Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 14955-77, ГОСТ Р 51394-99, ТУ 14-1-4708-89 |
Болванки. Заготовки. Слябы | ТУ 14-1-4913-90 |
Листы и полосы | ТУ 14-1-4383-87, ТУ 14-123-134-95 |
Сталь 03Х18Н16М3 применяется для изготовления хирургических имплантантов при костных переломах: пластин, костных винтов, гвоздей, штифтов, спиц скелетного натяжения.
Примечание: Сталь выплавляют в открытой индукционной печи с последующим рафинирующим переплавом
Сталь коррозионностойкая хромоникельмолибденовая аустенитного класса.
НТД | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | N | Mo | Cu |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ГОСТ Р 51394-99, ТУ 14-123-134-95 | ≤0,030 | ≤0,010 | ≤0,025 | ≤2,00 | 17,00-18,50 | ≤0,40 | 14,50-16,50 | ≤0,10 | 2,60-3,10 | ≤0,30 |
Fe - основа.
По ГОСТ Р 51394-99 массовые доли хрома и молибдена в стали должны удовлетворять условию: 3 % Мо + % Сг > 26. Магний (не более 0,03 %) и алюминий (не более 0,25 %) в качестве технологических добавок вводятся в металл по расчету и химическим анализом не определяются. Допускается отклонение по массовой доле кремния плюс 0,4 %. Допускаемые отклонения химического состава - по ГОСТ 5632.
Механические свойства при 20°С |
Состояние поставки | Сечение (мм) |
σТ|s0,2 (МПа) |
σB (МПа) |
δ5 (%) |
---|---|---|---|---|
Механические свойства проката в состоянии поставки по ГОСТ Р 51394-99 | ||||
Лист т/о | ≥3,0-3,9 | ≥190 | 490-690 | ≥40 |
Лист т/о | 0,8-3,0 | ≥190 | 490-690 | ≥38 |
Пруток нагартованный | 4,0-6,0 | ≥690 | 860-1100 | ≥12 |
Пруток т/о | 4,0-6,0 | ≥190 | 490-690 | ≥40 |
Техническая документация | Вид продукции | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | Состояние поставки |
---|---|---|---|---|---|
не менее | |||||
ТУ 14-1-5191-92 | Пруток | 490-690 | 185 | 40 | Термообработанное |
860-1100 | 690 | 12 | Нагартованное | ||
Технический договор № 8 | Пруток | 1320 | - | - | Нагартованное |
ТУ 14-1-4913-90 | Лист горячекатаный | 490 | 196 | 40 | Термообработанное |
ТУ 14-123-134-95 | Лист холоднокатаный | 490-690 | 196 | 40 | Термообработанное |
Технический договор № 121 | Пруток горячекатаный | 470 | 165 | 40 | Горячекатаное |
Механические свойства при комнатной и повышенных температурах
tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % | tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
18* | 615 | 345 | 51 | 81 | 400 | 400 | 140 | 42 | 80 |
20 | 510 | 240 | 64 | 83 | 600 | 355 | 130 | 45 | 74 |
180 | 420 | 170 | 46 | 81 | |||||
*Состояние поставки - горячекатаное. |
Механические свойства при высоких температурах (пруток после закалки)
tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % |
---|---|---|---|---|
900 | 180 | 110 | 78 | 80 |
1020 | 60 | 52 | 79 | 60 |
1200 | 20 | 19 | 86 | 79 |
Механические свойства при 20 °С в зависимости от степени холодной
Степень обжатия, % | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | Твердость HV |
---|---|---|---|---|
0 | 580 | 274 | 47 | 160 |
10 | 670 | 576 | 26 | 240 |
20 | 755 | 690 | 16 | 260 |
30 | 861 | 806 | 8 | 300 |
50 | 1128 | 1033 | 6 | 340 |
60 | 1191 | 1013 | 5 | 360 |
70 | 1273 | 1026 | 3 | 360 |
80 | 1328 | 1029 | 2 | 360 |
90 | 1580 | 1329 | 2 | - |
Механические свойства при 20 °С в зависимости от степени холодной пластической деформации (проволока Ø4,6 мм, закалка перед холодной деформацией с 1080°С в воде, данные ОАО Серп и Молот)
Степень обжатия, % | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | Твердость HV |
---|---|---|---|---|
0 | 530 | 200 | 79 | - |
10 | 710 | 460 | 75 | - |
20 | 820 | 650 | 70 | - |
30 | 950 | 800 | 66 | - |
40 | 1070 | 910 | 62 | - |
50 | 1170 | 1030 | 59 | 360 |
60 | 1260 | 1120 | 57 | - |
70 | 1350 | 1200 | 55 | 360 |
80 | 1430 | 1270 | 52 | 370 |
90 | 1510 | 1340 | 38 | - |
Механические свойства при комнатной и повышенных температурах (пруток горячекатаный Ø20 мм, поставка ОАО Златоустовский метзавод, закалка с 1080 °С в воде)
tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % | tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20*1 | 615 | 345 | 51 | 81 | 400 | 400 | 140 | 42 | 80 |
20 | 510 | 240 | 64 | 83 | 600 | 355 | 130 | 45 | 74 |
200 | 420 | 170 | 46 | 81 | |||||
Примечание: *1- Состояние поставки - горячекатаное. |
Механические свойства при высоких температурах (пруток горячекатаный Ø 20 мм, поставка ОАО Златоустовский метзавод, закалка с 1080 °С в воде)
tисп, °С | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | ψ, % |
---|---|---|---|---|
800 | 185 | 110 | 78 | 83 |
1000 | 61 | 52 | 79 | 60 |
1200 | 20 | 19 | 86 | 79 |
Механические свойства при 20 °С в зависимости от степени холодной пластической деформации (прокатка) (лист исходной толщины 1,5 мм, закалка перед холодной деформацией с 1080 °С в воде)
Степень обжатия, % | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | Твердость HV |
---|---|---|---|---|
0 | 578 | 274 | 47 | 160 |
10 | 668 | 576 | 26 | 240 |
20 | 755 | 690 | 16 | 260 |
30 | 861 | 806 | 8 | 300 |
50 | 1128 | 1033 | 6 | 340 |
60 | 1191 | 1013 | 5 | 360 |
70 | 1273 | 1026 | 3 | 360 |
80 | 1328 | 1029 | 2 | 360 |
90 | 1577 | 1329 | 2 | - |
Механические свойства при 20 °С в зависимости от степени холодной пластической деформации (волочение)
Степень обжатия, % | σв, Н/мм² | σ0,2, Н/мм² | δ5, % | Твердость HV |
---|---|---|---|---|
0 | 530 | 200 | 79 | - |
10 | 720 | 460 | 75 | - |
20 | 820 | 650 | 70 | - |
30 | 950 | 800 | 66 | - |
40 | 1080 | 910 | 62 | - |
50 | 1170 | 1030 | 59 | - |
60 | 1240 | 1120 | 57 | - |
70 | 1350 | 1200 | 55 | 370 |
80 | 1430 | 1270 | 52 | 380 |
90 | 1520 | 1340 | 38 | - |
Плотность - 8,03 · 103 кг/м3.
Удельное электросопротивление - 0,804 ·106, Ом · м при 20 °С.
Магнитная проницаемость (μ отн) мкТл · м/А - 1,0 при 20 °С.
Температурный коэффициент линейного расширения (α) - 16,0 · 106, К-1 в интервале температур 0-100 °С.
Плотность определена для отожженного прутка, остальные свойства - для нагартованного прутка Ø4,1 мм с σв> 833 Н/мм2, а в состоянии поставки ОАО Златоустовский метзавод.
По ТУ 14-1-5191-92, ТУ 14-1-4913-90, ТУ 14-123-134-95 сталь в состоянии поставки должна быть стойка против межкристаллитной коррозии на образцах без провоцирующей термообработки и испытания по методу AM ГОСТ 6032-89 в течение 24 ч. Сталь обладает высокой стойкостью к питтинговой коррозии в средах, содержащих ионы хлора в закаленном и нагартованном состояниях.
Скорость коррозии стали 03Х18Н16МЗ-ВД (промышленной поставки) и 12Х18Н9Т в 10%-ном FeCl3 · 6Н2O (время испытания 5 ч при 20 °С после различных степеней холодной пластической деформации)
Сталь | Сортамент | Скорость коррозии (г/ · м²ч) после различных степеней обжатия, % | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | ||
03Х18Н16МЗ-ВД | Лист (δ =1,5 мм) |
0,10 | 0,17" | 0,10 | 0,11 | 0,08 | 0,22 | 0,12 | 0,17 | 0,18 | 0,09 |
Пруток (Ø4,5мм) | 0,28 | - | - | 0,27 | - | - | - | - | 0,21 | - | |
12Х18Н9Т | Пруток (Ø4,0мм) | 16 | - | 11 | - | 13 | - | 15 | - | 24 | - |
По данным НПО Мединструмент (г. Казань) и ВНИИМТ (г. Москва) штифты из стали 03Х18Н16МЗ-ВД (ЗИ133-ВД) успешно прошли токсикологические испытания на животных методом имплантирования. Сталь отвечает требованиям, предъявляемым к изделиям для эндопротезирования и пригодна для остеосинтеза в травматологии.
Сталь имеет аустенитную структура немагнитна в закаленном и нагартованном состояниях; она не должна содержать α-фазу и имеет нормированное содержание неметаллических включений (сульфиды, алюминаты, силикаты, оксиды глобулярные) и нормированную величину зерна. Загрязненность неметаллическими включениями не должна превышать по ТУ 14-1-5191-92:
Вид включений | Величина в баллах, не более для серий | |
---|---|---|
тонкой | толстой | |
Сульфиды (А) | 1,5 | 1,0 |
Алюминаты (В) | 1,5 | 1,0 |
Силикаты (С) | 1,5 | 1,0 |
Оксиды глобулярные (D) | 1,5 | 1,0 |
Сталь 03X18Н16МЗ-ВД разработана с учетом требований международного стандарта ИСО 5832/1-87 Имплантанты для хирургии. Металлические материалы. В НПО Мединстумент (г. Казань) изготовлены партии имплантатов из листовой и сортовой металлопродукции (штифты, винты, пластины) и проведены необходимые медицинские испытания с положительными результатами.
Сталь деформируется в горячем и холодном состоянии. Температурный интервал горячей пластической деформации 900-1200 °С. Рекомендуемый режим термической обработки: закадка с 1080-1100 °С. Поставляется в закаленном и в нагартованном состояниях.