گریدهای فولاد زنگ نزن مناسب برای کاربردهای پزشکی

کاربرد فولاد زنگ نزن در پزشکی

گریدهای فولاد زنگ نزن مناسب برای کاربردهای پزشکی

اگر چه در بین مواد زیستی – پزشکی یا بیومواد مصرفی در بدن، فلزات و آلیاژها از دیرباز جایگاه ویژه ای داشته اند و استفاده از آن ها برای ترمیم، جایگزینی یا تعویض اندام ها و اعضای بدن به گذشته دور بر می گردد اما همواره زیست سازگاری و پیامدهای مصرف آن ها در بدن مورد بحث و بررسی بوده است. از جمله عوامل تعیین کننده بر زیست سازگاری فلز یا آلیاژ شامل خوردگی فلزات، ایجاد محصولات خوردگی، آزاد شدن یون های فلزی در بدن و به طور کلی چگونگی بر همکنش بین فلز و بافت و نتایج آن می شود. زیست سازگاری یا سازگاری زیستی عبارت است از توانایی یک ماده برای ایفای نقش در یک کاربرد ویژه و اجرای وظیفه خاص به گونه ای که توام با دریافت پاسخ صحیح و مناسب از طرف بافت میزبان باشد.

زیست سازگاری آلیاژها، اساساً با خوردگی آن ها مرتبط است. هر آلیاژی که خوردگی بیشتری داشته باشد، عناصر فلزی بیشتری در بدن آزاد می سازند . ضروریات و شرایطی که تمام مواد زیستی برای کاربردهای پزشکی باید داشته باشند عبارت است از: مقاومت به خوردگی، زیست سازگاری ، چسبندگی فلز به بافت و عملکرد زیستی.

در رابطه با مواد خنثی یا زیست سازگار، سلول های مجاور کاشتنی با خون تغذیه می شوند در حالی که سلول های مجاور مواد سمی و غیر زیست سازگار دچار التهاب و آماس گشته و منچر به مرگ سلولی می شوند.

انواع  و کاربرد فولاد زنگ نزن در پزشکی:

فولادهای زنگ نزن فریتی:

این دسته از فولادهای زنگ نزن که عملیات حرارتی ناپذیر بوده و قابلیت سخت شدن ندارند و قابلیت کشش عمیق و مقاومت خوردگی خوبی دارند . این نوع فلز کاربرد قابل توجهی در پزشکی نداشته و بیشتر در ساخت ظروف نگه ­دارنده موادغذایی و شیمیایی کاربرد دارند.

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی :

این فولادها دارای ۱۱ تا ۱۸ درصد کرم بوده و از ناحیه آستنیتی با سرعت سرد می شود . این فولاد زنگ نزن قابلیت عملیات سخت گردانی دارد و مقدار کروم معمولاً کمتر از17 درصد انتخاب می شود زیرا در غیر این صورت ناحیه آستنیتی بسیار کوچک می شود و کنترل بیشتر درجه حرارت و مقدار کربن ضروری و دشوارتر است. این فولاد معمولا برای تهیه ابزار جراحی و برش استفاده می شود.

 

ابزار های جراحی و برش

شکل 1 : ابزار های جراحی و برش

فولاد زنگ نزن آستنیتی:

افزودن نیکل باعث جلوگیری از دگرگونی فاز آستنیت به مارتنزیت طی سرمایش سریع آلیاژ می­ گردد. به ­طوری که تا دمای اتاق فاز آستنیت پایدار باقی می ­ماند. این فولاد های زنگ نزن مقاومترین فولادها در برابر خوردگی هستند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی ۳۰۲ و ۳۰۴ که دارای ۱۸% کروم و ۸% نیکل هستند و به ترتیب دارای ۰٫۱۵% و ۰٫۰۸% کربن می ­باشند .

کروم و مولیبدن عناصر کلیدی در بهبود مقاومت فولاد زنگ نزن در برابر خوردگی حفره ای و شکافی محسوب می شوند. در فولاد ۱۸-۸ به منظور افزایش مقاومت به خوردگی در آب نمک از مولیبدن استفاده می شود. این آلیاژ با نام فولاد زنگ نزن ۳۱۶ شناخته می شود. کربن فولاد زنگ نزن ۳۱۶ از ۰٫۰۸ درصد وزنی به حداکثر ۰٫۰۳ درصد وزنی کاهش می یابد تا مقاومت به خوردگی بهتری در آب نمک حاصل شود. این آلیاژ با نام فولاد زنگ نزن L ۳۱۶ معروف شد. این فولادها توسط کار سرد سخت می شوند.

تاکنون از فولاد زنگ نزن نوع L 316 با حداکثر 0.03% کربن (316 LVM) برای کاشتنی های درون بدن استفاده شده است اما به دلیل مشکلات بیولوژیکی اخیرا منسوخ شده است، یا با اصلاح سطحی و پوشش دهی امکان استفاده از آنها وجود خواهد داشت. از این فلز برای کاشتنی هایی از جمله مفصل ران ، پیچ ها و شکستگی های صفحه ای به صورت موقت استفاده می شود و برای استفاده دائمی در جایگزین های کامل استخوان ران می تواند قابل استفاده باشد .

ایمپلنت ارتوپدی از جنس فولاد زنگ نزن 316LVM

 

 

شکل 2: ایمپلنت ارتوپدی از جنس فولاد زنگ نزن 316LVM



دیدگاهتان را بنویسید