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Support |
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| 生物医疗合金CCM（钴铬钼） | | Date:2009-12-23 |
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化学成份：
碳 |
≤0.10 |
% |
锰 |
≤1.0 |
% |
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硅 |
≤1.0 |
% |
铬 |
26.0- 30.0 |
% |
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镍 |
≤1.00 |
% |
钼 |
5.0- 7.0 |
% |
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钴 |
余量 |
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氮 |
≤0.25 |
% |
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铁 |
≤0.75 |
% |
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材料描述 |
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BioDur CCM合金是一种无磁的钴-铬-钼合金，具有强度高，耐腐蚀性和抗磨损性强的特点。这是一种高氮低碳合金，是ASTM F75铸造合金的锻造版本，也符合ASTM F799, ASTM F1537， ISO 5832-4，5832-12的标准。 BioDur CCM合金由真空感应熔炼(VIM)开始，然后再做电渣重熔 (ESR)。 成品的供货状态为退火，热作或温作。 |
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用途 |
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BioDur CCM合金已经被用在外科植入工业中，通过车削或锻造，用来制造人工关节，骨折固定装置如整个髋关节，膝关节和肩关节。 |
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抗腐蚀性
重要提醒:以下5个水平的等级评定的目的仅为相互比较而已。建议使用的腐蚀测试；影响抗腐蚀性的因素包括温度，浓度，酸碱度，杂质，透气性，速度，裂缝，存放情况，金属状态，应力，表面状态和异金属联系等。 |
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硝酸 |
优 |
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硫酸 |
良 |
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磷酸 |
良 |
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醋酸 |
优 |
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氢氧化钠 |
中 |
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盐水喷雾 |
优 |
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海水 |
良 |
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湿气 |
优 |
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平均比热 |
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210 °F |
0.1130 |
Btu/lb/°F |
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570 °F |
0.1260 |
Btu/lb/°F |
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1100 °F |
0.1420 |
Btu/lb/°F |
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1700 °F |
0.1580 |
Btu/lb/°F |
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1800 °F |
0.1590 |
Btu/lb/°F |
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2000 °F |
0.1600 |
Btu/lb/°F |
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平均热膨胀系数
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68.00 °F, 212.0 °F |
7.32 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 382.0 °F |
7.36 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 572.0 °F |
7.48 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 752.0 °F |
7.66 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 932.0 °F |
7.86 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 1112 °F |
8.04 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 1292 °F |
8.38 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 1472 °F |
8.61 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 1652 °F |
8.86 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 1832 °F |
9.13 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 2048 °F |
9.19 |
x 10-6 in/in/°F |
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68.00 °F, 2102 °F |
9.49 |
x 10-6 in/in/°F |
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热传导率 |
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73 °F |
87.82 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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212 °F |
100.8 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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572 °F |
131.4 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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1110 °F |
178.8 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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1650 °F |
211.5 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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1830 °F |
221.6 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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2010 °F |
226.9 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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2150 °F |
246.8 |
BTU-in/hr/ft²/°F |
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热处理
退火 |
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BioDur CCM合金典型的退火方式是在2000 to 2050°F (1093 to 1121°C)中加热1-2小时，然后水淬。退火温度越低，晶粒度越细，但硬度会相对提高。 |
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固溶退火温度对BioDur CCM合金硬度的影响（1小时，空冷）：
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加工性能
热加工性能的Gleeble测试 |
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Gleeble测试是技术公司用来测试材料热加工性能的一种方法。加热Gleeble 数据显示在一个特定的应变率下，一种合金可以作热加工的温度范围，以及使其延展性降到零（热缩性）的温度。
在加热曲线上对应最高延展性的的温度可视为这种材料加热温度。利用这个温度生成了Gleeble制冷曲线。 这个曲线显示了温度对断面收缩作用的相关延展性。断面收缩率40-50%的是合格，50-60%是良好，60-70%是优秀，70%以上优异。
退火与非退火的BioDur CCM合金的加热Gleeble测试结果可在以下的“On-Heating Gleeble Curves”中查到。延展性的峰值出现在2100°F (1149°C)。此材料在2200°F(1204°C)展现了优异的热加工性能，在2300°F (1260°C)则为优秀。
非退火的BioDur CCM 合金比退火的拥有更好的延展性 (可成形性)，因为其晶粒度更小，因此建议用作锻造，请见以下的"On-Cooling Gleeble Curves" 。
在这种较高的温度下，必须采取适当的预防措施来确保准确的熔炉温度以防止热缩的产生。这种材料在 2000°F (1093°C) 以下会迅速变硬，在1800°F(982°C) 以下会变形，这将导致表面裂纹的产生。
为了获得设计要求的成品的机械性能和一致性，加工商同时要求具有足够的热机械加工技术。
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流动应力Gleeble测试 |
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以下的 "流程压迫力曲线" 举例说明流动应力如何与锻造温度相关。图中的曲线由两个不同的区域组成：加工硬化—曲线升至最大值部份, 和动态再结晶—曲线下降部份。BioDur CCM合金在张力0.40时流动应力最大。
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冷作 |
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加工过程中的热/冷作或只有冷作都可以使BioDur CCM达到高水平强度。但即使小量的冷作也会导致延展性的显著下降。 |
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机械性能 |
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因为BioDur CCM 合金具有极高的加工硬化率，低导热率，金相组织中存在硬碳化物颗粒和金属间化合物，此材料不管在哪个热处理状态下都不易加工。刀具的形状，硬度和适当的机器动力都是极为重要的因素。 以下“机械加工表”说明了BioDur CCM 合金典型的进料和速度。
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典型的机械性能
室温下CCM合金的典型机械性能
硬度与抗拉强度对应
适用标准
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注意：此材料符合以下标准，也可以符合其他一般标准或客户自行制定的特殊标准。 |
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· ASTM F1537 |
· ASTM F75 |
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· ASTM F799 |
· ISO 5832-12 |
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· ISO 5832-4 |
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供货形状
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· 圆棒 |
· 线材 |
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· 坯料 |
· 盘圆 |
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注：BioDur是Carpenter Technology Inc.注册商标 | [1] |
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