生(sheng)物醫學材料(liao)(biomedical material)指的(de)是一類具有(you)特殊性(xing)能、特種功能,用于人工(gong)器官(guan)、外科修(xiu)復、理療康復、診斷、治(zhi)療疾患,而對人體組織不會產生(sheng)不良影響(xiang)的(de)材料(liao)。


 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。


 我國(guo)在1984年(nian)即制定了外(wai)科植入用不銹鋼的(de)國(guo)家標(biao)準,1994年(nian)經過(guo)修(xiu)改,2003年(nian)又重新修(xiu)改為(wei)GB 4234-2003《外(wai)科植入物用不銹鋼》。該標(biao)準列入了兩個鋼號,其(qi)化學成分見表9.79。


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 表(biao)(biao)9.79中(zhong)所列(lie)鋼(gang)(gang)號(hao)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)棒的(de)(de)(de)力學(xue)性能應符合表(biao)(biao)9.80的(de)(de)(de)規(gui)定,這(zhe)些牌號(hao)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)絲、鋼(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)帶的(de)(de)(de)力學(xue)性能規(gui)定見GB 4234-2003《外科植入物用不銹鋼(gang)(gang)》。


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2017年我國(guo)制(zhi)定了(le)GB 4234-2017《外科植(zhi)入物金(jin)屬(shu)(shu)材料》,該標準力求與(yu)國(guo)際(ji)標準保持一(yi)致。該標準預(yu)計(ji)分(fen)(fen)為(wei)14個部分(fen)(fen),其(qi)(qi)中第1部分(fen)(fen)為(wei)鍛造不銹(xiu)鋼,第9部分(fen)(fen)為(wei)鍛造高氮不銹(xiu)鋼,其(qi)(qi)余為(wei)其(qi)(qi)他(ta)類金(jin)屬(shu)(shu)材料。目前只發布了(le)GB 4234.1-2017《外科植(zhi)入物 金(jin)屬(shu)(shu)材料第1部分(fen)(fen):鍛造不銹(xiu)鋼》,代(dai)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、板材和帶材的(de)力(li)學性能應符合表9.81的(de)規(gui)定。


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 不(bu)銹鋼(gang)中的(de)鉻可形成鈍化膜(mo)改善鋼(gang)的(de)抗腐(fu)蝕能(neng)(neng)力,鎳起(qi)到穩定奧氏體(ti)組織的(de)作用(yong),降低Si、Mn等雜質元(yuan)素(su)和非(fei)金屬夾(jia)雜物,可進一步提高鋼(gang)的(de)抗腐(fu)蝕能(neng)(neng)力。


 材料的(de)(de)制造和(he)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)也在比較(jiao)(jiao)寬的(de)(de)范(fan)圍內(nei)影響材料的(de)(de)力(li)學性能和(he)耐(nai)蝕性能。對于低純(chun)(chun)度(du)醫(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang),一般采(cai)用(yong)(yong)真(zhen)空或非真(zhen)空熔煉(lian)工(gong)(gong)藝(yi)生產,而高(gao)純(chun)(chun)度(du)的(de)(de)醫(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)采(cai)用(yong)(yong)雙真(zhen)空冶(ye)煉(lian)工(gong)(gong)藝(yi)力(li)求(qiu)鋼(gang)的(de)(de)高(gao)純(chun)(chun)凈。臨床應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)多的(de)(de)是高(gao)純(chun)(chun)度(du)醫(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)。冷加工(gong)(gong)后(hou)采(cai)用(yong)(yong)機(ji)械(xie)拋(pao)光或電解拋(pao)光可提高(gao)器(qi)件表面(mian)光潔(jie)度(du),可增(zeng)加植入器(qi)件的(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。醫(yi)用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼(gang)在骨外科和(he)齒科中應(ying)用(yong)(yong)較(jiao)(jiao)廣(guang)泛,在其他方面(mian)也有不少應(ying)用(yong)(yong)。


 醫(yi)用不(bu)銹鋼(gang)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相容性與其(qi)(qi)在(zai)肌(ji)體(ti)內(nei)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)行(xing)為及(ji)其(qi)(qi)所造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)物(wu)(wu)所引起(qi)的(de)組織(zhi)反應(ying)有(you)關(guan)。其(qi)(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)行(xing)為涉及(ji)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、點(dian)蝕(shi)(shi)、縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、磨(mo)蝕(shi)(shi)和(he)疲(pi)勞腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。常(chang)(chang)見的(de)是(shi)點(dian)蝕(shi)(shi)是(shi)由(you)于鉬含量(liang)不(bu)足及(ji)外力(li)(li)擦(ca)傷、劃傷所致。縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、磨(mo)蝕(shi)(shi)也是(shi)常(chang)(chang)見的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),常(chang)(chang)因設計不(bu)合理導致應(ying)力(li)(li)及(ji)磨(mo)損。由(you)于腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)會造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)金屬離子(zi)或(huo)其(qi)(qi)他(ta)化合物(wu)(wu)進入周圍(wei)組織(zhi)和(he)整個肌(ji)體(ti),引起(qi)某些不(bu)良組織(zhi)學反應(ying),在(zai)多數情況下,人體(ti)只能容忍微量(liang)濃度(du)的(de)金屬腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)物(wu)(wu)存在(zai)。醫(yi)用不(bu)銹鋼(gang)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)其(qi)(qi)長(chang)期植入的(de)穩(wen)定性差(cha),其(qi)(qi)密度(du)和(he)彈性模量(liang)與人體(ti)硬組織(zhi)相距較大,導致力(li)(li)學相容性差(cha),本身無生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)活性,難以(yi)和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)組織(zhi)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)牢固的(de)結合,溶出的(de)鎳離子(zi)有(you)可(ke)能誘發腫瘤的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)。上(shang)述(shu)原(yuan)因造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)醫(yi)用不(bu)銹鋼(gang)應(ying)用比例呈(cheng)下降(jiang)趨勢。