金合金、钴铬合金铸造卡环循环疲劳实验对比性研究

摘要

目的：
　　 建立体外卡环循环疲劳的实验评价系统。利用该系统模拟金合金、钴铬合金两种材料制作的卡环3年使用期，对此过程中的固位力进行测试，比较两种材料之间卡环固位力的差异，并初步揭示循环测试过程中卡环固位力变化的原因。
　　 方法：
　　 1.根据滚轴和曲柄联动的原理制作循环疲劳实验机，利用压力传感器采集力值信号。
　　 2.利用QT800-2型球墨铸铁制作5颗金属基牙。
　　 3.根据基牙的外形利用金合金制作5个卡环，用于循环疲劳实验，卡环进入基牙的倒凹深度为0.25mm。
　　 4.保持就位状态下将卡环和基牙固定在循环疲劳实验机上。循环测试开始前，先对卡环的固位力进行测试，然后卡坏沿垂直于水平面方向在基牙上重复摘戴500次，再次对卡环进行固位力的测试，然后再重复摘戴500次。如此重复操作10次，相当于临床上卡环使用3年。在循环测试过程中对卡环进行11次固位力的测试。
　　 5.采用spss13.0统计学软件对卡环固位力的测试结果进行统计学分析(α=0.05)。
　　 6.循环疲劳实验前，利用X线无损探伤技术对两种材料卡环可能存在的铸造缺陷进行检测。
　　 7.循环疲劳实验前后，分别利用扫描电镜对两种材料卡环内表面的微观形貌进行观察和分析。
　　 结果：
　　 1.建立了体外卡环循环疲劳的实验评价系统。
　　 2.循环测试前，金合金、钴铬合金两种材料卡环的固位力分别为360.73g、726.35g。对两种材料之间卡环的固位力进行比较，存在统计学意义(p=0.000)：钴铬合金>金合金。
　　 3.循环测试过程中，两种材料卡环的固位力均随循环次数的增加而减小，金合金卡环固位力的变化较小。
　　 4.循环测试后，金合金、钴铬合金两种材料卡环的固位力分别为272.87g.510.58g。对两种材料之间卡环的固位力进行比较，存在统计学意义(p=0.000)：钴铬合金>金合金。
　　 5.循环疲劳实验前的X线无损探伤的结果是：两种材料卡环的铸造缺陷多见于连接体的末端，在卡环的固位臂、对抗臂、牙合支托及卡环体未见缺陷。
　　 注：体外卡环循环疲劳实验评价系统和钴铬合金实验数据引用祝海霆《钴铬合金、纯钛和Vitallium三种材料铸造卡环循环疲劳实验的研究》一文。
　　 结论：
　　 自行研制的体外卡环循环疲劳的实验评价系统，模拟卡环的长期使用过程，基本上可以满足卡环在此过程中固位力测试的需要。在0.25mm的倒凹深度，5000次(相当于3年使用期)循环测试前后，钴铬合金卡环的固位力均大于金合金卡环的固位力。钻铬合金卡环在0.25mm倒凹深度可以长期保持理想的固位力。0.25mm不是金合金卡环的理想的倒凹深度。