6 . 2  -  Composition et propriétés des alliages non précieux

Les tableaux 5 et 6 résument les compositions et propriétés de 3 types d’alliages utilisés.

Tableau 5 : Composition en % en poids des alliages non précieux pour technique céramo-métallique
Type Ni Cr Co Ti Mo Al V Fe Be Ga Mn Nb W B Ru
Ni-Cr 69-77 13-16     4-14 0-4   0-1 0-2 0-2 0-1        
Co-Cr   15-25 55-58   0-4 0-2   0-1   0-7   0-3 0-5 0-1 0-6
Ti       90-100   0-6 0-4 0-0,3              
Tableau 6 : Propriétés des alliages non précieux pour technique céramo-métallique
Type Résistance à la traction (MPa) Limite élastique à 2% (MPa) Module d’élasticité (GPa) Allongement % Dureté (Kg/mm2) Densité (g/cm3) Intervalle de fusion
Ni-Cr 400 – 1000 255-730 150-210 8-20 210-380 7,5-7,7 1300-1450
Co-Cr 520-820 460-640 145-220 6-15 330-465 7,5-7,6 1350-1450
Ti 240-890 170-830 103-114 10-20 125-350 4,4-4,5 1760-1860

Alliages Ni-Cr : Le chrome procure une bonne résistance au ternissement et à la corrosion. Les alliages qui contiennent Al ou Ti ont leurs propriétés mécaniques renforcées par la formation de précipités Ni3Al ou Ti3Al. Mo est ajouté pour diminuer le coefficient d’expansion thermique et Be est ajouté pour améliorer la coulabilité (réduction de la température de fusion) et pour augmenter la dureté. Cependant l’utilisation de Be peut poser certains problèmes de toxicité et d’oxydation de surface à haute température. Ces alliages sont plus durs que les alliages précieux, mais ont une limite élastique plus basse. Ils sont aussi plus rigide et permettent de réaliser des armatures et des chapes d’épaisseur plus réduite. Leur densité est beaucoup plus faible (7 à 8 g/cm3) et généralement leur intervalle de fusion est plus élevé que celui des alliages à base Au.

Alliages Co-Cr : Le Chrome procure encore ici une bonne résistance au ternissement et à la corrosion. A l’inverse des alliages Co-Cr pour prothèse partielle amovible, ceux pour restaurations céramo-métalliques sont renforcés plus par durcissement de la solution que par formation de carbure. Mo permet d’abaisser le coefficient d’expansion thermique et Ru améliore la coulabilité. Ces alliages sont plus résistants et plus durs que les alliages Ni-Cr et ont presque la même densité et le même intervalle de fusion. La coulée et la brasure de ces alliages est plus difficile que celles des alliages précieux.

Alliages Ti : Le titane pur et les alliages Ti-Al6-V4 peuvent devenir des alliages importants dans les techniques céramo-métalliques, mais ils présentent des difficultés dans leur mise en œuvre : température de coulée de 1760°C à 1860°C, grande oxydabilité. Cependant de nouvelles techniques, comme les procédés d’usinage et d’électro-soustraction permettent d’envisager leur développement.

En résumé, les alliages précieux ont une bonne résistance à la corrosion, mais seuls les alliages Au-Pt-Pd possèdent une couleur jaune souhaitable. Les autres types d’alliages sont blanc-gris, ce qui les rend plus difficiles à masquer avec la céramique. Les alliages Au-Pd, Au-Pd-Ag et Pd-Ag ont de bonnes propriétés mécaniques couplées avec de hautes températures de fusion et une coulée et brasure faciles. Cependant les alliages Pd-Ag ont entraibné souvent des colorations disgracieuses. Ceci est du à la formation d’oxydes foncés difficiles à masquer. Les alliages Ni-Cr et Co-Cr possèdent une grande dureté et un haut module d’élasticité, cependant certains Ni-Cr ont une limite élastique assez faible. Leurs températures de coulées sont élevées. Les alliages à base Ti ont en général des propriétés mécaniques plus basses que celles des autres alliages non précieux mais aussi une densité notoirement plus faible et une température de coulée très élevée. Une bonne adhésion céramique/alliage peut être obtenue avec tous ces alliages, mais l’adhésion avec certains alliages précieux est plus “technique-sensible”.

8/9