Порошок CoCr28Mo6

Обзор порошка CoCr28Mo6

Порошок CoCr28Mo6, известный также как сплав ASTM F75, представляет собой порошок кобальт-хром-молибденового сплава, используемого для изготовления ортопедических имплантатов благодаря своей биосовместимости, высокой прочности и коррозионной стойкости.

Он обладает отличной износостойкостью и широко используется для изготовления имплантатов тазобедренного, коленного и зубного суставов. Обозначение "28Mo6" указывает на содержание в нем 28% хрома и 6% молибдена.

Основные свойства и преимущества:

Свойства и характеристики порошка CoCr28Mo6

Свойства	Подробности
Состав	Сплав Co-28Cr-6Mo
Плотность	8,3 г/куб. см
Форма частиц	Неровные, угловатые
Диапазон размеров	10-45 мкм
Кажущаяся плотность	4,0-4,5 г/куб. см
Текучесть	Умеренный
Коррозионная стойкость	Отличное качество за счет пассивного оксидного слоя
Биосовместимость	Высокая, используется для имплантатов
Износостойкость	Очень хорошо благодаря высокому содержанию Cr
Стоимость	От умеренного до высокого

Порошок CoCr28Mo6 может быть использован для изготовления имплантатов методом 3D-печати или традиционными методами, например литьем металлов под давлением. Он обеспечивает оптимальное сочетание механических свойств, коррозионной стойкости и биосовместимости.

Состав порошка CoCr28Mo6

Типичный состав порошка CoCr28Mo6:

Состав порошка CoCr28Mo6

Элемент	Вес %
Кобальт	Баланс
Хром	27-30%
Молибден	5-7%
Никель	<1%
Марганцовка	<1%
Углерод	<0,35%
Железо	<0,75%
Кремний	<1%

• Кобальт обеспечивает прочность, вязкость и биосовместимость
• Хром повышает коррозионную и износостойкость
• Молибден способствует повышению прочности и твердости
• Другие элементы, такие как C, Ni, Mn, Fe и Si, присутствуют в виде примесей

Высокое содержание Cr и Mo обеспечивает превосходные механические свойства, необходимые для применения в несущих имплантатах.

Физические свойства порошка CoCr28Mo6

Физические свойства порошка CoCr28Mo6

Свойства	Значения
Плотность	8,3 г/куб. см
Температура плавления	1350-1400°C
Теплопроводность	18 Вт/мК
Электрическое сопротивление	94 мкΩ-см
Температура Кюри	1329°C
Коэффициент теплового расширения	14,5 x 10^-6 /K

• Высокая плотность по сравнению с титановыми сплавами
• Сохраняет прочность при повышенных температурах
• Более низкая теплопроводность по сравнению с чистыми металлами
• Становится парамагнитным при температуре выше температуры Кюри
• CTE выше, чем у других конкурирующих сплавов

Эти свойства делают его пригодным для применения в имплантатах, несущих высокие температуры и требующих коррозионной стойкости.

Механические свойства порошка CoCr28Mo6

Механические свойства порошка CoCr28Mo6

Свойства	Значения
Твердость	35-45 HRC
Прочность на разрыв	170-220 кси (1170-1510 МПа)
Предел текучести	140-180 кси (965-1240 МПа)
Удлинение	8-16%
Модуль упругости	230-300 ГПа
Усталостная прочность	50 кси (345 МПа)

• Отличное сочетание прочности и пластичности
• Уровень прочности превышает требования, предъявляемые к несущим имплантатам
• Твердость обеспечивает хорошую износостойкость и абразивную стойкость
• Высокая усталостная прочность обеспечивает долговечность при циклических нагрузках

Механические свойства позволяют использовать CoCr28Mo6 для изготовления ортопедических имплантатов, испытывающих высокие статические и динамические нагрузки.

Применение порошка CoCr28Mo6

Основные области применения порошка CoCr28Mo6 включают:

Применение порошка CoCr28Mo6

Приложение	Примеры
Ортопедические имплантаты	Тазобедренные, коленные, зубные имплантаты
Медицинские изделия	Хирургические инструменты, приборы
Аэрокосмическая промышленность	Компоненты турбинных двигателей
Автомобильная промышленность	Детали системы впрыска топлива
Промышленность	Арматура, оснастка, пресс-формы

Некоторые особенности применения продукта:

• Артикуляционные поверхности в имплантатах для замены суставов
• Зубные коронки, мостовидные протезы и корневые имплантаты
• Ортопедические фиксирующие устройства, такие как костные пластины
• Высокотемпературные компоненты авиакосмических двигателей
• Форсунки для впрыска автомобильного топлива
• Режущий инструмент, прокладки, клапаны, требующие износостойкости

Биосовместимость, коррозионная стойкость и трибологические свойства делают CoCr28Mo6 весьма подходящим для применения в ортопедии и стоматологии.

Технические характеристики порошка CoCr28Mo6

Основные стандарты на порошок CoCr28Mo6:

Стандарты на порошки CoCr28Mo6

Стандарт	Описание
ASTM F75	Деформируемый сплав Co-Cr-Mo для хирургических имплантатов
ASTM F1537	Технические условия на деформируемый сплав Co-Cr-Mo для стоматологических приборов
ISO 5832-4	Деформируемый сплав Co-Cr-Mo-Ni для имплантации
ASTM F3056	Спецификация аддитивного производства сплава CoCr для ортопедических имплантатов

Эти стандарты определяют:

• Ограничения по химическому составу
• Требования к механическим свойствам
• Метод производства (газовое распыление)
• Допустимые уровни примесей
• Процессы обеспечения качества
• Методы испытаний для проверки свойств порошков

Соответствие этим требованиям обеспечивает пригодность для применения в ортопедических имплантатах.

Размер частиц порошка CoCr28Mo6

Гранулометрический состав порошка CoCr28Mo6

Размер частиц	Характеристики
10-25 мкм	Используется для лазерного наплавления порошкового слоя (LPBF)
25-45 мкм	Используется для струйного нанесения связующего и DMLS
15-45 мкм	Используется для литья металлов под давлением

• Более мелкий порошок обеспечивает лучшее разрешение и качество поверхности при АМ
• Более крупный порошок улучшает текучесть при обработке порошков
• Выбор размерного ряда зависит от используемой технологии производства
• Обеспечивается жесткий контроль за распределением частиц по размерам

Контроль размера и морфологии частиц имеет решающее значение для обеспечения высокой плотности упаковки порошка и оптимизации процесса спекания.

Кажущаяся плотность порошка CoCr28Mo6

Типичная кажущаяся плотность:

Кажущаяся плотность порошка CoCr28Mo6

Кажущаяся плотность	Характеристики
4,0 - 4,5 г/куб. см	Неравномерная морфология порошка
35-451ТП3Т истинной плотности	За счет пустот между частицами

• Более высокая кажущаяся плотность улучшает текучесть и сжимаемость порошка
• Неправильная форма и широкий гранулометрический состав снижают плотность упаковки
• Значения до 60% возможны при использовании оптимизированного сферического порошка

Более высокая кажущаяся плотность позволяет эффективно прессовать порошок и спекать его до полной плотности. Это повышает производительность производства.

Метод получения порошка CoCr28Mo6

Производство порошка CoCr28Mo6

Метод	Подробности
Распыление газа	Инертный газ под высоким давлением разбивает поток расплавленного сплава на мелкие капли
Вакуумно-индукционная плавка	Высокочистые исходные материалы, расплавленные в вакууме
Многократный переплав	Повышение химической однородности
Просеивание	Классификация порошка на фракции различной крупности
Смешивание	Различные размеры порошка смешиваются для получения оптимального гранулометрического состава

• Газовое распыление позволяет получить тонкую сферическую морфологию порошка
• Вакуумная плавка и многократный переплав сводят к минимуму содержание примесей
• Постобработка обеспечивает тонкий контроль над гранулометрическим составом

Автоматизированное производство и строгий контроль технологического процесса обеспечивают надежность и стабильность свойств порошка CoCr28Mo6.

Ценообразование на порошок CoCr28Mo6

Ценообразование на порошок CoCr28Mo6

Фактор	Влияние на цену
Порошкообразный состав	Более высокие степени чистоты стоят дороже
Размер частиц	Ультратонкий порошок дороже
Количество заказов	Снижение цен при оптовых заказах
Упаковка	Контейнеры, заполненные аргоном, увеличивают стоимость
Требования к проведению испытаний	Более тщательное тестирование увеличивает стоимость
Время выполнения	Более быстрые сроки поставки увеличивают цену

Ориентировочное ценообразование

• CoCr28Mo6 для медицины: $80-120 за кг
• CoCr28Mo6 для промышленности: $50-90 за кг

При оптовых заказах свыше нескольких сотен килограммов действуют сниженные цены.

Поставщики порошка CoCr28Mo6

Поставщики порошка CoCr28Mo6

Компания	Расположение
Порошковые изделия Carpenter	США
Praxair	США
Sandvik Osprey	ВЕЛИКОБРИТАНИЯ
Hoganas	Швеция
Erasteel	Франция
Aubert & Duval	Франция

Факторы выбора поставщика:

• Имеются порошковые марки
• Производственные мощности
• Качество и консистенция порошка
• Соответствие медицинским стандартам
• Ценообразование и минимальный объем заказа
• Сроки и надежность поставки

Медицинские марки требуют более строгого контроля качества и испытаний.

Обращение с порошками CoCr28Mo6 и техника безопасности

Обработка порошка CoCr28Mo6

Рекомендация	Причина
Избегать вдыхания	В связи с риском повреждения легочной ткани мелкими частицами
Используйте защитные маски	Предотвращение случайного проглатывания
Работайте в проветриваемых помещениях	Снижение циркуляции частиц в воздухе
Использование защитных костюмов	Минимизировать контакт с кожей
Убедитесь в отсутствии источников воспламенения	Порошок может гореть в кислороде
Соблюдение антистатических протоколов	Предотвращение возгорания от статического разряда
Используйте неискрящие инструменты	Исключить возможность воспламенения при обращении
Хранить в герметичной упаковке	Предотвращение загрязнения и окисления

Порошок CoCr28Mo6 относительно инертен, но для безопасного обращения и обработки рекомендуется соблюдать общие меры предосторожности.

Контроль и испытания порошка CoCr28Mo6

Испытания порошка CoCr28Mo6

Тест	Подробности
Химический анализ	Проверка состава с помощью ICP-спектроскопии
Распределение частиц по размерам	Определение распределения с помощью ситового анализа
Кажущаяся плотность	Измеряется в соответствии со стандартом ASTM B212
Морфология порошка	Анализ РЭМ-изображений
Анализ скорости потока	Время прохождения фиксированного количества порошка через воронку
Испытание на плотность отвода	Плотность измеряется после механического вскрытия

Тщательные испытания обеспечивают стабильное качество порошка и его соответствие спецификациям, например ASTM F75 для порошка медицинского назначения.

Хранение и обработка порошка CoCr28Mo6

Хранение порошка CoCr28Mo6

Фактор	Эффект
Воздух, кислород	Риск окисления при высоких температурах
Влажность	Низкая скорость коррозии при комнатной температуре
Углеводороды	Пожароопасность при загрязнении порошка
Кислоты, щелочи	Устойчивость к воздействию разбавленных кислот и щелочей
Органические растворители	Некоторое впитывание и окрашивание при погружении в воду
Температуры выше 400°C	Повышенная скорость окисления на воздухе

Рекомендации:

• Хранить в герметичной упаковке, заполненной инертным газом
• Хранить при температуре ниже 30°C
• Избегать контакта с окислительными кислотами и хлорированными растворителями
• Открытые емкости только в контролируемых помещениях

При соблюдении соответствующих мер предосторожности порошок CoCr28Mo6 демонстрирует хорошую стабильность при хранении и обработке.

Сравнение с порошком для нержавеющей стали

Порошок CoCr28Mo6 против порошка нержавеющей стали

Параметр	CoCr28Mo6	Нержавеющая сталь
Плотность	8,3 г/куб. см	7,9 г/куб. см
Прочность на разрыв	1170-1510 МПа	600-1100 МПа
Пластичность	8-16%	15-40%
Коррозионная стойкость	Отличный	Хороший
Износостойкость	Отличный	Умеренный
Биосовместимость	Высокая	Умеренный
Стоимость	Высокая	Низкий
Используется	Медицинские имплантаты, аэрокосмическая промышленность	Промышленные применения

• CoCr28Mo6 обладает более высокой прочностью и твердостью
• Нержавеющая сталь обеспечивает лучшую пластичность и вязкость
• CoCr28Mo6 обладает повышенной коррозионной стойкостью
• CoCr28Mo6 предпочтительнее для биомедицинских применений
• Нержавеющая сталь более экономична

CoCr28Mo6 превосходит нержавеющую сталь в областях применения, требующих высокой прочности, твердости и коррозионной стойкости.

Плюсы и минусы порошка CoCr28Mo6

Преимущества порошка CoCr28Mo6

• Отличная биосовместимость и коррозионная стойкость
• Высокая прочность и твердость
• Хорошая износостойкость
• Возможность работы при высоких температурах
• Может обрабатываться методами AM или MIM
• Подходит для применения в качестве несущих имплантатов
• Обеспечивает хороший эстетический вид

Ограничения порошка CoCr28Mo6

• Дороже, чем нержавеющая сталь или титановые сплавы
• Более низкая пластичность и вязкость разрушения
• Требуется защитная атмосфера при обработке
• Сложность обработки по сравнению с другими сплавами
• Ограничения при соединении и сварке материала
• Высвобождение ионов Co в организме вызывает опасения за здоровье

Вопросы и ответы по порошку CoCr28Mo6

Вопрос: Каковы основные области применения порошка CoCr28Mo6?

О: Основными областями применения являются ортопедические имплантаты для замены суставов, например, тазобедренных и коленных, стоматологические имплантаты и коронки, хирургические инструменты, а также высокоэффективные аэрокосмические компоненты.

Вопрос: Что придает CoCr28Mo6 отличную коррозионную стойкость?

О: Высокое содержание хрома позволяет образовывать на поверхности стабильный, сплошной и самовосстанавливающийся защитный оксидный слой, препятствующий коррозии.

Вопрос: Каковы основные различия между медицинскими и промышленными марками порошка CoCr28Mo6?

О: Порошок медицинского класса имеет более высокую степень чистоты, меньшее количество примесей, более мелкий размер частиц, лучший контроль распределения по размерам и проходит более строгие испытания на соответствие стандартам, таким как ASTM F75.

Вопрос: Какие меры предосторожности необходимы при хранении и работе с порошком CoCr28Mo6?

О: Рекомендуемые меры предосторожности: избегать вдыхания, использовать защитные средства, обеспечивать надлежащую вентиляцию, контролировать статический разряд, использовать неискрящие инструменты и хранить в герметичных контейнерах, продуваемых инертным газом.