Cobalt-chrome (CoCr) as its name suggests, in general consists of chrome, cobalt and other metals (molybdenum, nickel, etc.). It is a metal alloy that has outstanding strength, as well as wear and corrosion resistance. Because of these features and it’s biocompatibility, cobalt-chrome is often used for making dental/orthopedic implants and rings.
订购 钴铬(CoCr)属性 | 价值 |
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硬度 | 363 - 402 HV * |
拉伸强度 | 1290 - 1420 MPa * |
伸长率 | 25 - 29% |
屈服强度(弹性极限) | 760 - 839 MPa |
密度 | ~8.5 - 10 g.cm^-3 |
熔点 | 2430 °F (1330 °C) |
* Co-28Cr-6Mo 合金
钴铬合金在表面形成了一层主要由Cr2O3和少量钴及其他金属氧化物组成的膜,保护了主材料,因此具有极高的耐腐蚀性。并且由于其生物相容性、耐磨性和化学惰性,在医疗和牙科领域也有着广泛的应用。 CoCr还具有优异的机械性能,包括硬度和抗拉强度的提高,可用于制造风力涡轮机、切割工具、喷气发动机部件和其他需要高耐磨性的机械零件。
前面已经提到,钴铬合金具有惊人的强度,很难断裂、弯曲、变形甚至被划坏。同时,它还具有吸引人的白色和光泽,类似于白金或铂金等贵金属。这就是CoCr合金已成为一种相当流行的珠宝材料原因,尤其是婚戒。与铂金或黄金等常规材料相比,这种戒指的价格是可以承受的。尽管有这些好处,但专家们还是不建议使用钴铬来制作珠宝。
由钴铬合金制成的戒指和婚戒在紧急情况下可能会很危险。想象一下,如果你受到某种外伤,导致手指肿胀,并且需要尽快取出这个区域的所有首饰。通常情况下,医院会使用特殊设备来切断类似的软贵金属(如银、金或铂)戒指。一些现代的金刚石尖头锯能够比较容易地去除不锈钢和钛金属的表带。但切割钴铬等超固态合金则需要更多时间。专家们可能会为此花上多达10分钟。这就是医生建议避免使用硬质合金戒指的原因;
20世纪初,CoCr 合金由于成本、密度比金合金低,在牙科行业得到普及。CoCr合金具有耐腐蚀性,可减少植入时与周围组织的并发症,而且具有化学惰性,可将刺激、过敏反应和免疫反应的可能性降至最低。但是,CoCr合金可能有延展性的问题,最终会导致变形。医学专家应该记住CoCr 可用于髋关节置换。为了弥补这一特点,合金中还含有一些镍、碳和氮。其中用CoCr制成的人工关节包括膝关节和髋关节。
作为植入物,钴铬合金是安全的。但是,由于生物相容性低,镍含量高的材料绝对不能用作植入物。此外,最近的研究表明 CoCr合金的某些成分可能会引起过敏。根据金属过敏comparative analysis比较分析,在补片试验中确定的阳性过敏原与金属假体的成分一致。镍(Ni)过敏的发生率最高(22.8%),女性对钯和镍的过敏率明显高于男性(P<;0.05);
据一些专家介绍,钴铬合金很难被加工。钴-铬-钼基合金具有与其他先进材料(如合金)相当的机械加工性能,如钛合金也被认为是难以加工的。一般来说,对高硬度材料(如钴铬钼合金)进行加工可能会导致许多不良问题,而这通常与切削刀具寿命短、发热和塑性变形导致表面质量差有关。在加工过程中应尽量降低切削速度、进给速度和切削深度,同时使用锋利的切削刃刀具,从而降低切削区域的高切削温度。此外,专家还建议使用正斜角刀具,通过将切屑从工件上剪切下来,最大限度地减少加工表面的工件硬化和堆积边缘。同时,锋利的切削刃能够防止加工过程中的材料堆积,从而改善表面质量。而且,应充分固定刀具和机床,避免颤振和振动,从而对表面光洁度和刀具断裂产生重大影响。
钴基合金用于制造应用于使用3D打印塑料部件的注塑成型的工具。该材料具有优良的品质和高硬度,可以将部件抛光至镜面效果。这种设备可以生产复杂的形状,而保形冷却通道进一步延长了工具的使用寿命,提高了生产率、零件和其表面质量。
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