Abstract
The specimens used were Ag-25 Pd-15 Cu ternary alloy and Au addition alloy. These alloys were melted and casted by induction electric furnace and centrifugal casting machine in Ar atmosphere. These specimens were solution treated for 2hr at $800^{\circ}C$ and were then quenched into iced water, and aged at $350{\sim}550^{\circ}C$ Age- hardening characteristics of the small Au-containing Ag-Pd-Cu dental alloys were investigated by means of hardness testing. X-ray diffraction and electron microscope observations, electrical resistance, ergy dispersed spectra and electron probe microanalysis. Principal results are as follows : Hardening occured in two stages, i.e., stage I in low temperature and stage II in high temperature regions, during continuous aging. The case of hardening in stage I was due to the formation of the $L1_0$ type face-centered tetragonal PdCu-ordered phase in the grain interior and hardening in stage I was affected by the Cu concentration. In stage II, decomposition of the ${\alpha}$ solid solution to a PdCu ordered phase($L1_0$ type) and an Ag-rich ${\alpha}2$ phase occurred and a discontinuous precipitation occurred at the grain boundary. From the electron microscope study, it was conclued that the cause of age-hardening in this alloy is the precipitation of the PdCu ordered phase, which has AuCu I type face-centered tetragonal structure. Precipetation procedure was ${\alpha}{\to}{\alpha}+{\alpha}_2+PdCu {\to}{\alpha}_1+{\alpha}_2+PdCu$ at Pd/Cu = 1.7 Ag-Pd-Cu alloy is more effective dental alloy as ageing treatment and is suitable to isothermal ageing at $450^{\circ}C$.
실용치과재료로 사용되고 있는 Ag-Pd-Cu 3 원계 합금의 시효석출과정을 Pd 및 Cu의 용질 농도의 조성비가 약 1.7인 합금과 이 합금에서 2wt%Au의 첨가합금에 미치는 영향을 조사 분석하여 아래와 같은 결론을 얻었다. Ag-25Pd-15Cu 3원 합금은 ${\alpha}$의 단일상에서 ${\alpha}_1$ (Cu-rich), ${\alpha}_2$(Ag-rich) 및 PdCu 규칙상에 의해서 경화반응이 진행되며 연속승온시효에 의하면 $100{\sim}300^{\circ}C$의 저항증가와 $300{\sim}500^{\circ}C$의 저항감소라고 하는 2단계 변화에 의해서 경화곡선이 얻어졌다. 또한 본 합금의 시효과정은 ${\alpha}{\to}{\alpha}+{\alpha}_2+PdCu{\to}{\alpha}_1+{\alpha}_2+PdCu$이고 2상분리 반응에 경화되며 최고경화는 ${\alpha}_1,\;{\alpha}_2$ 및 PdCu 규칙상의 혼합영역에서 나타났다. 이들 석출반응은 입계반응이고 반응의 진행과 함께 경도값은 상승하고 경화촉진에 기여하였다. 또한 Nodule은 미세한 lamella조직을 나타내고 이들 ${\alpha}_2$와 PdCu상과의 미세한 혼합상의형성이 시효경화에 기여하는 주된 원인이 되었다. 과시효는 lamella의 조대화와 PdCu상의 ${\alpha}2$상으로의 용해에 따른 정량적 감소에 대응하였다. 석출상은 thin lamella구조의 잘 방위된 미세한 판상석출물로서 이들 미세 판상석출물은 AuCu($L1_0$)type의 face-centered tetragonal(fct)의 초격자구조였다. 규칙화된 미세한 판상석출물은 stair-step mode로서 twinning에 의해 형성되며 이것은 시효에 의해 $L1_0$ type의 PdCu 규칙상과 같은 초격자 형성시 정방비틀림 때문이라고 생각된다. 이들 twinning lamella는 귀금속원소에 의해 형성된 $L1_0$ type의 PdCu 규칙상과 같기 때문에 이들 합금의 부식저항에도 기여하였다. Ag-25Pd-15Cu합금은 전반적으로 양호한 내식성을 나타내며 Pd.Cu=1인 합금에서보다도 Pd함량이 높은 Pd/Cu=1.7에서 내식성이 보다 우수한 것은 Pd 함량이 내식성에 기여하였고 2%Au의 첨가에 의해서 부식성을 개선할 수 있었다.
