Металеві матеріали

Для виготовлення виробів медичного призначення використовують різні метали та їх сплави. Чисті метали тут трапляються рідко (крім благородних), тому що за своїми властивостями вони не завжди відповідають основним вимогам, пропонованим для виготовлення металевих виробів (мають недостатню тривкість, стійкість до корозії й т.п.). Сплавом називається речовина, яка утворюється при поєднанні двох або кількох металів і що набуває нових якостей, не властивих жодному з компонентів. Компоненти, що входять до сплаву, у розплавленому стані взаємно розчиняються й утворюють однорідну масу. Метали та їх сплави можна розділити на дві великі групи: чорні та кольорові.

4.4. ЧОРНІ МЕТАЛИ ТА ЇХ СПЛАВИ

Широко використовуються сплави заліза з вуглецем — чавун і сталь.

Чавуни — сплави заліза з вуглецем, що містять понад 2 % вуглецю та інші елементи (сірку, фосфор, кремній, марганець). Одержують їх виплавленням із залізних руд у доменних печах. За призначенням чавуни класифікують на:

— передільні (білі) — призначені для переплавлення на сталь; мають підвищену твердість і ламкість, погано обробляються і відливаються, тому що недостатньо текучі в рідкому стані;

Глава 4

— ливарні (сірі) — мають добрі ливарні якості — теку
чість і малу усадку, легко обробляються різанням, добре чи
нять опір зносу (з них виготовляють основи столів, крісел,
хрестовин, стойок тощо);

— високостійкі (модифіковані) — для виготовлення де
талей, що піддаються значним навантаженням;

— ковкі — їх одержують відпалюванням білого чавуну;
мають підвищену пластичність, хороші механічні властиво
сті й високу корозійну стійкість;

— леговані — містять добавки кольорових металів, за
стосовуються для виробництва легованих сталей.

Для медичного устаткування підходять чавуни із вмістом вуглецю в межах 2,6—2,9 %.

Сталі — сплави заліза з вуглецем (до 2 % вуглецю), що мають у порівнянні з чавунами більшу міцність, пластичність і меншу твердість.

За хімічним складом сталі поділяються на вуглецеві й леговані.

Вуглецеві сталі називають так за основним елементом — вуглецем, вміст якого у цих сталях не перевищує 1,35 %. Із збільшенням відсотка вуглецю зростають їх міцність, твердість, пружність і знижуються пластичність, відносне подовшання й ударна грузькість.

За призначенням сталі бувають конструкційні та інструментальні.

Конструкційні вуглецеві сталі містять вуглець у невеликій кількості (0,06—0,5 %), внаслідок чого набувають пластичності, добре обробляються литтям, тиском, різанням; придатні для виготовлення виробів складної форми.

Конструкційні сталі марки 15, ЗО, 45, що містять 0,15; 0,30 і 0,45 % вуглецю, використовують для виготовлення ручок інструментів, деталей приладів і апаратів. Із сталі 45 виготовляють деякі зуботехнічні інструменти.

Інструментальні вуглецеві сталі завдяки більш високому вмістові вуглецю (0,65—1,35 %) і зниженому вмісту сірки та фосфору мають значну твердість, зносостійкість, а також міцність і пластичність. Тому вироби з інструментальної сталі не крихкі і не деформуються при експлуатації.

Відповідно до Держстандарту ці сталі виготовляють якісними (марки В7, В8... ВІЗ) і високоякісними (марки В7А, В8А... ВІЗА), останні містять менше сірки та фосфору.

Металеві м атеріали, придатні для виготовлення медичних виробів 45

Марки розшифровуються так:

В — вуглецева, А — високоякісна сталь, цифри вказують на середній вміст вуглецю в десятих частках відсотка.

Вуглецеві інструментальні сталі В10А, В12А йдуть на виготовлення різальних інструментів (скальпелів, ножів), В7А — для пружних інструментів.

Леговані сталі — крім вуглецю, містять один або кілька легуючих елементів, що додаються спеціально (хром, нікель, вольфрам, ванадій, титан, молібден, марганець та ін.)

Інструментальні леговані сталі потрібні для виготовлення свердлильних, різальних, вимірювальних та інших інструментів, яким притаманні підвищена твердість і зносостійкість (зубні бори, фрези та ін.).

Для виготовлення медичних інструментів застосовують такі інструментальні леговані сталі: сталь 9X18 (0,9 % вуглецю і 18 % хрому) — для виготовлення різальних інструментів, які застосовують у нейрохірургії та офтальмології; сталь ЕІ-515 (1 % вуглецю, 13 % хрому, 1,6 % молібдену); сталь ХВ4 (4 % вольфраму) й ін.

Корозієстійкі (що не іржавіють) леговані сталі стійкі до дії кислот, солей, якими стерилізують речовини, мають гарний зовнішній вигляд.

Відповідно до Держстандарту для медичних інструментів застосовують хромисті нержавіючі сталі марки 12X13, 20X13, 30X13 і 40X13. Перша цифра вказує на середній вміст вуглецю в сотих частках відсотка, X — хром, 13 — відсотковий вміст хрому.

Сталь марки 20X13 застосовується для виготовлення пінцетів, гачків, елеваторів, осей штифтів замкових з'єднань, ножиць, щипців-кусачок.

Сталь марки 30X13 має пружні властивості. З неї виготовляють пружні інструменти (затискачі, пінцети, голкотримачі й т. п.).

Сталь марки 40X13 має підвищену твердість. З неї виготовляють ножиці, долота, распатори, щипці-кусачки й т. п.

Хромисті сталі поступаються механічними і корозійними властивостями хромонікелевим сталям марок 08Х18Н9, 12Х18Н10Т, 17Х18Н10Т.

Перша цифра позначає вміст вуглецю в сотих частках відсотка, друга — вміст хрому у відсотках, третя — нікелю у відсотках. Літера Т вказує на вміст титану (1 %).

Глава 4

Із хромонікелевих сталей виготовляють стерилізатори, відтискні інструменти, зубні коронки.

Маркування легованих сталей. Для маркування легованих сталей існує буквено-цифрова система. За цією системою легуючі елементи, що містяться в сталі, позначаються початковими буквами алфавіту. Наприклад, X — хром, Н — нікель, Т — титан, Ко — кобальт, за винятком деяких умовно прийнятих скорочень: Г — марганець, С — кремній, Ф — ванадій, Ю — алюміній.

Кількісний вміст легуючих елементів та вуглецю позначають цифрами. Перші дві цифри в маркіровці легованої сталі означають кількість вуглецю, що міститься в сталі, із точністю до сотих відсотка.

Вміст вуглецю, менший за 0,15 %, у маркіровці не вказують. Цифри, що стоять за буквою легуючого елемента, означають кількісний вміст цього елемента у відсотках. Цифру не ставлять у тих випадках, коли кількісний вміст елемента менший за 1,5 %. Наприклад, сталь марки 2X18Н9 містить 0,20 % вуглецю, 18 % хрому і 9 % нікелю.

Маркіровка високоякісних сталей закінчується літерою А, наприклад, 35Х1НЗМА — це високоякісна легована сталь, що містить 0,35 % вуглецю, 1 % хрому, 3 % нікелю і близько 1 % молібдену.

Дата добавления: 2015-04-30