[发明专利]介入医疗用高强度不锈钢丝及其制备方法

说明书

本发明提供一种介入医疗用高强度不锈钢丝，以化学成分为质量百分比计为：C：0.01%‑0.09%、Si：0.01%‑1.00%、Mn：0.01%‑2.00%、P：0.005%‑0.05%、S：0.01%‑0.30%、Ni：7%‑15%、Cr：14%‑20%、N：0.01%‑0.08%、La+Ce：0.01%‑0.5%、Y：0.01%‑1%、余量为Fe；其中，Ni当量≤35、且Ni当量=Ni+0.65Cr+0.98Mo+1.05Mn+0.35Si+12.6C。上述不锈钢丝的方法包括：真空熔炼、锻造坯料、拉拔丝材粗坯、丝材拉拔。本发明的立足于上述的化学成分的不锈钢，并保证一定的Ni当量。通过设计道次压缩量、拉拔速度、拉拔温度，获得一定的马氏体体积分数，从而调控强度。并结合拉拔模具、道次截面积压缩量，获得一定晶面取向的马氏体结构。此外，通过稀土元素的细化晶粒作用以及原位自生稀土氮化物的沉淀强化作用，最终获得高强度的钢丝。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种介入医疗用高强度不锈钢丝及其制备方法。

背景技术

随着医疗技术的进步和经济社会发展，介入手术日渐增多，如冠脉支架植入、神经血管支架、外周血管支架植入、脑动脉弹簧圈植入等手术量与日俱增。而介入手术中需要用到导丝，起到建立通道、造影、输送支撑等作用。导丝一般由芯丝、外部涂层、头部组成，其中芯丝是最关键的核心原材料，起到支撑、引导作用。起到支撑作用的导丝一般是奥氏体不锈钢材质，直径一般在0.2mm-1.0mm之间，对同心度、抗拉强度要求极高，普通奥氏体不锈钢加工方法难以达到要求。此外也需要连续拉拔实现批量化生产，在保证高强度的情况下确保生产效率、控制成本，因此该丝材的整体加工难度较大。

基础研究和工程实践中高强度碳钢丝研究论文和专利较多，如申请号200910060815.8《超细钢丝用高碳钢线材及其制造方法》、申请号201310375326.8《高碳碳素钢线材生产超细钢丝的方法》中均详细描述了高强度的高碳钢丝加工方法。不过奥氏体钢由于成分和组织的差异，无法通过该方法提高强度，反而可能会导致软化、氧化等问题。

理论研究和实践表明影响不锈钢丝材抗拉强度的重要因素有化学成分、道次加工量、冷却效果等工艺条件、加工产生的马氏体相含量。一般来说304奥氏体不锈钢在冷加工时会部分相变为α’马氏体相并帮助提高强度。然而普通的丝材加工工艺难以达到较高的α’马氏体相含量，尤其是抗拉强度到2000MPa以上时很难继续提高。如史美堂等报道(史美堂，张士林，查擎美，奥氏体不锈钢大变形量形变热处理强化机理，上海金属，1981, 3(3),29-35)，304不锈钢在一定工艺下通过形变引起的马氏体转变可将强度提升到2000MPa左右。进一步提高时就会遇到较大困难。

J.-Y. Choi, 等报道了不锈钢丝材加工过程对组织和强度影响的基础研究，同样发现加工引起α’马氏体转变并提高强度。（J.-Y. Choi W. Jin, STRAIN INDUCEDMARTENSITE FORMATION AND ITS EFFECT ON STRAIN HARDENING BEHAVIOR IN THE COLDDRAWN 304 AUSTENITIC STAINLESS STEELS, Scripta Materialia 36(1) (1997) 99-104.）。但按照该文献方法，不锈钢丝最高强度大约仅有2200MPa，无法满足导丝的需求，加工工艺细节需要进一步优化。

其中，α’马氏体转变程度与不锈钢的镍当量有关：

Ni当量=Ni+0.65Cr+0.98Mo+1.05Mn+0.35Si+12.6C

Ni当量在一定数值范围时才会促进α’马氏体转变进而改善强度。