3D打印和铸造钴铬合金耐蚀性及力学稳定性比较

• 作者: 何滔 李劲松 李小宇 杨桂成 王洁琪 范松 郑美华
• 来源期刊: 中华口腔医学研究杂志（电子版）
• 关键词: 3D打印 选择性激光熔融 钴铬合金 耐蚀性 力学稳定性
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 327-332
• 页数: 6页
• 字数: 4355字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3877/cma.j.issn.1674-1366.2016.05.005

摘要

目的：研究3D打印和铸造钴铬合金的耐蚀性及腐蚀对其力学稳定性的影响。方法采用3D打印技术中选择性激光熔融技术（SLM）和传统铸造技术共制作钴铬合金试件72个，根据是否腐蚀采用随机数字法随机平均分为12组（每组6个），各组用于不同的测试及进入腐蚀。采用静态浸泡腐蚀法对试件进行腐蚀实验，激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）检测试件表面粗糙度（Ra）及表面形貌，显微硬度计测量显微维氏硬度（VHN），万能测试机测试拉伸强度（TS）及弯曲强度（BS）。工艺和腐蚀对Ra、VHN、TS、BS等值的影响采用双因素析因方差分析进行分析（α=0.05），Bonferroni法进行组间两两比较。结果工艺和腐蚀对Ra和BS无交互效应（FRa=2.989，PRa=0.099；FBS=0.480，PBS=0.496）。两因素对Co?Cr合金的Ra值的主效应均有统计学意义（F工艺=6.262，P工艺=0.021；F腐蚀=6.581， P腐蚀=0.018），3D组的Ra值[（0.084±0.026）μm]低于铸造组[（0.111±0.024）μm]，对照组的Ra值[（0.084±0.025）μm]低于腐蚀组[（0.111±0.025）μm]。两因素对Co?Cr合金的BS值的主效应均有统计学意义（F工艺=6.753，P工艺=0.013；F腐蚀=7.384，P腐蚀=0.017），3D组的BS值[（1651±242）MPa]高于铸造组[（1371±252）MPa]，对照组的BS值[（1645±183）MPa]高于腐蚀组[（1377±310）MPa]。两因素对VHN和TS有交互效应（FVHN=5.018，PVHN=0.037；FTS=5.903，PTS=0.025）。Bonferroni法组间两两比较结果显示，3D对照组VHN值和TS值[VHN3D=（469±4）HV，TS3D=（1010±46）MPa]与铸造对照组[VHN铸造=（418±4）HV，TS铸造=（827±25）MPa]比较，差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS＜0.001）；3D腐蚀组VHN值及TS值[VHN3D=（418±3）HV，TS3D=（985±30）MPa]与铸造腐蚀组[VHN铸造=（375±5）HV，TS铸造=（728±45）MPa]比较，差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS＜0.001）；3D对照组VHN值与3D腐蚀组比较差异有统计学意义（P＜0.001），3D对照组TS值与3D腐蚀组比较差异无统计学意义（P=1.000）；铸造对照组VHN值及TS值与铸造腐蚀组差异有统计学意义（PVHN＜0.001，PTS=0.001）。结论3D打印钴铬合金较铸造钴铬合金耐蚀性更优；前者TS、BS的稳定性均大于后者，两者的VHN稳定性相当。