Ocelové slitiny

Video: GTA: Vice City - průchod # 25 - ocelová kola

Ocel jako standardní materiál pro výrobu implantátů byly aktivně používány v medicíně od roku 1920., Po zavedení kobaltu a chromu jako legující přísady.

Jako třída, implantabilní materiály, legované oceli Ty ukázaly, vysokou odolnost proti korozi a uspokojivé biokompatibilitu. Ocel se týká prvních implantátů generace jsou široce používány v traumatologii a ortopedii.

Vzhledem k tomu, chirurgie implantovat tyto ocelové slitiny povolena:

Video: Japonský kovaná litá kola WORK 2015 New Příjezd PV

• deformovatelný z nerezové oceli (MS 5832 / 1-87);
• deformovatelný z nerezové oceli s vysokým obsahem dusíku (ICP 5832 / 9-90);
• Jakost oceli 30XI3, 40XI3, 12H18NIOT;

Podle chemického složení oceli, se dělí na uhlík a slitiny. Podle kvalitativního složení - oceli běžné jakosti, vysoce kvalitní, vysoce kvalitní a vysoce kvalitní. Stupněm legovacích ocelí se dělí na nízko legované (obsah legujících prvků až 2,5%), srednelegirovannoj (2,5 až 10%) a vysokou (10-50%).

Pro výrobu chirurgických implantátů se používají pouze vysoce legované oceli a odolné proti korozi, tepelně odolné a tepelně odolné slitiny (GOST 5632-72, který byl navržen v souladu s mezinárodními požadavky a mezinárodní normy ISO 683 / XIII-85, ISO 683 / XV-76, ISO 683 / XVI-76, ISO 4955-83, ISO TC150 5832/1).

V vysokolegované oceli obsahu Fe ne více než 45%, a celkový hmotnostní podíl legujících prvků je menší než 10% (vzhledem k horní hranici) v hmotnostním podílem jednoho z prvků alespoň 8% (dolní mez) (meruňky, 1972).

Pro zdravotnické prostředky implantovány do těla, je ve většině případů použití martenzitické oceli a austeniticko.

Některé mechanické vlastnosti kovů a jiných biomateriálů při teplotě místnosti (Cook, 1986)

V medicíně, podle prostředí pro implantabilních materiálů vyplývá, jejich promytím tělních tekutin (krev, plazma, sérum, lymfatické, sliny, moč, žluč, žaludeční šťávy, exudáty), stejně jako v blízkosti tkáně a orgány. V důsledku akčních kovů životního prostředí, kterých se korozní produkty (rez). Tak mechanické a biologické vlastnosti kovu prudce zhoršuje, někdy dokonce v nepřítomnosti externě viditelné změny.

Jak již bylo uvedeno výše, význačný korozi působením proudících plynů (plyn koroze), non-elektrolyty (např., Cyklické aromatické uhlovodíky) a elektrolytem (tělesných tekutin, kyseliny, zásady, soli).

In vivo dochází s výhodou elektrochemická koroze. V tomto korozi identifikovat několik druhů. V případě, že kov je homogenní, není jednotná koroze. V nehomogenní koroze kovů je lokální charakter a vztahuje pouze na některé části kovem a jeho slitin.

Toto lokalizované koroze, podle pořadí, se dělí na místě spatřen s vředy. Ohnisek flekatý a bodové korozi jsou koncentrátorů napětí a mechanickému namáhání se může stát místem kovu zlomeniny.

Extrémně nebezpečné tzv mezikrystalové korozi šíří podél hranic zrn z kovu v důsledku poklesu jejich elektrochemický potenciál. V tomto případě se koroze rychle proniká hluboko do hranic zrn materiálu, změna k horšímu svými mechanickými vlastnostmi.

V rámci kombinovaného působení stresu a elektrolytů se mohou vyvinout stresové korozi. Variace této koroze je korozní praskání, ve kterých je kov ve tvorbě jemných trhlin procházejících objem zrn po stresových čar (Gudermon, Bokshtein 1959-, 1971- Lahtin, Leontyeva, 1980).

Zlepšení odolnosti proti korozi oceli se dosáhne, že se do ní prvky, které tvoří povrch ochranné fólie, která je pevně spojena s kovem a aby se zabránilo kontaktu s prostředím, a také zlepšuje elektrochemický potenciál oceli v korozním prostředí.

U výrobků z oceli, vyznačující se tím, rozvoj povrchové koroze v důsledku přítomnosti různých nečistot v kovu. Při použití různých režimů elektrotvarovky kovů v inertních plynů, ve vakuu možné získat slitiny, které mohou výrazně snížit obsah nežádoucích nečistot, jako je oxid, křemíku a manganu.

Nicméně přítomnost řady nežádoucích prvků, v konečném důsledku vliv na biokompatibilitu implantovatelných zařízení.

V důsledku toho se vyvíjí toxikologie, imunitních, alergických a dokonce mutagenní a karcinogenní komplikace.

Rozsah ocelových slitin v medicíně

Jakost oceli 30X13 a 40X13 používá pro výrobu chirurgický nástroj, pružiny, tyče, desky, atd. Používá se po kalení a nízkoteplotní popouštění se po zemi a leštěným povrchem, má vysokou tvrdost (50 až 60 podle Rockwella). Jakost oceli 12X18H10T, plastový, se používá pro výrobu paprsků, spon, svorek, v různých průmyslových odvětvích. To je obvykle používán v APS. Je vyráběn jako profilová kovu a plechu válcovaného za tepla. To má zvýšenou odolnost proti mezikrystalové korozi v důsledku vysoké teploty popouštění po kalení v oleji pro vytvoření dostatečně velké částice karbidu.

Specifikace některých slitin používaných v medicíně podle normy ASTM

V současné době ocel je multidimenzionální obrázky s dobrou kombinaci pevnosti, plasticity, spolu s relativně nízkými náklady. Jeho výhodou je, že relativně dobrá schopnost odolávat korozi a kompatibilitu s jinými materiály (Muller et al., 1996).

Nicméně, ocel a slitiny mají řadu nevýhod spojených především s nízká ve srovnání, např. Se skupinou kapsle kovů Ti, Ta, Nb, biokompatibilitou. Jejich součástí, toxické látky může proudit do okolních tkání, a to nejen v korozi, ale také mechanické destrukci, a to zejména v kluzných kovu s kostní tkáně a jiné povrchy. Výtěžek škodlivých látek může být zvýšena o 100 krát ve srovnání s běžným korozi. To může být příčinou metalózou, alergických a zánětlivých reakcí kolem implantátu oceli. Kromě toho, že ocel má dostatečně vysokou specifickou hmotnost, nízká tepelná vodivost, vysokou elektrickou vodivost. V tomto posledně uvedeném případě, že nelze použít pro tzv izolační osteosyntézu, protože umístěním výrobků z oceli v chlorovaném médiu (krev, lymfa, fyziologický roztok, atd.), jsou pozorovány galvanické účinky poškozují normální procesy opravy kostní tkáně. Seznam nedostatků bylo možné pokračovat, takže teď Odborníci nedoporučují používat pro výrobu ponořených implantátů.

V tomto ohledu je neustále pracuje na vývoji nových slitin a materiálů, které mají požadované vlastnosti, mezi které poukazují kobalt-chrom-molybden, titan, tantal a niob, slitiny zirkonia (Alcantara et al., 1999).


AV Karpov VP Shakhov
Externí fixační systém a regulační mechanismy optimální biomechanika

Video: Rafting na katamaránu