一種醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金，按重量百分比包括如下組分：鉻26%~33%、鉬4.5%~7.5%、氮0.08%~0.25%、余量為鈷和雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金的制備方法是在1490~1600℃的條件下熔煉得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1050~1250℃保溫2.5~3小時后空冷得到全奧氏體鈷基合金鑄錠。本發(fā)明的目的是提供可鍛造、可熱處理、非磁性的全奧氏體鈷基合金。
【專利說明】
-種醫(yī)用全奧氏體鉆銘結(jié)合金及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鉆基材料領(lǐng)域，具體設(shè)及一種醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金及其制備方法 和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉆銘鋼合金是一種W鉆為基體，輔W銘和鋼合金化的、合金中雖然加入較多的合 金元素，但其仍保持鉆的晶體結(jié)構(gòu)特征(高溫為面屯、立方結(jié)構(gòu)，而中低溫轉(zhuǎn)變?yōu)槊芘帕浇Y(jié) 構(gòu)），應(yīng)用于人體的生物變形結(jié)構(gòu)材料。由于銘、鋼的加入，降低了奧氏體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導 致合金的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度點升高，減少了合金高溫時的奧氏體溫度區(qū)間，因此當合金凝固 至室溫時合金中存在大量的馬氏體組織。
[0003] 另一方面，銘、鋼的加入，降低了合金層錯能，導致鉆銘鋼合金在奧氏體結(jié)構(gòu)溫度 區(qū)間受到應(yīng)力時出現(xiàn)馬氏體相變，形成較多的馬氏體組織(密排六方結(jié)構(gòu)）。密排六方結(jié)構(gòu) 的馬氏體組織其滑移系極少，塑性差，導致鉆銘鋼合金變形極其困難。
[0004] 鉆銘鋼合金中馬氏體的存在，極大地提高了合金的變形難度，嚴重影響該合金的 應(yīng)用，而作為一種可廣泛應(yīng)用于人體的生物變形結(jié)構(gòu)材料，如何減少馬氏體含量，降低變形 難度是值得一直探討的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明第一個目的是提供一種醫(yī)用 全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0006] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的第Ξ個目的是提供了一種醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金的應(yīng)用。
[000引為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金，按重 量百分比包括如下組分:銘26 %~33 %、鋼4.5 %~7.5 %、氮0.08 %~0.25 %、余量為鉆和 雜質(zhì)。
[0009] 作為優(yōu)選，按重量百分比包括如下組分：銘28%~30 %、鋼5.5 %~6.5 %、氮 0.14%~0.19%、余量為鉆和雜質(zhì)。
[0010] 作為優(yōu)選，所述合金中雜質(zhì)含量不超過奧氏體鉆基合金總重量的1%。
[0011] 上述的醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金的制備方法，包括W下步驟:在1490~1600°C的 條件下烙煉上述各個組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1050~1250°C保溫2.5~3小時后得到 鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆基合金。
[0012] 作為優(yōu)選，所述烙煉溫度為1530°C，凝固冷卻至1200°C保溫3小時后得到鑄錠，空 冷后得到全奧氏體鉆基合金。
[0013] 上述的醫(yī)用全奧氏體鉆銘鋼合金在人體關(guān)節(jié)替代假肢方面的應(yīng)用。
[0014] 本發(fā)明通過上述組分和工藝步驟得到全奧氏體鉆銘鋼合金，降低了合金變形難 度。
[0015] 有益效果:本發(fā)明具有W下優(yōu)點：本發(fā)明的全奧氏體鉆銘鋼合金具有較高的強度 (屈服強度>680M化、抗拉強度>950M化）、良好的延伸率（延伸率>22%，斷面收縮率> 20%)、呈現(xiàn)出色的可鍛造性，制備方法可W得到可鍛造、可熱處理、非磁性的全奧氏體鉆基 合金。
【附圖說明】
[0016] 圖訪實施例1~4W及對比例1所獲鑄態(tài)鉆銘鋼合金的X-射線衍射圖（物相分析）； 圖中（loio)t.、（lOll)e表示馬氏體的衍射面，其峰值的高低表征馬氏體含量。相對應(yīng)的 (111)丫、（200)丫、（220)丫、（311)丫、（222)丫表示奧氏體的衍射面，其峰值的高低表征奧氏體含 量的多少。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作更進一步的舉例說明。
[001引實施例1:
[0019] 通過在1490°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1050°C保溫3小 時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0020] 組分含量如下:銘29kg;鋼化g;氮0.08kg;鉆64.9化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重量 為100kg。
[0021] 實施例2:
[0022] 通過在1530°(：的條件下烙煉^下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°(：保溫2.7 小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0023] 組分含量如下:銘29kg;鋼化g;氮0.14kg;鉆64.8化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重量 為100kg。
[0024] 實施例3:
[0025] 通過在1600°(：的條件下烙煉^下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°(：保溫2.5 小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金;全奧氏體鉆銘鋼合金總重量為100kg。 [00%] 組分含量如下:銘29kg;鋼化g;氮0.19kg;鉆64.8化g。
[0027] 實施例4:
[0028] 通過在1530°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°C保溫3小 時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0029] 組分含量如下:銘29kg;鋼化g;氮0.25kg;鉆64.7化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重量 為100kg。
[0030] 對比例1:
[0031] 通過W在1530°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°C保溫3 小時后得到鑄錠，空冷后得到部分奧氏體鉆銘鋼合金。
[0032] 組分含量如下：銘28.5kg;鋼5.8kg;鉆65.7kg;全奧氏體鉆銘鋼合金總重量為 lOOkgo
[0033] 本發(fā)明的實施例1~4和對比例1采用組織檢測：
[0034] 利用X射線衍射儀測定合金中奧氏體和ε-馬氏體含量:此處用光學顯微鏡觀察很 難分辨奧氏體組織和馬氏體組織，故改用X射線衍射儀測定。
[0035] 檢測結(jié)果：
[0036] 實施例1的奧氏體含量>81 %;
[0037] 實施例2的奧氏體含量>92%;
[003引實施例3的奧氏體含量>94%;
[0039] 實施例4的奧氏體含量>95%;
[0040] 對比例1的奧氏體含量《50%。
[0041 ] 實施例5
[0042] 通過在1490°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°C保溫3小 時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0043] 組分含量如下:銘26kg;鋼7.化g;氮0.19kg;鉆66.3化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重 量為100kg。
[0044] 實施例6
[0045] 通過在1530°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1250°C保溫2.8 小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0046] 組分含量如下:銘33kg;鋼4.化g;氮0.14kg;鉆62.3化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重 量為100kg。
[0047] 實施例7
[004引通過在1530°C的條件下烙煉W下組分得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1200°C保溫2.5 小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0049]組分含量如下:銘28kg;鋼6.化g;氮0.14kg;鉆65.3化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重 量為100kg。
[00加]實施例8
[0051] 通過W下組分的材料在1530°C的條件下烙煉得到液態(tài)合金，凝固冷卻至115(TC保 溫3小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鉆銘鋼合金。
[0052] 組分含量如下:銘30kg;鋼5.化g;氮0.19kg;鉆64.3化g;全奧氏體鉆銘鋼合金總重 量為100kg。
[0化3] 檢測結(jié)果：
[0054]利用X射線衍射儀測定合金中奧氏體和ε-馬氏體含量:此處用光學顯微鏡觀察很 難分辨奧氏體組織和馬氏體組織，故改用X射線衍射儀測定。
[00對檢測結(jié)果：
[0056] 實施例5的奧氏體含量>94%;
[0057] 實施例6的奧氏體含量>92%;
[005引實施例7的奧氏體含量>93%;
[0059] 實施例8的奧氏體含量>93%;
[0060] 本發(fā)明實施例1~8和對比例1的全奧氏體鉆銘鋼合金相關(guān)檢測參數(shù)：
[0061]

[0062] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金，其特征在于，按重量百分比包括如下組分:鉻26%~ 33%、鉬4.5%~7.5%、氮0.08%~0.25%、余量為鈷和雜質(zhì)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金，其特征在于，按重量百分比包 括如下組分:鉻28%~30%、鉬5.5%~6.5%、氮0.14%~0.19%、余量為鈷和雜質(zhì)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金，其特征在于，所述合金中雜質(zhì) 含量不超過奧氏體鈷基合金總重量的1 %。4. 權(quán)利要求1~3任一項所述的醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟:在1490~1600 °C的條件下熔煉得到液態(tài)合金，凝固冷卻至1050~1250 °C保溫 2.5~3小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鈷基合金。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金的制備方法，其特征在于，所述熔煉 溫度為1530Γ，凝固冷卻至1200°C保溫3小時后得到鑄錠，空冷后得到全奧氏體鈷基合金。6. 權(quán)利要求1所述的醫(yī)用全奧氏體鈷鉻鉬合金在人體關(guān)節(jié)替代假肢方面的應(yīng)用。
【文檔編號】C22C19/07GK106011542SQ201610483273
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】李志剛, 李濟林, 賈明, 鄧軍, 孫岳來, 劉海艷, 林浩
【申請人】江蘇美特林科特殊合金股份有限公司