Способ изготовления медицинского инструмента из нагартованной нержавеющей стали

 

Сущность изобретения: предложенный способ включает механическую обработку криогенно-упрочненных за готово к, после чего проводят отпуск в течение 45-60 мин, затем осуществляют двукратную нитроцементацию в электролитной плазме при анодном нагреве в электролите, содержащем хлористый аммоний и гидроокись аммония , которую проводят сначала на рабочей части в течение 2,5-3 мин, затем на крепежной части в течение 1,5-2 мин при плотности тока 0,3-0,7 А/см и с охлаждением со скоростью 700-800°С/с. Для упрощения сборки обработку крепежной части ведут после нарезки резьбы Для улучшения полируемости отпуск проводят в вакууме. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>5 С 21 0 1/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 Ц 1 г1 L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

|с: (21) 4868622/02 (22) 18.07.90 (46) 23,10,92. Бюл. N 39 (71) Опытное конструкторское бюро "Факел" (72) А.Н.Тарасов, М,П.Прокофьев, B.Ñ.Ñèäope o и А.М,Кузин (56) Гелляр Ю.А. Инструментальные стали.—

M.: Металлургия, 1975, с. 538.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1661227, кл. С 21 D 1/78, 1989. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ НАГАРТОВАННОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ (57) Сущность изобретения: предложенный способ включает механическую обработку

Изобретение относится к металлургии, в частности к изготовлению и термической обработке мелкоразмерного насадного инс«румента из криогенно-упрочненной нержавеющей стали применительно к медицине, и может найти применение также в приборостроении и электронике, Цель — повышение вязкости, улучшение чистоты поверхности и снижение трудоемкости. Предусматривается также улучшение технологичности и полируемости инструмента.

Разработанный способ включает дополнительный отпуск после механической обработки и плазменную нитроцементацию при анодном электролитном нагреве сначала рабочей части в течение 2,5-3 мин, затем крепежной части в течение 1,5-2 мин при изменяющейся плотности тока 0,3-0,7 А/см

2 и с последующим охлаждением со скоростью 700-800 С/с. При этом обработку в. Ж „, 1770397 А1 криогенно-упрочненных заготовок, после чего проводят отпуск в течение 45-60 мин, затем осуществляют двукратную нитроцементацию в электролитной плазме при анодном нагреве в электролите, содержащем хлористый аммоний и гидроокись аммония, которую проводят сначала на рабочей части в течение 2,5-3 мин, затем на крепежной части в течение 1,5-2 мин при плотности тока 0,3-0,7 А/см и с охлаждени2 ем со скоростью 700-800 С/с. Для упрощения сборки обработку крепежной части ведут после нарезки резьбы. Для улучшения полируемости отпуск проводят в вакууме.1 табл, электролитной плазме провсдят после нарезки резьбы и отпуск проводят в вакууме.

При практическом осуществлении способа применяли нержавеющие стали

09Х18Н9-селект по ОСТ 92-932-77 и стали

09Х17Н8М2 по ТУ 92-933-88, прутки 10-14 мм упрочненные деформацией в жидком азоте при -196 С. Для вакуумного отпуска использовали вакуумные печи СГВ2.4/15М1 и СНОЛ-1,6.2,5,1/11И2, обработку в электролитной плазме вели на установке УХТО-5М ОЗАН (Молдова) в электролите, содержавшем хлористый аммоний, гидроокись аммония по 12 мас.% каждого и уксуснокислый аммоний 2,5 MBc,%, растворенные в воде.

Пример. Бойки-насадки для снятия зубных коронок диаметром 4 мм и длиной 65 мм из стали 09Х17Н8М2 изготовляли и обрабатывали по предложенному способу.

После механической обработки проводили вакуумный отпуск при 460 С в течение

1770397

50

45 мин, затем нитроцементовали инструмент в два этапа. Вначале рабочую часть нагревали в электролитной плазме при анодном напряжении 160 В и плотности тока 0,3-0,4 А/см с выдержкой 3 мин, а затем обрабатывали крепежную часть в течение 2 мин при плотности тока 0,5-0,7 А/см с ох2 лаждением со скоростью 700-800 С/с.

B результате обработки рабочая часть имела твердость HRC> = 49-52, микротвердость поверхности HQ,49 = 640-670, а крепежная часть соответственно HRC> = 42-44 единицы и Но,49 = 530-540 или в 1,2 раза выше, чем при обработке по известному стандартному способу.

Класс чистоты поверхности был в пределах P = 0,20-0,25 или на один класс выше, чем при обработке по прототипу. Одновременно в 2,1 раза сократилась трудоемкость изготовления и обработки, исключено хрупкое разрушение насадок, характерное для стандартных, Время эффективного использования бойков повысилось в 3 раза в сравнении со стандартными по ГОСТ 26634-85, коррозионная стойкость составила 1-2 балл по ГОСТ

13819-77, исключено выкрашивание покрытия по рифленой части бойков, характерного для закаленных и хромированных по стандартной технологии.

В таблице приведены сравнительные свойства концевого инструмента для стоматологии и зубопротезирования при изготовлении по предложенному и известному способам.

Таким образом предложенный способ высокотехнологичен, менее трудоемок и су5 щественно увеличивает срок службы инструмента, работающего при динамических нагрузках, Формула изобретения

Способ изготовления медицинского ин10 струмента из нагартованной нержавеющей стали, преимущественно бойков-насадок для снятия зубных коронок, включающий механическую обработку криогенно-упрочненных заготовок, нитроцементацию в

15 электролитной плазме при анодном нагреве в электролите, содержащем хлористый аммоний и гидроокись аммония, доводку и старение, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения вязкости, улучшения чистоты

20 поверхности и снижения трудоемкости, после механической обработки проводят отпуск в течение 45-60 мин нитроцементацию проводят в два этапа, сначала рабочей части в течение 2,5-3 мин, затем крепежной части

25 в течение 1,5-2 мин при плотности тока 0,30 7 А/см с последующим охлаждением со скоростью 700-800 С/с.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения сборки, обра30 ботку крепежной части в электролите ведут после нарезки резьбы.

3. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью улучшения полируемости, отпуск проводят в вакууме, 35

1770397

Сравнительные характеристики насадного инструмента из криогенно-упрочненной стали

09Х17Н8И2 при обработке по предложенному способу и по прототипу

Режим электролитной плазменной нитроцементации рабочая часть крепежная часть ти время выдержки,мин плотность тока время выдержки мин плотность тока, д/см

Предложенный

Механическая обра" ботка фв

Вакуумный отпуск

0,5

2,5

0,3

0,4

0,7

017

Электролитная х.т.о. 0,3 рабочей части, затем 0,4 крепежной » 0,35

0,3

Известный (прототип ) 0 ° 5

0,5

0,6 механическая обработка

Зонная электролитная обработка 1,0

18,5

0,50

1495

7,0

Напыление нитридного слоя с отпуском 1>2

0,63

22;5

1425

8,0

Нарезание резьбы, отпуск о о ь — температура отпуска в предложенном способе 460-480 С, в известном 490-500 С

""-время выдержки при отпуске в предложенном 45"60 мин, в известном 120-180 мин

«1 о о

-охлаждение в предложенном способе 700"800 С/с, в известном 200-220 С/с.40

50

Составитель С,Деркачева

Техред М.Моргентал Корректор H.Òóïèöà

Редактор

Заказ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ((ji, Основные операции изготовления н термической обработки

3,0

2,5

3,0

2,8

2,5

Прочность основного, металла.

1 ,ИПа

1,5 1679

2,0 1672

1,5 1621

2,0 1743

1,5 1700

1,8 1736

Ударная вязкость

Дж смз

58

54

51

Класс чистоты поверхности ГОСТ

2789-73, R мкм

0,16

0,25

0,20

0,20

0,32

0,25

Трудоемкость обработки, мин шт, 6,4

7,0

6 ° 5

7,2

7,0

7,2 качеств< резьбы крепеж" ной час