馬氏體時(shí)效硬化不銹鋼醫(yī)用縫合針表面質(zhì)量的研究.pdf

1、醫(yī)用不銹鋼一般可以分為外科手術(shù)器械和外科手術(shù)植入物兩種，區(qū)別于普通不銹鋼的是，它要求不銹鋼的純凈度更高，表面質(zhì)量要更好。多年來(lái)，本課題組對(duì)1RK91（馬氏體時(shí)效不銹鋼）進(jìn)行了深入的研究，也發(fā)現(xiàn)了利用1RK91型馬氏體時(shí)效不銹鋼來(lái)制造醫(yī)用縫合針的優(yōu)勢(shì)。以此為背景，本文從縫合針的生產(chǎn)工藝和熱處理工藝的角度出發(fā)主要探究了不銹鋼絲冷拔過(guò)程中表面質(zhì)量的變化規(guī)律，以及不同熱處理方式對(duì)材料表面氧化著色的影響，并通過(guò)維氏硬度測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算、SEM（

2、掃描電子顯微鏡）觀察和EDS（能譜儀）分析等方法來(lái)表征。
　　研究表明，馬氏體時(shí)效不銹鋼絲在拉拔過(guò)程中，由于組織內(nèi)部發(fā)生冷加工硬化，隨著壓縮率的增加，維氏硬度會(huì)不斷升高。在拉拔的初始階段，鋼絲表面質(zhì)量較差，表面缺陷主要以溝渠狀劃痕、氧化皮、大面積的凹坑為主，這主要是因?yàn)榇藭r(shí)基體材料較軟，硬度低，鋼絲表面若有堅(jiān)硬的氧化皮容易劃傷表面而留下缺陷，另外，相當(dāng)一部分氧化皮也有可能會(huì)被嵌入進(jìn)基體里面;隨著壓縮率的增加，即鋼絲直徑范圍在1.7

3、23mm～2.199mm之間，20％＜?jí)嚎s率＜50％，鋼絲表面變得相對(duì)平整和光亮，只有局部出現(xiàn)零星的微坑，大部分區(qū)域已不見有橘皮狀的淺坑;而當(dāng)壓縮率大于60％以后，鋼絲表面在20倍電子顯微鏡下基本看不到缺陷，表面光亮，且金屬光澤度高，也無(wú)凹凸不平現(xiàn)象出現(xiàn)。
　　鋼絲表面質(zhì)量的好壞會(huì)體現(xiàn)在尺寸精度上，通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差值來(lái)衡量鋼絲的尺寸精度。我們發(fā)現(xiàn)，每一道次的平均實(shí)測(cè)直徑隨著鋼絲線徑的減小逐漸逼近標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)偏差值也是呈階段性下降趨

4、勢(shì)。
　　不同的拉絲模（天然金剛石膜、CD模、人造聚晶金剛石模）對(duì)鋼絲表面質(zhì)量的影響有較大的差異。從掃描圖片和尺寸精度上來(lái)看，用天然金剛石模拉拔出來(lái)的絲表面質(zhì)量最好，精度最高，CD模次之，人造聚晶金剛石模最差，這可能是聚晶模模芯相對(duì)易磨損，拉撥不穩(wěn)定所致。
　　1RK91不銹鋼絲在真空度為1.01×105Pa～0.8×10-4Pa下熱處理，表面會(huì)發(fā)生不同程度的氧化，且隨著真空度的升高，表面氧化有所減少，同時(shí)在475℃真空熱處

5、理下，真空度的差異并沒(méi)有對(duì)硬度產(chǎn)生影響。
　　1RK91不銹鋼絲在不同溫度下真空熱處理后出現(xiàn)明顯的氧化變色現(xiàn)象與材料表面的氧化層厚度有關(guān)，真空熱處理溫度越高，鋼絲表面氧化越輕微。
　　另外，設(shè)計(jì)了填料式熱處理工藝方法，該方法結(jié)合了真空熱處理和保護(hù)熱處理的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，不但在低真空度下就能除盡氧化性氣氛，而且能非常有效地改善不銹鋼絲表面的氧化變色情況，保持原有的表面光潔度、尺寸精度和性能要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用Mg、 Si、 Ti