다목적용 Ag-Pd-Zn-In-Sn계 합금의 모의소성 시 냉각속도의 조절이 소성 및 후열처리에 따른 경도변화에 미치는 영향 = Effect of cooling rate control on the change in hardness of the multi-purpose Ag-Pd-Zn-In-Sn alloy during porcelain firing simulation and post-firing heat treatment

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, the effect of cooling rate control on the change in hardness of the multi-purpose Ag-Pd-Zn-In-Sn alloy during porcelain firing simulation and post-firing heat treatment was investigated, and the following results were obtained. Softening of the multi-purpose Ag-Pd-Zn-In-Sn alloy during porcelain firing simulation was suppressed by controlling the cooling rate. When the cooling rate was adjusted to stage 0(firing chamber moves immediately to upper end position), the alloy was softened during porcelain firing simulation, and the hardness was greatly increased by the additional post-firing heat treatment. When the cooling rate was adjusted to stage 3(firing chamber remains closed), the alloy was not softened even after porcelain firing simulation, and the hardness was apparently lowered by the additional post-firing heat treatment. The apparent increase in hardness in the post-firing heat treated alloy after porcelain firing simulation at cooling rate of stage 0 attributed to the active precipitation. The apparent decrease in hardness in the post-firing heat treated alloy after porcelain firing simulation at cooling rate of stage 3 attributed to the fact that the precipitates were solutionized into the matrix by the post-firing heat treatment.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 소성 시 냉각속도를 조절하는 것과 동시에 소성 후 추가적인 후열처리를 시행하는 것이 후열처리를 시행하지 않는 것보다 합금의 경도 상승에 더욱 효과적인지 알아보고자, 다목적용 Ag-Pd-Zn-In-Sn계 합금을 이용하여 모의소성 시 냉각속도의 조절이 소성 및 후열처리에 따른 합금의 경도변화에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 다목적 용 Ag-Pd-Zn-In-Sn계 합금의 모의소성 시 냉각속도를 조절함에 따라 합금의 연화가 억제되었다. Stage 0(4단계의 냉각속도 중 가장 빠른 속도; 소성로 챔버가 소성 종료 즉시 전체가 열린 상태로 냉각되는 단계)으로 냉각속도를 조절하여 합금을 소성한 경우, 모의소성 과정에서 합금이 연화되었으며, 적절한 시간동안의 후열처리가 경도상승에 효과적이었다. Stage 3(4단계의 냉각속도 중 가장 느린 속도; 소성로 챔버가 소성완료 후 닫혀진 상태로 냉각되는 상태)으로 냉각속도를 조절하여 합금을 소성한 경우, 모의소성 과정에서 합금이 연화되지 않았으며, 추가적인 후열처리는 합금의 경도를 하강시켰다. Stage 0으로 모의소성 된 합금에서 30분간의 후열처리에 의해 경도가 크게 상승한 원인은 소성에 의해 기지 내로 고용되었던 석출물이 다시 기지 밖으로 활발하게 석출된 것에 기인하였다. Stage 3으로 모의소성 된 합금에서는 후열처리에 의해 석출물이 기지 내로 다시 고용되었고, 새로운 석출상의 생성이 미미하여 후열처리가 경도 상승에 기여하지 못하였다

참고문헌 (Reference)

1 이재호, "치과주조용 Ag-Pd-Zn-Sn-In 합금의 시효경화 특성" 대한치과재료학회 31 (31): 11-19, 2004

2 전병욱, "은이 함유되어 있지 않은 Pd-Cu-In-Ga계 도재용 합금의 모의소성과 계류에 따른 석출경화" 대한치과재료학회 41 (41): 77-83, 2014

3 신혜정, "연화열처리가 모의소성 된 금속-세라믹용 Pd-Au-Zn-In-Sn계 합금의 후열처리에 따른 경도 및 미세구조 변화에 미치는 영향" 대한치과재료학회 43 (43): 257-264, 2016

4 김성민, "연화 열처리 후 모의소성된 금속-세라믹용 Pd-Ag-Au계 합금의 후열처리에 의한 경화기전" 대한치과재료학회 42 (42): 95-106, 2015

5 신혜정, "산화처리 후 냉각속도가 Pd-Cu-Ga-In계 금속-세라믹용 합금의 모의 소성에 따른 경도 변화에 미치는 영향" 대한치과재료학회 42 (42): 207-216, 2015

6 Li D, "Study of Pd-Ag dental alloy: exdmination of effect of casting porosity on fatigue behavior and microstructural analysis" 21 : 2723-2731, 2010

7 Huget EF, "Status report on palladium–silver based crown and bridge alloys" 89 : 383-385, 1974

8 Seol HJ, "Precipitation of a Cu free Au-Ag-Pd-In dental alloy" 402 : 130-135, 2005

9 Villars P, "Pearson’s Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases" American society for metals 3027-, 1985

10 Vermilyea SG, "Metallurgical structure and microhardness of four new palladium-based alloy" 5 : 288-294, 1996

11 Mezger PR, "Metallurgical aspects of palladium-silver porcelain-silver porcelain-bonding alloys" 17 : 90-93, 1989

12 German RM, "Hardening reactions in a high-gold content ceramo-metal alloy" 59 : 1960-1965, 1980

13 Kim HI, "Hardening and overaging mechanism of a commercial Au-Ag-Cu-Pd dental alloy" 441 : 124-130, 2007

14 Shinichi G, "Development of Ag-Pd-Au-Cu alloy for multiple dental applications part 1 effects of Pd and Cu contents, and additon of Ga or Sn on physical properties and bond with ultra-low fusing ceramic" 19 : 294-306, 2000

15 Bertolotti RL, "Dental materials and their selection, 3rd ed" Quintessence Pub. co 200-209, 2002

16 Massalski TB, "Binary alloy phase diagrams, 2nd ed" ASM International 3068-, 1990

17 김형일, "Age-hardening mechanism by precipitation in a zinc- and indium-added silver-palladium alloy" 대한치과재료학회 41 (41): 39-45, 2014

18 Seol HJ, "Age-hardening by formation of metastable phase in an In-added Au-Ag-Cu-Pd alloy" 59 : 1190-1195, 2008

19 Park MG, "Age-hardening behaviour of a spinodally decomposed low-carat gold alloy" 43 : 1539-1545, 2008

20 Kim HI, "Age-hardening associated with grain boundary precipitation in a commercial dental gold alloy" 26 : 215-222, 1999

21 Lee HK, "Age hardening by dendrite growth in a low-gold dental casting alloy" 25 : 3869-3875, 2004

22 전병욱, "Ag-Pd-In계 도재용 합금의 모의소성 조건에 따른 경도변화" 대한치과재료학회 40 (40): 185-194, 2013