L. A. Maltseva , S. Yu. Mitropolskaya, A. V. Levina
PROGRESS IN ULTRA-DEFORMABLE STAINLESS STEELS FOR MEDICAL TOOL APPLICATION
DOI: 10.17804/2410-9908.2015.2.044-056 This paper provides a survey of current trends in stainless steel design with the emphasis on strength mechanisms available for further progress. The paper is focused on deformable austenite and duplex wire steels suitable for intensive plastic strain. The advantages of a newly developed TRIP-steel of Fe-Cr-Ni-Co-Al-Ti composition over conventional stainless steels are discussed in terms of feasibility for large-scale production of tiny cross section medical core tools. High strength and superior formability of the steel makes it possible to avoid costly annealing treatment as a part of the cold deep-drawing technology. Saturation magnetization and coercivity measurements reveal the structural changes in course of deformation and thermal processing.
Keywords: stainless steels, medical core tools, deep drawing, TRIP-effect, magnetic measurements  References:
1. Shlyamnev A.P., Svistunova T.V., Lapshina O.B. Korrozionnostoykie, zharostoykie i vysokoprochnye stali i splavy: spravochnik [Corrosion-resistant, heat-resistant and high strength steels and alloys]. Moscow, Intermet Engineering Publ., 2000. 232 p. (In Russian).
2. Gorynin I.V., Malyshevsky V.A., Rybin V.V. Vysokoprochnye svarivaemye korpusnye stali dlya provodnogo korablestroeniya: vchera, segodnya, zavtra. V knige: Rol rossiyskoy nauki v sozdanii otechestvennogo podvodnogo flota [High strength weldable hull steels for submarines. In book The Role of the Russian Science in creating the domestic submarine fleet]. Moscow, Nauka Publ., 2008. 288 p. (In Russian).
3. Gavriljuk V.G., Berns H. High Nitrogen Steels. Berlin, Springer Verlag Publ., 1999. 378 p.
4. Sokol I.Ya. Struktura i korroziya metallov i splavov: atlas: spravochnik [Microstructure and corrosion behavior of metals and steels]. Ed. by E.A. Ulyanin. Moscow, Metallurgia Publ., 1989. 399 p. (In Russian).
5. Davison M., Redmond J.D. Practical guide to using duplex stainless steels. Materials Performance, 1990, vol. 29, pp. 57–62.
6. Marshall P. Austenitic Stainless Steels: Microstructure and Mechanical Properties. London, Elsevier Publ., 1984. ISBN: 0–85334–277–6.
7. Berns H., Gavriljuk V.G., Riedner S. High interstitial stainless austenitic steels. Berlin, Springer Verlag Publ., 2013. 167 p.
8. Sinha K. Ferrous Physical Metallurgy. Berlin, Butterworths Publ., 1989. 335 p.
9. Desestret A., Charles J. Eds: Baroux B., Beranger G. The duplex stainless steels. In Stainless steels, P. Lacombe, Les Ulis, France, Les editions de physique Publ., 1993, pp. 612–658.
10. Bernshtein M. L. Struktura deformirovannykh metallov [Microstructure of strained metals]. Moscow, Metallurgia Publ., 1977. 431 p. (In Russian).
11. Filippov M.A., Litvinov V.S., Nemirovsky Yu.R. Stali s metastabilnym austenitom [Metastable austenitic steels]. Moscow, Metallurgia Publ., 1988. 255 p. (In Russian).
12. Maltseva L.A., Ozerets N.N., Rossina N.G. Corrosion resistance of high strength Al-alloyed steels for medical tools application. Materialovedenie, 2009, no. 6, pp. 11–16. (In Russian).
13. Goldshtein M.I., Litvinov V.S., Bronfin B.M. Metallofizika vysokoprochnykh splavov [Metal physics of high strength alloys]. Moscow, Metallurgia Publ., 1986. 312 p. (In Russian).
14. Maltseva L.A. Structure and strength of corrosion-resistant steel for medical application after thermo-mechanical. Deformatsiya i razrushenie materialov, 2010, no. 1, pp. 1–8. (In Russian). Л. А. Мальцева , С. Ю. Митропольская, А. Н. Левина
РАЗВИТИЕ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО ИНСТРУМЕНТА
В статье дан обзор современных научных подходов к разработке коррозионностойких сталей, обозначены наиболее эффективные механизмы упрочнения таких материалов и пути их реализации. Основное внимание уделено сталям аустенитно-ферритного и аустенитного классов, предназначенным для производства проволоки за счет интенсивной пластической деформации. Обосновано преимущество вновь разработанных коррозионностойких композиций системы Fe-Cr-Ni-Co-Al-Ti для стержневого медицинского инструмента тонких и тончайших сечений, которые обладают хорошей пластичностью и технологичностью и не нуждаются в промежуточном отжиге по маршруту волочения. Показано, что измерения намагниченности насыщения и коэрцитивной силы позволяют проводить мониторинг структурных и фазовых превращений в материале при деформационно-термической обработке.
Ключевые слова: коррозионностойкие стали, стержневой медицинский инструмент, волочение с высокой степенью обжатия, TRIP-эффект, магнитные свойства Библиография:
1. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: cправочник / А. П. Шлямнев, Т. В. Свистунова, О. Б. Лапшина и др.; Центр. науч.-исслед. ин-т черной металлургии им. И. П. Бардина, Некоммерч. партнерство "Спецметаллы". – М. : Интермет Инжиниринг, 2000. – 232 с.
2. Горынин И. В., Малышевский В. А., Рыбин В. В. Высокопрочные свариваемые корпусные стали для подводного кораблестроения: вчера, сегодня, завтра // Роль российской науки в создании отечественного подводного флота / под общ. ред. А. А. Саркисова; РАН. – М. : Наука, 2008. – С. 281–288.
3. Gavriljuk V. G., Berns H. High Nitrogen Steels. – Berlin : Springer Verlag, 1999. – 378 p.
4. Структура и коррозия металлов и сплавов: атлас: справочник / И. Я. Сокол и др.; под ред. Е. А. Ульянина. – М. : Металлургия, 1989. – 399 с.
5. Davison M., Redmond J. D. Practical guide to using duplex stainless steels // Materials Performance. – 1990. – Vol. 29. – P. 57–62.
6. Marshall P. Austenitic Stainless Steels. Microstructure and Mechanical Properties. – London : Elsevier, 1984. – ISBN: 0–85334–277–6.
7. Berns H., Gavriljuk V. G., Riedner S. High interstitial stainless austenitic steels. – Berlin : Springer Verlag, 2013. – 167 p.
8. Sinha K. Ferrous Physical Metallurgy. – Berlin : Butterworths, 1989. – 335 p.
9. Desestret A., Charles J. The duplex stainless steels // Stainless steels. P. Lacombe / edited by B. Baroux, G. Beranger. – Les Ulis, France : Les editions de physique, 1993. – P. 612–658.
10. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов. – М. : Металлургия, 1977. – 431 с.
11. Филиппов М. А., Литвинов В. С., Немировский Ю. Р. Стали с метастабильным аустенитом. – М. : Металлургия, 1988. – 255 с.
12. Коppозионная стойкость высокопpочных алюминийсодеpжащих сталей для мединстpумента / Л. А. Мальцева, Н. Н. Озеpец, Н. Г. Pоссина, Т. В. Мальцева, В. А. Шаpапова // Материаловедение. – 2009. – № 6. – С. 11–16.
13. Гольдштейн М. И., Литвинов В. С., Бронфин Б. М. Металлофизика высокопрочных сплавов: Учеб. пособие для вузов. – М. : Металлургия, 1986. – 312 с.
14. Мальцева Л. А. Структура и прочностные свойства коррозионно-стойкой аустенитноферритной стали медицинского назначения после термопластической деформации // Деформация и разрушение материалов. – 2010. – № 1. – С. 1–8.
    
Библиографическая ссылка на статью
Maltseva L. A., Mitropolskaya S. Yu., Levina A. V. Progress in Ultra-Deformable Stainless Steels for Medical Tool Application // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2015. - Iss. 2. - P. 44-56. - DOI: 10.17804/2410-9908.2015.2.044-056. -
URL: http://dream-journal.org/issues/content/article_25.html (accessed: 30.03.2025).
|
