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《河北工业大学》 2010年
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热处理对医用不锈钢组织和力学性能的影响

李伟  
【摘要】:奥氏体不锈钢具有较好的力学性能、加工性能和低成本等优势;同时奥氏体不锈钢耐腐蚀性能优良,因此被广泛的应用在医用生物材料中。本课题主要研究对象是奥氏体不锈钢螺钉,其主要用于将医用不锈钢螺钉植入人体,在手术过程中,随着螺钉的旋入,扭矩和扭转角越来越大,若螺钉的韧性低,也就是螺钉被扭断,则手术失败,增加病人痛苦。本课题在不改变螺钉形状的前提下,通过热处理的方式提高不锈钢螺钉的塑性,但同时奥氏体不锈钢螺钉的强度也不能降低,因此最终的目的就是使不锈钢螺钉的强度和塑性达到良好的配合。 本课题研究了950℃固溶空冷、1050℃固溶空冷、950℃固溶水冷、以及950℃固溶后加热至750℃保温7h不同的热处理方法对扭矩和扭转角的影响,发现前三种热处理扭转断裂角大大增大,扭矩减小,第四种热处理扭转角大大增大,扭矩也满足国家标准要求;前三种固溶处理使奥氏体晶粒有不同程度的长大,第四种热处理晶粒均匀。综合各种因素,得出了一种最合适的热处理工艺——950℃固溶1h后空冷750℃保温7小时空冷,使扭矩和扭转角达到了良好的配合,扭矩4.63N·m、扭转角1544.85°,与未处理前螺钉对比,在扭矩基本相同情况下,扭转断裂角提高了10倍左右,完全满足国家标准的要求。
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