非磁性钴－钯补齿合金制造技术

提供了一种非磁性钴基“贵”金属补齿合金。该合金通常含至少２５ｗｔ．％的钯、１５－３０ｗｔ．％的铬，余量为钴，其中为了保证合金为非磁性的，使合金中的铬浓度至少为２０ｗｔ．％，或者如果铬的浓度小于２０ｗｔ．％，则使铬、钼、钨、铌、钽、钒和铼的总浓度大于２０ｗｔ．％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改良的含钯钴基合金，并且通过加入较高浓度的其它合金元素， 使这种合金展示出非磁性。 在一种实施方式中，本专利技术的示例性钴基合金具有下列组成至少25wt. %的钯 和15-30wt. X的铬，其中或者是合金的至少20wt. %必须由铬组成，或者是如果合金中铬 的浓度小于20wt. %，那么选自铬、钼、钨、铌、钽、钒、和铼的附加材料的总浓度必须大于 20wt. %。该组成的替换表示方法，可以采用下列通式的形式 C0l—y(PdaCrbXc)y 其中，X是选自铬、钼、钨、铌、钽、钒、和铼的材料；y为至少45wt. %， a为至少 25wt. %， b为至少15wt. % _30wt. %， c与b浓度相关联，并符合以下关系当b为至少 20wt. X时，则c为0-20wt. X，而当b小于20wt. %时，则b与c的和大于20wt. %。该实施 方式的一种替换实施方式中，y的范围可以为至少45-70wt. %。 在另一种实施方式中，本专利技术的示例性合金具有以下组成钴44. 75wt. %、铬 20wt. %、钯25wt. %、钼10wt. %和硼0. 25wt. %。 在又另一种实施方式中，本专利技术的合金可以用以下成份改性0-2wt. %的镓、和/ 或0-3wt. %的硅、和/或0-lwt. X的硼、和/或0-3wt. X的铝、和/或0-3wt. %锗、和/或 O-lwt. %的稀土元素例如铈。 在再另一种实施方式中，本专利技术的合金可以包括微量的其它相容材料，例如镍、铁 和铜。 在还又另一种实施方式中，可以用铟和锡铼代替其它脱氧元素，例如镓和铝。 本专利技术的合金，可以用标准实验室补齿设备和材料进行铸造和加工。此外，本专利技术 的合金还适合在无需铸造的情况下，与新近的CAD/CAM和粉末冶金法结合使用。附图说明 通过参考附图进行的下列说明，可以使本专利技术的上述和其它特征以及得到和使用 它们的方法变得清晰明了，并得到最佳的理解。附图只是描绘了本专利技术的典型实施方式，因 此不能对本专利技术的范围做出限制，其中 图1提供一个表格(下文中称为表3)，其中列出了本专利技术示例性的合金组成及其性能，还列出了组成范围处于本专利技术所列范围之外的合金组成，作为比较。 具体实施例方式本专利技术提供了一种非磁性钴基补齿合金，该合金能够满足ADA对于"贵"合金的 要求，包括至少25wt. %的钯和附加的至少为15_30wt. %的铬，其中，或者是合金的至少 20wt. X为铬，或者是如果合金中铬的浓度小于20wt. %，那么选自铬、钼、鸨、铌、钽、钒、和 铼的附加材料的总浓度必须大于20wt. %。 用于本文时，术语"非磁性"指的是只具有抗磁性的材料，也就是说，既不具有铁磁 性也不具有顺磁性的材料。 本专利技术的钴基补齿合金中含有至少25wt. %的钯，这具有冶金学和经济上的双重优势。参考金和铂类金属的的价格-铑$6， 200/金衡盎司 _铂$1，360/金衡盎司 _钌$530/金衡盎司 _金$730/金衡盎司 _铱$450/金衡盎司 _锇$400/金衡盎司，禾口 _钯$350/金衡盎司 根据这些价格可见，钯显然是这类金属中价格最低的元素，所以，在制造"贵"金属 合金时，用钯代替金和其它铂类元素具有经济上的优势。 从冶金学观点出发，钯和钴彼此完全相容。钯还能代替钴基合金中的钼、钨和铬，可以使得合金中的铬含量更低。钯还可以很有效的降低熔化温度、作为合金增强剂，还可以作为合金的热膨胀调节剂，并能改善合金的抗氧化和耐腐蚀性能。但是，迄今为止，还没有按配方制造出满足补齿制品的所有使用需求的、含至少25wt. %钯的非磁性钴基合金。在本专利技术中，列出了满足补齿合金使用需求的非磁性低铬含量钴-钯合金的配方。该合金通常具有下列组成 -15_30wt. %的铬； -0-20wt. %的钼和/或鸨、钽、铌、钒和铼； -至少25wt. %的钯；禾口 -余量为钴；-其中为了得到补齿领域所必须的非磁性，或者是合金的至少20wt. %必须为铬， 或者是如果合金中铬的浓度小于20wt. %，那么合金中铬、钼、钨、铌、钽、钒、和铼的总浓度 必须大于20wt. % 。 虽然上述合金配方中没有指定，但是应当理解，在优选的实施方式中，合金中钴的 最小浓度为至少30wt. %。 合金还可以包括其它附加材料来改善特定性能，例如铸造或晶粒细化性能。这 些附加材料包括浓度为0-5.0wt. %的镓、硅、硼、锗、铝和铈。更为具体的，这些附加材料 的组成浓度范围为0-2wt. X的镓、和/或0-3wt. X的硅、和/或0-lwt. %的硼、和/或 0-3wt. %的铝、和/或0-3wt. %锗、和/或O-lwt. %的铈。 下表2中示出了含这些附加材料的合金的示例性组成范围 表2 :示例性的合金组成范围<table>table see original document page 7</column></row><table> 在某些实施方式中，由于钯含量至少为25wt. %且钯具有贵金属效果，因而能够降 低使用大量附加材料的需求，所述的附加材料例如铬、钼、钨等等。但是，本专利技术的关键在 于要求形成的材料为非磁性的。本专利技术的专利技术者已经发现了一种方法，能够使钴与一定 重量百分数的钯和铬形成合金、并使合金中任选添加一定量的钼、钨、铌、钽、钒、铼或其它 合适的元素，同时还使这些合金具有非磁性。具体来讲，已经发现，当合金中铬的含量至少 为20wt. %时，或者当合金中铬的含量至少为15wt. %且铬、钼、鸨、或其它合适的附加材料 的总浓度大于20wt. %时，能够可靠的形成非磁性钴_钯合金。根据本专利技术形成的示例性 合金、包括组成范围处于本专利技术限定范围之外的对比例，它们的性能和组成在附图中的表3 示出。 如表3所示，根据本专利技术形成的合金，展示出先前所讨论的非磁性；但是，它们还 展示出大量的其它物理性能，这些物理性能使它们特别有希望用在补齿领域中。例如，合金 的液线温度低于1400°C (典型的低于1350°C )，这使其能够适应所有的标准铸造、模制和成 型加工以及新型非铸造工艺。此外，本专利技术的合金组成可以利用传统的补齿实验室研磨介 质来研磨，在无需研磨的情况下，使合金能够适应新型的CAD/CAM和粉末冶金领域。基体或 最终的修复体可以由以这些合金制成的块状材料研磨而成。当这些合金为粉末时，可以利 用合适的粘合剂形成三维预制件，随后进行烧结，或者利用例如激光，直接对其进行烧结/熔化，来形成基体或最终修复体。这种方法的示例性公开可以在例如美国专利US7， 084， 370和US6， 994， 549中找到，其公开内容作为参考合并于此。应当理解，虽然现有技术的激光烧结技术指定了可用合金粒径的具体范围，但是我们预计本专利技术合金的所有可能粒径范围都能够满足激光烧结技术的使用条件。 表3中还示出，除了具有更好的铸造性能之外，这些合金还显示出多种热膨胀系数，即约13-约18X10—e(约25-50(TC下测得)。由于这些材料可具有很宽范围的热膨胀系数，所以其能够与市面上所有标准瓷料共同使用，所述的标准瓷料例如热膨胀系数为约13-15X10—6的常规高熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非磁性钴基补齿合金，其特征在于包括：Ｃｏ↓［１－ｙ］（Ｐｄ↓［ａ］Ｃｒ↓［ｂ］Ｘ↓［ｃ］）↓［ｙ］其中，Ｘ是选自铬、钼、钨、铌、钽、钒、和铼的材料；ｙ为至少４５ｗｔ．％；且ａ为至少２５ｗｔ．％，ｂ为至少１５ｗｔ．％－３０ｗｔ．％，ｃ与ｂ浓度相关联，并符合以下关系：当ｂ为至少２０ｗｔ．％时，则ｃ为０－２０ｗｔ．％，而当ｂ小于２０ｗｔ．％时，则ｂ与ｃ的和大于２０ｗｔ．％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿伦普拉萨德，保罗J卡斯康，
申请(专利权)人：雅金公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]