Análise mecânica e microestrutural das ligas de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições

The cobalt-chromium alloy is extensively used in the Odontology for the confection of metallic scaffolding in partial removable denture. During the last few years, it has been reported an increasing number of premature imperfections, with a few months of prosthesis use. The manufacture of these components is made in prosthetic laboratories and normally involves recasting, using parts of casting alloy and parts of virgin alloy. Therefore, the objective of the present study was to analyze the mechanical properties of a commercial cobalt-chromium alloy of odontological use after successive recasting, searching information to guide the dental prosthesis laboratories in the correct manipulation of the cobalt-chromium alloy in the process of casting and the possible limits of recasting in the mechanical properties of this material. Seven sample groups were confectioned, each one containing five test bodies, divided in the following way: G1: casting only with virgin alloy; G2: casting with 50% of the alloy of the G1 + 50% of virgin alloy; G3: casting with 50% of the alloy of the G2 + 50% of virgin alloy; G4: casting with 50% of the alloy of the G3 + 50% of virgin alloy; G5: 50% of alloy of the G4 + 50% of virgin alloy; G6: 50% of alloy of the G5 + 50% of virgin alloy and finally the G7, only with recasting alloy. The modifications in the mechanical behavior of the alloy were evaluated. Moreover, it was carried the micro structural characterization of the material by optic and electronic scanning microscopy, and X ray diffraction.and fluorescence looking into the correlatation of the mechanical alterations with structural modifications of the material caused by successive recasting process. Generally the results showed alterations in the fracture energy of the alloy after successive recasting, resulting mainly of the increasing presence of pores and large voids, characteristic of the casting material. Thus, the interpretation of the results showed that the material did not reveal significant differences with respect to the tensile strength or elastic limit, as a function of successive recasting. The elastic modulus increased from the third recasting cycle on, indicating that the material can be recast only twice. The fracture energy of the material decreased, as the number of recasting cycles increased. With respect to the microhardness, the statistical analyses showedno significant differences. Electronic scanning microscopy revealed the presence of imperfections and defects, resulting of the recasting process. X ray diffraction and fluorescence did not show alterations in the composition of the alloy or the formation of crystalline phases between the analyzed groups. The optical micrographs showed an increasing number of voids and porosity as the material was recast. Therefore, the general conclusion of this study is that the successive recasting of of Co-Cr alloys affects the mechanical properties of the material, consequently leading to the failure of the prosthetic work. Based on the results, the best recommendadition is that the use of the material should be limited to two recasting cycles

Ligas cobalto-cromo são extensivamente utilizadas na Odontologia para a confecção de armações metálicas em próteses parciais removíveis. Durante os últimos anos, tem sido reportado um número crescente de falhas prematuras, com poucos meses de utilização das próteses. A fabricação desses componentes é feita em laboratórios protéticos e normalmente envolve a refundição, utilizando partes de liga fundida e partes de liga virgem. Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar as propriedades mecânicas de uma liga comercial de cobalto-cromo de uso odontológico após sucessivas refundições, buscando informações no sentido de orientar os laboratórios de prótese dentária na correta manipulação dessa liga no processo de fundição e nos possíveis limites de refundição desse material. Foram confeccionados sete grupos de amostras, cada um contendo cinco corpos de prova, divididos da seguinte maneira: G1: fundição apenas com liga virgem; G2: fundição com 50% da liga do G1 + 50% de liga virgem; G3: fundição com 50% da liga do G2 + 50% de liga virgem; G4: fundição com 50% da liga do G3 + 50% de liga virgem; G5: 50% de liga do G4 + 50% de liga virgem; G6: 50% de liga do G5 + 50% de liga virgem e finalmente o G7, só com liga refundida. Foram avaliadas as principais modificações ocorridas no comportamento mecânico dessa liga por meio de ensaios de tração e microdureza. Além disso, foi realizada a caracterização microestrutural do material por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração e fluorescência de raios X procurando correlacionar as alterações mecânicas com modificações estruturais do material ocasionadas pelos sucessivos processos de refundição. De forma geral os resultados mostraram alterações na plasticidade e energia de fratura da liga após sucessivas refundições, decorrentes principalmente da crescente presença de poros e vazios, defeitos característicos da fundição do material. A interpretação dos resultados permitiu concluir que o material não apresentou diferenças significativas em relação à resistência à tração ou ao limite elástico, em função das sucessivas refundições. A energia de fratura do material mostrou tendência à diminuição, à medida que o material foi refundido. Em relação à microdureza, as análises estatísticas mostraram não haver diferenças significativas. A microscopia eletrônica revelou a presença de falhas e defeitos, resultantes dos processos de refundições. A análise por fluorescência e difração de raios X não mostrou alterações na composição da liga ou na formação de fases cristalinas entre os grupos analisados. As micrografias ópticas mostraram um crescente número de vazios e aumento da porosidade à medida que o material foi refundido. Assim, a conclusão geral do trabalho é que as sucessivas refundições em ligas de Co-Cr comprometem as propriedades mecânicas do material, o que pode levar a falhas e consequentemente, ao fracasso do trabalho protético. Com base nos resultados, o mais recomendado é a utilização de no máximo duas refundições, para que as propriedades do material não sejam comprometidas