Структура, фазовые превращения и свойства высокопрочных коррозионно-стойких сталей для медицинского инструмента

• Автор: Мальцева, Татьяна Викторовна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
I. Литературный обзор
1.1 Разработка составов и свойства коррозионно-стойких сталей
1.1.1. Коррозионно-стойкие стали аустенитного класса
1.1.2. Коррозионно-стойкие мартенситные стали
1.1.3. Мартенситно-стареющие коррозионно-стойкие стали
1.1.4. Ферритные коррозионно-стойкие стали
1.1.5. Аустенитно-ферритные коррозионно-стойкие стали
1.2. Производство высокопрочной коррозионно-стойкой проволоки
и ленты
1.3. Поверхностное упрочнение и покрытия коррозионно-стойких
сталей
1.3.1. Лазерная обработка
1.3.2. Химико-термическая обработка сталей
1.4. Специфика требований к медицинскому инструменту
1.5. Постановка задачи исследования
II. Материал и методика
II.1. Материал исследования
И.2. Методика исследования
III. Структурообразование, фазовые превращения и свойства
экономнолегированных мартенситно-стареющих сталей
III. 1. Влияние закалки на изменение структуры и свойств
экономнолегированных мартенситно-стареющих сталей
Ш.2. Влияние пластической деформации на изменение структуры и
свойства экономнолегированных мартенситно-стареющих
сталей
Обсуждение результатов
IV. Структура, фазовые превращения и свойства аустенитно-ферритной стали 03Х13Н10К5МЗЮ2Т
IV. 1. Влияние закалки и пластической деформации на структуру и свойства двухфазной аустенитно-ферритной стали 03Х13Н10К5МЗЮ2Т
IV.2. Изменение структуры и физико-механических свойств стали 03Х13Н10К5МЗЮ2Т после закалки, пластической деформации и старения.
Обсуждение результатов
V. Применение химико-термической и лазерной обработок для поверхностного упрочнения коррозионно-стойких сталей
V. 1. Химико-термическая обработка
N.2. Лазерная обработка
N2.1. Особенности упрочнения аустенинто-ферритной стали после лазерной закалки
N2.2. Особенности упрочнения мартенситно-стареющих сталей после лазерной обработки Обсуждение результатов
VI. Изготовление опытных партий проволоки и медицинского инструмента из экономнолегированных мартенситно-стареющих и двухфазной аустенитно-ферритной сталей Заключение
Общие выводы
Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Применяемые в настоящее время материалы для медицинского инструмента отличаются большим разнообразием форм и технологических свойств, в связи с различньми требованиями к медицинскому инструменту дифференцируемого назначения и функциональных свойств. Еще в 50-х годах многие виды медицинского инструмента (хирургические иглы, зубные боры, скальпели и др.) производились из обычных высокоуглеродистых сталей. Однако в настоящее время подавляющее большинство медицинского инструмента изготавливается из
коррозионно-стойких сталей и сплавов. Исходя из способов получения и условий работы медицинского инструмента материалы должны обладать: высокой
коррозионной стойкостью, твердостью, высоким пределом упругости,
износостойкостью, термической стабильностью, определенными физикохимическими свойствами (например, отсутствием ферромагнитности),
релаксационной стойкостью, усталостной стойкостью, хорошей деформируемостью и др. Наиболее высокие требования предъявляются к медицинскому инструменту, непосредственно контактирующему с организмом человека. При этом различают мединструмент длительного контакта с организмом человека - имплантанты, инструмент для остеосинтеза, инструменты внешнего воздействия.
Большое место в группе мединструмента занимает стрежневой (колющий) и лезвийный (режущий) инстумент: хирургические иглы, иглы для рефлексотерапии, иглы для электроаккупунктуры, иглы для микрохирургии (нейрохирургии, офтальмологии), атравматические иглы, скальпели, ножницы, пилы и т.д.. К этим же инструментам можно отнести тросики, применяемые в эндоскопии и урологии. Перспективным направлением при изготовлении стержневого и лезвийного инструмента является использование безуглеродистых коррозионно-стойких мартенситно-стареющих и аустенитно-ферритных сталей со стареющим мартенситом, обладающих высокой технологичностью, позволяющей применять различные операции по формовке и деформированию, и большим приростом прочностных свойств при закалочном и деформационном старении.
Как известно, одним из существенных недостатков борирования является высокая хрупкость боридных слоев, что не позволяет эффективно использовать борирование для деталей, подвергающихся в процессе эксплуатации ударным, высоким локальным нагрузкам. Повышенная хрупкость боридных слоев способствует появлению трещин при триботехнических испытаниях покрытий. Сохраняется опасность выкрашивания боридов, что недопустимо, особенно при работе прецизионных пар трения. Поэтому разработка методов повышения пластичности боридных слоев при сохранении высокой твердости, износостойкости и других механических характеристик представляет собой актуальную задачу. В настоящее время эта задача решается комплексным диффузионным насыщением бором совместно с другими элементами, в том числе хромом. Свойства диффузионного слоя при многокомпонентном насыщении определяются фазовым составом, концентрацией элементов в диффузионном слое и зависят от многих факторов процесса насыщения.
Одновременное или последовательное насыщение двумя элементами позволяет сочетать в диффузионном слое свойства, создаваемые отдельными элементами, с особыми свойствами их соединений, при многокомпонентном диффузионном насыщении поверхностный слой характеризуется качественно новой структурой. Он может обладать более высокими физико-химическими и механическими свойствами по сравнению со слоем, полученным после диффузионного насыщения одним элементом. В ряде случаев при одновременном диффузионном насыщении двумя и более элементами возникают условия для ускорения диффузии элементов. Введение в сплав легирующих элементов вносит изменение в межатомную связь, изменяет активность и подвижность элементов.