RU2546947C1 - Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов - Google Patents
Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2546947C1 RU2546947C1 RU2014111911/02A RU2014111911A RU2546947C1 RU 2546947 C1 RU2546947 C1 RU 2546947C1 RU 2014111911/02 A RU2014111911/02 A RU 2014111911/02A RU 2014111911 A RU2014111911 A RU 2014111911A RU 2546947 C1 RU2546947 C1 RU 2546947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- steel
- carbon
- manganese
- silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким мартенситным сталям, используемым для изготовления медицинских инструментов. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,2-0,3, хром от более 15 до 16, марганец 0,2-0,5, кремний 0,1-0,3, азот от более 0,15 до 0,2, сера не более 0,015, фосфор не более 0,020, железо остальное. Обеспечивается повышенная твердость медицинских инструментов и увеличивается стойкость инструментов к многократным циклам обработки - дезинфекция, предстерилизационная очистка, стерилизация. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии сплавов, содержащих в качестве основы железо с заданным соотношением легирующих и примесных элементов, и предназначено для изготовления медицинского инструмента.
Известны коррозионно-стойкие азотсодержащие стали для изготовления некоторых медицинских инструментов, где никель частично или полностью заменен азотом: патент WO/2013/159669, С22С 38/38, 2013, патент US 20060174979, C22C 38/18, 2006, патент US 20110162764, C21D 8/02, 2011, патент RU 2379180, С22С 38/60, 2010. Недостатком известных сталей является недостаточная твердость 43-48 HRC, обусловленная недостаточным содержанием углерода в составе (менее 0,15 мас.%).
Известна коррозионно-стойкая азотсодержащая сталь мартенситного класса (патент RU 2369657, С22С 38/50, 2009) повышенной твердости, содержащая в своем составе, мас.%: углерод 0,70-0,75, кремний 0,20-1,20, марганец 0,20-1,0, хром 15,0-17,0, молибден 0,50-0,80, ванадий 0,10-0,20, никель 0,15-0,30, медь 0,10-0,30, азот 0,01-0,07, титан 0,01-0,10, сера 0,001-0,010, фосфор 0,015-0,030, железо остальное.
Основными недостатками известной стали являются недостаточная коррозионная стойкость и пониженная технологичность при производстве медицинских инструментов. Кроме того, высокое содержание углерода ухудшает трещиностойкость, являющуюся важным свойством для элементов медицинских инструментов.
В качестве прототипа выбрана коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов, описанная в патенте RU №2419672, C22C 38/18, 2011. Сталь содержит в своем составе углерод, хром, марганец, кремний, азот, железо и неизбежные примеси, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,2-0,3, хром 13-15, марганец 0,2-0,5, кремний 0,1-0,45, азот 0,08-0,15, железо и неизбежные примеси остальное. Однако содержание азота в составе стали в количестве 0,08-0,15 мас. % и хрома в количестве 13-15 мас. % недостаточно для устранения питинговой коррозии при многократных циклах обработки (дезинфекция, предстерилизационная очистка, стерилизация) медицинских инструментов из стали известного состава.
Технической задачей предлагаемого изобретения является получение коррозионно-стойкой стали повышенной твердости и стойкости к циклам обработки (дезинфекция, предстерилизационная очистка, стерилизация) для изготовления медицинских инструментов.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в составе стали, содержащей углерод, хром, азот, марганец, кремний, железо и примеси, увеличено количество хрома и азота при следующем соотношении компонентов, мас. %:
углерод | 0,2-0,3 |
хром | от более 15 до 16 |
марганец | 0,2-0,5 |
кремний | 0,1-0,3 |
азот | от более 0,15 до 0,2 |
железо | остальное |
в том числе сера и фосфор, являющиеся неизбежными примесями в количестве сера не более 0,015 мас. % и фосфор не более 0,020 мас. %.
В заявленном составе количество углерода и соотношение легирующих элементов позволяет получить структуру мартенсита, что обеспечивает высокий уровень прочностных свойств стали. Содержание углерода менее 0,20% не обеспечивает необходимую твердость. При содержании углерода более 0,30% снижается технологичность при изготовление медицинских инструментов из нее и повышается способность к трещиностойкости.
Хром в заявленных пределах (от более 15 до 16%) повышает прочность стали и стойкость против питтинговой коррозии при стерилизационной обработке, а также способствует растворимости азота в количестве до 0,2%.
Введение от более 0,15 до 0,20% азота в сталь повышает стойкость к циклам обработки (дезинфекция, предстерилизационная очистка, стерилизация) при изготовлении медицинских инструментов и уменьшает токсическое действие при контакте с тканями живого организма.
Марганец и кремний повышают прокаливаемость и придают стали повышенную твердость и износостойкость. Увеличение их содержания от заявленного диапазона ухудшает технологические свойства стали.
Пределы содержания серы (не более 0,015%) и фосфора (не более 0,020%), являющиеся неизбежными примесями, определены техническими возможностями при выплавке стали в открытой индукционной печи.
Пример осуществления изобретения
В лабораторных условиях проведена выплавка предлагаемого состава стали. Сталь выплавляли в открытой индукционной печи емкостью 40 кг. Химический состав сталей приведен в таблице 1. Полученный металл ковали на прутки при температуре 1100-900°C на кузнечно-прессовом оборудовании. Прутки закаливали с 1050°C в масло с последующим отпуском при 140-180°C. Введение азота производили без избыточного давления в составе азотированного феррохрома.
Твердость по HRC определяли на твердомере TP 5006 по ГОСТ 23677-79.
Стойкость к циклам обработки оценивали по методическим указаниям института дезинфектологии, утвержденным Росздравнадзором МУ 287-113 «Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения, 1998 года утверждения» и отраслевым стандартом на циклы обработки ОСТ 42-21-2-85.
Устойчивость к питтинговой коррозии определяли погружением в раствор 3,5% NaCl. Определение потенциала свободной коррозии включает анодную поляризацию плотностью тока 0,3 А/м2. Измеряют потенциал в течение 0,5 ч. Об образовании устойчивых питтингов свидетельствует начальное повышение и последующее понижение потенциала, причем после опыта питтинги на основной рабочей поверхности образца должны быть четко видны при увеличении 7-12х. За величину потенциала питтингообразования принимают средний потенциал в интервале 25-30 мин при условии, что амплитуда колебаний потенциала не превышает ±30 мВ.
Результаты испытаний предлагаемой стали и прототипа приведены в таблице 2.
Таким образом, предлагаемый состав стали по сравнению с прототипом имеет повышенную твердость и обеспечивает увеличение стойкости медицинских инструментов к многократным циклам обработки - дезинфекция, предстерилизационная очистка, стерилизация.
Claims (1)
- Сталь коррозионно-стойкая мартенситная азотсодержащая, предназначенная для медицинских инструментов, содержащая углерод, хром, азот, марганец, кремний, железо и примеси, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:
углерод 0,2-0,3 хром от более 15 до 16 марганец 0,2-0,5 кремний 0,1-0,3 азот от более 0,15 до 0,2 железо и примеси остальное
при этом в качестве примесей она содержит серу не более 0,015 и фосфор не более 0,020.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111911/02A RU2546947C1 (ru) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014111911/02A RU2546947C1 (ru) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2546947C1 true RU2546947C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014111911/02A RU2546947C1 (ru) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2546947C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638873C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-12-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Высокопрочная низколегированная азотосодержащая мартенситная сталь |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2061781C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-06-10 | Институт металловедения и физики металлов | Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее |
UA23342U (en) * | 2006-11-13 | 2007-05-25 | Nat Academy Of Environmental A | Method proposed by bekirov e.a. for converting direct output voltage of a photoelectric cell into alternating voltage |
RU2413029C2 (ru) * | 2008-11-17 | 2011-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Мартенситная азотсодержащая коррозионно-стойкая сталь |
RU2419672C1 (ru) * | 2009-11-09 | 2011-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов |
US20130092296A1 (en) * | 2011-04-02 | 2013-04-18 | Dexin Qui | Martensitic antibacterial stainless steel and manufacturing method thereof |
-
2014
- 2014-03-27 RU RU2014111911/02A patent/RU2546947C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2061781C1 (ru) * | 1994-06-29 | 1996-06-10 | Институт металловедения и физики металлов | Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее |
UA23342U (en) * | 2006-11-13 | 2007-05-25 | Nat Academy Of Environmental A | Method proposed by bekirov e.a. for converting direct output voltage of a photoelectric cell into alternating voltage |
RU2413029C2 (ru) * | 2008-11-17 | 2011-02-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Мартенситная азотсодержащая коррозионно-стойкая сталь |
RU2419672C1 (ru) * | 2009-11-09 | 2011-05-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов |
US20130092296A1 (en) * | 2011-04-02 | 2013-04-18 | Dexin Qui | Martensitic antibacterial stainless steel and manufacturing method thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2638873C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-12-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Высокопрочная низколегированная азотосодержащая мартенситная сталь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dalmau et al. | Degradation mechanisms in martensitic stainless steels: Wear, corrosion and tribocorrosion appraisal | |
JP4379804B2 (ja) | 高窒素オーステナイト系ステンレス鋼 | |
US20070098588A1 (en) | High-nitrogen austenitic stainless steel | |
KR20050044557A (ko) | 슈퍼 오스테나이트계 스테인레스강 | |
US20190241989A1 (en) | Martensitic stainless steel seamless pipe for oil country tubular goods, and method for producing same | |
JP2007224413A (ja) | ばね鋼、この鋼を用いたばねの製造方法、およびこの鋼から得られるばね | |
US20060249230A1 (en) | Corrosion and wear resistant alloy | |
JP2008127590A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
KR101818386B1 (ko) | 고강도 듀플렉스 스테인레스강의 제조 방법 | |
US20200407814A1 (en) | Martensitic stainless steel seamless pipe for oil country tubular goods, and method for manufacturing same | |
JP6433341B2 (ja) | 時効硬化型ベイナイト非調質鋼 | |
RU2721668C2 (ru) | Двухфазная нержавеющая сталь | |
RU2546947C1 (ru) | Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов | |
JP5233307B2 (ja) | 耐腐食性および冷間鍛造性に優れ環境から水素が入りにくい高強度鋼および金属ボルト | |
KR102102512B1 (ko) | 듀플렉스 스테인리스강 | |
JP2014005497A (ja) | 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼 | |
RU2409697C1 (ru) | Коррозионно-стойкая сталь | |
JP5100144B2 (ja) | バネ用鋼板およびそれを用いたバネ材並びにそれらの製造法 | |
RU2419672C1 (ru) | Коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов | |
JP4952708B2 (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
RU2594572C1 (ru) | Мартенситная сталь для криогенной техники | |
JP6438253B2 (ja) | 遊技用鋼球およびその製造方法 | |
WO2017037851A1 (ja) | Cr基二相合金および該二相合金を用いた製造物 | |
RU2413029C2 (ru) | Мартенситная азотсодержащая коррозионно-стойкая сталь | |
JP4757561B2 (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた高マンガンステンレス鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160328 |