[发明专利]一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09‑0.12%，镍为4.36‑5.23%，铬为3.86‑5.20%，锰为12.46‑13.33%，硅为2.51‑3.01%，铌为1.47‑1.89%，钛为4.23‑4.87%，钇为0.20‑0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。本发明的主要解决了传统颅骨牵引器的不锈钢制牵引架存在的屈服强度过大、弯曲性能较低、恢复率低的问题，通过使用和改进现有的Fe‑Mn‑Si记忆合金，得到一种低成本的具有形状记忆功能的不锈钢材料，其屈服强度不超过375 N/mm²，韧性达到8.5 J/cm²，形状恢复率达到97.4%，克服了现有的不足。

技术领域

本发明涉及不锈钢材料领域，特别涉及一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法。

背景技术

牵引是利用外加的牵引力和对抗牵引力的作用，对肢体或者躯干进行牵拉，以达到治疗和辅助治疗的目的。牵引既有复位又有固定作用，在骨科应用广泛，是一种简便有效的治疗方法，尤其是对于不宜手术的病人，也可以通过牵引达到治疗目的。各种骨牵引术是通过固定在特定部位的骨针、牵引弓、绳索、牵引架以及牵引砝码等器具对骨折、脱位进行缓慢的复位，它既是一种复位的方法，也可起到良好的固定作用。骨牵引必须根据骨折部位、年龄、骨折类型的不同调整牵引方向、重量。

当颈椎因内外原因造成损伤或慢性病变时，导致颈椎不稳定或者移位时，一般用颅骨牵引装置使颈椎固定及复位。然而传统的颅骨牵引装置结构相对较简单，其一般只有一个牵引弓，一个牵引弓只有两个固定点，导致其牵引力量有限，牵引效果较差，而且，牵引弓在长时间牵引过程中易弯曲变形，导致患者会承受额外的痛苦，牵引效果治疗差，颈椎的固定及复位较困难，治疗时间被延长，同时，变形后的牵引弓无法通过一般方法恢复至原状，因而一般归类于报废物，这显然对牵引弓造成了浪费，而且，颅骨牵引装置属于较贵的医疗器械，过早报废颅骨牵引装置无疑会增加医疗成本。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有形状记忆功能的不锈钢材料及其制备方法，主要解决传统颅骨牵引器的不锈钢制牵引架存在的屈服强度过大、弯曲性能较低、恢复率低的问题，通过使用和改进现有的Fe-Mn-Si记忆合金，得到一种低成本的具有形状记忆功能的不锈钢材料，以克服现有的不足。

本发明采用的技术方案如下：一种具有形状记忆功能的不锈钢材料，其特征在于，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.09-0.12%，镍为4.36-5.23%，铬为3.86-5.20%，锰为12.46-13.33%，硅为2.51-3.01%，铌为1.47-1.89%，钛为4.23-4.87%，钇为0.20-0.40%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。

作为优选，所述不锈钢材料按质量百分比计算由以下组分组成：碳为0.10%，镍为4.68%，铬为4.94%，锰为13.33%，硅为2.73%，铌为1.53%，钛为4.23%，钇为0.32%，磷和硫的总量不超过0.035%，余量为铁及其不可避免的杂质。

本发明还包括一种具有形状记忆功能的不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、金属原料熔炼浇铸后得到钢锭，清理钢锭表面渣滓，然后将钢锭进行热锻压，锻压温度控制在1000℃，在一次热锻压成板材，然后冷却板材至780-820℃，对板材再次进行热锻压形成所需规格的钢条，将钢条随炉冷却至室温，得到原坯钢条；

步骤2、将原坯钢条进行去应力退火，然后用机加工的方式将原坯钢条加工成所需形状，得到初始态产品，将初始态产品置于热处理炉中加热至620℃，保温20-30min，然后油淬至室温，得到半成品；