【摘 要】
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本论文的研究工作是针对传统医用不锈钢中潜在的镍离子危害,研究开发了一种新型医用含氮无镍奥氏体不锈钢,名义成分为:Fe-17Cr-14Mn-2Mo-0.45N.其抗拉强度δb=800~950MPa,屈
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本论文的研究工作是针对传统医用不锈钢中潜在的镍离子危害,研究开发了一种新型医用含氮无镍奥氏体不锈钢,名义成分为:Fe-17Cr-14Mn-2Mo-0.45N.其抗拉强度δb=800~950MPa,屈服强度δ.2=400~550MPa,延伸率δ5=50~60%,断面收缩率ψ=60~70%,硬度Hv10=200~250,冲击功α kv=100~200J/cm<'2>.在医用无镍不锈钢的冶炼过程中,分析研究了影响高氮不锈钢中氮含量的各种因素,特别考虑了化学成分、氮化物类型和氮化物熔化停留时间(氮化物加入后到浇铸这段时间)对钢中氮含量的影响,开发了真空感应炉冶炼高氮不锈钢的冶炼工艺,成功冶炼出氮含量高达0.46%的医用无镍不锈钢.并根据冶炼工艺实验,给出了真空感应炉冶炼高氮不锈钢的氮含量预测公式.在Fe-17Cr-14Mn-2Mo不锈钢中加入0.42%以上的氮可以保证稳定的奥氏体组织,随着氮含量的提高,新型医用无镍奥氏体不锈钢的强度明显提高,而其塑性和韧性仍可保持较高的水平.随着冷加工变形程度的增加,医用无镍不锈钢的强度成倍提高.新型医用无镍不锈钢相对于传统的医用不锈钢具有更为优良的强韧性组合,更好的抗腐蚀疲劳、耐磨性、耐蚀性能、优良的生物相容性以及较低的成本和良好的加工成型性,由于不含有潜在毒副作用的镍元素,作为人体植入材料具有极大的优势,将大大提高无镍不锈钢材料植入件的长期使用安全性.
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