一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09‑0.12%，镍为4.36‑5.23%，铬为3.86‑5.20%，锰为12.46‑13.33%，硅为2.51‑3.01%，铌为1.47‑1.89%，钛为4.23‑4.87%，钇为0.20‑0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。本发明专利技术的主要解决了传统颅骨牵引器的不锈钢制牵引架存在的屈服强度过大、弯曲性能较低、恢复率低的问题，通过使用和改进现有的Fe‑Mn‑Si记忆合金，得到一种低成本的具有形状记忆功能的不锈钢材料，其屈服强度不超过375 N/mm

【技术实现步骤摘要】
一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法
本专利技术涉及不锈钢材料领域，特别涉及一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法。
技术介绍
牵引是利用外加的牵引力和对抗牵引力的作用，对肢体或者躯干进行牵拉，以达到治疗和辅助治疗的目的。牵引既有复位又有固定作用，在骨科应用广泛，是一种简便有效的治疗方法，尤其是对于不宜手术的病人，也可以通过牵引达到治疗目的。各种骨牵引术是通过固定在特定部位的骨针、牵引弓、绳索、牵引架以及牵引砝码等器具对骨折、脱位进行缓慢的复位，它既是一种复位的方法，也可起到良好的固定作用。骨牵引必须根据骨折部位、年龄、骨折类型的不同调整牵引方向、重量。当颈椎因内外原因造成损伤或慢性病变时，导致颈椎不稳定或者移位时，一般用颅骨牵引装置使颈椎固定及复位。然而传统的颅骨牵引装置结构相对较简单，其一般只有一个牵引弓，一个牵引弓只有两个固定点，导致其牵引力量有限，牵引效果较差，而且，牵引弓在长时间牵引过程中易弯曲变形，导致患者会承受额外的痛苦，牵引效果治疗差，颈椎的固定及复位较困难，治疗时间被延长，同时，变形后的牵引弓无法通过一般方法恢复至原状，因而一般归类于报废物，这显然对牵引弓造成了浪费，而且，颅骨牵引装置属于较贵的医疗器械，过早报废颅骨牵引装置无疑会增加医疗成本。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法，主要解决传统颅骨牵引器的不锈钢制牵引架存在的屈服强度过大、弯曲性能较低、恢复率低的问题，通过使用和改进现有的Fe-Mn-Si记忆合金，得到一种低成本的具有形状记忆功能的不锈钢材料，以克服现有的不足。本专利技术采用的技术方案如下：一种具有形状记忆功能的不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09-0.12%，镍为4.36-5.23%，铬为3.86-5.20%，锰为12.46-13.33%，硅为2.51-3.01%，铌为1.47-1.89%，钛为4.23-4.87%，钇为0.20-0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。作为优选，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.10%，镍为4.68%，铬为4.94%，锰为13.33%，硅为2.73%，铌为1.53%，钛为4.23%，钇为0.32%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。本专利技术还包括一种具有形状记忆功能的不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、金属原料熔炼浇铸后得到钢锭，清理钢锭表面渣滓，然后将钢锭进行热锻压，锻压温度控制在1000℃，在一次热锻压成板材，然后冷却板材至780-820℃，对板材再次进行热锻压形成所需规格的钢条，将钢条随炉冷却至室温，得到原坯钢条；步骤2、将原坯钢条进行去应力退火，然后用机加工的方式将原坯钢条加工成所需形状，得到初始态产品，将初始态产品置于热处理炉中加热至620℃，保温20-30min，然后油淬至室温，得到半成品；步骤3、在室温条件下，对半成品进行弯曲塑性变形，然后将变形后的半成品置于加热炉中加热至580℃，保温30min，然后再随炉冷却至室温，重复步骤3的操作，直至半成品的可恢复变形量为4%为止，得到成品。进一步，在步骤1中，初始升温时的升温速率控制在80℃/h，待钢锭升温至600℃时，提高升温速率至200℃/h，直至钢锭达到1000℃。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的提供一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法，主要解决了传统颅骨牵引器的不锈钢制牵引架存在的屈服强度过大、弯曲性能较低、恢复率低的问题，通过使用和改进现有的Fe-Mn-Si记忆合金，得到一种低成本的具有形状记忆功能的不锈钢材料，其抗拉度很低，仅为383-485N/mm2，屈服强度不超过375N/mm2，韧性达到8.5J/cm2，形状恢复率达到97.4%，克服了现有的不足。附图说明图1是本专利技术的颅骨牵引装置的三维结构示意图；图2是本专利技术的刚性块部分剖视结构示意图；图3是本专利技术的连接中心部主视结构示意图；图4是本专利技术的连接中心部剖视结构示意图。图中标记：1为固定环，2为刚性块，201为透气孔，3为弹性块，4为定位套管，5为牵引螺钉，6为推压部，7为牵引针头，8为牵引弓，9为连接中心部，901为连接壳体，902为螺杆，903为连接盖，904为套筒，905为凸台，10为扣环，11为海绵层。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1至图4所示，一种颅骨牵引装置，包括环状结构的固定环1，固定环1包括刚性块2和能够拉伸的弹性块3，刚性块2与弹性块3交错设置并固定连接形成固定环1，也即是说，固定环1所围成的环形圈的直径可以通过拉伸弹性块3来调整得到合适的尺寸。刚性块2的中部设置有定位套管4，定位套管4垂直并固定安装在刚性块2朝固定环1外的侧壁上，定位套管4内配合安装有牵引螺钉5，牵引螺钉5远离定位套管4的一端固定连接推压部6，牵引螺钉5的另一端穿过定位套管4和刚性块2并形成牵引针头7，牵引螺钉5能够在定位套管4和刚性块2之间沿牵引螺钉5的轴线方向移动，牵引螺钉5可以与定位套管4形成螺纹配合，进而通过转动推压部6实现牵引针头7在固定环1内的旋进和旋出操作。为了更好地固定住固定环1，防止固定环1在头部上发生滑动，刚性块2的上部固定连接有呈弓形状的牵引弓8，牵引弓8的两端均固定连接在刚性块2上，且牵引弓8横跨整个固定环1，即牵引弓8的跨度尺寸不小于固定环1的环形圈直径尺寸。固定环1的上部设置多根牵引弓8，多根牵引弓8相交的中心设置连接中心部9，多根牵引弓8通过连接中心部9实现彼此之间角度的固定，连接中心部9上设置有扣环10，以用于连接绳索，便于放置牵引砝码。进一步地，为了使连接中心部9更好地固定牵引弓8彼此之间的角度，连接中心部9包括具有中空结构的连接壳体901，连接壳体901的侧壁设有穿孔（图中未标出），以便于牵引弓8穿过，通过穿孔来限制牵引弓8的偏移，进而达到固定牵引弓8彼此之间的角度的技术效果，便于颅骨牵引装置更好地实现牵引作用。进一步地，为了使牵引弓8在安装过程中不会发生偏移和晃动，以使颅骨牵引装置更顺利和更稳定地安装在患者的头部，在连接壳体901内，连接壳体901的底部垂直并固定连接有螺杆902，螺杆902上设置有外螺纹，连接壳体901的上端面敞开并通过连接盖903封口，连接盖903的上部设置扣环10，连接盖903朝连接壳体901的内壁中部垂直固定并连接有套筒904，套筒904具有中空结构，套筒904的内壁设置有内螺纹，螺杆902穿过牵引弓8与套筒904螺纹配合，进而通过套筒904压紧牵引弓8。更进一步地，为了提高套筒904的压紧效果，螺杆902的底部向外扩径形成凸台905，通过凸台905的限位和套筒904的挤压使牵引弓8牢固的被固定在连接壳体901内。进一步地，由于固定环1在扩径的过程中会改变牵引弓8的跨度，因此，要求牵引弓8在具备良好地屈服强度的同时，还必须具有良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有形状记忆功能的不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09‑0.12%，镍为4.36‑5.23%，铬为3.86‑5.20%，锰为12.46‑13.33%，硅为2.51‑3.01%，铌为1.47‑1.89%，钛为4.23‑4.87%，钇为0.20‑0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种具有形状记忆功能的不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09-0.12%，镍为4.36-5.23%，铬为3.86-5.20%，锰为12.46-13.33%，硅为2.51-3.01%，铌为1.47-1.89%，钛为4.23-4.87%，钇为0.20-0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的具有形状记忆功能的不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.10%，镍为4.68%，铬为4.94%，锰为13.33%，硅为2.73%，铌为1.53%，钛为4.23%，钇为0.32%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。3.如权利要求1所述的具有形状记忆功能的不锈钢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、金属原料熔炼浇铸...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晔，
申请(专利权)人：成都创客之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51