Пластмаси світлової полімеризації (фотополімери). 2 страница

Щоб запобігти таким явищам, після гіпсування вос­кової композиції в кювету і видалення воску застосову­ють ізоляційні матеріали (мал. 8). Ізоляція пластмасо­вого тіста від гіпсу кювети також запобігає насиченню пластмаси водою, що підвищує щільність її структури і збільшує міцність.

Олов'яну фольгу і целофанову плівку як розділю­вальні матеріали використовувати не рекомендується через нерівномірне їх розміщення між пластмасою і гіп­сом, утворення зморшок. Тепер застосовують більш де­шеві й зручні в роботі рідкі розділювальні речовини: лак "АЦ-1", "Ізокол" та ін.

Лак розділювальний "АЦ-1" — розчин аце­тилцелюлози в ацетоні (6% ацетилцелюлози і 94% аце­тону). Це густа прозора безбарвна рідина із запахом ацетону. Застосовується для покриття поверхні гіпсо­вої моделі перед формуванням пластмаси в кювету. Лак наносять на модель двічі за допомогою пензлика. Нині застосовується рідко. Випускається у флаконах по 150 г. Зберігати лак "АЦ-1" слід у холодному місці. Флакон необхідно щільно закорковувати, бо ацетон швидко ви­паровується і рідина набуває густої консистенції, що утруднює, а іноді й перешкоджає її застосуванню.

Мал. 8. Матеріал для ізоляції моделей (а —в)

"Ізокол" — розділювальний матеріал. Це колоїд­ний розчин альгінату натрію у воді. Він складається з альгінату натрію (1,5-2%), оксалату амонію (0,02%), 40% розчину формаліну (0,3%), барвника харчового (сліди), дистильованої води. Оптимальна температура твердіння становить 40 °С.

Після виплавлення воску з кювети і підсушування її "Ізокол" наносять пензликом (тонким рівномірним ша­ром) на суху поверхню гіпсу пресформи (кювети). Після висихання першого шару наносять другий шар лаку. Після висихання лаку утворюється плівка, яка надійно ізолює пластмасу від гіпсу. "Ізокол" не спричинює на­пруження у пластмасі і не змінює рельєфу базису.

"Ізокол" випускається Харківським заводом медич­них пластмас і стоматологічних матеріалів у флаконах по 150 г.

"Силікодент" — силіконовий полімер, на основі поліметилсилоксану, який під дією каталізатора твер­діє, утворюючи якісне ізоляційне покриття. Застосову­ється для ізоляції гіпсових форм при виготовленні знім­них і метилакрилових незнімних протезів, а також для ізоляції міжзубного простору і пришийкової ділянки зу­бів на моделі до пакування пластмасою кювети. Плівка "Силікоденту" після полімеризації легко знімається з протеза.

"Силікодент" випускається у вигляді пасти (90 г) у двох тубах. Два рідких каталізатори містяться у флаконах-крапельницях. Паста містить полідиметилсилоксан (39,8%), діоксид силіцію (25,6%), етиловий спирт 95% (28,4%), оксид магнію (6,2%). Рідина № 1 - су­міш дибутиловодилауринату з тетраетоксилсиланом, рі­дина X 2 — гідрополіметилсилоксан.

Технологія застосування пластмас. Основ­ним способом виготовлення виробів із пластмас у сто­матології є пресування під тиском тістоподібної маси (полімер і мономер) у заздалегідь підготовлену форму. Заповнення форми масою може відбуватися при неви­сокому тиску — 50 — 80 кгс/мм², що дозволяє застосо­вувати форми з гіпсу. Так виготовляють базиси проте­зів, ортодонтичних і щелепно-лицевих апаратів, капи, шини. Вироби з пластмаси можна також виготовити ме­тодом лиття під тиском, а іноді й методом вільного формування (одержання відбитків). Процес складаєть­ся з таких етапів: приготування пластмасового тіста, формування і полімеризація. Він відбувається за таких умов:

1) оптимальне співвідношення компонентів суміші по­лімеру і мономера;

2) формування пластмаси на певній стадії в'язкості;

3) суворе дотримання температурного режиму поліме­ризації;

4) підтримання необхідного тиску всередині форми.
Оптимальне співвідношення полімеру і мономера — 3:1, при цьому усадка при полімеризації зменшується 20% (при вільній полімеризації) до 6 — 7%. Оптимальна кількість порошку і мономера вказується в інструкції.

Спочатку у фарфорову чи скляну посудину налива­ють мономер, а потім насипають порошок до насичен­ня. Після повного насичення порошку надлишок моно­мера потрібно видалити, а масу розмішати. Посудину треба щільно прикрити, щоб не вивітрювався мономер. У такому стані пластмасова суміш повинна перебувати протягом 30 — 40 хв (для дозрівання). Швидкість до­зрівання суміші (тіста) залежить від температури сере­довища, величини зерен порошку, кількості інгібітора та інших факторів. Тепло прискорює процес, а холод його сповільнює.

Під час дозрівання спостерігаються набухання, роз­рихлення і частково розчинення полімеру, а молекули мономера під дією активатора (пероксиду бензоїлу) по­чинають частково полімеризуватися, що призводить до часткового ущільнення суміші. Виділяють 4 стадії до­зрівання пластмаси:

1) піскову, для якої характерно вільне положення гра­нул у суміші;

2) ниткоподібну, коли маса стає в'язкою, і при її роз­тягуванні з'являються тонкі нитки;

3) тістоподібну;

4) гумоподібну.

Пластмасове тісто вважають дозрілим, коли настає 3-тя стадія дозрівання і припиняється утворення ниток при розтягуванні маси, що стає пластичною І легко фор­мується. Подальше витримування маси недоцільне, бо в гумоподібному стані вона погано формується, а зго­дом твердіє.

Для подовження терміну перебування маси в плас­тичному стані використовують порошки різної дисперс­ності.

Дозрівання пластмасового тіста сповільнюють інгі­бітор і пластифікатор. Перший сповільнює утворення активних радикалів, а другий, покриваючи зерна полі­меру, утруднює доступ до них мономера.

Дозріле пластмасове тісто застосовують для форму­вання — заповнення заздалегідь підготовленої форми з гіпсу в рознімних металевих кюветах. Форма є точною копією поверхні воскової репродукції протеза чи апа­рата. Формувальну масу поміщають у форму, рознімні частини кювети з'єднують, кладуть під прес і пресу­ють до повного заповнення форми і ущільнення пласт­маси. Маса в кюветі повинна постійно перебувати під тиском, що сприяє утворенню більш щільної структури пластмаси і зменшує усадку.

Виготовити виріб із пластмаси можна методом лит­тя під тиском — інжекційним формуванням у спеціаль­них апаратах. Ці апарати складаються зі шприц-преса і спеціальної кювети, в яку пластмасове тісто втискуєть­ся крізь ливникові канали. Однією з переваг такого ме­тоду є те, що формувальна маса постійно перебуває під тиском, причому через ливники у форму надходить де­яка кількість маси, що значно компенсує усадку. Для формування ортопедичних конструкцій цим методом можна застосовувати акрилати, поліетилени, полікар­бонати, вінакрилати та інші полімери.

Температурний режим полімеризації суміші поліме­ру з мономером вказаний в інструкції.

Мономер акрилових пластмас може полімеризува­тися протягом тривалого часу. Процес полімеризації прискорюється при підвищенні температури, що при­зводить до активації ініціатора — пероксиду бензоїлу, вільні радикали якого інтенсифікують утворення полі­мерних ланцюжків.

За температури понад 60 "С швидкість полімериза­ції помітно зростає, тому що ініціатор розкладається значно швидше. Особливість полімеризації — виділен­ня значної кількості тепла. Різниця між температурою зовнішнього середовища і температурою всередині тіс­та може досягати 20 — 30 °С, що слід ураховувати при визначенні режиму полімеризації. Нагрівання доцільно проводити так, щоб температура всередині маси не до­сягала 100 °С, бо подальше її підвищення призведе до переходу мономера в пароподібний стан. При цьому всередині маси, яка полімеризується, утворюються чи­сленні бульбашки, які не можуть вивітритись і залиша­ються в масі. Так виникають газові пори (газова порис­тість пластмаси).

Зуботехнічну кювету із заформованою масою мож­на нагрівати у воді або сухоповітряній печі. У воді на­грівають її від кімнатної температури до 80 °С упро­довж 60 — 70 хв, потім — до 100 °С. Кювету тримають у воді температури 95 — 109 °С протягом 50 — 60 хв, після чого її в цій же воді охолоджують, припинивши нагрі­вання.

Необхідно пам'ятати, що за відносно невисоких тем­ператур (до 60 °С) утворюється полімер із відносно низькою молекулярною щільністю, а за температури близько 100 °С цей показник досягає 250 000. Полімер із такою молекулярною щільністю має більш високі фізико-механічні властивості.

Витримування кювети у воді температури 95 — 100 °С потрібно і тому, що це зменшує кількість залишкового неполімеризованого мономера до мінімального рівня (0,5%). Однак повної полімеризації мономера досягти неможливо, оскільки частина його молекул завжди пе­ребуває у вільному стані.

Полімеризація пластмаси супроводжується низкою небажаних явищ і процесів (усадка, пористість, внут­рішнє напруження). Усадка — властивість матеріалу зменшувати свій об'єм при переході з рідкого або плас­тичного стану у твердий. Цю властивість мають усі пласт­маси, які застосовуються в ортопедичній стоматології. При використанні мінімальної кількості мономера в суміші (полімер і мономер) тільки для зв'язку полі­мерних гранул у формувальній масі усадку вдається зменшити до 7%, а якщо при цьому суворо дотримувати­ся технології полімеризації пластмаси, то сумарну усад­ку вдається зменшити до 0,3 — 0,5%. Полімеризаційна усадка тіста пластмаси компенсується також ЇЇ роз­ширенням (великий коефіцієнт розширення) і частково при користуванні зубними протезами (через водопоглинання об'єм пластмаси збільшується до 0,5%). Цю обставину слід ураховувати при застосуванні протезів із пластмаси: зберігати їх поза ротовою порожниною потрібно тільки у воді.

У результаті порушення режиму полімеризації у структурі пластмас можуть утворюватися дефекти; по­ристість (газова, унаслідок відсутності тиску, грануляр­на), тріщини, внутрішнє напруження. Причини виник­нення газової пористості були викладені вище. Порис­тість виникає за недостатнього тиску при формуванні маси, коли окремі частини форми не заповнюються ма­сою й утворюються пустоти, зазвичай у кінцевих (стон­шених) частинах конструкції.

Гранулярна пористість має вигляд крейдяних стрі­чок або плям. Вона виникає в разі нестачі мономера. Частіше всього мономер випаровується з відкритої по­судини з дозріваючою пластмасою або при контрольно­му розкритті кювети.

Мономер дуже швидко випаровується через високу летючість, унаслідок чого гранули недостатньо зв'язу­ються. Поверхня відкритої пластмаси (тіста) висихає, набуває матового відтінку. Формування виробу такою масою призводить до появи крейдяних стрічок чи плям. Ця гранулярна пористість різко погіршує фізико-хімічні властивості пластмаси.

Внутрішнє напруження в пластмасі при полімериза­ції виникає тоді, коли охолодження і твердіння маси проходить нерівномірно в різних її частинах. Більш тон­кі частини й ті, що розташовані ближче до поверхні, охолоджуються швидше від тих, що розташовані глиб­ше. Саме ці частини зменшуються в об'ємі з утворен­ням внутрішнього напруження. Деформація пластмаси також може створювати внутрішнє напруження. Ділян­ки напруження виникають в місцях з'єднання пластма­си з іншими матеріалами протеза (фарфорові зуби, ме­талеві деталі), що зумовлено різницею коефіцієнтів їх термічного розширення.

Акрилові пластмаси мають коефіцієнт термічного розширення значно більший, ніж у будь-якого конструк­ційного матеріалу, який застосовують у зубопротезуванні: поліметилакрилат — 81-10 ^с, фарфор — 4-10 , нержавіюча сталь — 11-Ю"⁶, золото — 14-10^⁶. В умо­вах коливання температур у ротовій порожнині (вони досягають 50 °С) термічне розширення і стискання різ­норідних матеріалів суттєво відрізняються, тому в міс­цях їх з'єднання виникає напруження. Внутрішнє на­пруження значно погіршує міцність матеріалу і навіть незначні навантаження можуть призвести до його руй­нування. Щоб запобігти виникненню внутрішнього на­пруження в знімних протезах, капах, апаратах, фасетках та інших деталях, охолодження кювет із ними необ­хідно проводити повільно. Для зняття залишкового або внутрішнього напруження протез можна занурити в Н-бутиловий ефір оцтової кислоти на 3 хв за темпера­тури 80 °С (М.А. Нападов, А.ЇЇ. Воронов).

Зміцнення зв'язку пластмаси, у тому числі й пласт­масових зубів у зубних протезах, з металевими і фарфо­ровими деталями може здійснюватися тільки механіч­ним способом (крампони, крючки, петлі, заглиблення, стовщення).

Тріщини можуть виникати внаслідок внутрішнього напруження в пластмасі навіть при невеликому наван­таженні. При подальшому його збільшенні пластмаса ламається.

Запитання для самопідготовки

1. Що таке пластичні маси (полімери)? їх основні властивості.

2. Медико-технічні властивості пластмас, які застосо­вуються в зубопротезуванні.

3. Види геометричної структури молекул полімерів, їх вплив на фізико-механічні властивості пластмас.

4. Що таке зшивагенти? Їх призначення.

5. Класифікація пластмас залежно від дії на них тем­ператури.

6. Поясніть поняття "полімеризація" і "поліконденса­ція". У чому різниця між ними?

7. Класифікація полімерів за типом зв'язувальної ре­човини.

8. Які добавки застосовують для поліпшення влас­тивостей зуботехнічних пластмас? Старіння полі­мерів.

9. Поділ стоматологічних пластмас за їх хімічною бу­довою. Наведіть приклади.

10.Класифікація стоматологічних пластмас за техно­логічними властивостями і за їх призначенням. На­ ведіть приклади.

11.Процес полімеризації. Охарактеризуйте його стадії.

12.Яку роль виконують при полімеризації ініціатори, інгібітори, каталізатори і пластифікатори?

13.Способи заводського виготовлення порошку полі­меру.

14.Основні вимоги до матеріалів, які застосовують для виготовлення пластмасових стоматологічних кон­струкцій.

15.Акрилові пластмаси. їх склад, основні фізико-ме­ханічні властивості.

16.Переваги і недоліки акрилових пластмас, які засто­совують в ортопедичній стоматології.

17.Пластмаси для базисів апаратів і протезів. Вимоги до них.

18.Пластмаси "Акрел" і "Акроніл". їх склад і призна­чення.

19.Пластмаси "Бакрил" і "Фторакс". їх склад, харак­теристика і застосування.

20.Пластмаси для незнімних зубних протезів ("Синма-74","Синма М"). Їх склад і застосування.

21.Інші види термопластичних мас. їх характеристика.

22.Пластмаси холодної полімеризації (самотвердіючі). їх особливості, склад.

23.Пластмаси "Протакрил" і "Протакрил М". Їх при­ значення.

24.Пластмаси "Редонт" і "Стадонт". їх застосування.

25.Пластмаса "Акрилоксид". її склад, призначення і технологія застосування.

26.Пластмаса "Карбопласт". її склад і призначення.

27.Недоліки самотвердіючих пластмас.

28.Штучні зуби. їх види. Вимоги до штучних зубів.

29.Переваги і недоліки пластмасових штучних зубів.

30.Промислове виготовлення пластмасових штучних зубів.

31.Зуби "Естедент". їх види. Альбом зубів "Естедент".

32.Зуби зі сферичною жувальною поверхнею. Їх за­стосування.

33.Особливості еластичних пластмас. їх призначення.

34.Пластмаса "Боксил". її склад і призначення.

35.Пластмаси "Еладент", "Еластопласт" і "Ортопласт". Їх склад, застосування.

36.Пластмаси "Ортоспл" і "Ортосил М". їх склад і призначення.

37.Специфічні вимоги до базисних матеріалів.

38.Технологія застосування стоматологічних пластмас.

39.Етапи виготовлення пластмасових ортопедичних кон­струкцій, їх характеристика.

40.Оптимальне співвідношення полімеру і мономера при приготуванні пластмасового тіста.

41.Стадії дозрівання пластмаси (тіста). Їх характерис­тика.

42.Умови, за яких відбувається полімеризація пласт­маси.

43.Вплив температури на процес полімеризації. На­слідки порушення температурного режиму поліме­ризації.

44.Які небажані явища можуть виникати при поліме­ризації пластмаси?

45.Причини виникнення полімеризаційної усадки. Спо­соби її зменшення.

46.Зміни, що виникають у структурі пластмаси при порушенні режиму полімеризації.

47.Гранулярна пористість і пористість стискання. При­чини їх виникнення.

48.Причини виникнення внутрішнього напруження в пластмасовому виробі. її наслідки, способи усу­нення.

49.Механізм з'єднання пластмасових зубів в ортопе­дичних конструкціях із пластмасовими базисами і металевими коронками.

50.Причини виникнення тріщин у пластмасових конс­трукціях. Як цьому запобігти?

51.Що таке фотополімери? їх застосування в ортопе­дичній стоматології.

52.Призначення опакового шару при застосуванні геліополімерів у металопластмасових конструкціях.

53.Необхідність застосування розділювальних (ізоля­ційних) матеріалів у зубопротезній техніці.

54.Види розділювальних матеріалів. їх склад, власти­вості й застосування.

Метали та їх сплави

Більшість природних елементів (3/4 елементів у періодичній таблиці Д.І. Менделєєва) як прості речо­вини виявляють властивості металів. Атоми металів зв'язані між собою так званим металевим зв'язком. Суть його полягає в тому, що атоми металу постій­но віддають електрони, які переміщуються по всьому об'єму кристалічної решітки металу. Атоми металу, що віддали електрони, стають позитивними іонами. Вони притягують електрони, які віддали інші атоми. Таким чином, усередині металу постійно циркулює так званий "електронний газ", який міцно зв'язує між собою всі атоми металу. Цей особливий тип хімічного зв'язку між атомами металів визначає як фізичні, так і хімічні влас­тивості металів.

Усі метали у твердому стані є кристалічними речо­винами. Кристалічна решітка, в якій частинки з'єднані між собою металічним зв'язком, називається металіч­ною кристалічною решіткою. В її вузлах містяться ато­ми металу, які постійно віддають і приєднують елект­рони, перетворюючись то на іон металу, то на нейтраль­ний атом і знову на іон.

Здатність атомів металів віддавати свої валентні електрони і перетворюватися на позитивні іони в різ­них металів неоднакова. Одні метали легко віддають електрони, інші — навпаки. Що легше метал віддає свої електрони, то активніше він взаємодіє з іншими речо­винами.

Метали за їх хімічною активністю розміщують у пев­ний ряд, який дістав назву витіснювальний ряд, або ряд напружень. Для металів, які використовуються в зубопротезуванні, ряд напружень має такий вигляд (за зменшенням відновної активності): хром, залізо, кадмій, кобальт, нікель, мідь, срібло, золото.

Знання хімічної активності металів має важливе зна­чення і для стоматологічної практики. Під час виготов­лення і застосування ортопедичних конструкцій із неод­норідних металів слід ураховувати їх хімічну активність. Інакше в ротовій порожнині можуть виникати окисно-відновні реакції, які справляють шкідливий вплив на організм людини і зменшують міцність конструкцій.

Метали мають низку подібних властивостей, які від­різняють їх від неметалів. У тілах з іонною атомною решіткою дія, яка спричинює зміщення частинок, при­зводить до розриву направлених зв'язків. У металів "електронний газ" забезпечує зв'язок між частинками при деформації шматочка металу тому, що металічний зв'язок не має направленості, що зумовлює пластичність металів і дає можливість виготовляти з них ортопедич­ні конструкції.

Метали відрізняються від інших речовин такими властивостями:

1) мають металевий блиск — властивість відбивати своєю поверхнею світлові промені;

2) добре проводять електричний струм і тепло;

3) більшість металів за певних умов активно взаємоді­ють із киснем, утворюючи оксиди, переважна біль­шість яких є основними (дуже рідко — кислотними).
Не реагують із киснем лише деякі метали (золото, платина, срібло та ін.), які дістали назву благородних. У промисловості метали поділяють на чорні (залізо та його сплави) і кольорові (усі інші) метали. Криста­лічну будову металу можна побачити під мікроскопом, якщо ретельно відполіровану поверхню металу протра­вити хімічно активною речовиною. Великі кристалічні конгломерати добре видно на зламі металу. Для ви­вчення особливостей кристалічної будови металів за­стосовують методи рентгенографії і метаграфічної мік­роскопії.

Кристалічні зерна не мають правильної форми. Вони складаються з монокристалів, які мають форму криста­лічної решітки, де атоми та іони чітко орієнтовані в просторі. Найновіша форма кристалічної решітки ме­талів — кубічна 3 центрованими гранями (золото, мідь та ін.), кубічна об'ємноцентрована (залізо, хром та ін.) і гексагональна (кадмій, цинк та ін.; мал. 9).

В одиничному кристалі механічні та інші властивос­ті проявляються неоднаково в різних напрямках. Так, електропровідність, опір стисканню і розтягуванню мо­жуть значно різнитися.

Формування кристалічної структури звичайно від­бувається так, що окремі кристали орієнтовані по-різ­ному, що робить властивості металу практично однако­вими в усіх напрямках. Властивості металів залежать від типу кристалічної решітки й орієнтації кристалів.

У деяких металів кристалічна решітка змінюється за­лежно від температури.

Властивість металів змінювати кристалічну решітку за різних температурних режимів називається алотро­пічним перетворенням металів.

Алотропія (поліморфізм) — здатність хімічних еле­ментів утворювати у вільному стані кілька простих ре­човин, різних за будовою (кристалічною) і властивос­тями (наприклад, алмаз, вугілля, графіт).

При алотропічних перетвореннях за певних темпе­ратур утворюються алотропічні форми, які звичайно позначають буквами грецького алфавіту (а, (3, у, 5). Метали, які мають тільки один тип кристалічної ре­шітки, називаються ізоморфними (мідь, нікель та ін.), а метали з різними кристалічними решітками — полі­морфними (залізо, кобальт, марганець та ін.). Зміна в будові кристалічної решітки зумовлює зміну властивос­тей металу.

Кристалізація металів. Під час твердіння розплавле­ного металу внаслідок охолодження утворюються крис­тали. Хаотично розміщені в розплаві частинки (ато­ми) займають суворо визначене місце в кристалічних

решітках.

Під час охолодження металу до критичної темпера­тури в ньому утворюються дуже маленькі центри крис­талізації. Подальше охолодження сприяє їх росту. До­ки кожен із кристалів розвивається вільно, він має пра­вильну геометричну форму. Як тільки сусідні кристали в процесі росту стикаються, їх форма починає викрив­лятися, і ріст кристалів продовжується в тих напрям­ках, де ще є рідкий метал. У разі правильного внутріш­нього розміщення атомів у кристалах, що ростуть, зов­нішня їх форма після твердіння стає неправильною. Тому їх називають кристалітами, або зернами. Зовніш­ня форма зерен залежить від перебігу процесу крис­талізації, характеру і кількості домішок у рідкому ме­талі.

Схематично це відбувається так. Під час охолоджен­ня в розплавленому металі виникають центри кристалі-

Час, хв

Мал, 10, Криві кристалізації металів;

І — нормальна; II — при переохолодженні; б — початок кристалізації;

б— в і б— б, — в — час кристалізації; ґ, — (₂ — температура переохолодження

зації. Тут спостерігається ріст конгломерату кристалів — кристалічних зерен (кристалітів), які зростаються одне з одним, набуваючи неправильної (китицеподібної, гольчастої, пластинчастої, деревоподібної та ін.) форми.

Швидкість виникнення центрів кристалізації і росту зерен залежить від явища переохолодження, суть якого полягає в тому, що під час охолодження металу темпе­ратура, за якої починається його кристалізація, нижча від температури плавлення (мал. 10). Це властиве всім металам, але різною мірою. Що більше переохолоджен­ня металу, то більша кількість центрів кристалізації утворюється. Це призводить до формування дрібнозер­нистої структури металу, за якої він має більш висо­кі механічні показники (порівняно з крупнозернистою структурою; мал. 11).

Процес кристалізації з утворенням дрібнозернистої структури на практиці часто прискорюють, додаючи в розплавлений метал спеціальні нерозчинні добавки — модифікатори, які є Залежно від факторів, які впливають на метал, його кристали розміщуються в певному напрямку. Така орієн­тація зерен може різко змінитися залежно від характеру впливу різних механічних факторів (прокатка, воло­чіння та ін.). У разі різкого збільшення ступеня дефор­мації (під час обробки металу) докорінно змінюється структура металу. Зерна витягуються в напрямку деформівної сили, а потім відбувається їх дроблення, що призводить до викривлення кристалічної решітки. Ха­рактерно, що ці зміни залишаються після зняття наван­таження.

Неоднорідність кристалічної будови і місцева кон­центрація напружень, що виникає внаслідок цієї неод­норідності, спричинюють утому металу. Межею втоми є максимальне навантаження, яке метал витримує, не руй­нуючися, при досить великій кількості циклів зміни на­вантаження. Кожен метал має свою граничну кількість циклів. Для заліза та його сплавів кількість циклів до­сягає 10 000000.

Рекристалізація— це процес зняття пружних на­пружень і викривлень у кристалічній решітці. Він від­бувається завдяки переміщенню атомів у межах одно­го монокристала, який не зазнає при цьому пластичної деформації (відпочинок металу). При цьому спостеріга­ється часткове відновлення решітки і властивостей крис­талів. Рекристалізація можлива також шляхом утво­рення і росту одних кристалів за рахунок інших (поді­бних) кристалів.

Розрізняють рекристалізацію обробки і збірну ре­кристалізацію. Для рекристалізації обробки характерний ріст нових кристалів за рахунок раніше деформованих, причому нові кристали, що утворилися, мають менш викривлену решітку. У разі збірної рекристалізації від­бувається ріст нових кристалів за рахунок інших, також нових кристалів. Вона може здійснюватися при дії на метал високої температури. Температура рекристаліза­ції будь-якого металу знаходиться в межах 0,3 — 0,4 °С від температури його плавлення.

Рекристалізація широко використовується під час проміжних нагрівань і остаточного випалювання мета­лів із наклепкою (для повернення їм пластичності). Під час рекристалізації межа міцності й пружності знижу­ється, а видовженняй опір удару збільшуються.

Корозія металів— руйнування їх під впливом нав­колишнього середовища. Контакт металу з повітрям або газоподібним середовищем супроводжується утво­ренням на його поверхні оксидів чи основних сполук, які покривають поверхню металу тонким шаром (плів­кою). Ця плівка перешкоджає подальшій взаємодії ме­талу з навколишнім середовищем, тобто руйнуванню ме­талу. Під час взаємодії металу з розчинами кислот, лу­гів і солей захисна плівка не утворюється, а розчинені у воді речовини можуть проникати вглиб металу, сприя­ючи подальшому розвитку корозійних процесів.

Хімічно чисті метали в більшості випадків мало під­даються корозії. Звичайні технічні метали (сплави) завжди містять різні домішки, що створює сприятливі умови для корозії. Неоднорідний метал розглядається як складний комплекс анодних і катодних ділянок, які зумовлюють низку процесів, що відбуваються на межі металу з електролітом (розчином).

Анодними і катодними ділянками можуть бути;

1) кристали різних форм двофазних (залізо) або бага­тофазних металів;

2) орієнтовані в різних напрямках ділянки кристалів однофазних металів;

3) ділянки одного і того самого кристалу, якщо він пе­ребуває в різних енергетичних станах. Двофазні метали і сплави піддаються корозії швид­ше, ніж однофазні. Однофазні метали більше піддають­ся корозійним руйнуванням наділянках напружень, ніж у ненапружених ділянках. Метали, які піддають
правильній термічній обробці (випалюванню), руйну­ються менше.

За характером поширення корозійних явищ розріз­няють рівномірну (загальну), місцеву і вибірну (інтеркристалічну і міжкристалічну) корозію. Загальною ко­розією називається така, при якій металеві вироби за­знають руйнування на всій поверхні. Найчастіше вона буває при дрібнозернистій структурі сплаву. Це най­менш небезпечний і найповільніший процес корозійних руйнувань.

Місцевою корозією називається така, при якій ді­лянки руйнування мають вигляд осередків (острівців), плям, цяток. Вони звичайно виникають на ділянках грубої структури металу із залишковим напруженням, з механічними пошкодженнями, тріщинами тощо. Міс­цева корозія може значно знизити якість металевої де­талі або навіть зробити її непридатною.

Вибірна корозія — найскладніший і найнебезпечніший вид руйнування металу. Руйнування відбувається в глибині металу. Розрізняють інтеркристалічну (коли процес поширюється по межах кристалів) і транскристалічну (коли процес руйнування поширюється по пев­них кристалографічних напрямках через окремі кристали) вибірну корозію. Вибірна корозія спостерігається при крупнозернистій структурі металу, який має вклю­чення інших металів і карбідів.

Одним із способів запобігання корозії є покриття поверхні металевого виробу іншими металами (напри­клад, хромування, золотіння) та їх сполуками (титану нітрит та ін).