[发明专利]一种高塑性抗菌医用钴基合金材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种高塑性抗菌医用钴基合金材料，属特种合金材料技术领域。

背景技术

医用钴基合金是以钴和铬为基本成分的固溶体，因其良好的生物相容性、耐腐蚀性能和耐磨损性能，用于各种人工关节、人工骨及骨科内外固定器件的制造；齿科修复中的义齿；各种铸造冠、嵌体及固定桥的制造；心血管外科及整形外科等。但常规按照ASTMF75标准配制的铸造CoCrMoC合金强度基本满足要求，但塑性不能满足使用要求，且易感染失效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅具有良好塑性、耐腐蚀性和力学性能，而且具有较好的抗菌性能的高塑性抗菌医用钴基合金。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种高塑性抗菌医用钴基合金，其具有如下的成分及质量百分比（%）：C≤0.1，Cu3.0-5.0，N0.1-0.3，Cr25.0-32.0，Mo4.0-8.0，余量为钴和不可避免杂质。

其生产工艺包括以下步骤：采用常规的熔炼工艺方法，经配料熔制后浇注成型，再经固溶和时效处理，最终制得高塑性抗菌医用钴基合金材料。

本发明经一定温度固溶或时效处理，室温的拉伸断裂强度大于700Mpa，屈服强度在550～750Mpa范围，断裂延伸率在18.0％-22.0%，析出富铜相，具有广谱抗菌性。

本发明的机理如下所述：

N元素的加入，稳定了奥氏体，细化组织，提高了合金的塑性，富铜相的析出，使合金释放铜离子，具有广谱抗菌性。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明在铸造CoCrMo合金的基础上加入适量的Cu、N，开发出一种高塑性抗菌的钴基合金，添加适量N元素能稳定奥氏体，并有效细化晶粒组织，配合适当的热处理工艺，有效改善了钴基合金的塑性，时效析出的富铜相使合金具有抗菌性，有效减少感染。

附图说明

图1为本发明铸态样品、铸态样品经过1200℃固溶处理以及铸态样品经过1200℃固溶处理和500℃时效处理后的拉伸曲线图；

图2为本发明铸态样品经过1200℃固溶处理和500℃时效处理后的TEM。

具体实施方式。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种高塑性抗菌医用钴基合金，其具有如下的成分及质量百分比（%）：

C0.02%

N0.12%

Cr 28.5%

Mo 6.0%

Cu 4.0%

Co 余量

采用常规的熔炼工艺方法，经配料熔制后浇注成型，再经固溶和时效处理，最终制得高塑性抗菌医用钴基合金材料。由图1可知，经固溶和时效处理后，其室温拉伸断裂强度大于700MPa，屈服强度大于600MPa，断裂延伸率大于20％。参见图2，析出了大量的ε富铜相，该合金材料具有广谱抗菌性。

实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。