CoCr28Mo6 粉末

CoCr28Mo6 粉末又称 ASTM F75 合金,是一种钴铬钼合金粉末,具有生物相容性、高强度和耐腐蚀性,可用于制造骨科植入物。

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目录

CoCr28Mo6 粉末概述

CoCr28Mo6 粉末又称 ASTM F75 合金,是一种钴铬钼合金粉末,具有生物相容性、高强度和耐腐蚀性,可用于制造骨科植入物。

它具有出色的耐磨性,常用于制造髋关节、膝关节和牙科植入物。28Mo6" 表示它含有 28% 铬和 6% 钼。

主要特性和优势

CoCr28Mo6 粉末性能和特点

属性 详细信息
组成 Co-28Cr-6Mo 合金
密度 8.3 克/立方厘米
粒子形状 不规则、有棱有角
尺寸范围 10-45 微米
表观密度 4.0-4.5 克/立方厘米
流动性 中度
耐腐蚀性 因无源氧化层而卓越
生物兼容性 高,用于植入物
耐磨性 由于铬含量高,效果非常好
费用 中度至高度

CoCr28Mo6 粉末可用于使用 3D 打印或金属注射成型等传统技术制造植入物。它是机械性能、耐腐蚀性和生物相容性的最佳组合。

CoCr28Mo6 粉末成分

CoCr28Mo6 粉末的典型成分:

CoCr28Mo6 粉末成分

要素 重量 %
平衡
27-30%
5-7%
<1%
<1%
<0.35%
<0.75%
<1%
  • 钴具有强度、韧性和生物相容性
  • 铬可提高耐腐蚀性和耐磨性
  • 钼有助于提高强度和硬度
  • 其他元素,如作为杂质存在的 C、Ni、Mn、Fe 和 Si

由于铬和钼的含量较高,因此具有承载植入物应用所需的优异机械性能。

CoCr28Mo6 粉末

CoCr28Mo6 粉末物理性质

CoCr28Mo6 粉末物理性质

属性 价值观
密度 8.3 克/立方厘米
熔点 1350-1400°C
导热性 18 W/mK
电阻率 94 μΩ-cm
居里温度 1329°C
热膨胀系数 14.5 x 10^-6 /K
  • 密度比钛合金高
  • 在高温下仍能保持强度
  • 导热性低于纯金属
  • 在居里温度以上变得顺磁
  • CTE 值高于其他竞争合金

这些特性使其适用于需要耐腐蚀性的高温承重植入应用。

CoCr28Mo6 粉末机械性能

CoCr28Mo6 粉末机械性能

属性 价值观
硬度 35-45 HRC
拉伸强度 170-220 ksi (1170-1510 MPa)
屈服强度 140-180 ksi(965-1240 MPa)
伸长率 8-16%
弹性模量 230-300 GPa
疲劳强度 50 ksi (345 MPa)
  • 强度和延展性的完美结合
  • 强度超过承重植入体的要求
  • 硬度高,耐磨性好
  • 高疲劳强度确保了在循环负载下的耐用性

这些机械特性使 CoCr28Mo6 适用于承受高静态和动态载荷的骨科植入物。

CoCr28Mo6 粉末应用

CoCr28Mo6 粉末的主要应用包括

CoCr28Mo6 粉末应用

应用 实例
整形外科植入物 髋关节、膝关节、牙科植入物
医疗设备 手术工具、器械
航空航天 涡轮发动机部件
汽车 燃油喷射部件
工业 阀门、工具、模具

一些具体的产品用途:

  • 关节置换植入物的关节面
  • 牙冠、牙桥和牙根植入物
  • 骨科固定装置,如骨板
  • 耐高温航空发动机部件
  • 汽车燃油喷嘴
  • 需要耐磨性的切削工具、垫圈、阀门

CoCr28Mo6 的生物相容性、耐腐蚀性和摩擦学特性使其非常适合整形外科和牙科应用。

CoCr28Mo6 粉末规格

CoCr28Mo6 粉末的主要标准:

CoCr28Mo6 粉末标准

标准 说明
ASTM F75 用于外科植入物的锻造 Co-Cr-Mo 合金
ASTM F1537 牙科器具用锻造 Co-Cr-Mo 合金规格
ISO 5832-4 植入级锻造 Co-Cr-Mo-Ni 合金
ASTM F3056 骨科植入物用钴铬合金增材制造规范

这些标准规定

  • 化学成分限制
  • 机械性能要求
  • 生产方法(气体雾化)
  • 可接受的杂质含量
  • 质量保证程序
  • 验证粉末特性的测试方法

满足这些要求可确保适合整形外科植入应用。

CoCr28Mo6 粉末粒度

CoCr28Mo6 粉末粒度分布

颗粒大小 特点
10-25 微米 用于激光粉末床熔化(LPBF)
25-45 微米 用于粘合剂喷射和 DMLS
15-45 微米 用于金属注射成型
  • 更细的粉末可提高 AM 的分辨率和表面光洁度
  • 更粗的粉末提高了粉末加工的流动性
  • 尺寸范围的选择取决于所用的生产技术
  • 保持对粒度分布的严格控制

控制颗粒大小和形态对于实现高粉末堆积密度和优化烧结至关重要。

CoCr28Mo6 粉末表观密度

典型的表观密度:

CoCr28Mo6 粉末表观密度

表观密度 特点
4.0 - 4.5 克/立方厘米 粉末形态不规则
35-45% 的真实密度 由于颗粒之间存在空隙
  • 更高的表观密度可改善粉末流动性和可压缩性
  • 不规则的形状和广泛的尺寸分布降低了包装密度
  • 通过优化球形粉末,可达到 60% 值

表观密度越高,粉末压制和烧结的效率就越高。它能提高生产效率。

CoCr28Mo6 粉末生产方法

CoCr28Mo6 粉末生产

方法 详细信息
气体雾化 高压惰性气体将熔融合金流分解成细小液滴
真空感应熔化 在真空条件下熔化的高纯度起始材料
多重重熔 提高化学均匀性
筛分 将粉末分级为不同大小的馏分
混合 混合不同大小的粉末,定制粒度分布
  • 气体雾化产生精细的球形粉末形态
  • 真空熔炼和多次重熔可最大限度地减少杂质
  • 后处理可对粒度分布进行精细控制

自动化生产和严格的过程控制确保了 CoCr28Mo6 粉末可靠而稳定的性能。

CoCr28Mo6 粉末定价

CoCr28Mo6 粉末定价

系数 对价格的影响
粉末级 高纯度等级的成本更高
颗粒大小 超细粉更贵
订购数量 批量订购可降低价格
包装 充氩气的容器会增加成本
测试要求 更严格的测试增加了成本
准备时间 更快的交货时间会提高价格

指示性定价

  • 医用 CoCr28Mo6:每公斤 $80-120
  • 工业用 CoCr28Mo6:每公斤 $50-90

超过几百公斤的大宗订单可享受优惠价格。

CoCr28Mo6 粉末供应商

CoCr28Mo6 粉末供应商

公司名称 地点
卡彭特粉末产品 美国
普莱克斯 美国
山特维克鹗 英国
霍加纳斯 瑞典
Erasteel 法国
奥贝尔与杜瓦尔 法国

选择供应商的因素:

  • 可提供粉末等级
  • 生产能力
  • 粉末质量和一致性
  • 符合医疗标准
  • 定价和最低订购量
  • 交付时间和交付可靠性

医用等级需要更严格的质量控制和测试。

CoCr28Mo6 粉末处理与安全

CoCr28Mo6 粉末处理

建议 原因
避免吸入 由于细微颗粒有损伤肺组织的风险
使用防护面具 防止误食
在通风处处理 减少空气中颗粒物的流通
使用防护服 尽量减少皮肤接触
确保无火源 粉末可在氧气中燃烧
遵守防静电协议 防止静电放电引起火灾
使用不产生火花的工具 避免在操作过程中点燃
密封保存 防止污染和氧化

CoCr28Mo6 粉末相对惰性,但建议采取一般预防措施,以确保安全处理和加工。

CoCr28Mo6 粉末检验和测试

CoCr28Mo6 粉末测试

测试 详细信息
化学分析 使用 ICP 光谱验证成分
粒径分布 利用筛分分析确定分布情况
表观密度 按照 ASTM B212 标准测量
粉末形态 扫描电镜图像分析
流速分析 定量粉末流经漏斗所需的时间
水龙头密度测试 机械敲击后测量的密度

严格的测试确保粉末质量始终如一,并符合 ASTM F75 等医用级粉末的规范要求。

CoCr28Mo6 粉末的储存和处理

CoCr28Mo6 粉末存储

系数 效果
空气、氧气 高温下的氧化风险
水分 室温下腐蚀率低
碳氢化合物 如果污染粉末,有火灾危险
酸、碱 耐稀释酸碱
有机溶剂 如果浸泡,会有一些吸收和染色
温度高于 400°C 提高空气中的氧化率

建议:

  • 密封保存在装有惰性气体的容器中
  • 温度保持在 30°C 以下
  • 避免与氧化性酸和氯化溶剂接触
  • 只能在受控环境中打开容器

只要采取适当的预防措施,CoCr28Mo6 粉末在储存和处理过程中会表现出良好的稳定性。

与不锈钢粉末的比较

CoCr28Mo6 与不锈钢粉末对比

参数 CoCr28Mo6 不锈钢
密度 8.3 克/立方厘米 7.9 克/立方厘米
拉伸强度 1170-1510 兆帕 600-1100 兆帕
延展性 8-16% 15-40%
耐腐蚀性 优秀 良好
耐磨性 优秀 中度
生物兼容性 中度
费用
用途 医疗植入物、航空航天 工业应用
  • CoCr28Mo6 具有更高的强度和硬度
  • 不锈钢具有更好的延展性和韧性
  • CoCr28Mo6 更耐腐蚀
  • 生物医学应用首选 CoCr28Mo6
  • 不锈钢更具成本效益

在需要高强度、硬度和耐腐蚀性的应用中,CoCr28Mo6 的性能优于不锈钢。

CoCr28Mo6 粉末的优缺点

CoCr28Mo6 粉末的优势

  • 优异的生物相容性和耐腐蚀性
  • 高强度和硬度
  • 良好的耐磨性
  • 耐高温能力
  • 可使用 AM 或 MIM 技术进行加工
  • 适用于承重植入应用
  • 美观大方

CoCr28Mo6 粉末的局限性

  • 比不锈钢或钛合金昂贵
  • 延展性和断裂韧性较低
  • 加工过程中需要保护气氛
  • 与其他合金相比难以加工
  • 材料连接和焊接的局限性
  • 体内释放的钴离子引发健康问题

CoCr28Mo6 粉末常见问题解答

问:CoCr28Mo6 粉末的主要用途是什么?

答:主要应用于骨科关节置换植入物(如髋关节和膝关节)、牙科植入物和牙冠、手术器械以及高性能航空航天部件。

问:是什么赋予 CoCr28Mo6 优异的耐腐蚀性?

答:铬含量高,可在表面形成稳定、连续和自我修复的氧化保护层,防止腐蚀。

问: 医疗级和工业级 CoCr28Mo6 粉末的主要区别是什么?

答:医用级粉末纯度更高、杂质更少、粒度更细、粒度分布控制更好,并经过更严格的测试,符合 ASTM F75 等标准。

问: 在储存和处理 CoCr28Mo6 粉末时需要采取哪些预防措施?

答:建议采取的预防措施包括避免吸入、使用防护装备、确保适当通风、控制静电释放、使用不产生火花的工具,以及储存在密封的惰性气体净化容器中。

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