一种改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺制造技术

技术编号:30168473 阅读:20 留言:0更新日期:2021-09-25 15:25
本发明专利技术公开了一种改进型高硬度不锈钢医用材料,包括下列质量百分比的组分:10~15%的Cr、0.25~0.31%的Si、0.30~0.42%的Mn、0.30~0.40%的C、0.22~0.30%的O、0.23~0.28%的N、0.02~0.04%的P和0.002~0.004%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%,并公开以上述改进型高硬度不锈钢医用材料为原料制作医用器械的成型工艺。本发明专利技术涉及医用材料技术领域,具体提供了一种制作方法简单,采用注射成型工艺一体成型,可以有效提高不锈钢材料硬度,且可以兼顾其韧性,有效解决钳体较脆的问题的改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺。用材料及其成型工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺


[0001]本专利技术涉及医用材料
,具体为一种改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺。

技术介绍

[0002]现有医疗器械钳类、剪类钳口的结构包括如下几类:(1)整体中硬度不锈钢材料经淬火后直接加工成钳口或刀口,此类钳口或刀口由于不锈钢自身材料淬火后硬度不高,不能满足长期弯制或切断有一定硬度的钢丝的要求;(2)整体高硬度不锈钢材料经淬火后直接加工成钳口或刀口,此类钳口或刀口由于不锈钢自身的材料淬火后整体硬度太高,导致钳体或者刀口较脆,而易断,从而导致使用寿命不长;(3)用低或中低硬度不锈钢作钳体,并在钳体上焊接硬质合金材料制成的钳口,采用此方法加工出的钳口硬度的问题虽已解决,但由于硬质合金在多次高温消毒后易发黑,并且低或中低硬度不锈钢与硬质合金材料焊接性能很差,即很难焊接在一起,所以一般均采用粘接方法,并且焊剂多为低温焊剂,但此二种材料粘接后,粘接可靠性较差,钳口容易脱落,长时间使用后焊剂也会变黑,影响美观;(4)除上述结构之外,中国技术专利ZL201020246307.7公开了一种用激光溶覆工艺虽解决刀口硬度和脱落问题的方法,但由于激光溶覆工艺加工复杂,成本高,并且其溶覆层是属于铸钢件组织,所以刀口组织不够致密,使用寿命不长。

技术实现思路

[0003]针对上述情况,为弥补上述现有缺陷,本专利技术提供了一种制作方法简单,采用注射成型工艺一体成型,可以有效提高不锈钢材料硬度,且可以兼顾其韧性,有效解决钳体较脆的问题的改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺。
[0004]本专利技术提供如下的技术方案:本专利技术一种改进型高硬度不锈钢医用材料,包括下列质量百分比的组分:10~15%的Cr、0.25~0.31%的Si、0.30~0.42%的Mn、0.30~0.40%的C、0.22~0.30%的O、0.23~0.28%的N、0.02~0.04%的P和0.002~0.004%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%。
[0005]作为优选地,一种改进型高硬度不锈钢医用材料,包括下列质量百分比的组分:12.5%的Cr、0.28%的Si、0.36%的Mn、0.35%的C、0.26%的O、0.25%的N、0.03%的P和0.003%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%。
[0006]一种改进型高硬度不锈钢医用材料的成型工艺,具体包括下列步骤:
[0007]步骤一、准备410不锈钢材料粉末:按照下列质量百分比称取对应质量的Cr、Si、Mn、O、N、P、S、Fe和C混合,10~15%的Cr、0.25~0.31%的Si、0.30~0.42%的Mn、0.10~0.20%的C、0.22~0.30%的O、0.23~0.28%的N、0.02~0.04%的P和0.002~0.004%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%;
[0008]步骤二、410不锈钢材料粉末和碳粉混合:将步骤一得到的410不锈钢材料粉末与碳粉在密炼机内混合,并加入粘结剂,得到410不锈钢原料;
[0009]步骤三、将步骤二得到的410不锈钢原料经过真空烧结脱碳工艺处理,将烧结后的碳含量控制在0.22~0.27%,得到高硬度的410粉末,真空烧结脱碳的目的是为了保证密度;
[0010]步骤四、模具制造:根据具体的不锈钢医疗器械需求,制造相应的模具;
[0011]步骤五、将步骤三得到的高硬度的410粉末在模具中注塑成型,并将成型产品去毛边、摆盘,得到410不锈钢材料半成品;
[0012]步骤六、将410不锈钢材料半成品置于催化脱脂炉进行催化脱脂;
[0013]步骤七、对催化脱脂后的410不锈钢材料半成品置于真空烧结炉真空烧结即可得到改进型高硬度不锈钢医用材料。
[0014]进一步地,步骤二所述410粉末和碳粉的质量比为410:1。
[0015]进一步地,步骤六所述催化脱脂包括六个阶段,第一阶段持续时间为75
±
10min,第二阶段持续时间为200
±
10min,第三阶段持续时间为150
±
10min,第四阶段持续时间为30
±
10min,第五阶段持续时间为75
±
10min,第六阶段持续时间为30
±
10min,第一阶段为前冲洗阶段,第二阶段、第三阶段和第四阶段分别为脱脂阶段,第五阶段和第六阶段为后冲洗阶段;
[0016]第一阶段的炉膛温度为130
±
10℃,氮气流量75
±
10L/min,炉门温度为130
±
10℃;
[0017]第二阶段的炉膛温度为130
±
10℃,氮气流量75
±
10L/min,进草酸量3.5
±
1g/min,炉门温度为130
±
10℃;
[0018]第三阶段的炉膛温度为130
±
10℃,氮气流量70
±
10L/min,进草酸量3.5
±
1g/min,炉门温度为130
±
10℃;
[0019]第四阶段的炉膛温度为130
±
10℃,氮气流量70
±
10L/min,进草酸量2
±
1g/min,炉门温度为130
±
10℃;
[0020]第五阶段的炉膛温度为135
±
10℃,氮气流量80
±
10L/min,炉门温度为135
±
10℃;
[0021]第六阶段的氮气流量75
±
10L/min,炉门温度为135
±
10℃。
[0022]采用上述结构本专利技术取得的有益效果如下:本专利技术一种改进型高硬度不锈钢医用材料及其成型工艺,通过调节材料的碳含量,与现有技术制备的不锈钢医用材料相比,具有下列有益效果:(1)解决了不锈钢材料淬火后硬度不高,不能满足长期弯制或切断有一定硬度的钢丝的问题;(2)解决了不锈钢材料淬火后整体硬度太高,钳体就较脆,易断,使用寿命不长问题;(3)解决了硬质合金在多次高温消毒后易发黑,并且低或中低硬度不锈钢与硬质合金材料焊接性能很差,即很难焊接在一起问题;(4)解决了激光溶覆工艺加工复杂,成本高,并且其溶覆层是属于铸钢件组织,所以刀口组织不够致密,使用寿命不长问题;(5)可以通过模具,采用注塑成型工艺一体成型,制造方案简单。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例:
[002本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进型高硬度不锈钢医用材料,其特征在于,包括下列质量百分比的组分:10~15%的Cr、0.25~0.31%的Si、0.30~0.42%的Mn、0.30~0.40%的C、0.22~0.30%的O、0.23~0.28%的N、0.02~0.04%的P和0.002~0.004%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的一种改进型高硬度不锈钢医用材料,其特征在于,包括下列质量百分比的组分:12.5%的Cr、0.28%的Si、0.36%的Mn、0.35%的C、0.26%的O、0.25%的N、0.03%的P和0.003%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%。3.一种改进型高硬度不锈钢医用材料的成型工艺,其特征在于,具体包括下列步骤:步骤一、准备410不锈钢材料粉末:按照下列质量百分比称取对应质量的Cr、Si、Mn、O、N、P、S、Fe和C混合,10~15%的Cr、0.25~0.31%的Si、0.30~0.42%的Mn、0.10~0.20%的C、0.22~0.30%的O、0.23~0.28%的N、0.02~0.04%的P和0.002~0.004%的S,其余量为Fe,上述各组分的质量百分比之和为100%;步骤二、410不锈钢材料粉末和碳粉混合:将步骤一得到的410不锈钢材料粉末与碳粉在密炼机内混合,并加入粘结剂,得到410不锈钢原料;步骤三、将步骤二得到的410不锈钢原料经过真空烧结脱碳工艺处理,将烧结后的碳含量控制在0.22~0.27%,得到高硬度的410粉末;步骤四、模具制造:根据具体的不锈钢医疗器械需求,制造相应的模具;步骤五、将步骤三得到的高硬度的410粉末在模具中注塑成型,并将成型产品去毛边、摆盘,得到410不锈钢材料半成品;步骤六、将410不锈钢材料半成品置于催化脱脂炉进行催化脱脂;步骤七、对催化脱脂后的410不锈钢材料半成品置于真空烧结炉真空烧结即可得到改进型高硬度不锈钢医用材料。4.根据权利要求3所述的一种改进型高硬度不锈钢医用材料的成型工艺,其特征在于,步骤二所述410不锈钢材料粉末和碳粉的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹学魁
申请(专利权)人:湖南博睿特新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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