生物醫(yi)學材料(biomedical material)指的(de)(de)是(shi)一類(lei)具(ju)有特殊性能、特種功能,用于人(ren)(ren)工器官、外(wai)科修復(fu)、理療康復(fu)、診斷、治療疾患,而對(dui)人(ren)(ren)體組織(zhi)不(bu)會產生不(bu)良影響的(de)(de)材料。


 生物醫用不銹鋼是最先開發應用的生物醫用合金之一,因其價格較低廉且易于加工,而得到較廣泛的應用,其中應用最多的是超低碳奧氏體不銹鋼。


 我(wo)國(guo)在1984年即制定了外科(ke)植(zhi)(zhi)入用不(bu)銹鋼的國(guo)家標準,1994年經(jing)過修改(gai),2003年又重新(xin)修改(gai)為GB 4234-2003《外科(ke)植(zhi)(zhi)入物用不(bu)銹鋼》。該標準列入了兩個鋼號,其化學成分見表9.79。


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 表9.79中所列鋼(gang)(gang)號的鋼(gang)(gang)棒的力學性能(neng)應(ying)符合表9.80的規(gui)定,這些牌(pai)號的鋼(gang)(gang)絲、鋼(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)帶(dai)的力學性能(neng)規(gui)定見(jian)GB 4234-2003《外科(ke)植(zhi)入物用不(bu)銹鋼(gang)(gang)》。


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2017年我(wo)國制定了(le)GB 4234-2017《外(wai)科植入(ru)物金(jin)屬材(cai)(cai)料》,該(gai)標準力求(qiu)與國際標準保持一(yi)致(zhi)。該(gai)標準預(yu)計分為14個部(bu)分,其中第(di)(di)1部(bu)分為鍛(duan)造不銹(xiu)鋼,第(di)(di)9部(bu)分為鍛(duan)造高(gao)氮不銹(xiu)鋼,其余為其他類金(jin)屬材(cai)(cai)料。目(mu)前(qian)只發(fa)布了(le)GB 4234.1-2017《外(wai)科植入(ru)物 金(jin)屬材(cai)(cai)料第(di)(di)1部(bu)分:鍛(duan)造不銹(xiu)鋼》,代替(ti)了(le)GB 4234-2003。


在GB 4234.1-2017中保留了GB 4234-2003列入的00Cr18Ni14Mo3,其化學成分除Mo含量調整為2.25%~3.0%以外,其他均與表9.79中所列相同。對該鋼的顯微組織的要求:固溶處理后鋼中不得有殘余δ鐵素體、χ相和σ相存在;熱軋處理后的鋼材中非金屬夾雜物的細系均不得大于1.5級,粗系不得大于1.0級;檢查最終熱處理后及最終冷變形前的晶粒度級別不應粗于5級。


00Cr18Ni14Mo3 不銹鋼的(de)棒材、絲材、板材和(he)帶材的(de)力學性能應符合(he)表9.81的(de)規定。


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 不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)鉻(ge)可形(xing)成(cheng)鈍化(hua)膜改善鋼(gang)的(de)抗腐蝕(shi)(shi)能力(li),鎳起到(dao)穩定奧氏體(ti)組織的(de)作(zuo)用,降(jiang)低Si、Mn等雜質(zhi)元素和非金屬夾雜物,可進一(yi)步提高(gao)鋼(gang)的(de)抗腐蝕(shi)(shi)能力(li)。


 材(cai)(cai)料(liao)的(de)制(zhi)造和加(jia)工(gong)工(gong)藝也(ye)在比較(jiao)寬的(de)范圍內影響材(cai)(cai)料(liao)的(de)力學性能和耐蝕性能。對于低純度醫用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼,一般采用(yong)(yong)真(zhen)空(kong)或非真(zhen)空(kong)熔煉(lian)工(gong)藝生產,而高(gao)純度的(de)醫用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼應(ying)采用(yong)(yong)雙真(zhen)空(kong)冶煉(lian)工(gong)藝力求鋼的(de)高(gao)純凈(jing)。臨床應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)多的(de)是高(gao)純度醫用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。冷(leng)加(jia)工(gong)后采用(yong)(yong)機械(xie)拋(pao)光或電解拋(pao)光可提高(gao)器(qi)件(jian)表面(mian)光潔度,可增加(jia)植(zhi)入器(qi)件(jian)的(de)使用(yong)(yong)壽命。醫用(yong)(yong)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼在骨(gu)外科和齒科中應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)廣(guang)泛,在其(qi)他(ta)方面(mian)也(ye)有不(bu)(bu)少應(ying)用(yong)(yong)。


 醫(yi)用不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)生物相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)性(xing)(xing)與其(qi)在肌體(ti)(ti)(ti)內的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)行為及(ji)其(qi)所造(zao)成的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)產物所引起(qi)的(de)(de)(de)組(zu)織反應(ying)有(you)關(guan)。其(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)行為涉及(ji)均勻(yun)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、磨(mo)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和疲(pi)勞腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。常(chang)(chang)見(jian)的(de)(de)(de)是(shi)點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)由于(yu)鉬(mu)含量(liang)不(bu)(bu)足及(ji)外(wai)力擦傷(shang)、劃傷(shang)所致(zhi)。縫(feng)隙(xi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、磨(mo)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)也是(shi)常(chang)(chang)見(jian)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),常(chang)(chang)因設計不(bu)(bu)合(he)理導(dao)致(zhi)應(ying)力及(ji)磨(mo)損(sun)。由于(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)會造(zao)成金屬離子或其(qi)他化(hua)合(he)物進入周圍(wei)組(zu)織和整(zheng)個(ge)肌體(ti)(ti)(ti),引起(qi)某(mou)些(xie)不(bu)(bu)良組(zu)織學(xue)反應(ying),在多數情(qing)況下(xia),人體(ti)(ti)(ti)只能(neng)容(rong)(rong)忍微量(liang)濃度(du)的(de)(de)(de)金屬腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)物存在。醫(yi)用不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)造(zao)成其(qi)長期植入的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)差,其(qi)密度(du)和彈性(xing)(xing)模量(liang)與人體(ti)(ti)(ti)硬組(zu)織相(xiang)(xiang)距(ju)較(jiao)大(da),導(dao)致(zhi)力學(xue)相(xiang)(xiang)容(rong)(rong)性(xing)(xing)差,本(ben)身無生物活性(xing)(xing),難以和生物組(zu)織形成牢固(gu)的(de)(de)(de)結合(he),溶(rong)出的(de)(de)(de)鎳離子有(you)可(ke)能(neng)誘發腫瘤的(de)(de)(de)形成。上述原因造(zao)成醫(yi)用不(bu)(bu)銹鋼應(ying)用比例呈下(xia)降趨(qu)勢。