,可抑制結(jié)晶組織的肥大化,同時(shí)又易于生成純度高(含氧量少)的合 金。因此,能夠制造特別適合于坯材1的制造的金屬粉末。
[0187] 利用各種成型法將以這種方式得到的金屬粉末成型,從而得到成型體。作為成型 方法,可例舉如:加壓成型法、擠出成型法、射出成型法等。
[0188] 然后,通過對(duì)所得的成型體進(jìn)行脫脂和燒制,可得到燒結(jié)體(坯材1)。燒成溫度可 根據(jù)合金組成適當(dāng)設(shè)定,作為一個(gè)例子,如可設(shè)定為900°C以上1400°C以下程度。
[0189] 而且,對(duì)于這樣得到的燒結(jié)體,也可以進(jìn)一步實(shí)施HIP處理(熱等靜壓處理)等。 由此,能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的更高密度,從而得到機(jī)械特性更優(yōu)異的坯材1。
[0190] 作為HIP處理的條件,例如,溫度為850°C以上1200°C以下,時(shí)間為1小時(shí)以上10 小時(shí)以下程度。
[0191] 而且,加壓力優(yōu)選為50MPa以上,更優(yōu)選為lOOMPa以上。
[0192]另外,坯材1由從粉末制造時(shí)就在金屬材料中固溶有N,并使用該粉末制得的燒結(jié) 體構(gòu)成。因此,在坯材1中,可使N基本均勻地分布,并可使物理性能也大致相同。因此,當(dāng) 由上述坯材1切出多個(gè)金屬框架時(shí),可以使各金屬框架的特性一致,從而抑制個(gè)體差異。
[0193] 具體而言,例如,當(dāng)坯材1的厚度為10mm以上時(shí),將沿著坯材1的厚度方向的斷面 中,由表面至深度0. 3mm的位置作為表層部,由表面至深度5mm的位置作為內(nèi)層部。
[0194] 這種情況下,優(yōu)選內(nèi)層部的N的濃度為表層部的N的濃度的50%以上200%以下, 更優(yōu)選為60%以上175%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為75%以上150%以下。若內(nèi)層部的N的濃度 對(duì)于上述下限值,或高于上述上限值,則由于內(nèi)層部和表層部的物理性能不同,對(duì)坯材1進(jìn) 行切削加工時(shí),擔(dān)心切削過程中切削性會(huì)改變。因此,有可能切出的金屬框架的尺寸精度會(huì) 降低。而且,金屬框架的機(jī)械特性也可能會(huì)有部分不同。
[0195] 另外,內(nèi)層部和表層部的N的濃度可以基于利用電子束分析儀(EPMA)的N的定量 分析來求得。這種情況下,通過從坯材1的表面至內(nèi)部進(jìn)行線分析,可得到坯材1的厚度方 向的N的濃度分布,因此,能夠有效地求出上述內(nèi)層部和表層部的N的濃度。
[0196] 而且,這種坯材1中,優(yōu)選內(nèi)層部的維氏硬度為表層部的維氏硬度的67%以上 150%以下,更優(yōu)選為75%以上125%以下。若內(nèi)層部的N的濃度低于上述下限值、或高于 上述上限值,則內(nèi)層部和表層部的硬度不同,當(dāng)對(duì)坯材1進(jìn)行切削加工時(shí),擔(dān)心切削過程中 切削性會(huì)改變。因此,有可能切出的金屬框架的尺寸精度會(huì)降低。
[0197] 此外,坯材1將成為內(nèi)層部和表層部的各種物理性能的差(例如,后述的切削阻力 的差)小的坯材。
[0198] 如上所述,這種坯材1的均質(zhì)性除了因?yàn)榕鞑?由利用粉末冶金制造的燒結(jié)體構(gòu) 成以外,還由來于其由從粉末制造時(shí)就在金屬材料中固溶有N,并通過粉末冶金法使用該粉 末制造的燒結(jié)體構(gòu)成。為了粉末制造時(shí)在金屬材料中固溶有N,可使用預(yù)先使原料中含有的 Co、Cr、Mo和Si中至少一種氮化的方法,將原料熔融時(shí)或熔融后在氮?dú)鈿夥罩斜3秩廴诮?屬(金屬熔液)的方法,在熔融金屬匯總注入氮?dú)猓ü呐荩┑姆椒ǖ取?br>[0199] 而且,也有一種方法是通過使將金屬粉末成型而得的成型體、將其燒結(jié)而成的燒 結(jié)體在氮?dú)鈿夥罩屑訜?、或者在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行HIP處理,從而使N浸滲至合金體中(氮化 處理)。然而,采用這種方法,成型體和燒結(jié)體難以從表層部至內(nèi)層部均一地氮化,即便可能 氮化也需要在抑制氮化速度的同時(shí)花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,因此從坯材的制造效率的角度來看是 有問題的。
[0200] 另外,當(dāng)對(duì)在粉末中固溶N而得的成型體進(jìn)行脫脂、燒制時(shí),通過在氮?dú)?、氬氣?惰性氣體中進(jìn)行脫脂、燒制,從而可以抑制固溶的N的濃度變化。
[0201] 此外,考慮N的含有率對(duì)Si的含有率的比例(N/Si)會(huì)影響坯材1的均質(zhì)性。艮口, 當(dāng)N/Si在上述范圍內(nèi)時(shí),因固溶了Si而導(dǎo)致的晶體結(jié)構(gòu)的畸變會(huì)由于固溶有N而受到抑 制,其結(jié)果是,認(rèn)為可提高坯材1的均質(zhì)性。
[0202] 如上所述,坯材1具有表層部與內(nèi)層部之間的切削阻力的差小這一特征。因此,能 夠抑制對(duì)坯材1進(jìn)行切削加工的過程中切削阻力發(fā)生變化,并抑制切出的金屬框架的尺寸 精度降低。
[0203] 具體而言,例如,當(dāng)坯材1呈板狀,其厚度為10mm以上時(shí),將沿著坯材1的厚度方 向的斷面中,由表面至深度〇? 3mm的位置作為表層部,由表面至深度5mm的位置作為內(nèi)層 部。
[0204] 這種情況下,優(yōu)選內(nèi)層部的切削阻力為表層部的切削阻力的50%以上200%以 下,更優(yōu)選為60%以上175%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為75%以上150%以下。由此,能夠抑制坯 材1伴隨著切削阻力的變化而出現(xiàn)加工精度降低。另外,若內(nèi)層部的切削阻力低于上述下 限值,則內(nèi)層部的切削阻力與表層部的切削阻力的差會(huì)增大,因此,根據(jù)坯材1與加工工具 的位置關(guān)系,擔(dān)心加工精度會(huì)降低。換言之,由于內(nèi)層部的切削阻力比表層部的切削阻力小 很多,當(dāng)例如在加工中的加工工具由表層部慢慢地向內(nèi)層部移動(dòng)時(shí),切削阻力變小,有可能 驅(qū)動(dòng)力與切削結(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性失衡,從而出現(xiàn)不需要的加工。另一方面,若內(nèi)層部的切削 阻力高于上述上限值,則同樣地,根據(jù)坯材1與加工工具之間的位置關(guān)系,加工精度有可能 會(huì)降低。就是說,內(nèi)層部的切削阻力比表層部的切削阻力大很多,當(dāng)例如在加工中的加工工 具由表層部向內(nèi)層部慢慢地移動(dòng)時(shí),切削阻力增大,有可能驅(qū)動(dòng)力與切削結(jié)果之間的關(guān)聯(lián) 性失衡,從而出現(xiàn)不需要的加工。
[0205] 而且,坯材1不僅在濕式切削加工上,即便在干式切削加工上,切削阻力也比較能 受到抑制,在這一點(diǎn)上是有用的。即,坯材1具有濕式切削加工的切削阻力與干式切削加工 的切削阻力之間的差小這一特征。因此,根據(jù)由坯材1切出的金屬框架的不同形狀,即便是 干式切削加工,也可以切出尺寸精度高的金屬框架。
[0206] 具體而言,當(dāng)設(shè)濕式切削加工的切削阻力為1時(shí),優(yōu)選干式切削加工的切削阻力 為2以下,更優(yōu)選為1. 5以下。只要干式切削加工的切削阻力相對(duì)于濕式切削加工的切削 阻力在上述范圍內(nèi),通過干式切削加工也可以充分地切出尺寸精度高的金屬框架,因此,這 種坯材1在可容易地進(jìn)行切削加工這一點(diǎn)上是有用的。
[0207] 由于利用干式切削加工無需使用切削液,因此,具有可節(jié)約清洗切出的金屬框架 的工時(shí)這一優(yōu)點(diǎn)。尤其是像金屬框架這樣留置于體內(nèi)的情況下,由于需盡可能避免切削液 的殘留,因此,從切出的金屬框架等的安全性的角度來看,采用干式切削加工也是有效的。
[0208] 另外,對(duì)坯材1的濕式切削加工,即使是在不用油性的切削液,而使用水溶性的切 削液的情況下,也能得到良好的切削結(jié)果。由于水溶性的切削液可較容易地去除,因此,可 以控制清洗的工時(shí)。而且,由于即便是在使用微量的切削液加工的半干式切削(MQL加工) 時(shí),也可得到良好的切削結(jié)果,因此,可以顯著抑制切削液的使用量,同時(shí),切出尺寸精度高 的金屬框架。
[0209][牙科用的烤瓷用金屬框架]
[0210] 下面,對(duì)本發(fā)明的牙科用的烤瓷用金屬框架的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0211] 圖7是示出對(duì)于圖1所示的坯材,本發(fā)明的牙科用的烤瓷用金屬框架的實(shí)施方式 在實(shí)施切出加工后的狀態(tài)的立體圖,圖8是圖7的A-A線斷面圖,圖9是示出本發(fā)明的牙科 用的烤瓷用金屬框架的實(shí)施方式的縱斷面圖。
[0212] 圖7所示的切削加工后的坯材1'是通過對(duì)坯材1進(jìn)行切削加工而切出金屬框架 2的狀態(tài)的坯材。金屬框架2是用于作為嵌體、冠、橋、金屬床、義齒、植入物、基臺(tái)、夾具、螺 絲等牙科用修補(bǔ)物的基材的構(gòu)件。因此,由金屬框架2可確定牙科用修補(bǔ)物的大概形狀,因 此,切出的金屬框架2的形狀通常為對(duì)應(yīng)于所制造的牙科用修補(bǔ)物的形狀。然后,通過在金 屬框架2的表面設(shè)置陶材層,可得到后述的牙科用修補(bǔ)物。
[0213] 此外,這里尤其對(duì)有關(guān)烤瓷用金屬框架進(jìn)行了說明,但本發(fā)明涉及的金屬框架還 包括不用于烤瓷的牙科用金屬構(gòu)件,例如嵌體、冠、橋、金屬床、義齒、植入物、基臺(tái)、夾具、螺 絲等牙科用金屬構(gòu)件。
[0214] 切削加工可使用任何切削機(jī)械。例如,加工中心、銑床、鉆床、車床等。其中,優(yōu)選使 用集成入CAM系統(tǒng)的切削機(jī)械。使用這樣的切削機(jī)械,可使通過CAD系統(tǒng)等取得的模型忠 實(shí)地反映在加工結(jié)果上,因此,有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)患者而言安裝不適感特別少的牙科用修補(bǔ)物。
[0215] 圖7、圖8所示的切削加工后的坯材1'具有:由坯材1制得的平板部3、以及以被 形成于該平板部3上的貫通孔4環(huán)繞的方式切出的金屬框架2。如圖8所示,在金屬框架2 與平板部3之間,由一小段連接部5連接,最后通過切斷該連接部5,可以從切削加工后的坯 材1 '將金屬框架2分離。
[0216] 圖9所示的金屬框架2是表示金屬框架從圖7、8所示的切削加工后的坯材1'分 離后的狀態(tài)。另外,圖9所示的金屬框架2的形狀只是一個(gè)例子,金屬框架2可根據(jù)牙科用 修補(bǔ)物的種類形成各種形狀。
[0217] 另外,對(duì)所得的金屬框架2,可以根據(jù)需要進(jìn)行研磨處理。作為研磨處理,可例舉例 如滾磨、噴砂等處理方法。
[0218] 而且,對(duì)所得的金屬框架2還可根據(jù)需要進(jìn)行二次加工。作為二次加工,可例舉例 如切削、磨削這樣的機(jī)械加工、激光加工、電子線加工、水射流加工、放電加工、壓力加工、擠 壓加工、乳制加工、鍛造加工、彎曲加工、拉深加工、拉拔加工、滾壓成型加工、剪斷加工等。
[0219] 如上所述,通過這種方式得到的金屬框架2具有坯材1優(yōu)異的切削性,且尺寸精度 高。這種金屬框架2將成為可以更少的不適感安裝在患部的金屬框架,并能在盡量減少患 者的負(fù)擔(dān)的同時(shí),如后所述,在對(duì)金屬框架2的表面設(shè)置陶材層時(shí),可得到實(shí)現(xiàn)陶材層的高 貼緊性和高審美性的金屬框架。
[0220] 而且,由于金屬框架2耐腐蝕性高,所以是生物體適應(yīng)性優(yōu)異的金屬框架。
[0221] 而且,由于金屬框架2機(jī)械特性優(yōu)異,很難因咬合力而變形,因此將成為耐久性優(yōu) 異的金屬框架。
[0222] 另外,從切削加工后的坯材1'分離出金屬框架2以后,剩余的平板部3除了用于 其它金屬框架2的切削以外,還可作為用于制造新的坯材1的原材料而回收。即,通過將剩 余的平板部3熔融,并利用霧化法等進(jìn)行粉末化,可得到用于坯材1的制造的金屬粉末(本 發(fā)明的粉末冶金用金屬粉末)。
[0223][牙科用修補(bǔ)物]
[0224] 接下來,對(duì)本發(fā)明的牙科用修補(bǔ)物的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0225] 圖10是示出本發(fā)明的牙科用修補(bǔ)物的實(shí)施方式的縱斷面圖。
[0226] 圖10所示的牙科用修補(bǔ)物10包括金屬框架2、以及設(shè)置用以覆蓋其表面的一部分 的陶材層6。
[0227] 陶材層6是負(fù)責(zé)牙科用修補(bǔ)物10的審美性的部分,一般情況下,呈現(xiàn)接近于牙齒 顏色的顏色。
[0228] 作為陶材層6的構(gòu)成材料,可列舉例如長(zhǎng)石、石英、陶土、金屬氧化物等各種陶瓷 類材料、以及其他各種樹脂材料等。其中,從審美性及與金屬框架2的貼緊性等角度出發(fā), 優(yōu)選使用陶瓷類材料。具體而言,可列舉例如氧化鋁、二氧化硅、氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀、氧 化鈣、氧化鐵、鎂、氧化鋯、二氧化鈦、氧化銻、氧化鈰等,可使用其中的一種或二種以上的混 合物。
[0229] 將包括這種構(gòu)成材料的漿料涂覆于金屬框架2的表面,然后,通過進(jìn)行烤瓷處理, 即形成陶材層6。
[0230] 其中,陶材層6的構(gòu)成材料優(yōu)選包含氧化鋁。當(dāng)包含氧化鋁的陶瓷材料被烤到金 屬框架2的表面上時(shí),在陶材層6與金屬框架2之間的界面附近會(huì)生成莫來石相。這種莫 來石相是由于陶瓷材料方面所含的氧化鋁與金屬框架2方面所含的Si或氧化硅混合而生 成的。因此,通過莫來石相,陶材層6與金屬框架2牢牢地貼緊,陶材層6難以剝落,從而可 得到可靠性高的牙科用修補(bǔ)物。而且,通過生成莫來石相,在烤