Au-Pt-Pd계 금속-도재용 합금의 소성 시 냉각 속도의 차이가 경도와 미세구조의 변화에 미치는 영향
The effect of cooling rate on hardness and microstructure of a metal-ceramic Au-Pt-Pd alloy during simulated firing
정지인, 신혜정, 권용훈, 설효정,
소속 상세정보
정지인 ( Jeong Ji-In ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Dental Materials
신혜정 ( Shin Hye-Jeong ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Dental Materials
권용훈 ( Kwon Yong-Hoon ) - Pusan National University Dental Research Institute School of Dentistry Department of Prosthodontics
설효정 ( Seol Hyo-Joung ) - Pusan National University School of Dentistry Department of Dental Materials
Abstract
본 연구에서는 Au-Pt-Pd계 금속-도재용 합금을 이용하여 도재를 축성하지 않고 냉각 속도를 달리하여 통상적인소성 과정을 진행한 후, 냉각 속도의 차이가 경도 변화와 이에 관련된 미세구조 및 결정구조의 변화에 미치는 영향에대해 알아보았다. 합금의 모의 소성 시 냉각 속도에 따른 최종 경도의 차이가 큰 것으로 나타났고, 빠른 냉각 속도로냉각시키는 것(Stage 0)이 느린 냉각 속도로 냉각시키는 것(Stage 3)보다 소성에 따른 경도의 감소가 적었다. 산화처리 후 급랭 처리한 시편(OXI-IQ)에서는 주조된 시편(AS-CAST)에 비해 약간 균질화가 진행되어 경도가 크게 낮아졌다.
한편, 산화 처리 후 Stage 0과 Stage 3로 냉각시킨 시편에서는 급랭한 시편에 비해 경도가 상승하였으나, 소성 단계를거치면서 경도가 감소하였다. 이 때, 빠른 냉각 속도로 냉각시킨 시편(Stage 0)에 비해 느린 냉각 속도로 냉각시킨시편(Stage 3)의 경도가 더 낮게 나타났는데, 이는 미세구조의 조대화가 더 진행된 것에 기인한 것으로 보인다. 기지와석출상은 둘 다 면심입방구조(FCC)의 Au-rich상이나, Au의 함량은 석출물에 비해 기지에서 더 높고, Pt의 함량은 기지에비해 석출물에서 더 높게 나타났으며, 이는 Au-Pt계 2원 상태도와 일치하였다.
In this study, Au-Pt-Pd metal-ceramic alloy was examined by varying cooling rate during simulated porcelain firing cycles to investigate the effect of cooling rate on hardness and related microstructure during simulated firing. The final hardness was different according to the cooling rate after the simulated porcelain firing cycles. The reduction in hardness value was smaller after cooling at the faster cooling rate (Stage 0) than the value after slower rate (Stage 3). In the ice-quenched specimens after oxidation treatment (OXI-IQ), homogenization was slightly occurred, and the hardness decreased apparently compared to that of the as-cast specimens (AS-CAST). In the specimens cooled at Stage 0 and Stage 3 after oxidation, the hardness increased apparently compared to the ice-quenched specimens, even though the hardness decreased later by further firing simulation.
The final hardness was lower in the specimen cooled at the slower rate (Stage 3) than the faster rate (Stage 0), and it seems to be due to the coarsening of the microstructure. The matrix and precipitates were consisted of FCC (face-centered-cubic) structure rich in Au. The Au content was higher in the matrix and the Pt content was higher in the precipitates, which corresponded to the Au-Pt binary phase diagram.
키워드
Au-Pt-Pd계 금속-도재용 합금; 모의 소성; 냉각 속도
Au-Pt-Pd metal-ceramic alloy; simulated firing; cooling rate
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