無(wú)鎳奧氏體不銹鋼生物腐蝕磨損特性研究.pdf

1、在發(fā)展新型醫(yī)用金屬材料時(shí)必須嚴(yán)格控制其中的Ni元素，最好少用或不用此類對(duì)人體產(chǎn)生毒性和過敏性較大的合金元素。13Cr24Mn0.44N不銹鋼為新近研制開發(fā)的中、高氮無(wú)鎳奧氏體不銹鋼，它利用價(jià)廉的Mn元素取代316L不銹鋼中的Ni元素，并利用N元素來(lái)穩(wěn)定奧氏體，提高材料的耐蝕性能和加工硬化能力。 通過SEM、XRD、XPS等分析測(cè)試手段，研究了13Cr24Mn0.44N不銹鋼的組織、硬度及其鈍化膜的表面特性和不銹鋼在Hank's體

2、液中電化學(xué)腐蝕行為，研究了不銹鋼在水中和Hank's體液中的滾—滑摩擦磨損和往復(fù)滑動(dòng)摩擦磨損行為。試驗(yàn)結(jié)果表明： 1)在滾—滑摩擦磨損中，磨損初期，兩種介質(zhì)中的磨痕形貌頗為相似，均以犁削和塑性流動(dòng)為主。進(jìn)入穩(wěn)定期后，在水潤(rùn)滑條件下，磨痕形貌表現(xiàn)為粘著磨損；而在體液潤(rùn)滑條件下，以腐蝕疲勞磨損為典型特征。 2)在往復(fù)滑動(dòng)摩擦磨損中，不銹鋼在水介質(zhì)中磨損后，磨痕呈現(xiàn)微切削和犁溝機(jī)制；而在體液中磨損時(shí)，低載時(shí)，磨痕形貌與水介質(zhì)中

3、相似，呈現(xiàn)微切削和犁溝機(jī)制，但在較大載荷時(shí)，其磨損機(jī)制為疲勞脫層伴隨著顯微切削。 3)在相同的摩擦條件下，試樣在模擬體液潤(rùn)滑下的磨損量均小于在水潤(rùn)滑下的磨損量。體液的潤(rùn)滑作用改變了摩擦副之間的表面狀態(tài)，降低了摩擦系數(shù)，從而減少了磨損失重。兩種摩擦形式均證明了 13Cr-24Mn-0.44N奧氏體不銹鋼在體液中磨損時(shí)，腐蝕與磨損間呈“負(fù)”交互作用。此結(jié)果也預(yù)示著，13Cr-24Mn-0.44N奧氏體不銹鋼有望在人體植入物中