Brevet FR2603481A1 — publié le 19880311

"Matériau pour couronnes et bridges à recouvrir d'une céramique dentaire" L'invention concerne un matériau pour couronnes et bridges à recouvrir d'une céramique dentaire. On connaît déjà, pour cette application, des alliages de nickel contenant du cérium (brevets allemands NO 17 13 755 et 32 14 490), mais qui ne contiennent pas de niobium, ou ont une teneur en niobium supérieure à 1 %. Mais on connaît aussi, pour cette application, des alliages de nickel contenant du niobium, réalisés sans cérium. En général, ces alliages satisfont aux spécifications portant sur la durete, les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion, et en particulier à la biocompatibilité, mais, dans de nombreux cas, ils conduisent à des difficultés lors de la mise en oeuvre au laboratoire dentaire.Ces difficultés apparaissent essentiellement au niveau de la fusibilité/coulabilité lors de la coulée, de l'usinage par enlèvement de copeaux, par fraisage ou meulage, et de l'adhérence de la céramique dentaire sur le métal de base. L'invention a donc pour but de créer un matériau présentant lors de sa mise en oeuvre un comportement nettement amélioré, et dont les propriétés mécaniques et anticorrosion soient au moins équivalentes de celles des alliages dentaires de l'état actuel de la technique. Ce but est atteint, selon l'invention, par l'utilisation d'un alliage à base de nickel ayant de O à 0,12 % de carbone, 0,3 à 1,8 de silicium, 15 à 28 % de chrome, 6 à 16 % de molybdène, 0,1 à Ce but est atteint, selon l'invention, d'une manière préférée par l'utilisation d'un alliage à base de nickel ayant de O à 0,12 % de carbone, 0,3 à 1,8 * de silicium, 18 à 23 * de chrome, 8 à 12 % de molybdène, 0,1 à Ce but est atteint, selon l'invention, d'une manière encore plus préférée par l'utilisation d'un alliage à base de nickel ayant de 0,003 à 0,03 % de carbone, 0,9 à 1,1 % de silicium, 0,01 à 0,3 % de manganèse, 20 à 23 % de chrome, 8 à 10 % de molybdène, 0,5 à L'alliage de nickel selon l'invention doit avoir une dureté Vickers maximale de 200 HV 10, une limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 * d'au moins 300 N/mm2, un allongement à la rupture d'au moins 12 % et un coefficient de dilatation thermique aussi faible que possible entre la température ambiante et 6000 C, coefficient compris entre 13,8.10-6 et 14,50.10-6.K-1. I1 s'est avéré que l'on pouvait nettement améliorer les propriétés de mise en oeuvre des alliages dentaires à base de nickel à l'aide des alliages selon l'invention, contenant du cérium et du niobium, et ce, en particulier quand la teneur en niobium est inférieure à 1 %. Le Tableau 1 présente la composition chimique des alliages selon l'invention et d'alliages témoins, dont on a étudié les possibilités d'utilisation comme alliages dentaires. On entend par "fusibilité/coulabilité" l'aptitude des pièces cubiques pour coulée utilisées à former un bain de fusion homogène après avoir atteint dans le four de fusion la température de liquidus. Dans ce cas, on peut facilement déterminer le moment de la coulée, même pour les quantités faibles, habituelles en technique dentaire. I1 ressort du Tableau 2 que, de ce point de vue, seuls les alliages selon l'invention NO 2 à 4 ont un comportement satisfaisant. L'aptitude à l'écoulement caractérise l'aptitude de l'alliage, même dans le cas d'objets de faible épaisseur, par exemple de couronnes dentaires ayant une faible épaisseur de paroi (inférieure à 0,3 mm) et ayant un diamètre inférieur à 0,5 mm, à conduire à un remplissage complet du volume disponible. Ici aussi, les alliages selon l'invention NO 2 à 4 s'avèrent les meilleurs. Voir Tableau 2. On contrôle l'adhérence de la céramique par destruction de la céramique dans le composite céramique/support métallique, par exemple dans l'essai au marteau : ici, on applique sur un objet coulé une céramique dentaire, que l'on va détruire à l'aide d'un marteau. Pour évaluer l'adhérence de la céramique, on vérifie si, après le coup de marteau, des résidus de céramique et des oxydes adhèrent au métal, auquel cas on ne peut observer aucune surface présentant un brillant métallique. I1 ressort du Tableau 2 que les alliages selon l'invention N0 2 à 4, de même que l'alliage NO 5 (qui n'entre pas dans le cadre de l'invention) donnent de bons résultats. Ce n'est que difficilement qu'il est possible d'évaluer le comportement d'un alliage dentaire lors d'un usinage par enlèvement de copeaux (fraisage, meulage), en raison des faibles dimensions des objets à usiner (couronnes, bridges. . On a utilisé comme critère le temps nécessaire à l'usinage d'un objet donné. Le Tableau 3 présente l'évaluation relative effectuée pour les alliages NO 1 à 6. L'alliage NO 3, selon l'invention, est celui ayant donné le meilleur résultat (90 %), suivi de l'alliage NO 2, lui aussi selon l'invention (100 * > , tandis que les alliages connus 1 et 5 ont exigé pour un usinage par enlèvement de copeaux un temps plus long, respectivement de 130 et de 110 %. Le Tableau 4 présente un récapitulatif des principales propriétés.Ce sont les alliages NO 2 à 4 selon l'invention qui permettent d'atteindre le plus sûrement l'ensemble des propriétés recherchées, et il convient de remarquer en particulier la diminution de l'allongement à la rupture pour des teneurs en niobium supérieures à 1 t (alliages N 5 et 6), ce qui n'est pas avantageux pour l'utilisation prévue. TABLEAU 1 - Composition chimique Alliage C Si Mn Cr Mo Nb Ce Fe (%) 1 0,006 1,14 0,50 22,3 8,9 0,80 - 0,89 2 0,004 1,12 0,39 22,4 8,9 0,91 0,51 0,84 3 0,01 1,05 0,32 22,4 9,6 0,72 0,50 0,82 4 0,011 0,46 0,52 22,0 9,3 0,63 0,54 0,63 5 0,002 1,19 0,39 22,3 9,0 1,41 0,56 0,84 6 0,007 0,38 0,44 22,3 9,3 1,41 0,82 0,97 Le reste étant du nickel et des impuretés inévitables. TABLEAU 2 - Propiétés de mise en oeuvre Alliage 1 2 3 4 5 6 Fusibilité/coulabilité Défavorable Bon Bon Bon Moyen Moyen Aptitude à l'écoulement Moyen Bon Bon Bon Bon Moyen Adhérence de la céramique (essai au marteau) Défavorable Bon Bon Bon Bon Moyen TABLEAU 3 - Evaluation de l'usinabilité par enlèvement de copeaux. Alliage 1 2 3 4 5 6 Temps relatif, en % 130 100 90 85 110 120 TABLEAU 4 - Propriétés Alliage 1 2 3 4 5 6 Dureté Vickers HV10 172 176 180 177 198 183 Seuil d'élasticité à 0,2 %, N/mm 305 320 299 294 340 326 Allongement à la rupture A5, % 35 27 29 35 24 28 Coefficietn moyen de dilatation thermique entre 20 et 600.10-6 K- 14,5 13,9 14,0 14,2 14,0 14,4 REVENDICATIONS 1. Utilisation d'un alliage à base de nickel ayant de O à 0,12 % de carbone, 0,3 à 1,8 % de silicium, 15 à 28 % de chrome, 6 à 16 % de molybdène, 0,1 à 2. Utilisation d'un alliage à base de nickel de composition selon la revendication 1, et où la teneur en chrome est de 18 à 23 % et la teneur en molybdène est de 8 à 12 %, pour le but selon la revendication 1. 3. Utilisation d'un alliage à base de nickel de composition selon la revendication 1, ayant de 0,003 à 0,03 % de carbone, 0,9 à 1,1 % de silicium, 0,01 à 0,3 de manganèse, 20 à 23 % de chrome, 8 à 10 % de molybdène, 0,5 à 4. Utilisation d'un alliage à base de nickel ayant la composition selon l'une des revendications 1 à 3 et qui a une dureté Vickers maximale de 200 HV 10, une limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 % d'au moins 300 N/mm2, un allongement à la rupture d'au moins 12 % et un coefficient de dilatation thermique aussi faible que possible entre la température ambiante et 600du, coefficient compris entre 13,8.10-6 et 14,50.10-6.K-1, pour le but selon la revendication 1.