Lưu trữ cho mục: Tin tức

So với thép không gỉ công nghiệp, thép không gỉ y tế có yêu cầu khắt khe hơn về thành phần hóa học do đặc tính chính của nó là giảm sự hòa tan ion kim loại và tránh ăn mòn cục bộ như ăn mòn giữa các hạt và ăn mòn ứng suất. Hàm lượng các nguyên tố hợp kim như Ni và Cr cao hơn thép không gỉ thông thường (thường là giới hạn trên của thép không gỉ thông thường), trong khi hàm lượng các nguyên tố tạp chất như S và P thấp hơn thép không gỉ thông thường. Trong nhiều năm, thép không gỉ y tế đã là vật liệu ưa thích cho các ứng dụng phẫu thuật, đặc biệt là trong các tình huống chăm sóc và phẫu thuật quan trọng. Nguyên tố Ni và Cr có tính năng chống ăn mòn cao hơn, cho phép nó được sử dụng cho các mục đích cần cấy ghép chỉnh hình, khoang miệng, thiết bị y tế. Thép không gỉ, một loại hợp kim Ni-Cr, mang lại nhiều lợi ích khi so sánh với thép không gỉ cấp chung. Loại hợp kim được sử dụng trong thép không gỉ y tế được sử dụng trong các dụng cụ phẫu thuật là rất quan trọng đối với khả năng chống ăn mòn của thiết bị và không có sai số và khoảng trống bên trong.

Nhiều loại thép không gỉ có thể được sử dụng cho các mục đích y tế, trong đó phổ biến nhất là Austenitic 316 (AISI 316L), được gọi là "thép phẫu thuật". AISI 301 là kim loại được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất lò xo y tế. Các loại thép không gỉ thường được sử dụng khác cho y tế bao gồm 420, 440 và 17-4PH. Các loại thép không gỉ Martensitic này không có khả năng chống ăn mòn như thép không gỉ Austenitic 316, nhưng chúng có độ cứng cao hơn. Do đó, cây thép không gỉ Martensitic được sử dụng cho các dụng cụ cắt hoặc các thiết bị không cấy ghép khác. Tăng tính đàn hồi khi gia công nguội nhưng mất khả năng chống ăn mòn. Thép không gỉ y tế đã trở nên phổ biến rộng rãi do độ bền chưa từng có, khả năng chống xử lý nhiệt, chức năng phẫu thuật và chống ăn mòn. Nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm khung ghế bệnh viện, nôi, tấm cuối, găng tay phẫu thuật, cọc IV và kim bấm. Do khả năng đàn hồi cực cao và nhu cầu sử dụng trong các ứng dụng đặc biệt, các nhà sản xuất sử dụng loại thép không gỉ này bắt buộc phải chú ý đến việc kiểm soát chất lượng và đặc điểm kỹ thuật sản xuất. Thép không gỉ y tế phổ biến nhất được sử dụng trong sản xuất dụng cụ phẫu thuật là 304 và 316. Tuy nhiên, các hợp kim tốt nhất có hàm lượng carbon thấp hơn và Mo được thêm vào như thép 316L và 317L.

Thép không gỉ 304, cụ thể là thép không gỉ 18-8, thép không gỉ dòng 304 cũng bao gồm carbon thấp hơn 304L, 304H cho mục đích chịu nhiệt, có một câu hỏi, thép không gỉ 304 có thể được sử dụng cho mục đích y tế? Có một sự thật rằng trong thép không gỉ 1926,18% CR-8% Ni (AISI 304) lần đầu tiên được sử dụng làm vật liệu cấy ghép chỉnh hình và sau đó là trong ngành răng hàm mặt. Mãi đến năm 1952, thép không gỉ AISI 316 chứa 2% Mo mới được sử dụng trong phòng khám và dần thay thế thép không gỉ 304. Để giải quyết vấn đề ăn mòn giữa các hạt của thép không gỉ, trong những năm 1960, thép không gỉ carbon cực thấp AISI 316L và AISI 317L với tính tương thích sinh học tốt, tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn tốt hơn bắt đầu được sử dụng trong lĩnh vực y tế. Tuy nhiên, Ni là một yếu tố nhạy cảm tiềm ẩn đối với cơ thể con người. Trong những năm gần đây, nhiều quốc gia đã hạn chế hàm lượng Ni trong vật dụng thiết yếu hàng ngày và vật liệu kim loại y tế, và hàm lượng Ni tối đa cho phép ngày càng thấp. Tiêu chuẩn 94/27 / EC của Nghị viện Châu Âu ban hành năm 1994 yêu cầu hàm lượng Ni trong vật liệu cấy ghép vào cơ thể người (vật liệu cấy ghép, răng giả chỉnh nha, v.v.) không được vượt quá 0.105%; Đối với các vật liệu kim loại (trang sức, đồng hồ, nhẫn, vòng tay, ...) tiếp xúc với da người trong thời gian dài, lượng Ni tối đa không được vượt quá 015Lg / cm2 mỗi tuần. Ngày nay 304 vẫn được sử dụng trong sản xuất các dụng cụ y tế thông thường như ống tiêm, kéo y tế, nhíp và loạt dao mổ.

 

Do khả năng chống ăn mòn độc đáo, hiệu suất xử lý tốt và bề mặt tinh tế, thép không gỉ đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ, năng lượng, quân sự, xây dựng, hóa dầu, v.v. Đánh bóng là một phần quan trọng của đồ không gỉ tấm thép trong ngành công nghiệp trang trí, mục đích của nó là để có được gương cuối cùng (8K) thép không gỉ. Bề mặt 8K (No.8) là bề mặt bóng gương, độ phản chiếu cao, hình ảnh phản chiếu rõ nét, thường có độ phân giải và tỷ lệ khuyết tật bề mặt để đo chất lượng của inox gương, đánh giá trực quan chung: cấp 1 là bề mặt sáng như gương , có thể nhìn rõ nét con người và lông mày; Mức độ 2 là bề mặt sáng, có thể nhìn thấy được nét người và lông mày nhưng không rõ phần chân mày; Mức độ 3 là độ sáng bề mặt tốt, có thể nhìn rõ các nét và đường nét trên khuôn mặt của người đó, phần chân mày bị mờ; Mức độ 4 là độ bóng bề mặt, nhưng không thể nhìn thấy các đặc điểm trên khuôn mặt của người đó; Lớp 5 có màu xám và bề mặt xỉn màu.

 

Tấm inox gương là thông qua việc đánh bóng gương bề mặt ban đầu của tấm inox BA, 2B hoặc đánh bóng No.1 để trở nên giống với mặt gương (tên khoa học là 8K mirror hoặc No.8). Tấm thép gương là chất nền để gia công các tấm màu hoặc khắc tiếp theo. chủ yếu được sử dụng trong các loại trang trí hoặc các sản phẩm quang học kim loại. Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ phụ thuộc vào thành phần hợp kim của nó (crom, niken, titan, silic, mangan, v.v.) và cấu trúc bên trong, đóng vai trò quyết định đối với nguyên tố crom, nó có thể tạo thành một màng thụ động trên bề mặt của thép, kim loại và thế giới bên ngoài cô lập không tạo ra quá trình oxy hóa, tăng cường khả năng chống ăn mòn của tấm thép. Số “8” trong 8K đề cập đến tỷ lệ của hàm lượng hợp kim và chữ “K” đề cập đến mức độ phản xạ đạt được sau khi đánh bóng (K là mức độ phản xạ gương). Gương 8K là loại gương của thép hợp kim crom-niken.

 

Inox gương thông thường cũng có loại 6K, 10K, 12K,… số lượng càng lớn thì độ mịn của gương cũng cao hơn. 6K dùng để chỉ tấm gương mài thô và đánh bóng, 10K dùng để chỉ tấm gương mài và đánh bóng mịn, tương đương với gương thông thường; Và 12K đề cập đến tấm gương đánh bóng mài siêu mịn, có thể đáp ứng các mục đích quang học. Độ sáng càng cao thì hệ số phản xạ càng lớn và bề mặt càng ít khuyết tật. Trong một số cách hát không nghiêm ngặt, chúng có thể được gọi chung là 8K. Các kỹ thuật đánh bóng chính được sử dụng để có được thép không gỉ gương chất lượng cao là đánh bóng điện phân, đánh bóng hóa học và đánh bóng cơ học.

 

Đánh bóng điện phân

Đánh bóng bằng điện phân là ngâm trong chất điện phân để thu được thép không gỉ chất lượng cao trên bề mặt của quá trình đánh bóng, thép không gỉ như một cực dương trong quá trình này, với sự trợ giúp của dòng điện một chiều chạy qua dung dịch điện phân cụ thể đến kim loại, bề mặt cực dương để tạo thành điện trở suất cao của màng nhầy dày, màng nhầy dày ở bề mặt lồi và lõm vi mô của các sản phẩm thép không gỉ có độ dày khác nhau, dẫn đến mật độ dòng điện bề mặt anot của vi phân bố không đồng đều, mật độ dòng điện trong chỗ phồng, tan nhanh, mật độ dòng lõm nhỏ, tan chậm, để giảm độ nhám bề mặt của thép không gỉ, cải thiện mức độ và độ sáng, và tạo thành một lớp thụ động không có khuyết tật. Dung dịch đánh bóng điện phân phải chứa đủ chất oxy hóa và không có ion hoạt tính nào có thể phá hủy màng thụ động.

 

Đánh bóng bằng hóa chất

Nguyên tắc đánh bóng hóa học và đánh bóng điện phân là tương tự nhau, thép không gỉ được đặt trong một thành phần nhất định của dung dịch, bề mặt của phần nổi vi mô tỷ lệ hòa tan lớn hơn phần lõm vi mô tỷ lệ hòa tan, và bề mặt inox nhẵn, mịn. Có thể thấy, nguyên lý của phương pháp đánh bóng hóa học và phương pháp đánh bóng điện phân về cơ bản là giống nhau, nhưng đánh bóng điện phân ngoài việc bổ sung điện áp dưới tác dụng cưỡng bức để đẩy nhanh quá trình hòa tan phần nổi lên, và phương pháp đánh bóng hóa học là hoàn toàn phụ thuộc vào khả năng tự ăn mòn của dung dịch làm nhẵn bề mặt inox.

 

Đánh bóng cơ học

Đánh bóng cơ học đề cập đến bánh xe đánh bóng quay tốc độ cao với bột đánh bóng để loại bỏ cơ học bề mặt không đồng đều của thép không gỉ và có được bề mặt sáng. Bánh xe đánh bóng được sử dụng để phân biệt mức độ hạt của nó theo các loại vải khác nhau được tạo ra bởi nó và các dạng cấu trúc chính là loại khâu, loại gấp, v.v. Bột đánh bóng theo nhu cầu đánh bóng bởi khả năng đánh bóng của oxit crom và chất kết dính gồm bột đánh bóng xanh, còn có bột mài, bột hữu cơ, phụ gia gồm sáp đánh bóng. Đánh bóng cơ học thường được chia thành đánh bóng thô, đánh bóng tinh, hoặc đánh bóng đồng thời với bột đánh bóng và bánh đánh bóng khác nhau, dưới tác dụng của chuyển động quay cơ học, hình ảnh phản chiếu cuối cùng của inox gương sáng rõ nét. Khi người dùng chọn thép không gỉ BA cho hoạt động đánh bóng gương, không cần quá trình đánh bóng thô.

Thành phần hóa học có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc vi mô, cơ tính, tính chất vật lý và khả năng chống ăn mòn của thép. Crom, molypden, niken và các nguyên tố hợp kim khác có thể thay thế đỉnh Góc của mạng Austenit và tâm của sáu mặt của khối lập phương sắt, cacbon và nitơ nằm trong khoảng trống giữa các nguyên tử mạng tinh thể (vị trí khe hở) do thể tích nhỏ , tạo ra biến dạng lớn trong mạng tinh thể, do đó trở thành các phần tử làm cứng hiệu quả. Các nguyên tố hợp kim khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến các tính chất của thép, đôi khi có lợi và đôi khi có hại. Các nguyên tố hợp kim chính của thép không gỉ Austenitic có các tác dụng sau:

 

Cr

Crom là một nguyên tố hợp kim làm cho thép không gỉ “không bị gỉ”. Cần ít nhất 10.5% crôm để tạo thành màng thụ động bề mặt đặc trưng của thép không gỉ. Màng thụ động hóa có thể làm cho thép không gỉ chống ăn mòn hiệu quả trong nước, nhiều loại dung dịch axit và thậm chí là quá trình oxy hóa mạnh ăn mòn khí ở nhiệt độ cao. Khi hàm lượng crom vượt quá 10.5%, khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ được nâng cao. Hàm lượng crom của 304 thép không gỉ là 18%, và một số loại thép không gỉ Austenitic cao cấp có hàm lượng crom cao từ 20% đến 28%.

 

Ni

Niken có thể hình thành và ổn định pha Austenitic. 8% Ni làm Thép không gỉ 304, tạo cho nó các đặc tính cơ học, độ bền và độ dẻo dai theo yêu cầu của austenite. Thép không gỉ Austenit hiệu suất cao chứa nồng độ crom và molypden cao, và niken được thêm vào để duy trì cấu trúc Austenit khi thêm crom hoặc các nguyên tố tạo ferit khác vào thép. Cấu trúc Austenit có thể được đảm bảo bởi hàm lượng niken khoảng 20% ​​và khả năng chống đứt gãy do ăn mòn do ứng suất của thép không gỉ có thể được cải thiện đáng kể.

Niken cũng có thể làm giảm tốc độ gia công cứng trong quá trình biến dạng nguội, vì vậy các hợp kim được sử dụng để kéo sâu, kéo sợi và mài nguội thường có hàm lượng niken cao.

 

Mo

Molypden cải thiện khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở của thép không gỉ trong môi trường clorua. Sự kết hợp của molypden và crom, đặc biệt là nitơ, làm cho thép không gỉ Austenit hiệu suất cao có khả năng chống ăn mòn rỗ và vết nứt mạnh mẽ. Mo cũng có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trong các môi trường khử như axit clohydric và axit sunfuric loãng. Hàm lượng molypden tối thiểu của thép không gỉ Austenitic là khoảng 2%, chẳng hạn như thép không gỉ 316. Thép không gỉ Austenitic hiệu suất cao với hàm lượng hợp kim cao nhất chứa tới 7.5% molypden. Molypden góp phần hình thành pha Ferrite và ảnh hưởng đến cân bằng pha. Nó tham gia vào việc hình thành một số pha thứ cấp có hại và sẽ tạo thành các oxit không ổn định ở nhiệt độ cao, có tác động tiêu cực đến khả năng chống oxi hóa ở nhiệt độ cao, việc sử dụng thép không gỉ chứa molypden phải được tính đến.

 

C

Carbon ổn định và tăng cường pha Austenitic. Carbon là một nguyên tố có lợi cho thép không gỉ được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao như ống lò hơi, nhưng trong một số trường hợp có thể có ảnh hưởng bất lợi đến khả năng chống ăn mòn. Hàm lượng cacbon của hầu hết thép không gỉ Austenitic thường được giới hạn ở mức thấp nhất có thể thực hiện được. Hàm lượng cacbon của lớp hàn (304L, 201L và 316L) được giới hạn ở 0.030%. Hàm lượng cacbon của một số lớp hiệu suất cao hợp kim cao thậm chí còn được giới hạn ở mức 0.020%.

 

N

Nitơ ổn định và tăng cường pha Austenit, đồng thời làm chậm quá trình nhạy cảm cacbua và sự hình thành pha thứ cấp. Cả thép không gỉ Austenit tiêu chuẩn và thép không gỉ Austenit hiệu suất cao đều chứa nitơ. Ở cấp carbon thấp (L), một lượng nhỏ nitơ (lên đến 0.1%) có thể bù đắp cho sự mất sức bền do hàm lượng carbon thấp. Nitơ cũng giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn rỗ clorua và vết nứt, vì vậy một số thép không gỉ Austenit hiệu suất cao chống ăn mòn tốt nhất có hàm lượng nitơ cao tới 0.5%.

 

Mn

Các nhà máy thép sử dụng mangan để khử oxy hóa thép nóng chảy, do đó, một lượng nhỏ mangan vẫn còn trong tất cả thép không gỉ. Mangan cũng có thể ổn định pha Austenitic và cải thiện độ hòa tan của nitơ trong thép không gỉ. Do đó, trong thép không gỉ dòng 200, mangan có thể được sử dụng để thay thế một phần niken để tăng hàm lượng nitơ, cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn. Mangan được thêm vào một số thép không gỉ Austenitic hiệu suất cao để đạt được hiệu quả tương tự.

 

Cu

Đồng có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ trong việc khử axit, chẳng hạn như một số dung dịch hỗn hợp của axit sunfuric và axit photphoric.

 

Si

Nói chung, silic là một nguyên tố có lợi trong thép không gỉ Austenitic vì nó có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn của thép trong môi trường axit đậm đặc và môi trường oxy hóa cao. Theo báo cáo, UNS S30600 và các loại thép không gỉ đặc biệt silicon cao khác có khả năng chống ăn mòn rỗ cao. Silicon, giống như mangan, cũng có thể được sử dụng để khử oxy cho thép nóng chảy, vì vậy các tạp chất oxit nhỏ chứa silicon, mangan và các nguyên tố khử oxy khác luôn tồn tại trong thép. Nhưng quá nhiều tạp chất sẽ ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của sản phẩm.

 

Nb và Ti

Hai nguyên tố này là những nguyên tố tạo cacbua mạnh và có thể được sử dụng thay cho các loại cacbon thấp để giảm thiểu sự nhạy cảm. Niobi cacbua và titan cacbua có thể cải thiện độ bền nhiệt độ cao. 347 và thép không gỉ 321 chứa Nb và Ti thường được sử dụng trong nồi hơi và thiết bị tinh luyện để đáp ứng các yêu cầu về độ bền nhiệt độ cao và khả năng hàn. Chúng cũng được sử dụng trong một số quá trình khử oxy như các nguyên tố còn lại trong thép không gỉ Austenitic hiệu suất cao.

 

S và P

Lưu huỳnh vừa tốt vừa không tốt cho thép không gỉ. Nó có thể cải thiện hiệu suất gia công, tác hại là làm giảm khả năng gia công nhiệt, tăng số lượng bao gồm mangan sulfua, dẫn đến giảm khả năng chống ăn mòn rỗ thép không gỉ. Thép không gỉ Austenitic cao cấp không dễ gia công nhiệt nên hàm lượng lưu huỳnh cần được kiểm soát ở mức thấp nhất có thể, khoảng 0.001%. Lưu huỳnh thường không được thêm vào như một nguyên tố hợp kim cho thép không gỉ Austenit hiệu suất cao. Tuy nhiên, hàm lượng lưu huỳnh của thép không gỉ cấp tiêu chuẩn thường cao (0.005% ~ 0.017%), để cải thiện độ sâu xuyên mối hàn của hàn tự chảy, cải thiện hiệu suất cắt.

Phốt pho là một nguyên tố có hại và có thể ảnh hưởng xấu đến các đặc tính gia công nóng của quá trình rèn và cán nóng. Trong quá trình làm nguội sau khi hàn, nó cũng sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của nứt nhiệt. Vì vậy, hàm lượng phốt pho cần được kiểm soát ở mức tối thiểu.