Custom 465新型不銹鋼在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用

　　新型不銹鋼Custom 465為雙真空(VIM/VAR)精煉的馬氏體沉淀硬化不銹鋼，具極高的強(qiáng)度，優(yōu)異的韌性和耐腐蝕等綜合性能。250ksi(1722MPa)以上的高強(qiáng)度和良好韌性使得Custom 465成為13-8或17-4沉淀硬化不銹鋼的升級(jí)材料。

　　Custom 465 不銹鋼為雙真空(VIM/VAR)精煉的馬氏體沉淀硬化不銹鋼。于1997年被首次用于航空工業(yè)。由于該合金具有獨(dú)特優(yōu)異的力學(xué)性能以及耐腐蝕綜合性能，也被用于醫(yī)療器械制造，并取得廣泛良好的應(yīng)用。其強(qiáng)化/韌化機(jī)理包括馬氏體相變，針狀六角Ω相和正交Ni3(Ti,Mo)板條組織的析出，以及奧氏體析出轉(zhuǎn)變的韌化作用。這些微觀組織決定了合金的強(qiáng)度、韌性、抗應(yīng)力破損和耐腐蝕等綜合優(yōu)異性能。尤其是奧氏體析出轉(zhuǎn)變對(duì)合金的韌性起重要作用。

　　這是美國(guó)卡彭特技術(shù)公司的專利產(chǎn)品，美國(guó)卡彭特技術(shù)公司成立于1889年，并于1937年在美國(guó)納斯達(dá)克主板上市。卡彭特專業(yè)致力于特種合金的開發(fā)、制造、銷售，至今已有120余年的歷史。

　　不同時(shí)效處理態(tài)，Custom 465合金的抗拉強(qiáng)度范圍為150～250+ ksi(1724+ MPa)。在此基礎(chǔ)上，時(shí)效前冷作加工可進(jìn)一步提高合金強(qiáng)度，達(dá)280ksi(1931MPa)以上。時(shí)效溫度范圍一般為950F(510℃)到 1050F(566℃)，這樣會(huì)獲得理想的強(qiáng)度、韌性、抗應(yīng)力腐蝕的綜合性能。最常用的時(shí)效態(tài)是H950 或 H1000。

　　H950態(tài)下，Custom 465可獲得超過(guò)250 ksi(1724 MPa)的極限抗拉強(qiáng)度，這一強(qiáng)度超過(guò)任何同類沉淀硬化不銹鋼。H1000態(tài)下少量犧牲強(qiáng)度可換來(lái)更高的韌性。對(duì)比其他種PH不銹鋼，如455和13-8等，Custom 465具有高強(qiáng)度和韌性，良好加工性，以及出色抗應(yīng)力腐蝕等突出綜合性能。圖1給出了各種PH不銹鋼強(qiáng)度，斷裂韌性對(duì)比。

　　Custom 465的常規(guī)耐腐蝕性接近304奧氏體不銹鋼。在H950和H1000態(tài)下，按照ASTMB117的95F(35℃)5%中性鹽霧試驗(yàn)中超過(guò)2000h仍無(wú)銹跡。在3.5% NaCl(PH 6)的雙懸臂梁試驗(yàn)證實(shí)Custom 465有良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力。與13-8和455合金類似，提高Custom465的時(shí)效溫度可改善其抗應(yīng)力腐蝕能力。圖2給出了各類PH不銹鋼強(qiáng)度，常規(guī)耐腐蝕性和抗應(yīng)力腐蝕開裂性能比較。

　　經(jīng)冷作并900F(482℃)時(shí)效處理465合金棒，當(dāng)直徑小于0.75in(20mm)時(shí)，其最高抗拉強(qiáng)度可達(dá)300ksi(2070MPa)。這一突出性能使其成功用于諸多外科和牙科設(shè)備，以及醫(yī)用針和絲等，從而開辟了高性能醫(yī)療器械的新領(lǐng)域。

　　外科技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了更尖端設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)的要求，外科手術(shù)時(shí)是不容許發(fā)生任何斷裂、變形或其他失效問(wèn)題。醫(yī)療器械材料必須具高強(qiáng)度高韌性。而465合金兼具極其出色的強(qiáng)度和韌性，容許器械在外科手術(shù)時(shí)承受很大的扭矩。465合金的獨(dú)特性能使其為微創(chuàng)手術(shù)設(shè)計(jì)更小尺寸和截面積的器械成為可能。

　　制造外科工具時(shí)，合金的優(yōu)異斷裂和沖擊韌性非常關(guān)鍵。在相同材料強(qiáng)度條件下，465合金具兩倍于其他常用醫(yī)療沉淀硬化不銹鋼455和17-4合金的沖擊韌性。

　　465合金制造的器械經(jīng)高溫滅菌，在蒸汽環(huán)境下抗氧化。合金可抗清洗液，消毒液以及人體組織液的侵蝕，滿足外科器械不銹鋼的主要規(guī)范ASTM F899。

　　盡管材料不是專為耐磨性和刀刃鋒利度應(yīng)用設(shè)計(jì)，事實(shí)上465合金亦已用于類似器械，如刮刀和切刀，并有優(yōu)異表現(xiàn)。除外科工具外，得益于其出色的綜合強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性，465合金也被用于手術(shù)縫合針。