Сталь в медицине доклад

Обновлено: 05.07.2024

Ланцет – это острый медицинский инструмент из стали. С его помощью Дженнер заразил коровьей оспой здорового мальчика. Спустя некоторое время стало ясно, что организм ребенка стал устойчивым и к человеческой оспе. Уже в XIX веке этот механизм получил название вакцинация и был распространен по всему миру.

В начале ХХ века на замену ланцету пришел скальпель. Это, вероятно, наиболее известный стальной медицинский инструмент, среди всех, которые современные медики используют для операций, диагностики, протезирования и других процедур.

Почему в медицине используется сталь?

Это один из немногих материалов, который сочетает в себе несколько важных свойств: слабое взаимодействие с организмом человека или даже его полное отсутствие (инертность), твердость, долговечность и относительно низкая цена. Ведь медицинские услуги должны быть доступны в любом, даже самом удаленном и крохотном населенном пункте мира.

По этим же причинам в больницах и поликлиниках есть много других предметов и оборудования, произведенного из стали или с ее использованием: медицинская мебель, посуда, сантехника и др.

Когда сталь пришла в медицину?

Еще несколько тысяч лет назад древние врачи использовали вспомогательные средства для операций, лечения зубов и других медицинских процедур. Однако тогда основным материалом для инструментов служил, как правило, очень твердый камень обсидиан. Лишь ближе к средневековью начали все чаще появляться металлы в медицине, в частности, инструменты из железа. Но они были не очень высокого качества, их химический состав не отвечал современным гигиеническим требованиям. Такие инструменты окислялись и могли негативно влиять на организм человека при контакте с органами и открытыми ранами. Зачастую они больше вредили, чем помогали.

Лишь после того, как в начале ХХ века была освоена технология производства нержавеющих и специальных сталей, стальные инструменты получили широкое распространение. Росло их количество и сферы применения. Например, инструменты из медицинской нержавеющей стали прочно закрепились в хирургии. Считается, что около 1% всей производимой в мире нержавеющей стали используется именно в медицине.

режущие (например, скальпель);
колющие (например, иглы шприцов);
зажимные;
оттесняющие;
зондирующие.

По правде говоря, четкого определения, что такое хирургическая сталь или медицинская сталь не существует! Это скорее рекламный трюк, который используют даже производители кухонной утвари, чтобы подчеркнуть качество ложек, вилок и кастрюль. Хотя на самом деле посуда, произведенная из качественной пищевой нержавеющей стали, а не так называемой медицинской, дольше сохраняет свой внешний вид. Но об этом чуть дальше.

Требования к медицинской стали

Медицинские инструменты, производимые из специальных и нержавеющих сталей, должны отвечать определенным требованиям: сопротивление малой пластической деформации, твердость и износостойкость. Они должны сопротивляться коррозии, соответствовать высоким гигиеническим требованиям (вступать в минимальный контакт с организмом и выдерживать требования стерильности) и не терять свои свойства после одного-двух использований. Впрочем, сейчас все чаще используются одноразовые скальпели и шприцы.

Чтобы комплексно соответствовать высоким требованиям, медицинские инструменты должны быть произведены не из обычных марок стали, а специальной или нержавеющей стали, в составе которой есть легирующие добавки, влияющие на характеристики готового изделия в зависимости от его назначения. Кроме железа, основными компонентами нержавеющей стали являются никель и хром. Их характеристики нужно учитывать при внесении других добавок. Иначе инструменты могут красиво блестеть, но плохо резать.

Что еще добавляют в качественные спецстали для медицины? Например, молибдено-хромистая сталь используется для изготовления высокопрочных инструментов и медицинской посуды, которые можно неоднократно подвергать стерилизации – такие изделия устойчивы к механическим повреждениям и воздействию повышенных температур. Хромоникелевая сталь обладает повышенной стойкостью против окисления, поэтому может применяться в сферах медицины, где присутствует агрессивная кислотно-щелочная среда.

При производстве медицинских инструментов чаще всего используют аустенитную, мартенситную и ферритную нержавеющую сталь. Это высокопрочные материалы, которые достаточно легко подвергаются механической обработке. Изделия, произведенные из таких сталей, имеют высокую стойкость к коррозии и устойчивы к появлению микротрещин. Но лишь в определенных условиях: при соответствующей термической обработке, полировке и использовании в средах, соответствующих химическому составу сплава.

Некоторые медицинские инструменты, к которым не предъявляют высоких требований по коррозионной стойкости (ножницы, пилы и др.), могут быть изготовлены из нелегированных углеродистых сталей.

Марки медицинской стали

Если говорить о конкретных марках стали, то при производстве медицинских инструментов используются углеродистые инструментальные стали У7А, У8А, У10А, У12А. Буква У означает, что сталь углеродистая, буква А – что марка стали относится к высококачественным. А число между ними – процентное содержание углерода – 0,7%, 0,8%, 1% или 1,2%. Дополнительно, для защиты от коррозии, инструменты из углеродистой стали покрывают слоем никеля или хрома, поэтому они имеют приятный блеск. Но режущую кромку оставляют незащищенной.

Также используются хромистые и хромоникелевые нержавеющие стали. В стандартах СНГ хромистые марки обозначают 40Х13, 30Х13, 20Х13, где первое число означает содержание углерода - 0,4%, 0,3% и 0,2%; второе – содержание хрома около 13%. Стали, аналогичные по составу и свойствам, но произведенные в соответствии с другими мировыми стандартами, будут иметь иную маркировку (например, X40Cr13, SUS420J2, 4C13, AISI 430). Среди хромоникелевых сплавов наибольшей популярностью пользуются стали AISI 304, 18/10, 12Х18Н10.

Медицинские инструменты постоянно эволюционируют и развиваются. Также меняются подходы к диагностике, профилактике и лечению болезней. Сохранит ли нержавеющая сталь роль основного материала в этой сфере? Ведь уже сегодня при сложных операциях, например, в офтальмологии используют многоразовые скальпели из прозрачных сапфиров (лейкосапфиров) и керамики. Но эти материалы очень дорогие. Поэтому они пока еще не могут стать полноценной заменой стальным инструментам в других сферах медицины.

Кроме того, технологии обработки стали тоже не стоят на месте. Например, уже сейчас разработаны и внедряются специальные защитные нанопокрытия, которые могут запускать механизм самоочистки стальных инструментов от бактерий.

Вывод напрашивается сам собой: нержавеющие и спецстали еще долго будут использоваться хирургами, ортодонтами и другими медицинскими специалистами, спасающими здоровье и жизни миллионов людей.

Медицина является особой отраслью, где восстанавливают здоровье и саму жизнь людей. Все инструменты, принадлежности, приборы, связанные с лечением, должны быть изготовлены из идеальных, стерильных материалов и сплавов. Специальная нержавеющая сталь в медицине играет важнейшую роль, поэтому к ее изготовлению, технологической обработке подходят со всей серьезностью и профессионализмом.

Виды стали

Современные медицинские средства изготавливаются из нескольких сортов нержавеющей стали высокого качества:

молибденовой;
хромоникелевой;
ферритной хромистой.

Молибденовая сталь. Материал используется в производстве приборов, оборудования, инструментов для медицины. Из стали изготавливается посуда высокого качества, применяющаяся в медицинских целях. Изделия из молибденовой стали имеют высокие механические прочностные характеристики. Их с успехом подвергают многократным перепадам высоких запредельных температур.

Это чрезвычайно важный показатель при стерилизации инструментов. Из-за того, что в составе данной стали присутствует редкий элемент молибден, все изделия из молибденовой стали имеют высокую стоимость. Но во имя восстановления здоровья, спасения жизни людей затраты на их производство вполне оправдывают себя.

Хромоникелевая сталь. В составе материала присутствуют определенные части никеля и хрома. Данная марка стали чрезвычайно стойкая к окислению или коррозионному воздействию. Любые хирургические, стоматологические инструменты, оборудование, посуду, изготовленные из хромоникелевой стали, можно смело подвергать воздействию кислотно-щелочных сред без опаски окисления и причинения вреда здоровью.

Большим спросом в медицинской сфере пользуется нержавеющая сталь данной марки под названием Сталь 18/10. Она содержит 18% хрома, 10% никеля, 0,12% углерода. Благодаря высокой плотности – 7,8 г/см³, сталь не имеет в своей структуре микропор, а значит, нет места для скопления пыли, грязи, микробов. Материал твердый, устойчивый к механическим воздействиям, его почти невозможно поцарапать, нанести сколы.

Ферритная хромистая сталь. Наиболее популярный материал для производства всех медицинских изделий: хирургических, стоматологических инструментов, протезов, стентов, приборов, оборудования, посуды. Различные металлические блок контейнеры, стерилизационные баки, емкости для инструментов, обеззараживания, кипячения – все это оборудование изготовлено по большей части из ферритной хромистой стали.

В отличие от первых двух видов стали, ферритная хромистая сталь с легкостью подвергается механической обработке. Ее с успехом можно точить, сверлить, гнуть, нарезать резьбу, паять, сваривать различными методами сварки. Она отличается сверхвысокими показателями антикоррозионной стойкости, устойчива к возникновению царапин, микротрещин. Это очень важный показатель для хорошей медицинской стали.

Специальная обработка

Медицинские стали обладают всеми необходимыми характеристиками для использования их в качестве инструментов, приборов, оборудования. Для снижения хрупкости в производстве каждую сталь иногда "отпускают". Показатель твердости при этом снижают до 50-52 единиц. Суть процесса такова: детали нагреваются в технологической печи до 1050ºС, затем резко охлаждаются в жидкой среде – масле, воде или эмульсии. После этого металл снова нагревают, охлаждая уже просто на воздухе.

Таким способом изготавливают особо важные инструменты, где нужна пластичность и должна быть исключена хрупкость: ножницы, зажимы, щипцы, скальпели. После выполнения отпуска у всех инструментов надолго сохраняется хорошая теплоизоляция, сверкающий внешний вид, хорошая пластичность, удобство пользования. Приборы служат длительный период, идеально выполняя свои функции.

Нержавеющая сталь в медицине должна получать особый уход и обработку. Для мойки посуды используются специальные чистящие, моющие составы. От обычных средств тускнеет первоначальная полировка посуды, инструментов, приборов. Исключено натирание нержавеющих медицинских средств металлическими губками. Рекомендуется использование только мягких губок из поролона, фланелевых салфеток.

С целью избежания появления на медицинской посуде, приборах, инструментах белесых пятен, после мойки их необходимо тщательно протирать мягкими льняными салфетками. Медицинские изделия, длительный срок лежащие в соленой воде, могут потемнеть. Избавиться от темного налета поможет протирка поверхности нержавеющей стали 4,5%-ным раствором столового уксуса.

Что такое хирургическая сталь, физические и химические свойства медицинских сталей. Применение хирургических сталей в медицине, машиностроении и производстве украшений.

В третьем тысячелетии медицинская наука и техника являются основными движущими силами цивилизации. Эти направления пересекаются во многих сферах, чтобы справляться со сложными вызовами современности. Медицинская сталь – продукт такого симбиоза, когда металлургия помогает развиваться здравоохранению. Можно смело утверждать, что без этого материала существование отрасли, отвечающей за борьбу с болезнями и сохранение человеческой жизни, невозможно. Причем он обладает таким количеством положительных характеристик, что востребован не только здесь.

Что такое медицинская сталь?

Тех, кто попытается найти в интернете или даже в специализированной литературе однозначную трактовку этого термина, ждет разочарование. Официального обозначения, точно регламентированного состава, стандартизированных требований к механическим свойствам у такого материала не существует.

Более того, речь идет не об одном, а о группе металлических сплавов, которые применяются при производстве медицинских инструментов, оборудования, конструкционных элементов протезов, пр. Таким образом, у каждого производителя материал этой категории может иметь свою собственную химическую формулу. Это обуславливается многими факторами, в том числе, сферой применения. Например, медицинский сплав для стоматологии – это во многих случаях комбинация кобальт-хром, а хирургическая сталь – категория сплавов, где предпочтительно легирование никелем.

История открытия и применения

Медицинский металл в лекарском деле стал применяться более 300 лет назад. Историческая справка гласит, что пионером этого направления стал врач по имени Фабрициус. Он использовал металлический сплав для изготовления стальных колец, которыми фиксировались переломы костей. Первая такая ортопедическая операция датируется 1666 годом. Сегодня металлургическая промышленность шагнула далеко вперед и выпускает достаточно широкий ассортимент сталей, инертных к корродированию при контактах с живыми тканями. Другими словами, речь идет о нержавейке, но специальной.

Нержавеющая сталь – это материал практичный, надежный, благородный и эстетичный. По этим показателям она во многом превосходит другие материалы.

Свойства и критерии медицинской стали

Для начала обозначим, что сталь – это сплав железа с углеродом. А отличительной особенностью материала, применяемого в медицине, является наличие в нем легирующих элементов. Они добавляются с целью изменения (улучшения) физических и/или химических качеств основного состава.

Рисунок 1. Сталь в медицине

Химические свойства для определения принадлежности к хирургической стали

Углерод – обязательный компонент любого стального сплава, включая нержавейку. Именно он отвечает за твердость и прочность материала. В результате взаимодействия углерода с железом, образуются карбиды – структуры с повышенными механическими характеристиками. Кроме того, наличие углерода позволяет упрочнить сталь путем термической обработки. Однако, допускать переизбыток этого элемента нельзя – допустимые границы 0,4-1,2%.
Хром – самый популярный компонент для легирования стали. Медицинский сплав предполагает его наличие на уровне 13% и более. Размельчая зерно металла, увеличивает его прочностные характеристики. На поверхности материала оксиды хрома образуют пленку, которая защищает от агрессивной среды и термонагрузки.
Кремний – компонент, обеспечивающий антикоррозийные свойства и стойкость к окислению при высоких температурах. Повышает упругость и кислотостойкость. Состав хирургической стали предполагает его включение на уровне 1% от общей массы.
Марганец – раскислитель. Достаточно 1% в компонентной формуле. Удаляет из материала кислород, который попадает в него в процессе плавки. Тем самым повышается износостойкость и упругость металла, хотя несколько уменьшается пластичность. Также марганец связывает серу, препятствуя образованию вредного соединения FeS, провоцирующего ломкость в режиме высоких температур.

Кроме этих элементов, в состав медицинского сплава может входить никель. Он подобно хрому придает стали коррозионную стойкость, а также увеличивает прочность и пластичность.

Физические свойства для определения принадлежности к хирургической стали

Стоит отметить, что присутствие в малых количествах легирующих компонентов не делают ее токсичной. А благодаря высокой плотности и малой пористости, поверхность легко поддается дезинфекции.

Сталь очень твердая – ее трудно повредить, она не боится ударов и царапин. И вместе с тем, при изготовлении изделий, удается выполнить очень тонкое и острое лезвие, которое длительное время не будет притупляться.

Другие важные параметры, характеризующие хирургическую сталь:

коррозийная стойкость;
жаропрочность;
сопротивление циклическим нагрузкам;
высокая усталостная прочность;
склонность к термическому упрочнению.

Подходящие марки стали

Описанные выше параметры являются достаточно общими и подходят для ряда сталей. Среди наиболее востребованных стоит отметить марки:

Такая классификация характерна для нашего рынка. Зарубежные аналоги обозначаются, например, так:

1.4125 (Германия)
440В (США)
SUS440C (Япония)
Z100CD17 (Франция)

Область применения хирургической стали

Сплавы этой категории, несмотря на специфичность наименования, фигурируют в разных сферах. Им отдают предпочтение там, где выдвигаются повышенные требования к инертности относительно агрессивных сред и прочности.

Рисунок 2. Медицинская сталь

Медицина

Медицинская сталь – это высокотехнологичный продукт, без которой существование системы охраны здоровья и борьбы с болезнями мы представить не можем. Описать всю широту востребованности этой особой нержавейки в отрасли в рамках этой статьи физически не получится. Скальпели, зажимы, щипцы, иглы и другой хирургический инструментарий изготавливается только из нее. Также, как и фрезы, стоматологические боры, брекеты, детали протезов для различных частей организма, стерилизационные емкости и медицинская посуда, пр. А чтобы изделия служили как можно дольше, необходимо соблюдать определенные правила пользования, ухода и хранения.

Архитектура

Пищевая промышленность

Логично, что раз хирургическая сталь разрешена в медицине, то применяется и в пищевой промышленности, где важнейшим критерием является нетоксичность материалов. Из нее производят долговечные и красивые столовые приборы. Отдельное направление – кухонные ножи, лезвия которых должны быть достаточно твердыми и острыми при интенсивной эксплуатации. Некоторые детали посудомоечных машин и поверхности духовых шкафов также выполняются из таких сплавов.

Машиностроение

Эта сфера, наряду с медициной, является крупным потребителем высоколегированных сталей. Детали машин и механизмов, подверженных высоким абразивным нагрузкам и постоянному воздействию агрессивных сред, также изготавливаются только из таких материалов. В качестве примера, можно привести конструктивные элементы поршневых систем и карданных крестовин.

Украшения

Как бы странно это не звучало, но медицинская сталь более прочная, чем золото и серебро. Именно поэтому, бижутерия и украшения из нее – тренд последнего времени. Сегодня можно смело сказать, что это уже достаточно серьезный сегмент рынка. Эта модная тенденция объясняется достаточно просто – медицинская сталь (бижутерия из нее) не чернеют, не деформируются, не теряют блеска. При оптической оценке очень похожи на изделия из драгоценных металлов, но в разы дешевле. Бижутерия из нержавеющих сплавов выглядит привлекательно, ее покрывают эмалью, инкрустируют кристаллами Сваровски, фианитами, цирконами и другими полудрагоценными камнями. Отметим, что украшения из хирургической стали используются для пирсинга, но не первичного.

Мифы и факты про медицинскую сталь

Наша жизнь так устроена, что любая популярная тема мгновенно обрастает слухами, гипотезами и мифами. Не стали исключением высоколегированные нержавеющие сплавы. Развенчанию недостоверной информации по этой теме необходимо посвятить отдельную статью. Мы планируем такой материал – следите за обновлениями нашего блога.

Может ли ржаветь хирургическая сталь?

Ржавеет ли нержавейка? Если коротко, то нет. А вообще, такой металлопрокат относятся к условно нержавеющим. Это значит, что для обеспечения инертности к коррозийным процессам, материал подвергается определенным воздействиям – закалка, полировка, правильная эксплуатация. Например, изделия из хирургической стали, которые используют мастера маникюра, нельзя выше положенного оставлять в стерилизаторах или в сырости. После заточки обязательно полирование и обработка узлов трения специальными составами.

Магнитится ли мед. сталь?

Те, кто носят кольца из хирургической стали ответ на этот вопрос знают. Не магнитится. Объясняется это химической формулой материалов, в которой в определенном количестве содержатся хром и марганец. Немагнитность – еще одно из важных преимуществ таких сплавов.

В завершение хотим отметить, что медицинская (хирургическая) сталь в отличие от многих других материалов, находится на подъеме по востребованности. Рост потребления на протяжении последних десятилетий зафиксирован на уровне 4-6%. И пока достойного конкурента у этого материала нет, значит он сохранит и даже упрочнит свои позиции.

Медицинская сталь (или как ее еще называют – хирургическая) имеет особый сплав, который обладает определенными свойствами, необходимыми для применения в лечебном деле. Существует несколько марок, каждая из которых используется в той или иной медицинской сфере (хирургия, стоматология, травматология и т.д.).

Особенности медицинской стали

Для начала сразу определимся с понятиями. Сталь – это не железо, а его сплав с углеродом. Железо и углерод, по сути, это полезные ископаемые (минералы), добываемые из земли. Нагревая их до предельных температур и смешивая в определенных пропорциях с добавлением других элементов, и получают сплавы с самыми разными свойствами. Например, инструментальная сталь получается путем добавления в железо более 0,7% углерода. И она обладает отличными прочностными характеристиками.

Хирургическая сталь должна обладать коррозионной стойкостью. В противном случае скальпель или какой-нибудь зажим заржавеет спустя несколько применений. Опасность в том, что процесс коррозии начнется незаметно для глаза человека: на поверхности инструмента или посуды появятся трещины, в которые будет попадать пыль и микробы. А это чревато инфицированием.

Состав сплавов для хирургической стали

Но обычная нержавеющая сталь тоже не годится для изготовления медицинских инструментов и оборудования. Важны и другие свойства, которых добиваются путем добавления в сплав различных легирующих элементов. Для таких целей применяют медицинский сплав, преимущественно, молибден, хром и никель.

Молибденовый сплав

Из него изготавливают оборудование и инструментарий (скальпели, фрезы, стоматологические боры), а также высококачественную посуду, применяемую в медицинских целях. Молибден значительно улучшает механические прочностные характеристики стали: она становится устойчива к перепадам температур, сохраняя первичные свойства. Т.е., если даже инструмент сильно перегреть или переохладить, он не станет более хрупким и не будет подвергаться коррозии.

Количество молибдена в хирургической стали может варьироваться от 0,2 до 0,5%. Этого достаточно для обеспечения необходимой прочности и стойкости. Молибден – достаточно дорогой легирующий элемент, и увеличение его содержания в составе сплава повышает стоимость готового материала. Но все затраты оправдывают себя, когда речь идет о здоровье и жизни пациентов.

Хромоникелевый сплав

Идет на изготовление стоматологических и хирургических инструментов, посуды, оборудования. Главное свойство хромоникелевой стали – отличная стойкость к коррозии и окислению. Из нее делают, например, брекеты, которые человек может носить несколько лет. При этом замочки не заржавеют, во рту не будет ощущаться привкуса металла и т.д.

Самая популярная в медицине марка так и называется: сталь 18/10, где 18 – это процентное содержание хрома, 10 – процент никеля. Также она содержит 0,12% углерода. Все это придает стальным приборам высокую плотность (на их поверхности нет микропор, через которые могли бы попасть микробы и пыль) и твердость (поверхность не подвержена сколам и царапинам).

Ферритно-хромистый сплав

Сфера его применения – приборы и оборудование, часто подвергающееся воздействию высоких температур. Из ферритно-хромистой стали делают стерилизационные емкости для кипячения, а также стоматологические протезы, некоторые приборы. Дополнительно она обладает высокой пластичностью и длительным сроком службы.

От процентного содержания хрома в такой стали зависит предельная температура готового изделия. Максимально она достигает 1050 градусов. Если дополнительно легировать сплав молибденом и никелем, получится смешанная марка, которая будет выдерживать до 600 градусов.

Кстати! Лезвия некоторых инструментов обрабатывают дополнительно, например, алмазным напылением. Это позволяет придать им еще большую твердость и прочность, и, соответственно, повышает стоимость.

Изделия из хирургической стали

Хирургическая сталь фигурирует и в ювелирном деле. О ней наверняка слышали девушки, у которых проколоты уши. Первые серьги должны быть сделаны именно из этой стали, потому что они не вызывают кожных реакций; не ржавеют и надолго сохраняют блеск; достойно смотрятся (переливаются, сверкают) и напоминают драгоценные украшения. Когда ушки заживают, можно переходить на золото или серебро, хотя многие остаются верны стальным украшениям. По тем же причинам бусины для пирсинга тоже делают из медицинской стали.

Коллекционеры и просто любители холодного оружия отличного качества часто заказывают себе клинки из хирургической стали. Ведь хороший нож – это тот, который устойчив к агрессивным средам, нехрупкий, легко затачивается и долго служит. Все эти свойства присущи медицинским сплавам, поэтому самые лучшие ножи делают из них.

Основные свойства хирургической стали

Подведем итоги и выделим 5 самых главных отличительных свойств, которыми обладает медицинская сталь.

Стойкость к окислению и коррозии.
Плотность и отсутствие микропор на поверхности.
Легкость затачивания (качественный скальпель прорезает кожные покровы, как горячий нож масло).
Отсутствие токсичности, несмотря на присутствие легирующих элементов.
Гипоаллергенность.

Чтобы стальные инструменты, используемые в хирургии и стоматологии, прослужили еще дольше, соблюдаются специальные правила ухода за ними. Для их мытья используются специальные растворы и материалы, никаких металлических мочалок: только фланелевые или поролоновые губки. Контролируется длительность пребывания инструментария в растворах и способ сушки. Хранятся скальпели, фрезы, зонды и другие инструменты в закрытых стерильных биксах, что обеспечивает еще большую защиту от внешней среды и продление свойств.

Но на самом деле какой-то особенной хирургической стали в мире не существует. В этой статье подробнее расскажем, из чего на самом деле изготавливают различные медицинские приспособления.

Требования, предъявляемые к медицинской стали

Медицинской условно можно назвать целую группу нержавеющих сталей, которые обладают необходимыми для применения в медицине свойствами.

Главное требование − устойчивость металла к коррозии под воздействием химически агрессивных сред в виде различных биологических жидкостей − слюны, желудочного сока, крови, пота. Невыполнение этого требования чревато попаданием внутрь организма пациента посторонних соединений, которые могут вызвать заражение.

Кроме антикоррозионных свойств, стали медицинского назначения обладают другими не менее важными характеристиками:

отсутствие пор , которые создают благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов;
жаропрочность , так как медицинские инструменты подвергаются регулярной термической обработке при температуре от 120 до 180 °C;
высокая твердость , которая обеспечивает остроту режущих кромок и устойчивость к деформации.

Какие сплавы используют для медицинских целей

Медицинской обычно называют сталь, которая содержит следующие легирующие элементы:

углерод (0,4–1,2%) − обеспечивает твердость;
хром (13–19%) − основной элемент, предотвращающий развитие коррозии;
никель (менее 1%) − повышает сопротивление коррозии, прочность железа и термическую устойчивость сплава;
кремний, марганец (менее 1%) − вытесняют кислород в процессе плавки и тем самым предотвращают межкристаллическую коррозию.

Введение тех или иных легирующих элементов в определенной пропорции позволяет широко варьировать свойства нержавеющей стали.

Наиболее распространенные марки стали

Для производства медицинских инструментов и оборудования чаще всего используют следующие нержавеющие стали:

40Х13 (AISI 420) . В медицине ее используют для производства оборудования и инструмента, предназначенного для выполнения простых процедур. Из-за содержания углерода в 0,4% ее считают относительно мягкой сталью, а 13% хрома обеспечивает устойчивость к коррозии в слабоагрессивных средах. Специальный режущий инструмент из нее достаточно долго держит заточку и в то же время легко затачивается. Несомненным плюсом является относительно невысокая цена.

65Х13. Тверже, чем 40Х13, из-за большего содержания углерода (0,65%), но область применения у них примерно одинаковая.

95Х18. Почти 1% углерода обеспечивает медицинскому инструменту долговечность режущей кромки, а 18% хрома − устойчивость к коррозии в агрессивных средах.

100Х13М (ближайший аналог AISI 154 CM). Данная марка нержавеющей стали была специально разработана и внедрена советскими материаловедами в начале 80-х годов прошлого столетия для производства хирургического и ампутационного инструмента. Используется она для этих целей и сегодня.

Читайте также: