SU1744148A1 - Способ обработки медицинского инструмента из титановых сплавов - Google Patents

Abstract

Использование: способ позвол ет про- ьодить комбинированную обработку инструмента нитрооксидированием и ионно- плазменным напылением нитрида титана. Сущность изобретени : способ включает механическую обработку, вакуумную закалку , старение в две стадии, сначала зонное старение хвостовой части инструмента в течение 1,5-3 мин с одновременным нитрооксидированием в растворе электролита, дополнительно содержащем 1,5-3 мас.% экстрола, затем объемное старение с одновременным ионно-плазменным напылением нитрида титана при температурах на 30-50°С выше общеприн тых в течение 35- 40 мин, после чего провод т охлаждение до 250-270°С со скоростью 20-40°С/мин. 2 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к химико-термической обработке изделий из титановых сплавов, концевого стоматологического инструмента, и может быть использовано также в инструментальной промышленности, в приборостроении.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационных свойств, износостойкости и коррозионной стойкости.

Одновременно снижаетс  деформаци , энергозатраты на химико-термическую обработку , получаютс  оптимальной чистоты поверхности при минимальной трудоемкости .

Способ включает старение в две стадии, сначала зонное старение хвостовой части инструмента в течение 1,5-3 мин с одновременным нитрооксидированием в растворе электролита, дополнительно содержащем экстрол, затем объемное старение с одновременным ионно-плазменным напылением нитрида титана при температурах на 30-50°С выше общеприн тых в течение 35- 40 мин, после чего охлаждение провод т со скоростью 20-40°С/мин до 250-270°С.

Сущность превращений, протекающих в процессе осуществлени  разработанного режима, в следующем:

- зонное старение в течение 1,5-3 мин в электролите, дополнительно содержащем экстрол, позвол ет получить шероховатый нитрооксидный слой на поверхности хвостовой части инструмента, исключить деформацию . В результате сочетаетс  высока  износостойкость, прочность и удобvj

N

Ј

оо

тво при удержании инструмента при рабое;

-ионно-плазменное напыление и старение в течение 30-40 мин при температурах на 30-50°С выше общеприн тых

позвол ет ускорить объемное старение, создать износостойкий слой на рабочей части, улучшить коррозионную стойкость поверхностей;

-охлаждение до 250-270°С со скоростью 20-40°С/мин позвол ет исключить ко- робление вследствие термических и структурных напр жений, увеличить прочность соединени  нитридного сло  с основой .

Пример 1. Шпатели дл  стоматологии и зубопротезировани  изготовл ли из сплава ВТ-23 толщина рабочей части 0,3-0,5 мм, диаметр ручки 5 мм, длина 110 мм.

Изготовленные по геометрии с чистотой поверхности не хуже Ra - 0,32, шпатели закаливали в вакууме мм рт.ст. с охлаждением в аргоне, затем после закалки от800°С хвостовик нагревали в электролите, содержавшем 10 мас.% гидроокиси аммони , 12 мае, % азотнокислого аммони , 3 мае. % зкс- трола, 85 мас.% воды. Температура нагрева 570°С или на 50°С выше прин той, выдержка 2 мин, контроль температуры по напр жению на аноде 220-240 В, току 4-4,5 А. При этом разр дами под слоем жидкости чистота поверхности снижалась до Ra 2,5, что обеспечивало хорошую шероховатость хвостовой части.

Последующее старение с одновременным напылением нитрида титана вели в вакууме 10 мм рт.ст. при 570°С в течение 30 мин с охлаждением 40°С/мин до 270°С.

В результате обработки получен инструмент с повышенными эксплуатационными свойствами: износостойкостью более 4270 ч без деформации, коррозионностой- кий и удобный в работе. В сравнении с известным способом снизилась деформаци , упростилс  процесс, трудоемкость старени  сократилась в 2,4 раза.

В табл.1 приведены сравнительные свойства инструмента при обработке по предложенному и известному способам.

Пример 2. Штихели медицинские с односторонней заточкой и боры зубные изготовл ли из титанового сплава ВТ-14 и обрабатывали ло предложенному способу,

Вначале изготовлени  проводили механическую обработку и доводку режущей части и крепежной части по геометрии, а затем закаливали инструмент в вакууме по

стандартным режимам. Старение проводили ступенчато, хвостовик обрабатывали на установке УХТО-5М в течение 3,0 мин в электролите с введением дополнительно 1,5

мас.% экстрола. Электролит содержал 12 мас.% азотнокислого аммони , 7 мас.% мо- ноэтаноламина, остальное вода. Обьемное старение-проводили в течение 40 мин с напылением нитрида титана на режущую

0 часть, прошедшую чистовую алмазную доводку . При этом проводили охлаждение до 270°С со скоростью 25°С/с. а температура старени  была на 50°С выше стандартной на материал и составл ла на обеих стади х

5 610°С.

Обработка позволила повысить прочность при ударных нагрузках и износостойкость стоматологических штихелей в 2,7-3 раза, исключено хрупкое разрушение, де0 формацию при упрочн ющей обработке. Трудоемкость изготовлени  и обработки сократилась в 2,8 раза, коррозионна  стойкость во влажной атмосфере весьма высока  (98% влажности соответствовало 2

5 баллам).

В табл.2 приведены известные и предложенные температурные интервалы старени  высокопрочных титановых сплавов, а также эффективность их использовани  при

0 изготовлении концевого медицинского инструмента .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ обработки медицинского инст5 румента из титановых сплавов, преимущественно концевого стоматологического, включающий механическую обработку, вакуумную закалку и старение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплу0 атэционных свойств, износо- и коррозион- ностойкости, шероховатости при минимальной трудоемкости, снижени  деформаций и энергозатрат, старение провод т в две стадии, сначала осуществл ют

   5 зонное старение хвостовой части инструмента в течение 1,5-3 мин с одновременным нитрооксидированием в растворе электролита , дополнительно содержащем экстрол в количестве 1,5-3 мае. %, при электролитном

   0 анодном нагреве, затем объемное старение в течение 35-40 мин, совмеща  его с ионно- плазменным напылением нитрида титана на рабочую часть инструмента, причем старение с одновременным напылением про5 вод т при температурах на 30-50°С выше общеприн тых, после чего провод т со скоростью 20-40 град/мин.

   на установке УХТО-5 с введением I мае. экстрола. при ручном приготовлении суперцемента стоматологического

   Суммарна  стоимость на зонное и объемное старение, числитель - известный способ, знаменатель - предложенный. хх Хвостова  часть, R мкм,

   Таблица 2