[发明专利]钴基合金粉末及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种钴基合金粉末及其制备方法和应用，按重量百分比计，所述钴基合金粉末由如下化学成分组成：22‑32％铬、4‑10％钼、4‑10％钨、0‑1％硅、0‑0.75％铁、0‑0.35％碳、0.05‑0.2％氮，余量为钴。本发明所述钴基合金粉末的流动性好、粒径小且粒径分布集中，所述钴基合金粉末制得的钴基合金材料机械性能可达到GB17168/ISO 22674要求的5型/type5，拉伸强度达到1326MPa、非比例延伸强度达到948MPa；弹性模量达到206GPa、断裂延伸率达13.8％。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，特别是涉及一种钴基合金粉末及其制备和方法和应用。

背景技术

随着金瓷修复体的广泛应用，越来越多修复失败的问题显现出来。大量的研究结果表明，金瓷修复体崩瓷在金瓷修复失败中的发生率最高，主要是因为在复杂的口腔环境中，金瓷修复体会受到各个方向的咀嚼力，而良好的金瓷结合强度、合金高强度是防止修复体崩瓷和薄壁牙齿变形的基础。目前，牙科修复体的制备材质ASTM F75、不锈钢等齿科合金强度仅仅能达到GB17168/ISO 22674要求的4型/type4，导致嵌入牙体时牙科修复体变形或者使用过程中牙科修复体绷瓷。

此外，采用选区激光熔融技术，即金属三维打印技术，在航空航天、模具、个性化义齿和医学领域等具有巨大应用空间。特别是在制造个性化牙科修复体方面，选区激光熔融技术可以满足牙科修复体的个性化、高精度、复杂结构等制造特点；然而，选区激光熔融技术原材料研究一直是该技术得到推广的瓶颈，选区激光熔融原材料主要以粉末材料为主，要求粉末材料有良好的流动性、化学纯度高等。

医用钴基合金是以钴和铬为基本成分的固溶体，主要含有钴、铬、钼等合金元素；钴基合金的组织主要由奥氏体基体和碳化物强化基体组成。医用钴基合金由于具有良好的耐腐蚀性以及金瓷结合性，广泛地应用于齿科修复中的义齿、支架、各种铸造冠、嵌体及固定桥的制造。但是，现有技术中的钴基合金材料仍存在合金强度不够高从而导致修复失败的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的钴基合金仍存在合金强度不够高从而导致修复失败的问题，提供一种钴基合金粉末。该钴基合金粉末合金强度高。

为实现上述目的，具体技术方案如下：

一种钴基合金粉末，按重量百分比计，所述钴基合金粉末由如下化学成分组成：

22-32％铬、4-10％钼、4-10％钨、0-1％硅、0-0.75％铁、0-0.35％碳、0.05-0.2％氮，余量为钴，其中，所述钴基合金粉末中钼和钨的重量百分比相同。

在其中一些实施例中，按重量百分比计，所述钴基合金粉末由如下化学成分组成：

22-28％铬、4.8-7.5％钼、4.8-7.5％钨、0-1％硅、0-0.75％铁、0-0.35％碳、0.05-0.1％氮，余量为钴，其中，所述钴基合金粉末中钼和钨的重量百分比相同。

在其中一些实施例中，所述钴基合金粉末的粒径为10-63μm。钴基合金粉末粒径为10-63微米时，该钴基合金粉末能够适用于3D打印中的SLM(选择性激光熔融)技术。

本发明的另一目的是提供上述钴基合金粉末的制备方法。

一种上述钴基合金粉末的制备方法，包括如下步骤：

(1)取所述钴基合金粉末的金属原料，所述金属原料为铬、钼、钨以及钴，去除所述金属原料表面的金属氧化层，得去除金属氧化层的铬、去除金属氧化层的钼、去除金属氧化层的钨以及去除金属氧化层的钴；

(2)将所述去除金属氧化层的钴的30-70wt％作为基体加入熔炼炉，再加入所述去除金属氧化层的铬，加热熔融后，再加入所述去除金属氧化层的钼和钨，待完全熔融后，加入剩余的去除金属氧化层的钴，完全熔融后，升温，得熔液；