CN106567002A - 用于下颌骨整形手术的医用骨刀及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于下颌骨整形手术的医用骨刀及其制备方法,骨刀材料成分为:C:0.20~0.55%,Cr:12~20%,Si:0.2~0.8%,Mn:0.5~1.5%,Ni:0.3~1.0%,Mo:0.5~1.5%,N:0.2~0.5%,Fe和少量杂质元素。将经粗加工骨刀毛坯加热至1000‑1050℃奥氏体化,然后将骨刀置于‑60~‑130℃深冷处理,然后在150~200℃回火两次,每次不少于2小时,然后将其空冷至室温,再将骨刀毛坯进行精加工处理至最终成品。本发明骨刀适用于下颌骨整形手术,具有较高的硬度和强韧性,在手术中不易发生卷刃,大大提高骨刀使用寿命,保障手术的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢材料及其应用,特别是涉及一种马氏体不锈钢材料及其应用,还涉及一种外科手术医疗器械的制备方法,应用于整形医用材料和医疗器械制备技术领域。
背景技术
下颌角肥大是由于下颌角过于后突或外翻所导致的下面部宽大,又称“方颌畸形”,在东方以骨性肥大为主,影响外貌。随着人们对生活质量要求的不断提高,下颌骨整形手术已成为最常见的美容手术之一。据不完全统计,全国每年实施的面部轮廓美容手术有6至7万台,且呈上升趋势。
面部轮廓美容手术在医学美容手术中属于四类难度较高、风险较大的手术,因此相关的医疗事故和纠纷日渐增多。下颌骨在头骨中硬度最高,骨刀需具有高硬度和高强度,才能保障手术顺利进行,并得到理想的圆整轮廓。同时,为避免崩刃,保证手术的安全性和可靠性,骨刀需要具有优良的韧性。作为与人体直接接触的整形医疗器械,下颌骨骨刀还要求有较好的耐蚀性和耐磨性。
目前,下颌骨整形骨刀使用最广泛的材料为传统马氏体不锈钢4Cr13,采用淬火、回火热处理工艺进行强韧化,使其具有高强度和高韧性。热处理后的组织为高韧性的板条马氏体基体,基体上分布有高硬度的碳化物,骨刀硬度达到46~53HRC。
4Cr13马氏体不锈钢骨刀一般可以进行2~3次整形手术。整形骨刀最普遍的失效方式表现为骨刀刃口部位发生卷曲,如图1所示,影响到切口的平整性。传统下颌骨整形骨刀刀口易卷刃、使用寿命不高。
发明内容
为了解决现有技术问题,本发明的目的在于克服已有技术存在的不足,提供一种含氮马氏体不锈钢材料及其应用和医用整形骨刀的制备方法,本发明医用整形骨刀不仅能达到手术要求的硬度,而且能在适当提高硬度的同时保持良好的韧性,减少刀口卷刃,增长骨刀使用寿命,提高手术安全性和可靠性。
为达到上述发明创造目的,本发明采用下述发明构思:
为了弥补传统下颌骨整形骨刀刀口易卷刃、使用寿命不高的不足,本发明采用了新的含氮马氏体不锈钢材料的化学成分设计方案,并采用了新的热处理组合工艺,发明创造出硬度更高,韧性表现更加优异的含氮马氏体不锈钢,将新型含氮马氏体不锈钢应用于医疗器械领域。本发明下颌骨整形骨刀的制作工艺包括:骨刀粗加工、淬火强化、深冷处理、回火强化和骨刀精加工,最终得到成品骨刀。
根据上述发明构思,本发明采用下述技术方案:
一种用于下颌骨整形手术的医用骨刀,采用含氮马氏体不锈钢材料制成,含氮马氏体不锈钢材料主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素。
作为本发明优选的技术方案,含氮马氏体不锈钢材料主要化学成分按照质量百分比为:C:0.40~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素。
作为上述方案的进一步优选的技术方案,含氮马氏体不锈钢材料的微观组织为马氏体基体+弥散分布的碳化物、氮化物+残余奥氏体,其中残余奥氏体的体积百分数为5~25%。
本发明采用含氮马氏体不锈钢材料,加工成下颌骨整形手术的医用骨刀。优选采用厚度为2~5mm的含氮马氏体不锈钢钢板,加工成下颌骨整形手术的医用骨刀。
一种医用整形骨刀的制备方法,包括如下步骤:
a.采用含氮马氏体不锈钢材料作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1000-1050℃之间保温30~60分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;在对骨刀毛坯进行初步热处理时,优选采用高压气体冷却介质的冷却方法或者优选采用矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-130℃~-60℃进行深冷处理50~120分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;优选在对骨刀毛坯进行深冷处理60~120分钟;
e.将在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在150~200℃回火两次,每次的回火时间不少于2小时,在回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,完成骨刀毛坯的主要热处理过程;在对骨刀毛坯进行回火工艺热处理工艺时,每次骨刀毛坯回火结束后,皆优选进行出炉空冷;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀。本发明骨刀制作工艺使新型骨刀具有高硬度和高强韧性,在手术中不易发生卷刃,大大提高骨刀使用寿命,保障手术的安全性和可靠性。
作为本发明医用整形骨刀的制备方法的优选的技术方案,在所述步骤a中,采用厚度为2~5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,在所述步骤b中进行加工。
本发明首次选用新型含氮马氏体不锈钢作为下颌骨整形骨刀材料,并在回火前增加了深冷处理,研发了将该新型材料应用于整形骨刀的最佳热处理工艺方案。与原先热处理工艺相比,深冷处理有助于促进残余奥氏体向马氏体的转变,细化回火组织,促进碳化物和碳化物的弥散分布,提高骨刀的组织性能,使其在具有高强硬度的同时,仍能保持良好的韧性。本发明采用新型马氏体不锈钢材料,在刀具热处理工艺中增加深冷处理,促进残余奥氏体的转变和碳、氮化合物的弥散析出,细化组织,制定适合下颌骨整形骨刀的最佳热处理工艺,在提高整形骨刀硬度的同时保持其所需的韧性,使其在手术中不易卷刃,将骨刀的有效使用次数增长7-8倍,大大提高手术安全性和可靠性。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
1.现用骨刀所使用的是4Cr13传统马氏体不锈钢,其主要化学成分范围为:C%:0.3-0.5%,Cr:12-14%,Si、Mn:0.45-0.55%,其余为Fe及少量其他杂质元素,其微观组织为马氏体基体+少量共晶碳化物+弥散分布的二次碳化物;而本发明使用新型材料,采用新型含氮马氏体不锈钢的主要化学成分为:C:0.20-0.55%,Cr:12~20%,Si:0.2-0.8%,Mn:0.5-1.5%,Ni:0.3-1.0%,Mo:0.5-1.5%,N:0.2-0.5%,其余为Fe和少量不可避免的杂质元素,其微观组织为马氏体基体+弥散分布的碳化物、氮化物+体积百分数为5~25%的适量残余奥氏体,控制残余奥氏体,改善材料的组织形貌,提高骨刀的使用性能,使其在具有高强硬度的同时,仍能保持良好的韧性;
2.传统马氏体不锈钢4Cr13的含碳量约为0.4%,但由于其含有未溶碳化物,因此实际含碳量≤0.4%,其硬度为46~53HRC;本发明采用新型含氮马氏体不锈钢,具有更高的硬度,本发明使用的新型含氮马氏体不锈钢由于氮的存在,其碳当量甚至能达到0.55%,使其具有高硬度,同时,由于深冷使碳化物和氮化物弥散析出,使其硬度进一步提高,可达到55~62HRC;
3.传统马氏体不锈钢4Cr13基体为板条马氏体,马氏体含碳量低,且含有大块共晶碳化物,因此其韧性的离散度较大;本发明含氮马氏体不锈钢具有更高的韧性,本发明所使用的新型含氮马氏体不锈钢由于其碳化物和氮化物弥散分布,避免了由于析出物集中导致的韧性下降,同时其在深冷后保留了适度的残余奥氏体,使其具有良好的韧性;
4.现有骨刀使用的加工方式为:粗加工→淬火→回火→精加工,使材料强韧性表现有限;本发明采用特殊工艺,其加工方式为:粗加工→淬火→深冷→回火→二次回火→精加工,由于在原有加工方式的基础上增加了深冷处理,促进残余奥氏体向马氏体的转变和碳、氮化物的弥散析出,进一步提高骨刀的强韧性;
5.传统下颌骨整形骨刀的材料多为马氏体不锈钢4Cr13,热处理工艺为淬火+回火,其回火组织为马氏体+少量共晶碳化物+弥散分布二次碳化物,具有一定强韧性,但骨刀硬度相较于下颌骨仍不够大,常出现卷刃,影响手术进程及切口的平整性;而本发明选用新型含氮马氏体不锈钢,并将其应用于骨刀时,制定合理的热处理工艺,控制残余奥氏体,改善材料的组织形貌,提高骨刀的使用性能。
附图说明
图1为传统的4Cr13马氏体不锈钢骨刀的刀口卷刃形貌。
图2为本发明实施例一~实施例四医用整形骨刀的制备流程图。
图3为本发明实施例一刀头为直平刃的医用整形骨刀的外形图。
图4为传统马氏体不锈钢4Cr13与本发明实施例一~实施例四马氏体不锈钢的显微组织示意图。
图5为传统整形骨刀与本发明实施例一~实施例四的整形骨刀的硬度及韧性对比图。
图6为本发明实施例四刀头为弯平刃的医用整形骨刀的外形图。
具体实施方式
本发明的优选实施例详述如下:
实施例一:
在本实施例中,参见图2~5,一种医用整形骨刀的制备方法,包括如下步骤:
a.采用采用厚度为5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20%;Cr:12%;Si:0.2%;Mn:0.5%;Ni:0.3%;Mo:0.5%;N:0.2%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过线切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,刀头为直平刃,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1010℃保温40分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再采用矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-80℃进行深冷处理50分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;
e.奖在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在150℃回火两次,每次的回火时间2小时,第一次骨刀毛坯回火结束后,进行出炉空冷,在全部两次回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,即完成骨刀毛坯的主要热处理过程;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理,进行表面磨削、抛光,完成最终加工,直到加工至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀,骨刀成品外形如图3所示。
力学实验测试分析:
对本实施例制备医用整形骨刀的力学性能进行测试,经试验测试,本实施例制备医用整形骨刀硬度为56HRC,韧性为44J/cm2。本实施例骨刀在下颌骨整形手术中进行试用测试,试用性能极佳,有效使用次数提高了7倍以上,大大增长使用寿命,提高切口的平整性和手术安全性。
参见图2和图4,本实施例采用含氮马氏体不锈钢作为下颌骨整形骨刀材料,并在回火前增加了深冷处理,研发了将该新型材料应用于整形骨刀的最佳热处理工艺方案。与传统骨刀先热处理工艺相比,本实施例采用深冷处理有助于促进残余奥氏体向马氏体的转变,细化回火组织,促进碳化物和碳化物的弥散分布,提高骨刀的组织性能,使其在具有高强硬度的同时,仍能保持良好的韧性。
实施例二:
本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种医用整形骨刀的制备方法,包括如下步骤:
a.采用采用厚度为5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.40%;Cr:12%;Si:0.2%;Mn:0.5%;Ni:0.3%;Mo:0.5%;N:0.2%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过线切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,刀头为直平刃,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1000℃保温60分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再采用矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-130℃进行深冷处理50分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;
e.奖在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在150℃回火两次,每次的回火时间2小时,第一次骨刀毛坯回火结束后,进行出炉空冷,在全部两次回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,即完成骨刀毛坯的主要热处理过程;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理,进行表面磨削、抛光,完成最终加工,直到加工至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀。
力学实验测试分析:
对本实施例制备医用整形骨刀的力学性能进行测试,经试验测试,本实施例制备医用整形骨刀硬度为58HRC,韧性为41J/cm2。本实施例骨刀在下颌骨整形手术中进行试用测试,试用性能极佳,有效使用次数提高了7倍以上,大大增长使用寿命,提高切口的平整性和手术安全性。
实施例三:
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,一种医用整形骨刀的制备方法,包括如下步骤:
a.采用采用厚度为5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.55%;Cr:20%;Si:0.8%;Mn:1.5%;Ni:1.0%;Mo:1.5%;N:0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过线切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,刀头为直平刃,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1050℃保温30分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再采用矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-60℃进行深冷处理120分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;
e.奖在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在200℃回火两次,每次的回火时间2小时,第一次骨刀毛坯回火结束后,进行出炉空冷,在全部两次回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,即完成骨刀毛坯的主要热处理过程;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理,进行表面磨削、抛光,完成最终加工,直到加工至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀。
力学实验测试分析:
对本实施例制备医用整形骨刀的力学性能进行测试,经试验测试,本实施例制备医用整形骨刀硬度为60HRC,韧性为40J/cm2。本实施例骨刀在下颌骨整形手术中进行试用测试,试用性能极佳,有效使用次数提高了7倍以上,大大增长使用寿命,提高切口的平整性和手术安全性。
实施例四:
本实施例与上述实施例基本相同,特别之处在于:
在本实施例中,参见图6,一种医用整形骨刀的制备方法,包括如下步骤:
a.采用采用厚度为5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20%;Cr:12%;Si:0.2%;Mn:0.5%;Ni:0.3%;Mo:0.5%;N:0.2%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过线切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,刀头为弯平刃,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1040℃保温60分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再采用矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-80℃进行深冷处理90分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;
e.奖在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在170℃回火两次,每次的回火时间2小时,第一次骨刀毛坯回火结束后,进行出炉空冷,在全部两次回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,即完成骨刀毛坯的主要热处理过程;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理,进行表面磨削、抛光,完成最终加工,直到加工至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀,骨刀成品外形如图6所示。
力学实验测试分析:
对本实施例制备医用整形骨刀的力学性能进行测试,经试验测试,本实施例制备医用整形骨刀硬度为57HRC,韧性为40J/cm2。本实施例骨刀在下颌骨整形手术中进行试用测试,试用性能极佳,有效使用次数提高了7倍以上,大大增长使用寿命,提高切口的平整性和手术安全性。
综合上述实施例,参见图2,在进行初步热处理过程中,在热处理炉中将骨刀毛坯加热至1000-1050℃之间某一温度进行奥氏体化,在奥氏体化温度下保温30~60分钟使钢中的碳化物和大部分氮化物溶入奥氏体中。然后采用矿物油快速冷却至室温,获得马氏体+体积百分数为10~30%奥氏体混合组织,硬度达到40-52HRC。
参见图2,在完成初步热处理过程后,再将淬火后整形骨刀放入深冷箱中冷却至-130℃~-60℃之间某一温度,深冷50~120分钟,深冷过程使骨刀组织中的马氏体由于晶格收缩而析出大量细小而又弥散分布的亚温定的碳氮化物,同时又由于部分奥氏体在深冷过程中转变为马氏体,使得深冷后的骨刀硬度显著提高至55~62HRC。深冷结束后,取出骨刀静置于空气中回温至室温。
参见图2,在深冷处理过程后,再将骨刀装入回火炉,在150~200℃之间某一温度回火两次,每次回火时间不低于2小时,每次骨刀回火结束,出炉空冷。回火过程中,骨刀内部组织中的马氏体发生回火软化而引起骨刀硬度下降,同时回火过程中马氏体内部由于碳氮化物的继续析出而引起骨刀硬度的提高,因此骨刀回火后的硬度保持在55~62HRC之间。最后骨刀的组织为马氏体+体积百分数为5~25%的残余奥氏体+弥散分布的碳氮化物。
图4为传统骨刀与上述实施例骨刀材料的显微组织示意图。其中图4(1)为传统马氏体不锈钢,其基体上分布有大块碳化物。其中图4(2)为上述实施例经过深冷处理的新型含氮马氏体不锈钢的显微组织示意图,与其中图4(1)相比,上述实施例采用深冷处理促进残余奥氏体向马氏体转变,促进碳化物和氮化物弥散析出,从而使骨刀硬度增加,同时其含有适量残余奥氏体,使骨刀韧性提高。
图5为上述实施例下颌骨整形骨刀与传统骨刀的硬度和韧性性能比较,传统骨刀的硬度和韧性较好,但韧性的离散度较大;而新型骨刀的硬度在传统骨刀的基础上有了进一步提高,可达55~62HRC,且韧性的离散度较低。上述实施例采用新型马氏体不锈钢材料,在刀具热处理工艺中增加深冷处理,促进残余奥氏体的转变和碳、氮化合物的弥散析出,细化组织,制定适合下颌骨整形骨刀的最佳热处理工艺,在提高整形骨刀硬度的同时保持其所需的韧性,使其在手术中不易卷刃,将骨刀的有效使用次数增长7-8倍,大大提高手术安全性和可靠性。
本发明上述实施例医用整形骨刀的选材、制作方法适用于下颌骨宽大处切除的整形骨刀,具有较高的硬度和强韧性,在手术中不易发生卷刃,大大提高骨刀使用寿命,保障手术的安全性和可靠性。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明,但本发明不限于上述实施例,还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化,凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化,均应为等效的置换方式,只要符合本发明的发明目的,只要不背离本发明用于下颌骨整形手术的医用骨刀及其制备方法的技术原理和发明构思,都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于下颌骨整形手术的医用骨刀,其特征在于,采用含氮马氏体不锈钢材料制成,含氮马氏体不锈钢材料主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述用于下颌骨整形手术的医用骨刀,其特征在于:含氮马氏体不锈钢材料主要化学成分按照质量百分比为:C:0.40~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1或2所述用于下颌骨整形手术的医用骨刀,其特征在于:含氮马氏体不锈钢材料的微观组织为马氏体基体+弥散分布的碳化物、氮化物+残余奥氏体,其中残余奥氏体的体积百分数为5~25%。
4.一种医用整形骨刀的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.采用含氮马氏体不锈钢材料作为加工材料,含氮马氏体不锈钢材料的主要化学成分按照质量百分比为:C:0.20~0.55%;Cr:12~20%;Si:0.2~0.8%;Mn:0.5~1.5%;Ni:0.3~1.0%;Mo:0.5~1.5%;N:0.2~0.5%;其余为Fe和少量不可避免的杂质元素;
b.通过切割、磨削、清洗的加工工序将所述步骤a中采用的含氮马氏体不锈钢材料加工成设定型号并具有设定尺寸规格的医用整形骨刀毛坯,并留有设定的加工余量;
c.将在所述步骤b中制备的骨刀毛坯加热至1000-1050℃之间保温30~60分钟进行奥氏体化热处理,在奥氏体化热处理后,再快速冷却至室温,完成骨刀毛坯的初步热处理过程;
d.将在所述步骤c中经过初步热处理后的骨刀毛坯置于-130℃~-60℃进行深冷处理50~120分钟,深冷结束后,将骨刀毛坯回温至室温,完成骨刀毛坯的第二步热处理过程;
e.奖在所述步骤d中经过第二步热处理后的骨刀毛坯在150~200℃回火两次,每次的回火时间不少于2小时,在回火工艺结束后,将骨刀毛坯空冷至室温,完成骨刀毛坯的主要热处理过程;
f.采用机械加工方法,对经过所述步骤e中完成骨刀毛坯的主要热处理过程的骨刀毛坯进行表面磨削加工处理至最终成品骨刀尺寸,即得到医用整形骨刀。
5.根据权利要求4所述医用整形骨刀的制备方法,其特征在于:在所述步骤a中,采用厚度为2~5mm的含氮马氏体不锈钢材料钢板作为加工材料,在所述步骤b中进行加工。
6.根据权利要求4所述医用整形骨刀的制备方法,其特征在于:在所述步骤c中对骨刀毛坯进行初步热处理时,采用高压气体冷却介质的冷却方法或者矿物油淬火方法对骨刀毛坯进行淬火处理,使经过奥氏体化热处理后骨刀毛坯快速冷却至室温。
7.根据权利要求4所述医用整形骨刀的制备方法,其特征在于:在所述步骤e中对骨刀毛坯进行回火工艺热处理工艺时,每次骨刀毛坯回火结束后,皆进行出炉空冷。
8.根据权利要求4~7中任意一项所述医用整形骨刀的制作方法,其特征在于:在所述步骤d中对骨刀毛坯进行深冷处理60~120分钟。
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