Сплавы кобальт-хром Co Cr в медицине

Co Cr

В таблице обобщены области применения кобальт-хромовых сплавов Co Cr

 

ASTM Сплавы (мас %) Торговое наименование Применение
F 75-12

Co-28Cr-6Mo

Vitallium (Howmedica, Inc) Стержень, шарик и чашечка искусственных суставов,

крепежные винты, костные пластины

Haynes-Stellite 21(HS21) (Cabot Corp.)
Protasul-2 (Sulzer AG)
Zimaloy (Zimmer Inc.)
F 799-11 BioDur CCM Plus Alloy (Carpenter Technology Corp.) Замена суставов (тазобедренных, коленных, плечевых), фиксирующие устройства
F 1537-11
F 90-09

Co-20Cr-15W-10Ni

Haynes-Stellite 25 (HS25) (Cabot Corp.) Фиксирующие провода, сосудистые стенты, клапаны для сердца
F 1091-12 L-605 (Carpenter Technology Corp.)
F 562-13

Co-35Ni-20Cr-10Mo

MP35N (SPS Technologies, Inc.) Подводящие провода, пружины
F 688-10 Biophase (Richards Medical Co.)
F 961-08 Protasul-10 (Sulzer AG) Зонды, катетеры, ортопедические тросы, сердечно-сосудистые стенты
F 1058-08 40Co-20Cr-16Fe-15Ni-7Mo Elgiloy (Elgiloy Ltd.) Дугообразные провода, пружины, подводящие провода,

хирургические зажимы, баллонные расширяемые стенты (отожженные), саморасширяющиеся стенты (состаренные)

Phynox (ArcelorMittal Stainless & Nickel Alloys)
Conichrome (Carpenter Technology Corp.)

Наиболее широкое применение в качестве биоматериалов получили следующие кобальт-хромовые сплавы:

 Co-28Cr-6Mo, литейный сплав, ASTM F75

Co-28Cr-6Mo, термодинамически обработанный сплав, ASTM F799

Co-20Cr-15W-10Ni, кованый сплав, ASTM F90

Co-35Ni-20Cr-10Mo, кованый сплав, ASTM F562

   Сплав ASTM F75 представляет собой литейный сплав Co-28Cr-6Mo. Главным свойством этого сплава является его превосходная коррозионная стойкость даже в хлоридных средах, что связано с его объемным составом (т.е. содержанием хрома) и поверхностным оксидом. Когда F75 отливают в форму методом литья по выплавляемым моделям (например, методом “потерянного воска”), сплав сначала расплавляют при температуре 1350-1450°C, затем заливают или формуют под давлением в керамические формы желаемой конфигурации (например, бедренные стержни для искусственных бедер, оральные имплантаты, частичные мостовидные протезы).

   Сплав ASTM F799 известен как термообработанный литой сплав Co-28Cr-6Mo, поскольку он аналогичен по составу сплаву F75, но после литья его обрабатывают горячей ковкой при температуре около 800°C в несколько этапов. В большинстве случаев высокая температура используется на ранней стадии ковки, чтобы обеспечить значительную текучесть (т.е. увеличение деформируемости); позже, на заключительных стадиях, используется низкая температура для стимулирования холодной обработки, то есть упрочнения. Следовательно, окончательная форма устройства может быть достигнута с пределом текучести и растягивающим напряжением в два раза выше, чем у литого сплава F75.

   Сплав ASTM F90 представляет собой кованый сплав Co-20Cr-15W-10Ni. Соответствующий уровень содержания Ni и W в сплаве позволяет улучшить обрабатываемость и производственные характеристики. В частности, в отожженном состоянии его свойства соответствуют свойствам сплава F75, тогда как при 44%-ной холодной обработке предел текучести, усталостное и растягивающее напряжения в два раза выше, чем у сплава F75. В последнем случае важно соблюдать осторожность при достижении однородных свойств по всей толщине детали, в противном случае она будет подвержена неожиданным поломкам.

   Сплав ASTM F562 представляет собой кованый сплав Co-35Ni-20Cr-10Mo. Этот сплав обладает наиболее эффективным сочетанием прочности, пластичности и коррозионной стойкости. Его превосходная прочность в основном, обусловлена разнообразием методов, таких как холодная обработка, используемых при его обработке. В частности, выдержанный ASTM F562 имеет предел прочности при растяжении 1795 МПа, что является самым высоким показателем среди металлов, используемых для биомедицинских применений, сохраняя пластичность около 8%.

   В настоящее время только два сплава широко используются при изготовлении имплантатов: литой сплав Co-28Cr-6Mo (ASTM F75) и кованый сплав Co-35Ni-20Cr-10Mo (ASTM F562).

Литейный сплав Co-28Cr-6Mo уже много десятилетий используется в стоматологии и, относительно недавно, при изготовлении искусственных суставов.

Кованый сплав Co-35Ni-20Cr-10Mo используется для изготовления устройств постоянной фиксации и компонентов для замены суставов благодаря сочетанию долговременной коррозионной стойкости и прочности. Например, стержней протезов для сильно нагруженных суставов, таких как коленный и тазобедренный.

Кроме того, сплавы Co Cr используются для изготовления корпуса механических сердечных клапанов, как в моделях с наклонным диском, так и в моделях с двумя створками.

ООО «СибРесурс» является надежным поставщиком тугоплавких металлов. Мы предоставляем клиентам высококачественную продукцию из таких металлов и их сплавов как вольфрам, молибден, тантал, титан, никель и рений.  Это помогает удовлетворять научно-исследовательские и производственные потребности наших клиентов по конкурентной цене.

Мы уверены, что ООО «СибРесурс» станет вашим основным поставщиком продукции из тугоплавких металлов и их сплавов и надежным деловым партнером.

*Материал подготовлен по данным зарубежных источников