白论文
 |
| 医学螺旋从Carpenter技术BioDur108合金制造 |
医疗设备行业表示有兴趣使用生物兼容无镍不锈钢替代骨板等可移植正构件常用合金骨螺旋骨折、外伤和脊柱定构件臀部和膝部部件以及其他医疗工具目前由传统含镍合金制造除生物兼容性外,这些应用通常需要高强度、强性、腐蚀性和抗疲劳性
文章将描述新式无镍不锈钢相关属性木工技术BioDurQQ108合金ASTMF2229-02,由木工技术开发响应行业兴趣可视之为三种非不锈合金的替代物-木工技术BioDur类型316LS合金ASTMF138木工技术BioDur 22Cr-13Ni-5Mn合金ASTMF1314木工技术BioDur734合金ASTMF1586i/
图1四木工技术生物Dur
元素分量 |
||||
C级 |
0.08最大值 |
0.03最大 |
0.03最大 |
0.08最大值 |
mn |
21.00-24.00 |
最大2500 |
4.00-6.00 |
2.0-4.75 |
西城 |
0.75最大 |
0.75最大 |
最大值1.00 |
0.75最大 |
P级 |
0.03最大 |
0.025最大 |
040最大 |
0.025最大 |
S级 |
0.01最大值 |
0.010最大 |
0.030最大 |
0.01最大值 |
Cr |
公元前19点23点 |
17点到19点 |
20.50-23.50 |
19.50-22.00 |
宜家 |
0.05最大 |
13.00-15.50 |
11.50-13.50 |
99-11.00 |
莫市 |
0.50-1.50 |
2.25-3.50 |
1.5万-3.00 |
2:00-3.00 |
库市 |
最大0.25 |
0.50最大 |
义工 |
最大0.25 |
N级 |
0.90 |
最大0.10 |
0.20-0.40 |
0.25-0.50 |
内布 |
义工 |
义工 |
0.10-0.30 |
0.25-0.80 |
V级 |
义工 |
义工 |
0.10-0.30 |
义工 |
四合金名化分析比较百分数,Bal=Fe
Carpent技术BioDur108合金在退职和冷工作条件都比医疗应用中常用的含镍不锈合金(包括本研究比较的三个合金)都高得多。显示腐蚀抗药性基本相当于木工BioDur734合金和木工BioDur22Cr-13Ni-5Mn合金,比广泛使用木工BioDur316LS合金大得多最后,木工技术BioDur108合金生物兼容性测试结果证明在所有方面都优异,将合金定性为生物材料应用候选材料
测试方法
电渣回熔解析木工BioDur108合金转换成板块处理测试后在退火式和各种冷工作条件下进行,而三种研究合金则在等量冶金条件下进行。
样本按ASTM标准整理测试,测量机械性能,包括增产强度、抗拉强度、冲击强度和疲劳抗药性腐蚀抗药性评价方法为计算和测量临界裂变温度(按ASTMG48方法D计算)并完成按ASTMG48方法A的TREN和插孔测试
测试样本生物相容性评价是按照ISO和行业标准进行的。其中包括细胞毒性、刺激性、急性系统毒性、迭代性、诱变性、移植与组织病理学和异位兼容性测试
强势属性
木工技术BioDur108合金主要依赖约1%的高氮含量维系自闭结构一号.高氮还促生合金高强度、渗透性及腐蚀性抗药性
[一号非弧式大气热处理合金结果形成热处理产物薄磁层面层必须从成品中去除后再用作医疗或外科设备
Carpent技术BioDur108合金典型增产强度大约为606MPa(88ksi)相比之下,Carpent技术BioDur 316LS的典型增产强度约为241MPa(35ksi),这是含氮量低的不锈钢的典型特征。氮强木工BioDur734和22Cr-13Ni-5Mn合金比木工BioDur型316LS合金多,但比木工BioDur108合金少,通常显示448MPa(65ksi)生成强度
木工技术BioDur108合金高氮含量提高冷工作效果提高强度从表显示收成强度和抗拉强度中可以看到这种效果,这些表用不同量冷工实现(图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二图二2和3
图2比较实战力
合金 |
%冷工作 |
|||||
Anl公司 |
35% |
50% |
60% |
70% |
80% |
|
35码 |
115 |
120 |
128 |
130 |
137 |
|
65码 |
170 |
190 |
215 |
230 |
义工 |
|
88 |
公元197 |
243 |
260 |
268 |
270 |
|
四大学习合金增益级冷工作
木工BioDur734基本等值
图3对比耐性强
合金 |
%冷工作 |
|||||
Anl公司 |
35% |
50% |
60% |
70% |
80% |
|
120 |
190 |
215 |
230 |
245 |
义工 |
|
135 |
230 |
270 |
292 |
308 |
320 |
|
耐用强度比合金加增冷工作
木工BioDur734基本等值
图4显示冷减对木工BioDur108增产效应的图形表示,与木工BioDur734技术对比,木工技术22Cr-13Ni-5Mn和木工BioDur316LS可以看出,木工技术BioDur108显示增产强度约比木工技术22Cr-13Ni-5Mn高20%,比木工技术BioDur316LS高一倍以上,常用冷淡水平(69%)。图5a和5b归纳四大常用机械性能,即增产强度、容积强度、延时和减区比冷工作减量百分比
图4四木工技术BioDur
图5a木工技术BioDur
图5b木工技术生物DurQQ108
同大多数奥氏合金一样,木工技术BioDur108合金非常强硬性事实上,在退火状态下,10毫米x10毫米标准CharpyV-Notch标本室温度撞击能量水平超出常用测试机容量正因如此,测试撞击能时建议小尺寸10mmx5mmCharpyV-Notch试样
高核异常合金像Carpent技术BioDur108往往显示“线性对接式传递行为”,这类似于ferritic合金木工BioDur108合金内管道转换响应抑制到0o过渡时间约20o木工BioDur108合金可考虑上20oC
Carpent技术BioDur类型316LS合金在本研究中未测试抗撞击性,因为这一常用合金的撞击能行为众所周知
木工理工108合金增氮帮助材料实现极高强度,高氮还使合金开发高抗疲劳旋转波束疲劳测试用ASSTM#5粒度最大抗拉强度930MPa(135ksi)合金标本疲劳限值约380MPa55ksi或约41%最终强度疲劳限值基本等同木工技术22Cr-13Ni-5Mn合金并高于木工技术BioDur316LS
腐蚀抗药
悬浮合金腐蚀抗药量与其铬、和氮水平密切相关木工理工108合金高值, 材料极能阻抗插孔和裂缝腐蚀-这对制造多件医疗设备所用材料至关重要。
木工BioDur 108合金与22Cr-13Ni-5Mn和木工BioDur 316LS合金比较,计算方法为Pitting抗药性等价数、Fercen测试测重减值(ASTMG48方法A)和计算并测临界腐蚀温度测试(ASTMG48方法D)。Carpente技术BioDur108合金计算值较高PREN测试最小减重详细结果见图6表
图6对比腐蚀属性
合金 |
平面图一号 |
平庭 |
CCT测试3Calc计算 |
CCT(mas) |
31号 |
0.0 mg |
九九欧市C级 |
10欧市C级 |
|
30.3 |
0.2 mg |
6.3欧市C级 |
5oC |
|
27.4 |
纳市 |
-7.6欧市C级 |
5oC |
木工BioDur734基本等值
i-Pitting抵抗等价Cr+3.2M+8N
2-测试完成率6%3ASTMG48方法A
3-临界焦温在6%Fecl完成3+
1%HCL
Cr+3.2M+8N2测试-6%FeclperASTMG48方法A3-6%Fecl+1%HCL
蒸水溶液腐蚀疲劳测试和37°C(98°F)标准Ringer溶液确认上述对比合金相对腐蚀抗药性木工BioDur108合金传递ASTMA262实践A需求以抗异形腐蚀
Biocompatibility
木工技术BioDur 108合金还接受一系列生物兼容性测试,以进一步评价生物材料应用中潜在使用合金,并比较常用含镍不锈钢ToxikonCorp.Bedford代表Carpenter进行了广泛的生物兼容性测试木工技术BioDur108合金满足测试标准的所有要求简洁定义此为发现亮点关于测试过程和标准(如ISO数字)的更具体细节可从Carpenter获取
遗传毒性:发现合金非细胞毒性并满足Elude测试要求ISO10993发现合金非细胞毒理并满足洗礼测试要求ISO10993扰动性:测试样本没有显示任何红肿、水肿或坏死Alloy被认为可忽略不计刺激测试样本没有任何红肿、水肿或坏死迹象Alloy被认为可忽略不计刺激
急性系统毒性:未观察到毒性迹象测试样本满足ISO10993-11系统注入测试的要求未观察到毒状测试样本满足ISO10993-11系统注入测试的要求迭代性:测试样本满足ISO10993-11的要求测试样本满足ISO10993-11的要求
诱因性:根据所采用的测试方法判定合金样本非诱因Alloy样本根据使用测试方法推断为非自发性移植与历史病理学:14天和28天移植测试期后没有显示毒效迹象Alloy检测为无毒
14天和28天移植测试期后未显示毒状Alloy检测为无毒相容性:Alloy样本基于使用测试方法推断为非化学性依据测试方法判定合金样本非化学性
简言之,基本免镍木工技术BioDur108合金显示高强度、强力、疲劳和腐蚀抗药性,而较常用木工技术BioDur 22Cr-13Ni-5Mn/Carpent技术BioDur734和Carpent技术BioDur316LS基于这些理由,可视之为生物机移植和工具应用的可能材料升级
***
by MichaelJWalter医疗合金专家
Carpente技术公司