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PANACEA P558高氮無鎳奧氏體不銹鋼 醫用外科植入用不銹鋼 高強度高硬度不銹鋼 粉末冶金高氮不銹鋼

 
材質 : 生物醫用外科植入不銹鋼
品牌 : Sandvik
規格 : PANACEA P558
產品詳情

早期開發高氮奧氏體不銹鋼大多基于鑄造技術,在金屬熔融狀態下加入氮元素。由于氮在液態鐵中的溶解度低,所以需要使用較高的氮分壓才能使鋼液中溶解足夠的氮。但這種方法需使用昂貴的高溫高壓設備,且具有一定的危險性,因此在工業推廣中受阻。


與此相比,氮在奧氏體中的固溶度要遠高于在液態鐵中的溶解度,所以不銹鋼粉末在固態時就可以在低壓下滲入較多的氮。這使得粉末冶金工藝成為一種更經濟、有效的高氮奧氏體不銹鋼制造方法。此外,利用粉末冶金工藝還可以實現產品的近凈成形,減少后續加工,同時獲得比鑄造更加均勻的組織和性能。


MIM技術是在粉末冶金領域引入注塑成型工藝,從而產生的一種新的近凈成形技術。在金屬注射成型過程中,首先,選取符合要求的金屬粉末和高分子粘結劑,然后在適當的工藝條件下混煉并擠出,制造成均勻的顆粒狀喂料。其次,通過注射成型,使喂料在熔融狀態下注射到模腔里形成生坯。最后,通過脫脂過程去除生坯中的粘結劑,再通過燒結得到致密化金屬產品。燒結后成品的密度可達到理論密度的96%~98%,力學性能接近鍛造材料。


MIM技術的優勢在于能以極低的成本大批量生產形狀復雜的精密金屬零件,現在已經可以使用MIM技術制造高氮無鎳不銹鋼產品。目前,工業中使用最多的應用MIM技術制造的高氮無鎳不銹鋼牌號為PANACEA,其化學成分(質量分數)為:碳≤0.2%,氮≥0.65%,鉻為16.5%~17.5%,鎳≤0.1%,鉬為3.0%~3.5%,錳為10%~12%,硅≤0.1%,余量為鐵。該產品原始粉末的氮含量不超過0.3%,依靠燒結工藝可以將氮含量提高到0.65%以上,最終獲得性能良好的高氮無鎳奧氏體不銹鋼。雖然這款不銹鋼的性能優異,但目前實現量產仍存在技術壁壘。比如,這種材料中的氮是在燒結的過程中滲入,其氮含量的控制涉及到對滲氮過程的熱力學和動力學的理解;氮在不銹鋼中的存在狀態與材料熱處理的過程相關;由于不同廠商使用的燒結爐不一樣,最優化的燒結條件需要在生產前期就充分驗證等。這些因素都增大了這種材料穩定生產的難度。


使用MIM技術制造的高氮無鎳不銹鋼,其強度和硬度高于傳統奧氏體不銹鋼,抗腐蝕能力優異,而且沒有磁性,是制造電子產品結構件的優良材料。華為公司從2017年底開始選用這種材料制造該公司旗艦手機的攝像頭支架,迄今已歷經兩代手機產品。目前,已有四款攝像頭支架被大批量生產,每一款的出貨量都多達幾百萬件,是注射成型高氮無鎳不銹鋼的經典應用案例。隨著華為公司的推廣,越來越多的手機結構件將選擇這款高氮無鎳奧氏體不銹鋼材料。相信在不遠的將來,應用MIM技術制造的高氮無鎳不銹鋼將迎來更多的發展機遇。


PANACEA P558高N無Ni不銹鋼(Fe-17Cr-10Mn-3Mo-0149N)在37e模擬體液中的耐磨蝕性能,表明其具有比ISO5832-1和ISO5832-9兩種含Ni醫用不銹鋼更為優異的耐磨損性能,非常適合制作外科植入器械。美國Carpenter公司在1999年發布了其新研發的BioDurm108高N無Ni奧氏體不銹鋼(Fe-21Cr-22Mn-1Mo-1N),其具有良好的力學性能和生物相容性,已在2002年列入到ASTM標準中(F2229-02)。PANACEA P558高N無Ni不銹鋼無細胞毒性、遺傳毒性和致突變性,采用高溫滲N處理的方法,制備出小尺寸的Fe-24Cr-2Mo-(0162~0192)N高N無Ni無Mn不銹鋼,其在細胞毒性試驗中表現出良好的生物相容性。

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