[发明专利]Co-Cr-W合金及其加工方法和应用

说明书

本发明公开了一种Co‑Cr‑W合金及其制备方法和应用。该合金包括质量百分含量如下的组分：Co58～70％；Cr 30～35％；W 3～5％；C0.3～0.6％；N0.2～0.3％；Si 0.1～0.8％；Zr 0～0.1％；其中，所述Zr的含量不取0值。本发明实施例提供的Co‑Cr‑W合金由于大量的碳化物、氮化物弥散分布，基体内含有大量的Cr，表现出良好的生物相容性，而且具有弹性模量高、拉伸强度大及耐磨性好等特点，适合作为手术用具的加工材料和人工关节材料。

技术领域

本发明属于医疗器具钴基合金技术领域，特别涉及一种Co-Cr-W合金及其加工方法和应用。

背景技术

随着现代科技的不断发展，医疗水平也越来越发达，生物材料作为生命科学研究最重要的一个领域，人体大多数器官都可以被人造器官等植入生物体内的医疗器具所替代，如人体的骨骼、心脏起搏器等人体硬组织可以用金属钛合金、铬合金替代。由于植入生物体内的医疗器具、合金或与生物体表面直接接触，因此，要求这些医疗器具具有高耐腐蚀性和生物相容性。另外，当这些医疗器具作为人工关节材料时，要求其具有高强度和高耐磨性。

目前满足上述要求的生物体用Co基合金有日本特开2007-162121专利，该专利公布了以Co-20Cr-15W-10Ni为主要成分的合金(ASTM规格F90：以下简称为ASTM F90合金)或以质量％计具有Co：30～60％、Ni：4～20％、Cr：13～25％、C：0.3％以下、Si：2.0％以下、Mn：2.0％以下的组成的合金等。日本特表2007-517536号专利公布了一种以生物体用Co基合金的支架，该支架由在20％以上的Ti中添加Zr、Ta、Mo中的至少一种而得的合金构成的管状主体，规定上述合金的屈服强度、磁化率和质量吸收系数的支架。

ASTM F90合金的由于具有上述优异特性，被广泛应用在大动脉支架、冠状动脉支架、胆管用支架等极细血管用支架材料。但是，ASTM F90合金或专利文献日本特开2007-162121、日本特表2007-517536中记载的合金含有大量的Ni，成为引起Ni过敏的原因，因而寻求在不含有Ni的同时上述诸多特性优异的支架用材料。

申请号为201310062930.5的中国专利公布了一种生物体用Co基合金及支架，该生物体用Co基合金为Co-Cr-W-Fe类生物体用Co基合金。所述合金由Cr：5～30质量％、W：5～20质量％、Fe：1～15质量％、余量为Co和不可避免的杂质的组成。该专利所记载的为一种无镍钴基合金，由于其具有良好的弹性模量、生物相容性及良好加工性能，被认为是支架材料理想材料。

但是，上述三篇专利记载的合金通过铸造或增材制造制备的合金晶粒比较粗大，合金的力学性能及耐磨性较低，难以保证合金作为人工关节及手术器械材料要求的高硬度和高耐磨性的特性。

发明内容

针对目前生物体用Co基合金存在的合金力学性能不佳、耐磨性能较低等问题，本发明实施例提供一种Co-Cr-W合金及其加工方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种Co-Cr-W合金，包括质量百分含量如下的组分：

Co 58～70％；

Cr 30～35％；

W 3～5％；

C 0.3～0.6％；

N 0.2～0.3％；

Si 0.1～0.8％；

Zr 0～0.1％；其中，所述Zr的含量不取0值。

以及，所述Co-Cr-W合金的加工方法，至少包括以下步骤：

按照如上所述的Co-Cr-W合金的配方称取各组分；