Alloys of chromium, copper and nickel,

Published also as University of Illinois Engineering Experiment Station bulletin no. 93 with title: A preliminary study of the alloys of chromium, copper, and nickel, by D.F. McFarland and O.E. Harder.

Conduction-electron localized-moment interaction in palladium-silicon base amorphous alloys containing transition metals

The electrical and magnetic properties of amorphous alloys obtained by rapid quenching from the liquid state have been studied. The composition of these alloys corresponds to the general formula M_xPd_80-xSi₂₀, in which M stands for a metal of the first transition series between chromium and nickel and x is its atomic concentration. The concentration ranges within which an amorphous structure could be obtained were: from 0 to 7 for Cr, Mn and Fe, from 0 to 11 for Co and from 0 to 15 for Ni. A well-defined minimum in the resistivity vs temperature curve was observed for all alloys except those containing nickel. The alloys for which a resistivity minimum was observed had a negative magnetoresistivity approximately proportional to the square of the magnetization and their susceptibility obeyed the Curie-Weiss law in a wide temperature range. For concentrated Fe and Co alloys the resistivity minimum was found to coexist with ferromagnetism. These observations lead to the conclusion that the present results are due to a s-d exchange interaction. The unusually high resistivity minimum temperature observed in the Cr alloys is interpreted as a result of a high Kondo temperature and a large s-d exchange integral. A low Fermi energy of the amorphous alloys (3.5 eV) is also responsible for the anomalies due to the s-d exchange interaction.

Concentration and distribution of heavy metals (lead, cadmium, chromium, copper, nickel, zinc) in Karachi shore and offshore sediments

A study to measure the heavy metal pollution level in the sediment of coastal and offshore area indicates that high concentration of heavy metals were found around Manora channel and eastern coast of Karachi. In comparison with coastal areas, relatively low concentration of heavy metals was recorded in the offshore area. The result shows that sewage and industrial wastes are the main source of heavy metal pollution in the coastal area. The concentration of heavy metals in the sediments is as follows: Chromium 10.4-33.69, nickel 13.3-47.6, lead 10.0-39.04, cadmium 0.08-0.21, zinc 7.4-73.2 and copper 9.44-18.56 mg/kg. In the offshore areas strong correlation was observed between copper and organic carbon, and calcium carbonate and cadmium. In the shore area such correlation has been recorded among nickel, chromium, zinc, and chromium and copper. The Karachi. coast is viewed as moderately polluted when compared to other continental coastal areas.

Characterization of microstructure in laser-surface-alloyed layers of aluminum on nickel

In order to obtain basic understanding of microstructure evolution in laser-surface-alloyed layers, aluminum was surface alloyed on a pure nickel substrate using a CO2 laser. By varying the laser scanning speed, the composition of the surface layers can be systematically varied. The Ni content in the layer increases with increase in scanning speed. Detailed cross-sectional transmission electron microscopic study reveals complexities in solidification behavior with increased nickel content. It is shown that ordered B2 phase forms over a wide range of composition with subsequent precipitation of Ni2Al, an ordered omega phase in the B2 matrix, during solid-state cooling. For nickel-rich alloys associated with higher laser scan speed, the fcc gamma phase is invariably the first phase to grow from the liquid with solute trapping. The phase reorders in the solid state to yield gamma' Ni3Al. The phase competes with beta AlNi, which forms massively from the liquid. The beta AlNi transforms martensitically to a 3R structure during cooling in solid state. The results can be rationalized in terms of a metastable phase diagram proposed earlier. However, the results are at variance with earlier studies of laser processing of nickel-rich alloys.

SEM and EDS Characterisation of Layering TiOx Growth onto the Cutting Tool Surface in Hard Drilling Processes of Ti-Al-V Alloys

10 p.

Avaliação da microestrutura, microdureza e resistência à corrosão de juntas soldadas de uma liga de Ni-Cr obtidas através de diferentes processos de soldagem

Este trabalho avaliou o comportamento eletroquímico do metal de base (MB) de uma liga a base de níquel-cromo em relação a juntas soldadas desta liga obtidas pelos processos de brasagem (BRA) e Tungsten Inert Gas (TIG), imersos em saliva artificial com pH 2,5 e 5,5. Foram também realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura e análise química semi-quantitativa por EDS, nos grupos MB, TIG, BRA e no cordão de solda a laser (LAS). O MB apresentou uma matriz rica em níquel e cromo, distribuída em um arranjo dendrítico típico, apresentando inclusões metálicas de silício e titânio, além de porosidades. As soldas TIG e LAS revelaram uma microestrutura mais refinada que o MB, mostrando, entretanto, uma mesma composição química e distribuição de seus elementos. A solda BRA apresentou diferenças marcantes em sua microestrutura, composição química e distribuição de seus elementos em relação ao MB. Os dados de microdureza Vickers (HV), potencial de corrosão (Ecorr) e densidade de corrente de corrosão (jcorr) foram analisados com ANOVA e teste de Tukey (p<0,05). Para determinação da influência do pH quanto a resistência à corrosão dos grupos MB, TIG e BRA, empregou-se o teste t de Student (p<0,05). O MB apresentou menor média de microdureza (256,13 9,39 HV), seguido pelos grupos TIG (271,53 8,07 HV), LAS (303,73 13,93 HV) e BRA (551,99 37,73 HV). Em pH 2,5 as médias do Ecorr (mV) para o MB, TIG e BRA foram, respectivamente, -67,9 8,43, -52,78 16,74, e -284,33 19,04; e em pH 5,5, médias de -54,03 21,15, -62,08 20,16 e -278,8 28,96. Os valores médios de jcorr (A.cm-2) para o MB, TIG e BRA em pH 2,5 foram, respectivamente, 2,49 0,95, 5,584 1,64 e 27,45 4,9; e em pH 5,5, médias de 1,929 0,83, 4,267 1,51 e 54,2 11,96. Os grupos MB e TIG apresentaram boa resistência à corrosão, com maior módulo de impedância em relação ao grupo BRA. As diferenças no pH da saliva artificial não alteraram o comportamento corrosivo dos grupos MB e TIG. Entretanto, observou-se uma redução marcante na jcorr e no módulo de impedância nas soldas obtidas pelo processo de brasagem. O grupo BRA apresentou corrosão galvânica ao ser analisado formando par com o MB, mostrando uma jcorr de 5,3 A.cm-2. Entretanto, o mesmo não foi observado quando o MB foi associado à solda TIG, onde a jcorr foi cerca de 150 vezes menor. O grupo BRA, além de apresentar um comportamento eletroquímico muito diferente do MB, revelou diferenças marcantes quanto a composição química, aspecto microestrutural e microdureza. As juntas TIG e LAS mostraram semelhanças químicas e microestruturais em relação ao MB, sendo que na solda TIG esta semelhança foi ainda mais evidente. Além disto, a solda TIG apresentou um comportamento eletroquímico muito semelhante ao MB e, portanto, parecendo ser mais recomendável para soldar ligas odontológicas de níquel-cromo em relação aos demais processos de soldagem aqui avaliados.

Correlation between vertical misfits and stresses transmitted to implants from metal frameworks

An inappropriate prosthetic fit could cause stress over the interface implant/bone. The objective of this study was to compare stresses transmitted to implants from frameworks cast using different materials and to investigate a possible correlation between vertical misfits and these stresses. Fifteen one-piece cast frameworks simulating bars for fixed prosthesis in a model with five implants were fabricated and arranged into three different groups according to the material used for casting: CP Ti (commercially pure titanium), Co-Cr (cobalt-chromium) or Ni-Cr-Ti (nickel-chromium-titanium) alloys. Each framework was installed over the metal model with all screws tightened to a 10 N cm torque and then, vertical misfits were measured using an optical microscope. The stresses transmitted to implants were measured using quantitative photoelastic analysis in values of maximum shear stress (T), when each framework was tightened to the photoelastic model to a 10 N cm standardized torque. Stress data were statistically analyzed using one-way ANOVA and Tukey`s test and correlation tests were performed using Pearson`s rank correlation (alpha = 0.05). Mean and standard deviation values of vertical misfit are presented for CP Ti (22.40 +/- 9.05 mu m), Co-Cr (66.41 +/- 35.47 mu m) and Ni-Cr-Ti (32.20 +/- 24.47 mu m). Stresses generated by Co-Cr alloy (tau = 7.70 +/- 2.16 kPa) were significantly higher than those generated by CP Ti (tau = 5.86 +/- 1.55 kPa, p = 0.018) and Ni-Cr-Ti alloy (tau =5.74 +/- 3.05 kPa, p = 0.011), which were similar (p = 0.982). Correlations between vertical misfits and stresses around the implants were not significant as for any evaluated materials. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Opaque Layer Firing Temperature and Aging Effect on the Flexural Strength of Ceramic Fused to Cobalt-Chromium Alloy

Purpose: To evaluate the effect of the opaque layer firing temperature and mechanical and thermal cycling on the flexural strength of a ceramic fused to commercial cobalt-chromium alloy (Co-Cr). The hypotheses were that higher opaque layer temperatures increase the metal/ceramic bond strength and that aging reduces the bond strength.Materials and Methods: Metallic frameworks (25 x 3 x 0.5 mm(3); ISO 9693) (N = 60) were cast in Co-Cr and airborne-particle abraded (Al(2)O(3): 150 mu m) at the central area of the frameworks (8 x 3 mm(2)) and divided into three groups (N = 20), according to the opaque layer firing temperature: Gr1 (control)-900 degrees C; Gr2-950 degrees C; Gr3-1000 degrees C. The opaque ceramic (Opaque, Vita Zahnfabrick, Bad Sackingen, Germany) was applied, and the glass ceramic (Vita Omega 900, Vita Zahnfabrick) was fired onto it (thickness: 1 mm). While half the specimens from each group were randomly tested without aging (water storage: 37 degrees C/24 hours), the other half were mechanically loaded (20,000 cycles; 50 N load; distilled water at 37 degrees C) and thermocycled (3000 cycles; 5 degrees C to 55 degrees C, dwell time: 30 seconds). After the flexural strength test, failure types were noted. The data were analyzed using 2-way ANOVA and Tukey's test (alpha = 0.05).Results: Gr2 (19.41 +/- 5.5 N) and Gr3 (20.6 +/- 5 N) presented higher values than Gr1 (13.3 +/- 1.6 N) (p = 0.001). Mechanical and thermal cycling did not significantly influence the mean flexural strength values (p > 0.05). Increasing the opaque layer firing temperature improved the flexural bond strength values (p < 0.05). The hypotheses were partially accepted.Conclusion: Increasing of the opaque layer firing temperature improved the flexural bond strength between ceramic fused to Co-Cr alloy.

Avaliação da resistência adesiva entre um cimento resinoso e ligas para metalo-cerâmica submetidas a dois diferentes condicionamentos de supefície

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da eficácia de primers para metal na resistência ao cisalhamento da união entre cimentos resinosos e metais não nobres. Efeito do armazenamento em água

O sucesso das restaurações metálicas indiretas depende, dentre outros fatores, de uma união eficaz entre a estrutura metálica e o cimento dentário empregados. Sabe-se que os primers para metal atuam com comprovada eficácia na resistência adesiva dos cimentos resinosos às ligas nobres. Entretanto, pouco foi estudado sobre o efeito de tais materiais em ligas não nobres. O propósito deste estudo foi avaliar a eficácia de primers para metal na resistência ao cisalhamento da união entre cimentos resinosos e metais não nobres. Discos (9 mm de diâmetro e 3 mm de altura) foram fundidos em liga de NiCr (n=80) e em titânio comercialmente puro (Ti c.p.) (n=80) e foram incluídos em anel de PVC com resina acrílica quimicamente ativada. As superfícies dos discos foram regularizadas com lixas de carbeto de silício de granulação 320, 400 e 600 e jateadas com partículas de óxido de alumínio de 50 µm. Espécimes de cada metal foram divididos em quatro grupos (n=20). Uma matriz metálica bi-partida (5 mm de diâmetro interno e 2 mm de altura) foi posicionada na superfície do espécime. As áreas adesivas receberam um dos seguintes tratamentos: 1) Panavia F; 2) Alloy Primer e Panavia F; 3) Bistite DC e 4) Metaltite e Bistite DC. Para evitar a exposição dos cimentos à luz, estes foram espatulados e inseridos na matriz dentro de uma câmara de revelação radiográfica. Quarenta minutos após a confecção, os espécimes foram armazenados em água destilada a 37ºC por 24 horas e então termociclados (1.000 ciclos, 5ºC e 55ºC, 30 segundos cada banho). Após a termociclagem, os espécimes foram armazenados novamente nas mesmas condições descritas anteriormente por um período de 24 horas (n=10) ou de 6 meses (n=10) antes do ensaio de cisalhamento em uma máquina de ensaios mecânicos (Material Test System 810).

Corrosion of superalloys by selected fused salts

Mode of access: Internet.

Electrodeposition on magnesium alloy diecasting

Magnesium alloy diecasting AZ91CC, AZ61CC', AZ91HC and AZ71HC were electroplated using different pretreatment sequences which incorporated conventional zincate immersion processes. Satisfactory peel adhesion in excess of 7. 7 KNm -1 was achieved on AZ61CC using a sequence which was designated Canning. The comparatively low adhesion achieved on the AZ91HC was due to its poor surface quality as cast. Growth of deposits was monitored using a strip-and-analysis technique and the morphology of the various deposits were studied using scanning electron microscopy. Different pretreatment sequences resulted in different surface responses for the alloys but all alloys behaved in a similar manner in a particular sequence with regard to potential time-curves and the rate of zinc deposition. The role of fluoride in both the second stage solution and zinc immersion stages of the Canning pretreatment sequence was studied using techniques listed above and Auger electron spectroscopy. Complete coverage of the magnesium alloy surface with immersion zinc was achieved when fluoride was absent from the zincating solution. However, a zero adhesion value was indicated in both thermal cycling and peel tests. The presence of fluoride in the immersion zinc solution suppressed the rate of zinc deposition and affected the time taken to reach equilibrium during potential-time determinations. A mechanism is suggested to explain the significance of fluoride additions to the processing solutions. pH and composition of the zincating solution had a significant effect on the time taken to produce the step observed in the potential/time curves and hence equilibrium potential. Immersion zinc deposition occurred rapidly at first but then changed to a lower uniform rate at a point corresponding approximately to the step in the potential/time curve. Although the minimun levels of adhesion, using the Canning sequence, varied from 7.72 KNm-1 for alloy AZ61CC to 1.54 KNm-1 for alloy AZ91HC, all the alloys revealed ductile failure characteristics in the surface layer of the substrate after peel testing. Plated magnesium alloys exhibited good corrosion resistance when appropriately pretreated and overplated with adequate nickel chromium coatings. The immersion zinc layer was not preferentially attacked when pits penetrated to the coating/substrate interface. Hemispherical pits formed and attack on the substrate was severe. Of the pretreatment sequences investigated, the Canning one was the most premising with respect to peel adhesion and corrosion behaviour.

Influência de tratamentos térmicos nas propriedades mecânicas e metalúrgicas em liga odontológica à base de níquel-cromo.

É crescente a preocupação com o desenvolvimento de materiais adequados a trabalharem interagindo com o corpo humano. Diversas pesquisas têm sido realizadas no desenvolvimento de biomateriais aplicáveis na odontologia, este empenho é justificável pelo grande número de intervenções cirúrgicas para extração de dentes realizadas em todo o mundo. Durante o processo de fabricação de reconstruções dentárias, que utilizam sistemas metalocerâmicos, é utilizado um tratamento térmico que tem a função de promover a adesão da porcelana ao metal. Entretanto, sabe-se que tratamentos térmicos podem alterar a microestrutura do material metálico, modificando suas propriedades. Este trabalho avaliou as modificações causadas em propriedades mecânicas e microestruturais da liga à base de níquel (FIT CAST-SB) utilizada para fins odontológicos, quando a mesma é submetida ao tratamento térmico para adesão da porcelana (denominado de queima). A liga foi inicialmente fundida através da técnica de centrifugação e cera perdida. Posteriormente, um grupo de amostras (grupo TT) foi submetido ao tratamento térmico de queima para adesão da porcelana e o outro grupo (grupo F), permaneceu apenas submetido ao processo de fundição. Os grupos F e TT foram submetidos a ensaio de tração. Nos grupos F e TT, e no material como recebido pelo fabricante (grupo CR), foram realizados ensaios de microdureza e caracterização microestrutural, esta ultima através da técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os grupos F e CR foram submetidos à análise química quantitativa (em um espectrômetro de emissão atômica) e semi-quantitativa por um sistema de Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) acoplado ao MEV, sendo que esta ultima técnica também foi aplicada ao grupo TT. A técnica de tratamento digital de imagem foi aplicada às micrografias dos grupos F e TT, para a determinação de possíveis modificações quantitativas nas fases presentes, antes e após o tratamento térmico. Todos os resultados dos ensaios foram submetidos ao teste de hipótese nula (H0), para a distribuição t de Student. Concluiu-se que, para as amostras testadas, o limite de resistência foi superior ao fornecido pelo fabricante, respectivamente 559,39 e 545,55 MPa para os grupos F e TT, contra 306 MPa do fabricante. Enquanto o limite de escoamento foi ligeiramente inferior, 218,71 e 240,58 MPa para os grupos F e TT, respectivamente, contra 258 MPa do fabricante. Os resultados de microdureza ficaram entorno de 70HV, superior aos 21HV fornecido pelo fabricante. Pode-se afirmar, com 95% de confiabilidade, que não houve variação nas propriedades mecânicas e na microestrutura (quantidades de fases presentes e tamanho) antes e após a queima para adesão da porcelana, para os corpos de prova testados. A microestrutura da liga, quando observada em MEV no modo elétrons retroespalhados (modo BSE), é formada por uma matriz de estrutura dendrítica e coloração cinza, uma segunda fase interdendrítica de coloração branca e aspecto rendilhado, e precipitados de coloração preta, apresentando também porosidades.

Outcomes of metallic stents for malignant ureteral obstruction.

PURPOSE: Malignant ureteral obstruction often necessitates chronic urinary diversion and is associated with high rates of failure with traditional ureteral stents. We evaluated the outcomes of a metallic stent placed for malignant ureteral obstruction and determined the impact of risk factors previously associated with increased failure rates of traditional stents. MATERIALS AND METHODS: Patients undergoing placement of the metallic Resonance® stent for malignant ureteral obstruction at an academic referral center were identified retrospectively. Stent failure was defined as unplanned stent exchange or nephrostomy tube placement for signs or symptoms of recurrent ureteral obstruction (recurrent hydroureteronephrosis or increasing creatinine). Predictors of time to stent failure were assessed using Cox regression. RESULTS: A total of 37 stents were placed in 25 patients with malignant ureteral obstruction. Of these stents 12 (35%) were identified to fail. Progressive hydroureteronephrosis and increasing creatinine were the most common signs of stent failure. Three failed stents had migrated distally and no stents required removal for recurrent infection. Patients with evidence of prostate cancer invading the bladder at stent placement were found to have a significantly increased risk of failure (HR 6.50, 95% CI 1.45-29.20, p = 0.015). Notably symptomatic subcapsular hematomas were identified in 3 patients after metallic stent placement. CONCLUSIONS: Failure rates with a metallic stent are similar to those historically observed with traditional polyurethane based stents in malignant ureteral obstruction. The invasion of prostate cancer in the bladder significantly increases the risk of failure. Patients should be counseled and observed for subcapsular hematoma formation with this device.

Design and Evaluation of a Retrofittable Electric Snow Melting System for Pavements

Gemstone Team SnowMelt