amounts of carbon, nitrogen, tungsten, phosphorus, sulfur, boron etc.^[1]

Besides cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo), cobalt-nickel-chromium-molybdenum (CoNiCrMo) is also used for implants.^{[citation needed]} The possible toxicity of released Ni ions from CoNiCr alloys and also their limited frictional properties are a matter of concern in using these alloys as articulating components. Thus, CoCrMo is usually the dominant alloy for total joint arthroplasty.^{[citation needed]}

Dental prosthetics[edit]

Co-Cr alloy dentures and cast partial dentures have been commonly manufactured since 1929 due to lower cost and lower density compared to gold alloys; however, Co-Cr alloys tend to exhibit a higher modulus of elasticity and cyclic fatigue resistance, which are significant factors for dental prosthesis.^[14] The alloy is a commonly used as a metal framework for dental partials. A well known brand for this purpose is Vitallium.

Industry[edit]

Due to mechanical properties such as high resistance to corrosion and wear, Co-Cr alloys (eg. Stellites) are used in making wind turbines, engine components, and many other industrial/mechanical components where high wear resistance is needed.^[3]

Co-Cr alloy is also very commonly used in fashion industry to make jewellery, especially wedding bands.

Hazards[edit]

Metals released from Co-Cr alloy tools and prosthetics may cause allergic reactions and skin eczema.^[15] Prosthetics or any medical equipment with high nickel mass percentage Co-Cr alloy should be avoided due to low biocompatibility, as nickel is the most common metal sensitizer in the human body.^[11]

See also[edit]

• Alacrite
• Hastelloy

References[edit]

From Wikipedia, the free encyclopedia

Cobalt-chrome or cobalt-chromium (CoCr) is a metal alloy of cobalt and chromium. Cobalt-chrome has a very high specific strength and is commonly used in gas turbines, dental implants, and orthopedic implants.^[1]

History[edit]

Co-Cr alloy was first discovered by Elwood Haynes in the early 1900s by fusing cobalt and chromium. The alloy was first discovered with many other elements such as tungsten and molybdenum in it. Haynes reported his alloy was capable of resisting oxidation and corrosive fumes and exhibited no visible sign of tarnish even when subjecting the alloy to boiling nitric acid.^[2] Under the name Stellite, Co-Cr alloy has been used in various fields where high wear-resistance was needed including aerospace industry,^[3] cutlery, bearings, blades, etc.

Co-Cr alloy started receiving more attention as its biomedical application was found. In the 20th century, the alloy was first used in medical tool manufacturing,^[4] and in 1960, the first Co-Cr prosthetic heart valve was implanted, which happened to last over 30 years showing its high wear-resistance.^[5] Recently, due to excellent resistant properties, biocompatibility, high melting points, and incredible strength at high temperatures, Co-Cr alloy is used for the manufacture of many artificial joints including hips and knees, dental partial bridge work, gas turbines, and many others.^[4]

Synthesis[edit]

The common Co-Cr alloy production requires the extraction of cobalt and chromium from cobalt oxide and chromium oxide ores. Both of the ores need to go through reduction process to obtain pure metals. Chromium usually goes through aluminothermic reduction technique, and pure cobalt can be achieved through many different ways depending on the characteristics of the specific ore. Pure metals are then fused together under vacuum either by electric arc or by induction melting.^[4] Due to the chemical reactivity of metals at high temperature, the process requires vacuum conditions or inert atmosphere to prevent oxygen uptake by the metal. ASTM F75, a Co-Cr-Mo alloy, is produced in an inert argon atmosphere by ejecting molten metals through a small nozzle that is immediately cooled to produce a fine powder of the alloy.^[3]

However, synthesis of Co-Cr alloy through the method mentioned above is very expensive and difficult. Recently, in 2010, scientists at the University of Cambridge have produced the alloy through a novel electrochemical, solid-state reduction technique known as the FFC Cambridge Process which involves the reduction of an oxide precursor cathode in a molten chloride electrolyte.^[4]

Properties[edit]

Co-Cr alloys show high resistance to corrosion due to the spontaneous formation of a protective passive film composed of mostly Cr₂O₃, and minor amounts of cobalt and other metal oxides on the surface.^[6] As its wide application in biomedical industry indicates, Co-Cr alloys are well known for their biocompatibility. Biocompatibility also depends on the film and how this oxidized surface interacts with physiological environment.^[7] Good mechanical properties that are similar to stainless steel are a result of a multiphase structure and precipitation of carbides, which increase the hardness of Co-Cr alloys tremendously. The hardness of Co-Cr alloys varies ranging 550-800 MPa, and tensile strength varies ranging 145-270 MPa.^[8] Moreover, tensile and fatigue strength increases radically as they are heat-treated.^[9] However, Co-Cr alloys tend to have low ductility, which can cause component fracture. This is a concern as the alloys are commonly used in hip replacements.^[10] In order to overcome the low ductility, nickel, carbon, and/or nitrogen are added. These elements stabilize the γ phase, which has better mechanical properties compared to other phases of Co-Cr alloys.^[11]

Common types[edit]

There are several Co-Cr alloys that are commonly produced and used in various fields. ASTM F75, ASTM F799, ASTM F1537 are Co-Cr-Mo alloys with very similar composition yet slightly different production processes, ASTM F90 is a Co-Cr-W-Ni alloy, and ASTM F562 is a Co-Ni-Cr-Mo-Ti alloy.^[3]

Structure[edit]

Depending on the percent composition of cobalt or chromium and the temperature, Co-Cr alloys show different structures. The σ phase, where the alloy contains approximately 60-75% chromium, tends to be brittle and subject to a fracture. FCC crystal structure is found in the γ phase, and the γ phase shows improved strength and ductility compared to the σ phase. FCC crystal structure is commonly found in cobalt rich alloys, while chromium rich alloys tend to have BCC crystal structure. The γ phase Co-Cr alloy can be converted into the ε phase at high pressures, which shows a HCP crystal structure.^[11]

Uses[edit]

Medical implants[edit]

Co-Cr alloys are most commonly used to make artificial joints including knee and hip joints due to high wear-resistance and biocompatibility.^[4] Co-Cr alloys tend to be corrosion resistant, which reduces complication with the surrounding tissues when implanted, and chemically inert that they minimize the possibility of irritation, allergic reaction, and immune response.^[12] Co-Cr alloy has also been widely used in the manufacture of stent and other surgical implants as Co-Cr alloy demonstrates excellent biocompatibility with blood and soft tissues as well.^[13] The alloy composition used in orthopedic implants is described in industry standard ASTM-F75: mainly cobalt, with 27 to 30% chromium, 5 to 7% molybdenum, and upper limits on other important elements such as less than 1% each of manganese and silicon, less than 0.75% iron, less than 0.5% nickel, and very small amounts of carbon, nitrogen, tungsten, phosphorus, sulfur, boron etc.^[1]

Besides cobalt-chromium-molybdenum (CoCrMo), cobalt-nickel-chromium-molybdenum (CoNiCrMo) is also used for implants.^{[citation needed]} The possible toxicity of released Ni ions from CoNiCr alloys and also their limited frictional properties are a matter of concern in using these alloys as articulating components. Thus, CoCrMo is usually the dominant alloy for total joint arthroplasty.^{[citation needed]}

Dental prosthetics[edit]

Co-Cr alloy dentures and cast partial dentures have been commonly manufactured since 1929 due to lower cost and lower density compared to gold alloys; however, Co-Cr alloys tend to exhibit a higher modulus of elasticity and cyclic fatigue resistance, which are significant factors for dental prosthesis.^[14] The alloy is a commonly used as a metal framework for dental partials. A well known brand for this purpose is Vitallium.

Industry[edit]

Due to mechanical properties such as high resistance to corrosion and wear, Co-Cr alloys (eg. Stellites) are used in making wind turbines, engine components, and many other industrial/mechanical components where high wear resistance is needed.^[3]

Co-Cr alloy is also very commonly used in fashion industry to make jewellery, especially wedding bands.

Hazards[edit]

Metals released from Co-Cr alloy tools and prosthetics may cause allergic reactions and skin eczema.^[15] Prosthetics or any medical equipment with high nickel mass percentage Co-Cr alloy should be avoided due to low biocompatibility, as nickel is the most common metal sensitizer in the human body.^[11]

See also[edit]

• Alacrite
• Hastelloy

References[edit]

Кобальт-хромовые сплавы

Сплав содержит кобальт (55 — 65%) и хром (до 30%). Другие основные легирующие элементы — молибден (4 — 5%) и реже титан (5%) (Таблица 3.3.6). Кобальт и хром формируют твердый раствор с содержанием хрома до 30%, что является пределом растворимости хрома в кобальте; избыток хрома образует вторую хрупкую фазу.

В целом, чем выше содержание хрома, тем устойчивее сплав к коррозии. Поэтому производители стараются максимально увеличить количество хрома, не допуская образования второй хрупкой фазы. Молибден вводят для образования мелкозернистой структуры материала путем создания большего количества центров кристаллизации во время процесса затвердевания. Это имеет дополнительное преимущество, так как молибден вместе с железом дают существенное упрочнение твердого раствора. Тем не менее, зерна имеют довольно большие размеры, хотя их границы очень трудно определить из-за грубой дендритной структуры сплава. Углерод, присутствующий только в небольших количествах, является чрезвычайно важным компонентом сплава, поскольку незначительные изменения в его количественном содержании могут существенно изменить прочность, твердость и пластичность сплава.

Углерод может сочетаться с любым другим легирующим элементом с образованием карбидов. Тонкий слой карбидов в структуре может значительно повысить прочность и твердость сплава. Однако, слишком большое количество карбидов может привести к чрезмерной хрупкости сплава. Это представляет проблему для зубного техника, которому необходимо гарантировать, что во время плавки и литья сплав не абсорбировал излишне е количество углерода. Распределение карбидов также зависит от температуры литья и степени охлаждения, т.к. единичные кристаллы карбидов по границам зерен лучше, чем их сплошной слой вокруг зерна.

Для зубного техника работа с этими сплавами труднее, чем с золотосодержащими сплавами, поскольку перед литьем, их нужно нагреть до очень высоких температур. Температура литья этих сплавов в пределах 1500-1550°С, а с вязанная с ней литейная усадка равна примерно 2%.

Эту проблему в основном решили с появлением оборудования для индукционного литья и огнеупорных формовочных материалов на фосфатной основе.

Точность отливки страдает при таких высоких температурах, что значительно ограничивает использование этих сплавов, в основном для изготовления частичных зубных протезов. Эти сплавы трудно полировать обычным механическим способом из-за их высокой твердости. Для внутренних поверхностей протезов, непосредственно прилегающих к тканям полости рта, применяется метод электролитической полировки, чтобы не снизить качество прилегания протеза, но внешние поверхности приходится полировать механическим способом.

Преимущество такого способа в том, что чисто отполированная поверхность сохраняется более длительное время, что является существенным достоинством для съемных зубных протезов.

Недостаток пластичности, усугубляемый включениями углерода, представляет собой особую проблему, и в частности потому, что эти сплавы склонны к образованию пор при литье. При сочетании эти недостатки могут приводить к поломкам кламмеров съемных протезов. Тем не менее, существует несколько свойств этих сплавов, которые делают их почти идеальными для изготовления каркасов частичных зубных протезов.

Модуль упругости Со — Сг сплава обычно равен 250 ГПа. Такой высокий модуль упругости имеет преимущество в том, что протез, и особенно плечи кламмера, могут быть изготовлены с более тонким поперечным сечением, сохраняя при этом необходимую жесткость.

Сочетание такого высокого показателя модуля упругости с плотностью, которая приблизительно вполовину ниже, чем у золотосодержащих сплавов, значительно облегчают вес отливок. Это, несомненно, большое преимущество для комфортности пациента.

Добавление хрома обеспечивает получение коррозионностойких сплавов, которые применяют для изготовления многих имплантатов, включая бедренные и коленные суставы. Поэтому можно с уверенностью утверждать, что эти сплавы обладают высокой степенью биосовместимости.

Некоторые сплавы также содержат никель, который добавляют производит ели при получении сплава для усиления вязкости и снижения твердости. Однако никель известный аллерген, и его применение может вызывать аллергические реакции слизистой полости рта.

Кобальт-хром или кобальт-хром ( CoCr ) представляет собой металлический сплав из кобальта и хрома . Кобальт-хром имеет очень высокую удельную прочность и обычно используется в газовых турбинах , зубных имплантатах и ортопедических имплантатах . ^[1]

Сплав Co-Cr был впервые обнаружен Элвудом Хейнсом в начале 1900-х годов путем сплавления кобальта и хрома. Сплав был впервые обнаружен со многими другими элементами, такими как вольфрам и молибден . Хейнс сообщил, что его сплав был способен противостоять окислению и коррозионным парам и не проявлял видимых признаков потускнения даже при воздействии на сплав кипящей азотной кислоты. ^[2] Под названием Stellite сплав Co-Cr использовался в различных областях, где требовалась высокая износостойкость, включая аэрокосмическую промышленность , ^[3] столовые приборы, подшипники, лезвия и т. Д.

Сплав Co-Cr стал привлекать все больше внимания, когда было найдено его биомедицинское применение. В 20 веке этот сплав был впервые использован в производстве медицинских инструментов ^[4], а в 1960 году был имплантирован первый протез клапана сердца из Co-Cr, который прослужил более 30 лет, продемонстрировав высокую износостойкость. ^[5] В последнее время из-за превосходных свойств устойчивости, биосовместимости , высоких температур плавления и невероятной прочности при высоких температурах сплав Co-Cr используется для изготовления многих искусственных суставов, включая бедра и колени, зубных мостов, газовых турбин и т. Д. и многие другие. ^[4]

Обычное производство сплава Co-Cr требует извлечения кобальта и хрома из руд оксида кобальта и оксида хрома . Обе руды должны пройти процесс восстановления для получения чистых металлов. Хром обычно проходит через технологию алюминотермического восстановления , а чистый кобальт может быть получен разными способами в зависимости от характеристик конкретной руды. Затем чистые металлы сплавляются вместе в вакууме с помощью электрической дуги или индукционной плавки . ^[4]Из-за химической реакционной способности металлов при высокой температуре для этого процесса требуются условия вакуума или инертная атмосфера, чтобы предотвратить поглощение кислорода металлом. ASTM F75, сплав Co-Cr-Mo, производится в инертной атмосфере аргона путем выброса расплавленных металлов через небольшое сопло, которое немедленно охлаждается, чтобы получить мелкодисперсный порошок сплава. ^[3]

Однако синтез сплава Co-Cr указанным выше способом очень дорог и труден. Недавно, в 2010 году, ученые из Кембриджского университета произвели сплав с помощью нового электрохимического метода твердофазного восстановления, известного как Кембриджский процесс FFC, который включает восстановление катода-предшественника оксида в расплавленном хлоридном электролите. ^[4]

Сплавы Co-Cr проявляют высокую стойкость к коррозии из-за самопроизвольного образования защитной пассивной пленки, состоящей в основном из Cr ₂ O ₃ и незначительных количеств оксидов кобальта и других металлов на поверхности. ^[6] Как показывает его широкое применение в биомедицинской промышленности, сплавы Co-Cr хорошо известны своей биосовместимостью. Биосовместимость также зависит от пленки и того, как эта окисленная поверхность взаимодействует с физиологической средой. ^[7] Хорошие механические свойства, аналогичные свойствам нержавеющей стали.являются результатом многофазной структуры и выделения карбидов, которые значительно увеличивают твердость сплавов Co-Cr. Твердость сплавов Co-Cr варьируется в пределах 550-800 МПа, а предел прочности на разрыв — в пределах 145-270 МПа. ^[8] Кроме того, их прочность на растяжение и усталость резко возрастает по мере их термообработки. ^[9] Однако сплавы Co-Cr, как правило, имеют низкую пластичность , что может вызвать разрушение компонентов. Это вызывает беспокойство, поскольку эти сплавы обычно используются при замене тазобедренного сустава. ^[10] Чтобы преодолеть низкую пластичность, никель , углерод и / или азотдобавлены. Эти элементы стабилизируют γ-фазу, которая имеет лучшие механические свойства по сравнению с другими фазами сплавов Co-Cr. ^[11]

---

Характеристика компонентов кобальто-хромовых сплавов (кхс).

Общая характеристика КХС.

Сортимент заготовок из КХС, поставляемых

в стоматологические лечебные учреждения.

Краткая характеристика.

Основной компонент кобальто-хромового сплава (КХС) – кобальт. Это белый с красноватым оттенком металл. Плотность 8,8, температура плавления 1490˚, твердость по Бринеллю -124 кгс/кв.мм. Это твердый и вместе с тем ковкий, тягучий металл. При обычных условиях на воздухе не окисляется. При нагревании до 300˚ покрывается окисной (оксидной) пленкой. В растворах кислот медленно растворяется. Входит в состав сплавов в количестве 55-70%, обеспечивая высокие механические качества.

Хром составляет 25 — 30% КХС / о нем говорилось выше/. Молибден улучшает межкристаллическую структуру. Марганец повышает износостойкость. Титан уменьшает содержание в сплаве карбидов хрома, повышает коррозийную стойкость.

Кобальто-хромовый сплав для стоматологических целей состоит из кобальта, хрома, молибдена, никеля. Плотность -8,3, температура плавления -1400˚, твердость по Бринеллю -370 кгс/кв. мм и сравнительно небольшая усадка (1,8-2%). КХС не подвергается коррозии, обладает хорошей текучестью, хорошо штампуется, паяется припоями типа припоя Цитрина и припоем для золотых сплавов. Полированная поверхность в обычных условиях не тускнеет. Предназначается для изготовления цельнолитых каркасов бюгельных протезов, съемных шинирующих конструкций, применяемых при лечении парадонтитов и других аппаратов. Большая твердость сплава (КХС тверже нержавеющей стали примерно в 1,5 раза) позволяет моделировать и создавать элементы каркаса бюгельного протеза более ажурными. КХС легче золотого сплава в 2,5 раза, что дает возможность избежать еще и массивности деталей каркаса протеза.

КХС выпускается слитками весом 30 (±2) г или 10 (±1) г каждый, упакованных по 5-15 штук. Для изготовления стандартных зубов и каркасов его не применяют т.к. по причине твердости, такие детали очень трудно припасовывать (притачивать) к модели.

Явление коррозии, ее значение

ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ В СТОМАТОЛОГИИ.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ.

Коррозия – сложный химический процесс, происходящий как под воздействием факторов внешней среды ( действие кислорода воздуха, ротовой жидкости, кислот и других химически активных веществ), так и в результате внутриструктурных процессов, обусловленных электрохимической активностью элементов входящих в состав металла.

Коррозия бывает трех видов:

1) равномерной,

2) местной,

3) межкристаллической.

При равномерной коррозии поражается вся поверхность металла, механическая прочность изделия меняется незначительно.

При местной коррозии поражаются только отдельные участки металла, что обусловлено наличием включений в металл, неоднородностью структуры, внутренним напряжением.

Межкристаллическая коррозия характеризуется нарушением связи между кристаллами вследствие внутриструктурного нарушения металла. При этом прочность изделия резко уменьшается, хотя внешний вид может даже не изменится.

Разработка и внедрение эффективных средств защиты от коррозии позволяют расширить список материалов, используемых в ортопедической стоматологии. Применяемые в настоящее время сплавы не являются абсолютно инертными к коррозии. Иногда в результате коррозии может разрушиться припой, соединяющий части протеза. Отдельные участки протезов из серебряно-палладиевых сплавов могут изменить цвет и стать менее прочными вследствие коррозии.

Для борьбы с коррозией применяют методы покрытия металлических частей протезов защитными материалами из золота, нитрита титана, либо введению в сплавы металлов придающих им коррозийную стойкость.

studfiles.net

ГОСТ Р ИСО 5832-7-2009 Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 7. Сплав кобальт-хром-никель-молибденовый, содержащий железо, ковкий и холоднодеформируемый



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р исо

5832-7-

2009

ИМПЛАНТАТЫ ДЛЯ ХИРУРГИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Часть 7

Сплав кобальт-хром-никель-молибденовый, содержащий железо, ковкий и холоднодеформируемый

ISO 5832-7:1994

Implants for surgery — Metallic materials — Part 7:

Forgeable and cold-formed cobalt-chromium-nickel-moiybdenum-iron alloy

(IDT)

Издание официальное

О

QO

s

n

Ifl

Москва

Стандартинформ

2010

ГОСТ Р ИСО 5832-7—2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации е Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N9 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения »

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным Государственным унитарным предприятием «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 453 «Имплантаты в хирургии»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2009 г. Ne 715-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 5832*7:1994 «Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 7. Сплав ковкий и холоднодеформируемый кобальтовый. содержащий хром, никель, молибден и железо» (ISO 5832-7:1994 «Implants for surgery — Metallic materials — Part 7: Forgeable and oold-formed cobalt-chromium-nickel-molybdenum-iron alloy»)

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены} или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ.2010

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

и

ГОСТ Р ИСО 5832-7—2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИМПЛАНТАТЫ ДЛЯ ХИРУРГИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Часть 7

Сплав кобальт-хром-никель-молибденовый, содержащий железо, ковкий и холоднодеформируемый

implants (or surgery. Metallic materials. Part 7. forgeable and cold-formed cobalt-chromium-nickel-molybdenum-iron alloy

Дата введения — 2010—09—01

1 Область применения

Настоящий стандартустанаеливаеттребоеания к характеристикам и методам испытаний ковкого и холоднодеформируемого содержащего железо кобальт-хром-никель-молибденового сплава, предназначенного для изготовления хирургических имплантатов.

Примечание — Механические свойства образца из готовой продукции данного сплава могут отличаться от указанных в настоящем стандарте.

2    Нормативные ссылки

6 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 643:1983* Стали. Металлографический метод определения ферритного или аустенитного размера зерна

ИСО 4967:1979* Стали. Определение содержания неметаллических включений. Металлографический метод с применением стандартных диаграмм

ИСО 6892:1984* Металлические материалы. Испытание на растяжение

3    Химический состав

Анализы химического состава плавок сплава, определяемые в соответствии с разделом 6. должны соответствовать составу, указанному в таблице 1. Анализы химического состава образцов готовой продукции данного сплава также должны соответствовать данным таблицы 1.

Таблица 1— Химический состав

Элемент	Массовая доля*. %
Кобальт	39—42/39.0—42.0
Хром	18.5—21.5
Никель	14—18/14.0—18.0
Молибден	5.5— 8/6.5—8.0
Марганец	2—2.5/2.0—2.5

* На время публикации ИСО 5832-7:1994 указанные стандарты были действующими. Рекомендуется применять последние издания действующих международных стандартов, указанных выше.

Издание официальное

1

ГОСТ Р ИСО 5832-7—2009

Окончание таблицы 1

Элемент	Массовая доля*. %
Кремний	Не более 1.0
Углерод	Не более 0.15
Сера	Не более 0.015
Фосфор	Не более 0.015
Бериллий	Не более 0.001
Железо	Остальное
* В знаменателе указано написание содержания элементов, принятое на территории Российской Федерации.

4 Микроструктура

4.1    Величина зерна

Микроструктура должна быть однородной. Величина збрна.опрвделявмаяесоответстеиисразде-лом 6. не должна быть крупнее 5-го номера.

4.2    Оценка включений

Загрязненность сплава неметаллическими включениями, определяемая в соответствии с разделом 6. не должна превышать норм, указанных в таблице 2.

Таблице 2 — Нормы загрязненности включениями

вид включений	Включения тонкой серии*, балл, не более
Сульфиды (А)	1
Алюминаты (в)	3
Силикаты (С)	1
Оксиды глобулярные (£>}	3
* Не должно быть включений толстой серии.

5 Механические свойства

Механические свойства сплава, определяемые в соответствии с разделом в. должны соответствовать требованиям таблицы 3.

Таблица 3 — Механические свойства

Состояние	Предел прочности Йт (cj. МПа	Предел текучести йр0 3 (e0i). МПа	Относительное удлинение А
не менее
Термообработанное*	950	450	65
Холоднодеформиро ванное со степенью деформации 30 %	1450	1300	8
Отпуск пружины**	16S0	1400	1

* Метод термической обработки выбирает изготовитель для достижения требуемых свойств. ** Для специальных применений.

2

ГОСТ Р ИСО 5832*7—2009

6 Методы испытаний

Методы испытаний, применяемые для определения соответствия требованиям настоящего стан* дарта. приведены е таблице 4.

Таблица 4 — Методы испытаний

Требования	Раздел или подраздел стандарта	Метод испытаний
Химический состав	3	Принятые аналитические методики (методы ИСО. если тековые существуют)
Величина зерна	4.1	ИСО 643
Оценка включений	4.2	ИСО 4967
Механические свойства: •    предел прочности при растяжении; •    предел текучести; •    относительное удлинение	5	ИСО 6692

3

ГОСТ Р ИСО 5832-7—2009

Приложение А {обязательное)

Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным (региональным) стандартам

Таблица А.1 — Международные стандарты, на которые даны ссылки а настоящем стандарте, и соответствующие им национальные стандарты

Обозначение ссылочного международного стандарта	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ИСО 643:1983	*
ИСО 4967:1979	ГОСТ 1778—70 (ИСО 4967—79) Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений
ИСО 6892:1984	ГОСТ 1497—84 (ИСО 6892—64) Металлы. Методы испытаний на растяжение ГОСТ 10006—80 (ИСО 6892—64) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение ГОСТ 10446—60 (ИСО 6692—64) Проволока. Метод испытания на растяжение
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде регламентов и стандартов.

ГОСТ Р ИСО 5832*7—2009

УДК 615.465:006.354    ОКС11.040.40    832    ОКП939818

8 73

Ключевые слова: хирургические имплантаты, металлопродукция, холоднодеформированные изделия, ковкие кобальтсодержащие сплавы, хромистые сплавы, молибденсодержащие сплавы, никельсодер* жащие сплавы, сплавы с железом, химический состав, микроструктура, механические свойства, методы испытаний

5

Редактор А-О. Греч Технический редактор Н.С. Гришамоеа Корректор Т.И. Кононенко Компьютерная верстка И. А. Напеиконой

Сдано в набор 07.05.2010. Подписано в печать 08.06.2010. Формат 60>84р£ Бумага офсетная. Печать офсетная Уел. печ. п. 0.9Э. Уч.-изд. п. 0,60. Тираж 64 экз Зак. 462.	Гарнитура Ариал.
ФГУП кСТАНДАРТИНФОРМ». >23995 Москва. Гранатный пер . 4. [email protected] ги

Набрано во ФГУП «СТЛНДЛРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано а филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. ‘Московский печатник». >05062 Москва. Лялин пер., в.

allgosts.ru

Сплав кобальт-хром керамический Starbond CoS (Шефтнер, Германия) 1кг

Сплав кобальт-хром керамический Starbond CoS (Шефтнер, Германия)

Современный высококачественный кобальт-хромовый сплав для обжига керамики — не содержит никель и берилий. Расфасован по 1 кг.

Сплав кобальт-хром керамический (Starbond CoS) — Модельный литейный сплав и нанесенный сплав на базе кобальта, хрома и молибдена для изготовления съемных зубных протезов. В соответствии с предписаниями стандарта ISO 6871-1 сплав не содержит берилла и никеля.

• Наивысшая устойчивость к коррозии.
• Биологически совместим.
• Особенно благоприятен для полости рта, благодаря низкой теплопроводности.
• Низкая твердость — 200 HV 10 — обеспечивает безпроблемную обработку и полировку.
• КТР 14,0 — гарантирует полную свободу при выборе облицовочной керамики.
• В зависимости от применяемой керамики не требует медленного охлаждения.
• Светлый оксидный слой способствует великолепной эстетике.
• Надежное соединение металла с керамикой.
• Пригоден для лазерной сварки

Сплав кобальт-хром керам (Starbond CoS) подлежит применению со стороны квалифицированного и обученного в предусмотренной для этого области персонала.

Контрольный анализ массы в %:Номинальные показатели свойств сплавов

• Co — 59%,
• Cr — 25%,
• W — 9%
• Mo — 3,5%,
• Si — 1%,
• Другие компоненты ( C, Fe, Mn, N ) — максимум 1,5 %

Свойства (контрольные цифры) сплава кобальт-хром керам (Starbond CoS):

Технические свойства сплава кобальт-хром керам (Starbond CoS):

• Предел прочности при растяжении (Rp0.2) 650 MPa
• Прочность на растяжение 910 MPa
• Предельное удлинение 8 %
• Модуль эластичности 200 GPa
• Твердость по Виккерсу 280 HV 10

Другие свойства сплава кобальт-хром керам (Starbond CoS):

• Плотность 8,8 г/см³
• Солидус-ликвидус интервал 1305 — 1400°C
• Температура литья 1500 — 1550°C
• Термический коэффициент расширения 14,0 μm/м.°C

Моделировка:Для обеспечения безопасного вытекания объекта моделировки толщина стенок кол-пачка не должна превышать 0,5 мм. Литьевые каналы задаются обычным образом. При изготовлении массивных коронок сплошной отливки и мостовых элементов рекомендуется применение собирательного резервуара.

Паковка:Сплав кобальт-хром керам (Starbond CoS) совместим со всеми известными паковочными массами под модельное литье, которые могут быть прогреты до 1.050 °C. При выпаривании и прогреве подле-жат соблюдению рекомендации производителя паковочных масс, в т. ч. время выдержки.

Литье:Сплав кобальт-хром керам (Starbond CoS) подлежит расплавке в керамическом плавильном сосуде/тигеле. При этом необходимо отсасывать литейные пары. Не применять тигель из графита!

Открытая плавка:С применением ацетилена/кислорода. Необходимо соблюдать указания изготовителя горелки. Чисто отрегулированное пламя предотвращает загрязнение сплава.

Высокочастотная / Открытая плавка:Не применять флюса. После распада последнего предназначенного для литья кубика и спустя приблизительно 2 секунды после исчезновения теней начать процесс литья. После литья остудить муфель до комнатной температуры и извлечь ее. Не разрешается резко охлаждать муфель в водяной бане.

Повторное применение предназначенных для литья шариков не рекомендуется, т. к. в процессе расплавления сплава выпариваются активаторы сцепления, важные для со-единения металла и керамики. При многоразовой расплавке количество данных составных элементы уменьшается, и в результате не может быть гарантировано высокое качество соединения металлокерамики.Каркасы выполняются обычно с применением фрез из твердых сплавов или же оксида алюминия. Минимальная толщина колпачка может составлять 0,2 — 0,3 мм.

Керамические массы:Следует обращать внимание на коэффициент теплового расширения /WAK/ приме-няемой керамической массы. В том случае, если он меньше 13,8, рекомендуется ден-тиновый обжиг с длительным охлаждением.

Нанесение керамики:Окисный обжиг в течение 10 минут при 980 °C /при нормальном атмосферном давлении/. После этого очистить каркасы пескоструйным аппаратом с добавлением 250 m окси-да алюминия и, как обычно, с применением дистиллированной воды, ультразвука и пароструйного аппарата. Провести обжиг опок в соответствии с инструкцией по работе с керамикой. После окончания процесса обжига рекомендуется извлечь объект отливки из кюветы только после того, как исчезнет красное каление.

Пайка:Сплав кобальт-хром керам (Starbond CoS) можно применять любые из известных припоев. Никогда не паять с золотым или палладиевым припоем.

Ваши преимущества:1. отличное соединение с керамическими массами2. легкость в обработке3. продукция уже давно великолепно зарекомендовала себя в Европе4. высокий уровень чистоты благодаря производству методом непрерывной разливки5. постоянный металлургический контроль посредством современных методов проверки6. значительные преимущества в области механических свойств по сравнению со сплавами на базе благородных металлов

Упаковка:Сплав кобальт-хром керам (Starbond CoS) Упаковка в 1000 г

domplomb.ru

ГОСТ Р ИСО 5832-4-2011 Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 4. Сплав кобальт-хром-молибденовый литейный, ГОСТ Р от 28 сентября 2011 года №ИСО 5832-4-2011

ГОСТ Р ИСО 5832-4-2011

Группа В83

ОКС 11.040.40 ОКП 93 9800

Дата введения 2012-10-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 453 «Имплантаты в хирургии»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2011 г. N 410-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 5832-4:1996* «Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 4. Сплав кобальт-хром-молибденовый литейный» (ISO 5832-4:1996 «Implants for surgery — Metallic materials — Part 4: Сobalt-chromium-molybdenum casting alloy»).________________* Доступ к международным и зарубежным документам можно получить перейдя по ссылке, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к характеристикам и методам испытаний литейного кобальт-хром-молибденового сплава, предназначенного для изготовления хирургических имплантатов.Примечание — Механические свойства сплава, полученные на образцах из готовой продукции, могут отличаться от указанных в настоящем стандарте.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт: ИСО 6892:1984* Металлические материалы. Испытание на растяжение________________* Заменен на ИСО 6892-1:2009 «Металлические материалы. Испытание на растяжение при температуре окружающей среды». Рекомендуется применять последнее действующее издание международного стандарта.

3 Химический состав

Поплавочный химический состав сплава, определенный в соответствии с разделом 5, должен соответствовать составу, приведенному в таблице 1, с учетом требований по минимальному и максимальному содержанию элементов.

Таблица 1 — Химический состав

Элемент	Массовая доля, %
Хром	26,5-30,0
Молибден	4,5-7,0
Никель	Не более 1,0
Железо	Не более 1,0
Углерод	Не более 0,35
Марганец	Не более 1,0
Кремний	Не более 1,0
Кобальт	Основа

4 Механические свойства

Свойства сплава при растяжении, определенные в соответствии с требованиями раздела 5, должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 — Механические свойства*________________* Режим термической обработки литых образцов выбирает изготовитель для достижения требуемых свойств.

Предел прочности , МПа	Предел текучести , МПа	Относительное удлинение* , %
Не менее
665	450	8
* Расчетная длина или 50 мм, где — начальная площадь поперечного сечения, в квадратных миллиметрах.

Примечания

1 Если хотя бы один из испытуемых образцов не отвечает установленным требованиям или разрушается за пределами расчетной длины образца, проводят повторные испытания на двух образцах, вновь отобранных от той же партии. Сплав считают прошедшим испытания, если результаты испытаний обоих дополнительно отобранных образцов соответствуют указанным требованиям.

2 Допускается проведение изготовителем повторной термообработки с последующим испытанием в соответствии с требованиями настоящего стандарта. В этом случае такой же термической обработке должна быть подвергнута вся партия металла.

5 Методы испытаний

Методы испытаний для определения соответствия требованиям настоящего стандарта приведены в таблице 3.Таблица 3 — Методы испытаний

Требования	Раздел стандарта	Метод испытаний
Химический состав	3	Принятые аналитические методики (методы ИСО, если таковые существуют)
Механические свойства: — предел прочности при растяжении — предел текучести — относительное удлинение	4	ИСО 6892

Подготовку образцов для определения механических свойств проводят в соответствии с ИСО 6892.

Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам)

Приложение ДА(справочное)

Таблица ДА.1

Обозначение ссылочного международного стандарта	Степень соответствия	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ИСО 6892:1984	MOD	ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) «Металлы. Методы испытания на растяжение» ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84) «Трубы металлические. Метод испытания на растяжение» ГОСТ 10446-80 (ИСО 6892-84) «Проволока. Метод испытания на растяжение»
Примечание — В настоящей таблице использовано следующее условное обозначение степени соответствия стандартов: — MOD — модифицированные стандарты.

Электронный текст документа

подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:официальное изданиеМ.: Стандартинформ, 2012

docs.cntd.ru

Сплав — кобальт — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сплав — кобальт

Cтраница 1

Сплавы кобальта с редкоземельными металлами ( РЗМ) — празеодимом и самарием — представляют собой интерметаллические соединения с исключительно высокой кристаллографической анизотропией. На основе этих сплавов разработаны магнитотвердые материалы с рекордными значениями всех основных магнитных свойств при удовлетворительных характеристиках температурной и временной стабильности.  [2]

Сплавы кобальта с хромом обладают высоким электросопротивлением и могут служить нагревателями электропечей.  [3]

Для приготовления сплавов кобальта с индием употребляли следующие материалы: отечественные металлический индий и кобальт в виде стружки, изготовленной из литого металлического кобальта, состава 99 99 % Со, остальное примесь углерода.  [4]

Указанный в таблице сплав кобальта, никеля и железа — перминвар — отличается тем, что его магнитная проницаемость при небольших напряженностях намагничивающего поля ( до 3 эрстед) остается почти постоянной ( сохраняя величину около 500), тогда как у многих других ферромагнетиков она в том же интервале изменяется в десятки, сотни и даже тысячи раз.  [6]

Высокой жаростойкостью обладают сплавы кобальта с вольфрамом.  [7]

Магниты постоянные из сплавов кобальта с редкоземельными металлами.  [8]

Матрицу изготовляют из сплава кобальта, никеля, вольфрама, карбида вольфрама, алюминия, меди. Состав сплава подбирают таким образом, чтобы выдерживалась определенная твердость материала, которая обеспечивала бы постепенный износ матрицы при работе долота и обнажение алмазных зерен для работы.  [10]

Матрицу изготовляют из сплава кобальта, никеля, вольф — paMci, карбида вольфрама, алюминия, меди. Состав сплава подбирают таким образом, чтобы выдерживалась определенная твердость материала, которая обеспечивала бы постепенный износ матрицы при работе долота и обнажение алмазных зерен для работы.  [11]

К группе стеллитов относятся сплавы кобальта, ммкелн, хрома, вольфрама ( иногда молибдена) и углерода.  [12]

Наиболее часто стали и сплавы кобальта растворяют в соляной или серной кислоте и смеси этих кислот с азотной кислотой. Рекомендуется применять хлорную кислоту в смеси с азотной, в частности, в тех случаях, когда сталь содержит хром или ванадий, и если предполагают кобальт титровать раствором феррицианида калия. Смесь азотной и хлорной кислот окисляет хром и ванадий до высших степеней окисления, чем устраняется их мешающее влияние при титровании кобальта феррицианидом.  [13]

Аустенитные нержавеющие стали, сплавы кобальта, титан и цирконий обладают высокой коррозионной стойкостью как при низких, так и при высоких температурах.  [14]

К группе стеллитов относятся сплавы кобальта, никеля, хрома, вольфрама ( иногда молибдена) и углерода.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

ГОСТ Р ИСО 5832-12-2009 Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 12. Сплав кобальт-хром-молибденовый деформируемый, ГОСТ Р от 11 декабря 2009 года №ИСО 5832-12-2009

ГОСТ Р ИСО 5832-12-2009

Группа В32В73

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ОКС 11.040.40ОКП 93 9818

Дата введения 2010-09-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 года N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным Государственным унитарным предприятием «Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина» (ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П.Бардина») на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 453 «Имплантаты в хирургии»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2009 г. N 714-ст.

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 5832-12:2007 «Имплантаты для хирургии. Металлические материалы. Часть 12. Сплав деформируемый кобальтовый, легированный хромом и молибденом» (ISO 5832-12:2007 «Implants for surgery — Metallic materials — Part 12: Wrought cobalt-chromium-molybdenum alloy»).При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении А

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕИнформация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к деформируемому сплаву двух составов на основе кобальта, содержащему 28% хрома и 6% молибдена, применяемому для изготовления хирургических имплантатов. Свойства указаны применительно к деформируемому сортовому прокату, прутку и проволоке.Примечания

1 Механические свойства образца из готовой продукции данного сплава могут отличаться от указанных в настоящем стандарте.

2 Высокое содержание углерода в данном сплаве приводит к появлению значительного количества карбидов в его структуре. Это количество можно регулировать каждый раз при изготовлении проката или последующей термомеханической обработкой конечной продукции. Количество карбидов в конечной продукции настоящим стандартом не оговаривается.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:ИСО 643* Стали. Металлографический метод определения видимого размера зернаИСО 6892* Металлические материалы. Испытание на растяжение при температуре окружающей среды_______________* Для недатированных ссылок использовать последнее действующее издание.

3 Химический состав

Химические составы сплава, определяемые в соответствии с разделом 6, должны соответствовать данным, приведенным в таблице 1.Таблица 1 — Химический состав

Элемент	Массовая доля, %
	Сплав состава 1 с низким содержанием углерода	Сплав состава 2 с высоким содержанием углерода
Хром	26,0-30,0	26,0-30,0
Молибден	5,0-7,0	5,0-7,0
Железо	Не более 0,75	Не более 0,75
Марганец	Не более 1,0	Не более 1,0
Кремний	Не более 1,0	Не более 1,0
Углерод	Не более 0,14	0,15-0,35
Никель	Не более 1,0	Не более 1,0
Азот	Не более 0,25	Не более 0,25
Кобальт	Основа	Основа

4 Микроструктура

Микроструктура сплава должна быть однородной. Величина зерна, определяемая в соответствии с разделом 6, не должна быть крупнее 5-го номера.

5 Механические свойства

Свойства сплава при растяжении, испытанного в соответствии с разделом 6, должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 2.Таблица 2 — Механические свойства

Состояние	Предел прочности (), МПа	Предел текучести (), МПа	Относительное удлинение , %
	не менее
Термообработанное*	897	517	20
Горячедеформированное	1000	700	12
Теплодеформированное	1192	827	12
* Метод термической обработки выбирает изготовитель для достижения требуемых свойств.

6 Методы испытаний

Методы испытаний, применяемые для определения соответствия требованиям настоящего стандарта, приведены в таблице 3.Таблица 3 — Методы испытаний

Требования	Раздел стандарта	Метод испытаний
Химический состав	3	Принятые аналитические методики (методы ИСО, если таковые существуют)
Величина зерна	4	ИСО 643
Механические свойства	5	ИСО 6892

Приложение А (обязательное). Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным стандартам

Приложение А(обязательное)

Таблица А.1

Обозначение ссылочного международного стандарта	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ИСО 643	*
ИСО 6892	ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытания на растяжение
	ГОСТ 10006-80 (ИСО 6892-84) Трубы металлические. Метод испытания на растяжение
	ГОСТ 10446-80 (ИСО 6892-84) Проволока. Метод испытания на растяжение
* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде стандартов.

Электронный текст документаподготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:официальное изданиеМ.: Стандартинформ, 2010

docs.cntd.ru

Электроосаждение сплава кобальт-хром

И.В. Карчев (студент)

ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СПЛАВА КОБАЛЬТ-ХРОМ

ГОУ ВПО Пензенский государственный университет, г. Пенза

Получение износостойких, устойчивых к атмосферным воздействиям материалов, обладающих улучшенными механическими и физико-химическими свойствами, является одной из важнейших задач современной науки. Сплав кобальт — хром обладает высоким значением микротвердости и коррозионностойкости. В работе осуществлена замена опаснейшего для природы шестивалентного хрома, трехвалентным хромом (гораздо менее опасным ионом). Получение сплава проводилось с использованием перспективных методов нестационарного электролиза, позволяющего получать покрытия с улучшенными свойствами. Таким образом, в данной работе ставятся и решаются важные технологические вопросы, связанные с заменой токсичного шестивалентного хрома на относительно безопасный трехвалентный хром и получением покрытий с улучшенными физико-механическими свойствами, поэтому актуальность работы не вызывает сомнения.

Кобальтовые осадки серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком, удельный вес 8,83 г/см3, температура плавления 1495°С. Кобальт устойчив в щелочных растворах и по коррозионной стойкости кобальтовые покрытия практически не отличаются от никелевых, но их стойкость к истиранию значительно больше, чем у последних. Объем применения кобальта в промышленности значительно меньше, чем никеля. Кобальт обычно используется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности при повышенных температурах, коррозионной стойкости в атмосфере газов, содержащих серу, определенных магнитных свойств, а также используют при изготовлении рефлекторов, зеркал, ювелирных изделий [1, 2]. Твердость осадков кобальта несколько выше осадков никеля и по данным, приведенным в находится в пределах 180-448 кгс/мм2 (по Виккерсу). При повышении температуры твердость, а также механическая прочность электроосажденного кобальта сохраняются и даже несколько увеличиваются, тогда, как для никелевых осадков они уменьшаются.

Для электроосаждения кобальта применяются сульфатные, хлоридные, фторборатные и сульфаматные электролиты [1].

В промышленности применяют электролит [2] состава (г/л): сульфат кобальта 450-500, хлорид натрия 15-20, борная кислота 40-55. Режим электролиза: температура электролита 20-40°С, плотность тока 4-10 А/дм2, Выход по току равен 95-100%, аноды из кобальта.

Лэмб [3] приводит следующий сульфатный электролит для осаждения кобальта (г/л) и режим процесса: сульфат кобальта 500, хлорид натрия 17, борная кислота 45, рН 3-5, температура, 24-45ºС, катодная плотность тока 3-10 А/дм2. Катодный выход по току 100%.

Для получения осадков, свободных от напряжений, запатентован [4] сульфатный электролит, содержащий добавку пировиноградной кислоты.

Для ускоренного кобальтирования применяют сульфатный электролит [2], содержащий (г/л): сульфат кобальта 280-330, муравьиная кислота 64-66, формиат натрия 39-42, сульфат натрия 70-75, сульфат аммония 3-4. Режим электролиза: температура 90-95°С, плотность тока 10-15 А/дм2, рН 2,0-2,5, скорость осаждения 2,5 мкм/мин, аноды из свинца.

Для электроосаждения кобальта также применяется хлоридный электролит [3], имеющий следующий состав (г/л) и режим процесса: хлорид кобальта 17, борная кислота 30-45, рН 3-4,5, температура, 50-70ºС, катодная плотность тока 2-5 А/дм2, катодный выход по току 100%.

Для получения блестящих покрытий кобальтом используют электролит [1] следующего состава (г/л): хлорид кобальта 200, фторид алюминия 40, борная кислота 20, рН 4,5-5,0. Режим электролиза: температура 40°С, катодная плотность тока 3-5 А/дм2.

Электроосаждение кобальта из сульфаматных электролитов производилось Эндикоттом и Кнаппом [5]. Ими использовался следующий электролит (г/л) и режим процесса: сульфамат кобальта 425-435, борная кислота 30, бромид кобальта 15, рН 4, температура, 50ºС, катодная плотность тока 3А/дм2. Для предотвращения питтингобразования в электролит вводили поверхностно-активную добавку, снижающую поверхностное натяжение.

Нанесение гальванопокрытий на постоянном токе без добавок приводит в ряде случаев к грубозернистой столбчатой структуре. С помощью импульсного электроосаждения при частоте около 50 Гц формируется тонкозернистая равноосная структура. В настоящее время известно, что импульсные токовые режимы способствуют совершенству текстуры роста. Размер кристаллитов осадков золота составлял в случае постоянного тока 0,8–1,6 мкм, а в случае импульсного тока 0,6–0,9 мкм. Также снижается величина внутренних напряжений. Применение импульсного тока при анодировании ведет к большей износостойкости и к увеличению коррозионностойкости. Применение импульсного тока ведет к значительному снижению внутренних напряжений.

Трудности осуществления процесса хромирования, из электролитов на основе 3-х валентного хрома, обусловлены сложной химией и электрохимией хрома(III), разнообразием комплексных соединений и очень низкой величиной произведения растворимости Сr(OH)3, равной 10-31 [6].

Анализ литературных данных по электроосаждению хрома из электролитов, содержащих его трехвалентные соединения, позволил заключить, что многие исследователи не учитывали сложную химию хрома (III), ионный состав электролитов, не фиксировали каким-либо методом, состояние электролита. Поэтому имеющиеся в литературе эксперимен­тальные данные плохо воспроизводимы и часто противоречивы [6].

Предварительно проведенные работы показали возможность осуществления хромирования на основе солей 3-х валентного нетоксичного хрома.

В случае внедрения сплавов, осаждаемых из электролитов на основе трехвалентного хрома предприятия получат возможность без серьезных экономических затрат перейти от запрещенного и вредного хромирования на гораздо безопасный и разрешенный технологический процесс. Полностью отказаться от хромирования в современном автомобилестроении, машиностроении невозможно в связи с отсутствием полноценной замены этому уникальному металлу. Исходя из современных представлений о дизайне, в будущем следует ожидать увеличения доли хромированных изделий [7], а применение рассмотренных нестационарных режимов электролиза представляет собой значительный практический интерес, так как в большинстве случаев использование этих режимов ведет к значительному улучшению физико-механических свойств покрытий или к интенсификации массопереноса в электролитах.

Легирование кобальта хромом позволяет улучшить физико-механические свойства покрытия.

Исследование технологических закономерностей электроосаждения сплава кобальт-хром проводилось в стеклянной ячейке емкостью 0,2 л., которая термостатировалась. В качестве анода использовали нерастворимый угольный анод. Для изучения физико-механических свойств покрытий, выхода по току, осаждение вели на образцы размером 110-4 … 310-4 м2, изготовленные из меди марки М00. Для исследования химического состава сплава использовали образцы из нержавеющей стали марки IXI8H9T.

Выход по току определяли при помощи медного кулонометра .

Сплавы кобальт-хром осаждались из электролита на основе муравьиной кислоты.

Состав электролита:

-сульфат кобальта семиводный (по соли)-75г/л;

-хромокалиевые квасцы-50г/л;

Муравьиная кислота вводилась как комплексообразователь. рН раствора электролита 2,5-3,5. Температура электроосаждения 297К; Катодная плотность тока от 5 до 20А/дм2.

Полученные покрытия имеют хорошее сцепление с основой, зеркально-блестящий внешний вид. При увеличении плотности тока наблюдается уменьшение блеска и ухудшение качества покрытия.

Список литературы.

1. Гальванотехника: Справочник / Под. ред. А.М. Гинберга, А.Ф. Иванова, Л.Л. Кравченко. – М.: Металлургия, 1987. – 735 с.
2. Мельников П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении: 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1991. – 384 с.
3. Lamb V.А. Techniques of Materials Preparation and Hand1ing. – New-York–London, 1968. – V. 1, part 3.
4. Пат. 3338804 США // Fischer А.
5. Endicott D.W., Кnарр J.R. – Plating, 1966. – V. 53, № 1.
6. Фаличева А.И., Бурдыкина Р.И. Электроосаждение хромовых покрытий из электролитов, содержащих соединения трехвалентного хрома //Гальванотехника и обработка поверхности. -1997.- V, №1. с.15-16
7. Ваграмян А.Т., Петрова Ю.С. Физико-механические свойства электролитических осадков. – М.: Изд -во АН СССР, 1960.- 206с.

flatik.ru

---

Смотрите также