医用金及属材料材料知识简介.pptVIP

常用医用金属材料—不锈钢 不锈钢为什么耐蚀？ 腐蚀形式：“电化学腐蚀”和“化学腐蚀” 防止腐蚀的着眼点： 尽可能减少原电池数目 使钢表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜 在形成原电池的情况下，尽可能减少两极间的电极电位差 电位差、腐蚀介质 常用医用金属材料—不锈钢 不锈钢为什么耐蚀？ 减少原电池数目——单相不锈钢 形成钝化膜——不锈钢钝化处理 减小电极电位差——合金化（基本元素Cr） 常用医用金属材料—不锈钢 不锈钢 分类 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 奥氏体不锈钢 双相不锈钢 沉淀硬化不锈钢 常用医用金属材料—不锈钢 铁素体不锈钢 元素：Wcr=13%~30%，Wc＜0.25% （有时也会加入其它元素） 金相组织：δ铁素体，加热过程中无相变，不能进行 热处理强化 优点：耐蚀性极好 缺点：韧性低，脆性大 用途：用于制作耐蚀性要求较高而强度要求较低的构 件，广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化 工使用的管道 常用医用金属材料—不锈钢 马氏体不锈钢 元素：Wcr=12%~19% 室温金相组织：回火马氏体，可热处理强化 优点：在氧化性介质（水蒸气、大气、海水等）中耐蚀性 较好； 缺点：在非氧化性介质中（各类酸碱溶液中）不能获得良 好的钝化状态，耐蚀性很低 用途：1）耐蚀构件；2）医疗器械等 常用医用金属材料—不锈钢 奥氏体不锈钢（又称18-8钢）， 元素：基本成分：Wcr18%，Wni18%，Wc＜0.1% 室温金相组织：单相奥氏体，不可热处理强化 由来：克服马氏体不锈钢的耐蚀性不足和铁素体不锈钢脆性 过大而发展起来的； 优点：优异的耐蚀性能；良好的塑性、加工成型性、焊接 性能、低温韧性；无磁性等； 缺点：局部耐蚀性能不足——晶间腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀 用途：制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温 设备构件；经冷变形强化后可用作不锈钢弹簧和钟表 发条等。 常用医用金属材料—不锈钢 奥氏体不锈钢——医疗应用 302（12Cr18Ni9） 316（06Cr17Ni12Mo2） 316L（022Cr17Ni12Mo2） Wc＜0.12% Wc＜0.08%，加Mo，Mo能够改善在 电解质溶液中的耐腐蚀性能 Wc＜0.03%，提高了其在含Cl溶液体系 中的耐蚀性能，降低了材料致敏性 常用医用金属材料—不锈钢 临床应用 1)齿科：镶牙、齿科矫形、牙根种植及辅助器件 2)人工关节和骨折内固定器械：人工肩关节、肘关节、全髋关节、半髋关节、膝关节、踝关节、腕关节及指关节。各种规格的皮质骨和松质骨加压螺钉、脊椎钉、骨牵引钢丝、人工椎体和颅骨板等， 3)心血管系统：各种传感器、植入电极的外壳和合金导线，可制作不锈钢的人工心脏瓣膜、血管内扩张支架等 4)其它：如用于各种眼科缝线、人工眼导线、眼眶填充、固定环等。 缺点 腐蚀作用造成其长期植入的稳定性差， 密度和弹性模量与人体硬组织相距较大，力学相容性差。 溶出的镍离子有可能诱发肿瘤的形成及本身无生物活性，难于和生物组织形成牢固等原因，应用比例呈下降趋势。 奥氏体不锈钢——医疗应用 常用医用金属材料—不锈钢 奥氏体不锈钢 ——医疗应用 常用医用金属材料—不锈钢 双相不锈钢 元素：在奥氏体不锈钢基础上，增Cr减Ni 金相组织：奥氏体+铁素体（W铁素体=40%~60%） 优点：与奥氏体不锈钢相比有较好的焊接性能 用途：广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设 备、输油输气管线、造纸机械等工业领域 常用医用金属材料—不锈钢 沉淀硬化不锈钢 以Cr18Ni9钢为基础发展起来的“奥氏体-马氏体”型 以Cr13型马氏体不锈钢发站内起来的低碳马氏体沉淀 硬化不锈钢（典型之如17-4PH（00Cr17Ni4Cu4Nb）） 优点：既有优良的焊接性能，又有较高的强度 原理：在形成马氏体基础上经过时效处理产生沉淀硬化而 得到超高强度（σb~1400-1850MPa） 应用：最早主要应用于航空和宇航工业，如飞机机体的 薄壁结构和蒙皮、火箭发动机外壳、高压容器等； 进年来，陆续有企业使用其制作医疗器械（17-4PH） QUESTIONS? 谢谢 Thank U * (1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（0.25≤C≤0.60%）；c.高碳钢（C≥0.60%）。 (2)合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 （3）分类：合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢（如