[發明專利]一種馬氏體不銹鋼醫用縫合針鹽浴氮化配方及其加工方法

有效

• 申請號: 202110395013.3
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113088868B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 馬鳳倉;邵國森
• 申請（專利權）人: 上海銳力醫療器械有限公司
• 主分類號: C23C8/50
• 分類號: C23C8/50;C23F17/00;C21D1/18;C21D9/26
• 代理公司: 北京迎碩知識產權代理事務所(普通合伙) 11512
• 代理人: 錢揚保;張群峰

本發明公開了一種馬氏體不銹鋼醫用縫合針鹽浴氮化配方及其加工方法。采用CO(NH₂)₂、Na₂CO₃、K₂CO₃、Li₂CO₃、K₂SO₃、KCl、CeCO₃、Y₂(CO₃)₃和Sr(OH)₂作為鹽浴氮化配方，實現醫用馬氏體不銹鋼縫合針低溫滲氮處理。本發明的鹽浴氮化配方的熔點溫度低于450℃，在450℃?550℃溫度下使用時，鹽浴具有良好的流動性。軟態下的馬氏體不銹鋼絲(硬度≤HV280)，在加工成型為縫合針后，經淬火和本發明的鹽浴配方氮化后，縫合針針尖和表面形成滲氮層，具有高硬度(HV580?680)、高耐磨性、高耐腐蝕性，而淬火馬氏體經450℃?500℃的回火具有較高的韌性。

技術領域

本技術涉及醫用縫合針加工處理技術，具體涉及到一種馬氏體體不銹鋼醫用縫合針表面處理技術，即鹽浴滲氮配方及其使用方法。該技術用于提高馬氏體不銹鋼醫用縫合針的針體表面和針尖的硬度、鋒利度同時保持較高的韌性。

背景技術

醫用不銹鋼由于具有良好的生物相容性、力學性能、耐體液腐蝕性能以及優良加工成型性能和低廉的成本，已經成為臨床廣泛應用的醫用植入材料和醫療器械用材料。醫用縫合針是外科手術中非常常見且使用頻率非常高的器械，多數在以不銹鋼絲為原材料的針尾鉆孔或開槽制作而成。醫用縫合針在外科手術中被用來縫合人體組織，與應用在非生物體上的器械不同，除了尺寸、形狀外，對性能的要求包括針體不易變形、彈性高、韌性高，針尖高硬度從而具有較高的鋒利度。

醫用縫合針用不銹鋼主要包括馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼兩種。馬氏體不銹鋼主要有2Cr13、3Cr13、4Cr13和420J2不銹鋼等。奧氏體不銹鋼主要有12Cr18Ni9、06Cr19Ni10等。

在中國醫藥行業醫用縫合針標準(YY/T?0043-2016)中，醫用縫合針性能的要求主要包括物理性能和耐腐蝕性能兩個方面。醫用縫合針的物理性能要求主要包括:(1)硬度，縫合針針尖具有較高的硬度。對馬氏體型不銹鋼醫用縫合針硬度要≥HV?520。(2)彈性，縫合針具有良好的彈性，發生一定量的變形后能回復。(3)韌性,縫合針應有良好的韌性，韌性測試不發生折斷。(4)針尖形狀，縫合針針尖無虛尖，經YY/T?0043-2016規定的加力速度加載荷頂壓后，針尖無彎鉤。(5)縫合針的耐腐蝕性能要求，其表面狀態不低于YY/T?0149-2006中5.4b級的規定。

2Cr13、3Cr13和4Cr13等馬氏體型不銹鋼縫合針可以通過淬火獲得馬氏體提升其硬度和鋒利度。馬氏體型不銹鋼縫合針的原料是軟態的鋼絲，以利于縫合針的加工成型，如折彎和針孔加工等，加工成型后，通過淬火提升其縫合針的硬度和針尖的鋒利度，最后通過回火獲得一定的韌性。在此工藝條件下，為了保證縫合針針尖較高的硬度(≥HV?520)和鋒利度，普遍采用低溫回火(加熱溫度≤250℃)，這是因為，隨著回火溫度的升高，盡管縫合針的韌性逐漸增加，但其硬度和針尖鋒利度降低，難以達到針尖硬度(≥HV?520)和鋒利度的要求。

表面滲氮技術通過在表面形成滲氮層能有效提高不銹鋼縫合針針尖部位和表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，同時保持其內部的韌性。其中，液體滲氮是在一定溫度、一定介質中使活性氮原子滲進金屬表層，改變其表層組織與性能的化學熱處理技術。液體滲氮又稱鹽浴氮化，可使不銹鋼表面得到強化，耐磨性、硬度、耐腐蝕和抗疲勞性能提高。液體滲氮工藝具有受熱均勻變形量少，加熱快，適用范圍廣等特點。

發明內容

本發明提供了一種馬氏體不銹鋼醫用縫合針鹽浴氮化配方及其加工方法，采用滲氮技術，在一定的溫度范圍滲氮后避免常規滲氮溫度過高造成馬氏體不銹鋼表面貧鉻，造成耐腐蝕性能下降和馬氏體高溫回火作用造成的硬度顯著降低的情況。