本發(fā)明涉及一種金屬表面熱處理工藝，尤其涉及一種不銹鋼材質(zhì)手術(shù)器械的表面熱處理工藝。

背景技術(shù)：

當(dāng)今醫(yī)療行業(yè)中制備醫(yī)療手術(shù)器械(例如：手術(shù)刀、手術(shù)鉗、手術(shù)剪、手術(shù)鑷等)通常采用不銹鋼材質(zhì)。從彈性、硬度、耐磨性、抗拉強度和韌性等綜合因素考慮，適合制作手術(shù)器械的不銹鋼大約只有10種，主要包括馬氏體型不銹鋼，奧氏體型和鐵素體型不銹鋼等[1-5]。由于醫(yī)療手術(shù)器械的特定用途，對其使用性能有較高要求，除了耐磨性能外還要考慮較高的耐腐蝕性。傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼雖然耐腐蝕性能優(yōu)異，但是硬度無法達到要求。馬氏體不銹鋼隨著碳含量的增加，其耐腐蝕性能大幅下降，因此60Cr13等高碳馬氏體不銹鋼材質(zhì)雖然硬度達到要求，但是由于碳含量較高，其耐腐蝕性不佳。而30Cr13、40Cr13等低碳馬氏體不銹鋼種雖然含碳量降低，耐腐蝕得到提高，但是無法通過常規(guī)熱處理手段獲得足夠的表面硬度。采用醫(yī)療手術(shù)器械表面鍍鉻的方式可以提高手術(shù)器械的耐腐蝕性及耐磨性，但是鍍鉻這種表面處理方法由于鍍層很薄且致密性低，在使用過程中由于碰撞沖擊，容易引起鍍層脫落，會危及患者的健康。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種獨特的醫(yī)用低碳馬氏體不銹鋼材質(zhì)手術(shù)器械的激光相變硬化工藝，經(jīng)過本發(fā)明的熱處理工藝可獲得500μm左右淬硬層，使含碳量較低馬氏體不銹鋼表面硬度達到或超過經(jīng)傳統(tǒng)熱處理后含碳量較高馬氏體不銹鋼表面硬度，從而實現(xiàn)30Cr13馬氏體不銹鋼替代40Cr13馬氏體不銹鋼，40Cr13馬氏體不銹鋼替代60Cr13馬氏體不銹鋼的目的，最終在滿足醫(yī)療手術(shù)器械使用性能同時，通過不斷降低醫(yī)療手術(shù)器械的含碳量，進一步提高醫(yī)療手術(shù)器械的防腐蝕性能，延長手術(shù)器械使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種醫(yī)用低碳馬氏體不銹鋼材質(zhì)手術(shù)器械的激光相變硬化工藝，采用半導(dǎo)體激光器對所述的手術(shù)器械表面進行激光相變硬化處理，處理過程中激光功率設(shè)定在2000W，掃描速度為2000mm/min。

所述的手術(shù)器械表面經(jīng)過所述的激光相變硬化處理后淬硬層深度達到450-580μm。

本發(fā)明采用高功率半導(dǎo)體激光器對手術(shù)器械(本發(fā)明主要針對30Cr13、40Cr13等含碳量較低的馬氏體不銹鋼材質(zhì)的醫(yī)療手術(shù)器械)表面進行激光相變硬化處理。本發(fā)明根據(jù)不同手術(shù)器械產(chǎn)品服役性能的要求，可通過調(diào)節(jié)激光掃描速度以及激光功率，使得30Cr13、40Cr13等含碳量較低的馬氏體不銹鋼材質(zhì)醫(yī)療手術(shù)器械表層獲得一定深度的激光相變硬化層以及一定的表面硬度，在滿足醫(yī)療手術(shù)器械使用性能的要求下，實現(xiàn)低碳馬氏體不銹鋼替代高碳馬氏體不銹鋼的目的，即實現(xiàn)用30Cr13馬氏體不銹鋼和40Cr13馬氏體不銹鋼分別替代40Cr13馬氏體不銹鋼和60Cr13馬氏體不銹鋼制備醫(yī)療手術(shù)器械的目的，通過不斷降低醫(yī)療手術(shù)器械材質(zhì)的含碳量，進一步提高醫(yī)療手術(shù)器械的耐腐蝕性，最終提高醫(yī)療手術(shù)器械的使用壽命。

此外，通過本發(fā)明還可以有效解決鍍鉻工藝易引發(fā)鍍層脫落的不足。本發(fā)明中所述的激光表面相變硬化工藝可根據(jù)不同醫(yī)療手術(shù)器械產(chǎn)品實際需求，通過調(diào)整控制激光掃描速度以及激光功率兩個主要參數(shù)，可以有效控制手術(shù)器械表面的淬硬層深度以及表面硬度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為實施例1中30Cr13激光表面相變硬化處理后的金相組織示意圖；

圖2為實施例2中40Cr13激光表面相變硬化處理后的金相組織示意圖。

具體實施方式

實施例1

采用半導(dǎo)體激光器對30Cr13馬氏體不銹鋼材質(zhì)手術(shù)剪刀表面進行激光相變 硬化處理，處理過程中激光功率設(shè)定在2000W，掃描速度為2000mm/min。實驗結(jié)果經(jīng)測量可知，淬硬層深度達到約450μm，淬硬層組織由細小的馬氏體構(gòu)成(參見圖1)，經(jīng)測量可得30Cr13馬氏體不銹鋼手術(shù)剪刀由激光淬火前的54HRC提高到58HRC。

實施例2

采用半導(dǎo)體激光器對40Cr13馬氏體不銹鋼表面進行激光相變硬化處理，處理過程中激光功率設(shè)定在2000W，掃描速度為2000mm/min。實驗結(jié)果經(jīng)測量可知，淬硬層深度達到約565μm，淬硬層組織由細小的馬氏體構(gòu)成(參見圖2)，經(jīng)測量可得手術(shù)鉗表面硬度由激光淬火前的56HRC提高到60.8HRC。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。