专利名称：一种抗菌钴镍铬钼合金及其制备方法
技术领域：
本发明抗菌钴镍铬钥合金属于合金领域，特别是涉及一种生物医学材料和首饰用的抗菌钴镍铬钥合金及其制备方法。
背景技术：
细菌传播和蔓延严重威胁人类健康，1996年日本发生了灾难性的大肠杆菌、MRSA(黄色葡萄球菌)感染，2003年中国爆发了大规模的SARS病毒传染，2011年德国爆发了致命出血性大肠杆菌疫情。此外,细菌在金属材料表面的生命活动会导致材料产生微生物腐蚀，使材料失效或对人体产生有害影响。鉴于细菌传播的严重危害以及广泛存在的金属材料微生物腐蚀，对金属生物材料进行改性处理使其具有抗菌性能，具有重要的意义。钴镍铬钥合金因具有优良的耐磨性能、耐蚀性能和较好的生物相容性，是重要的生物医学材料之一，广泛用作人体植入器件以及首饰品，但是它不具有抗菌性能，在使用过程中会粘附细菌，导致细菌感染和传播问题，合金材料也因为细菌的作用而会产生微生物腐蚀。迄今为止，尚未有过抗菌钴镍铬钥合金的报告。对金属生物材料的抗菌改性是生物材料领域的重要课题，获得抗菌性能的途径主要有整体合金化和表面改性两大类，前者具有安全性、耐热性、耐久性、持续性、抗菌谱广等优点，其抗菌性能不会因为使用磨损而丧失或减弱，是抗菌金属生物材料的重要研究方向。在抗菌合金的制备中，需要选择具有良好抗菌性能的合金元素作为抗菌剂。银具有非常优异的抗菌性能，常被作为抗菌元素的优先选择，但是它在铁基、钴基合金中的固溶度一般很微小，用其合金化常被认为是很困难的事情；铜也具有优良的抗菌性能，它在铁基、钴基合金中具有一定的溶解度，但是铜合金化金属生物材料必须借助敏化区间长时间的时效处理，获得弥散分布的ε-Cu相才能获得抗菌性能，这种处理方式会对材料的耐蚀性及其它性能产生不利影响，含铜量超过一定程度`后还容易恶化材料的热加工性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗菌钴镍铬钥合金及其制备方法，使其在具有耐磨性能和耐蚀性能的特点下，同时具有抗菌性能，在使用过程中不会粘附细菌，不会导致细菌感染和传播等问题，而且材料仍保持优良的耐蚀性。本发明的总体思路是:采用银作为抗菌元素，它具有优异的抗菌性能，在钴镍铬钥合金基底中的固溶度微小，容易在熔铸过程中形成偏聚，借助有效的熔铸措施使其形成弥散分布，避免出现严重的偏聚物。在获得优良抗菌性能的同时，依然保持其原有的耐蚀性和加工性能。本发明的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍33.0 37.0%、铬 19.0 21.0%、钥 9.0 10.5%、碳彡 0.05%、铁彡 0.10%、硅(0.10%、铝彡 0.10%、铜彡 0.10%、银 0.03 0.08%、铈 0.02 0.05%，余量为钴；进一步，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍35.05%、铬19.79%、钥9.95%、碳0.008%、硅 0.030%，铁 0.047%、铝 0.030%、铜 0.007%、银 0.054%、铺 0.038%，余量为钴。
本发明还公开一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce-2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得钴铈合金 CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门后抽真空到5X10_3Pa以下并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到5X ICT3Pa以下并再次充入纯氩至I 1.1atm;d.用60 70A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为140 160A，待原料熔清后，调整电流为90 110A，启动磁搅拌电源，保持I 1.5min，然 后断开电流使金属液凝固成锭；e.将铸锭翻转后再熔炼，反复2-3次，最后将电流调整到110 130A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1150 1200°C固溶处理；进一步，步骤c中，封闭炉门后抽真空到3X ICT3Pa并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到3 X ICT3Pa并再次充入纯氩至1.03atm ；进一步，步骤d中，用65A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为150A，待原料熔清后，调整电流为100A，启动磁搅拌电源，保持1.5min ；进一步，步骤e中，将铸锭翻转后再熔炼，反复2-3次，最后将电流调整到120A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1170°C固溶处理。本发明的有益效果:本发明的一种抗菌钴镍铬钥合金及其制备方法，通过添加微量铈、真空熔炼、加快凝固速度的综合措施，制得的抗菌钴镍铬钥合金经固溶处理后均为单一面心立方结构，晶粒细小，银弥散分布在基体中。抗菌钴镍铬钥合金对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有优良的抗菌性能，而其耐蚀性与原始合金相比基本保持不变。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为各实施例制备的抗菌钴镍铬钥合金的显微组织及银在基底中的分布情况示意图；图2为各实施例与对比合金在37°C人工汗液中的极化曲线对比图；图3为各实施例与对比合金对金黄色葡萄球菌的抗菌效果对比图；图4为各实施例与对比合金的加工硬化行为对比图；图5为实施例一与对比合金的形变态组织图。
具体实施例方式本发明的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:
镍33.0 37.0%、铬 19.0 21.0%、钥 9.0 10.5%、碳彡 0.05%、铁彡 0.10%、硅(0.10%、铝彡 0.10%、铜彡 0.10%、银 0.03 0.08%、铈 0.02 0.05%，余量为钴；进一步，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍35.05%、铬19.79%、钥9.95%、碳0.008%、硅 0.030%，铁 0.047%、铝 0.030%、铜 0.007%、银 0.054%、铺 0.038%，余量为钴。本发明还公开一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得钴铈合金 CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门后抽真空到5X10_3Pa以下并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到5X ICT3Pa以下并再次充入纯氩至I 1.1atm;d.用60 70A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为140 160A，待原料熔清后，调整电流为90 110A，启动磁搅拌电源，保持I 1.5min，然后断开电流使金属液凝固成锭；e.将铸锭翻转后再熔炼，反复2-3次，最后将电流调整到110 130A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1150 1200°C固溶处理；进一步，步骤c中，封闭炉门后抽真空到3X ICT3Pa并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到3 X ICT3Pa并再次充入纯氩至1.03atm ；
进一步，步骤d中，用65A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为150A，待原料熔清后，调整电流为100A，启动磁搅拌电源，保持1.5min ；进一步，步骤e中，将铸锭翻转后再熔炼，反复2-3次，最后将电流调整到120A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1170°C固溶处理。实施例一本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍
35.05%、铬 19.79%、钥 9.95%、碳 0.008%、硅 0.030%,铁 0.047%、铝 0.030%、铜 0.007%、银0.054%、铈0.038%，余量为钴。本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得含银约2%的镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得含铈约2%钴铈合金CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥，所述原材料均呈小颗粒状；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门，抽真空至3X10_3Pa以下，充入纯IS至0.8atm,再次抽真空到3 X ICT3Pa以下,然后充入纯IS至1.03atm。用65A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为150A，待原料熔清后，调整电流为100A，启动磁搅拌电源，保持1.5min，然后停电使金属液凝固。将铸锭翻转后再熔炼，反复3次，最后将电流调整到120A，熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭。将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1170°C固溶处理。为便于说明，采用市购Co35Ni35Cr20Mol0合金棒材进行对比试验。本实施例与对比合金在同等条件下热轧，观察热轧后铸锭边缘的微裂纹情况，发现本实施例的热轧性能与对比合金相当。本实施例制得的钴镍铬钥合金经固溶处理后，其显微组织呈现典型的面心立方结构，等轴晶粒内形成了具有平直界面的片状孪晶，且通过添加微量铈、真空熔炼、加快凝固速度等综合措施，有效改善了冶金质量，细化了晶粒组织，从而改善了银的有效收得率，并使银弥散分布在基体中，见附图1中的(a)。在LK2005A电化学工作站检测其极化曲线，其点蚀电位略低于对比合金,但自腐蚀电位比对比合金稍高,表明其耐蚀性与对比合金相当，见附图2中所指的曲线。采用覆膜试验法检测合金的抗菌性能，试验菌种采用金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌DH5a，菌悬液浓度为I X 106cfu/ml，经过24小时后，实施例合金和对比合金对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图见附图3中的(b)，计数统计值表明，实施例1对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均超过99%，表现出优良的抗菌性能，而原始合金则没有抗菌 作用。在同等条件下进行冷形变试验，本实施例在固溶态的初始硬度(HB312)高于对比合金(HB242)，但是对比合金在形变初期阶段迅速硬化，而本实施例的硬化速率相对较小，当形变率达到约22%后，两者的加工硬化行为相近，见附图4中所指的曲线。观察实施例一和对比合金形变后的组织，没有表现出明显的差异，见附图5中的
(a)和(b)，它们的晶粒都沿轧压方向伸展成扁平状，晶界产生了明显的扭曲，孪晶也发生了弯曲变形，其共格关系被破坏，在晶内形成了相互平行或交叉滑移线组成的滑移带。不同晶粒变形方式有别，呈现多晶协调变形的特征。实施例二本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍36.49%、铬 19.79%、钥 9.95%、银 0.076%、铈 0.047%、碳 0.008%、铁 0.047%、硅 0.030%、铜0.007%、铝0.030%，余量为钴。本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得含银约2%的镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得含铈约2%钴铈合金CoCe2 ；所述原材料均呈小颗粒状。c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥，所述原材料均呈小颗粒状；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门，抽真空到4X10_3Pa，然后充入氩气到0.9atm，再次抽真空到4X l(T3Pa，然后再充入氩气到1.latm。用60A电流引弧后先熔化钛球，以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为155A，待原料熔清后，调整电流为110A，启动磁搅拌电源，保持1.3min，然后停电使金属液凝固。将铸锭翻转后再熔炼，反复2次，最后将电流调整到130A，熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭。将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1150°C固溶处理。为便于说明，采用市购Co35Ni35Cr20Mol0合金棒材进行对比试验。本实施例与对比合金在同等条件下热轧，观察热轧后铸锭边缘的微裂纹情况，发现本实施例的热轧性能与对比合金相当。本实施例制得的钴镍铬钥合金经固溶处理后，其显微组织呈现典型的面心立方结构，等轴晶粒内形成了具有平直界面的片状孪晶，且通过添加微量铈、真空熔炼、加快凝固速度等综合措施，有效改善了冶金质量，细化了晶粒组织，从而改善了银的有效收得率，并使银弥散分布在基体中，见附图1中的(b)。在LK2005A电化学工作站检测其极化曲线，其点蚀电位略低于对比合金，但自腐蚀电位比对比合金稍高，表明其耐蚀性与对比合金相当，见附图2中所指的曲线。采用覆膜试验法检测合金的抗菌性能，试验菌种采用金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌DH5a，菌悬液浓度为I X 106cfu/ml，经过24小时后，各实施例对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图见附图3中的(b)，计数统计值表明，实施例2对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率超过99%，而原始合金则没有抗菌作用。在同等条件下进行冷形变试验，本实施例在固溶态的初始硬度(HB315)略高于对比合金(HB242)，但是对比合金在形变初期阶段迅速硬化，而本实施例的硬化速率相对较小，当形变率达到约22%后，两者的加工硬化行为相近，见附图4中所指的曲线。观察实施例二和对比合金形变后的组织，两者之间也没有表现出明显的差异，以孪晶和滑移的方式进行变形，且呈现多晶协调变形的特征。实施例三本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍33.24%、铬 19.30%、钥 9.45%、银 0.032%、铈 0.028%、碳 0.007%、铁 0.046%、硅 0.030%、铜0.007%、铝0.030%，余量为钴。本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得含银约2%的镍银合金NiAg2 ；`b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得含铈约2%钴铈合金CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥，所述原材料均呈小颗粒状；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门，抽真空到lX10_3Pa，然后充入氩气到latm，再次抽真空到I XlCT3Pa,然后再充入氩气到1.05atm。用65A电流引弧后先熔化钛球，以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为140A，待原料熔清后，调整电流为105A，启动磁搅拌电源，保持1.2min，然后停电使金属液凝固。将铸锭翻转后再熔炼，反复2次，最后将电流调整到115A，熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭。将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1160°C固溶处理。为便于说明，采用市购Co35Ni35Cr20Mol0合金棒材进行对比试验。本实施例与对比合金在同等条件下热轧，观察热轧后铸锭边缘的微裂纹情况，发现本实施例的热轧性能与对比合金相当。本实施例制得的钴镍铬钥合金经固溶处理后，其显微组织呈现典型的面心立方结构，等轴晶粒内形成了具有平直界面的片状孪晶，且通过添加微量铈、真空熔炼、加快凝固速度等综合措施，有效改善了冶金质量，细化了晶粒组织，从而改善了银的有效收得，并使银弥散分布在基体中，见附图1中的(C)。在LK2005A电化学工作站检测其极化曲线，其自腐蚀电位和点蚀电位均比较接近于对比合金，表明其耐蚀性与对比合金基本一致，见附图2中所指的曲线。采用覆膜试验法检测合金的抗菌性能，试验菌种采用金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌DH5a，菌悬液浓度为I X 106cfu/ml，经过24小时后，各实施例对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图见附图3中的(C)，计数统计值表明，实施例3对金黄色葡萄球菌的抗菌率超过95%，对大肠杆菌的抗菌率超过98%，而原始合金则没有抗菌作用。在同等条件下进行冷形变试验，本实施例在固溶态的初始硬度(HB287)高于对比合金(HB242)，但是对比合金在形变初期阶段的加工硬化速率高于实施例三，而本实施例的硬化速率相对较小，当形变率达到约15%后，两者的加工硬化行为相近，见附图4中所指的曲线。观察实施例三和对比合金形变后的组织，两者之间也没有表现出明显的差异，以孪晶和滑移的方式进行变形，且呈现多晶协调变形的特征。实施例四本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍
36.76%、铬 20.78%、钥 10.44%、银 0.062%、铈 0.041%、碳 0.008%、铁 0.050%、硅 0.031%、铜
0.009%、铝0.032%，余量为钴。本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:
a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得含银约2%的镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得含铈约2%钴铈合金CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ni99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥，所述原材料均呈小颗粒状；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门，抽真空到3.5X10_3Pa，然后充入氩气到0.95atm，再次抽真空到3.5 X IO^3Pa,然后再充入氩气到1.03atm。用65A电流引弧后先熔化钛球，以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为145A，待原料熔清后，调整电流为103A，启动磁搅拌电源，保持1.3min，然后停电使金属液凝固。将铸锭翻转后再熔炼，反复3次，最后将电流调整到120A，熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭。将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1175°C固溶处理。采用市购Co35Ni35Cr20Mol0合金棒材进行对比试验，在同等条件下热轧，本实施例的热轧性能与对比合金相当。采用覆膜试验法检测合金的抗菌性能，试验菌种采用金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌DH5a，菌悬液浓度为I X 106cfu/ml，经过24小时后，本实施例对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率超过99%，而原始合金则没有抗菌作用。实施例五本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金，合金成分按重量百分比包括以下组分:镍33.83%、铬 19.3%、钥 9.45%、银 0.042%、铈 0.043%、碳 0.007%、铁 0.046%、硅 0.029%、铜
0.007%、铝0.029%，余量为钴。本实施例的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，包括以下步骤:a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得含银约2%的镍银合金NiAg2 ；b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce_2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得含铈约2%钴铈合金CoCe2 ；c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ν 99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥，所述原材料均呈小颗粒状；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门，抽真空到4.2X10_3Pa，然后充入氩气到0.97atm，再次抽真空到4X l(T3Pa，然后再充入氩气到1.02atm。用66A电流引弧后先熔化钛球，以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为155A，待原料熔清后，调整电流为100A，启动磁搅拌电源，保持1.2min，然后停电使金属液凝固。将铸锭翻转后再熔炼，反复2次，最后将电流调整到124A，熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭。将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1190°C固溶处理。采用市购Co35Ni35Cr20Mol0合金棒材进行对比试验，在同等条件下热轧，本实施例的热轧性能与对比合金相当。采用覆膜试验法检测合金的抗菌性能，试验菌种采用金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌DH5a，菌悬液浓度为I X 106cfu/ml，经过24小时后，本实施例对金黄色葡萄球菌的抗菌率超过97%，对大肠杆菌的抗菌率超过99%，而原始合金则没有抗菌作用。上述实施例中，制备镍银合金时，Ν 99.9电解镍与Ag-1纯银的优选质量比为46:I ;制备钴铈合金时1#电解钴与Ce-2N5B纯铈优选质量比为45:1。上述实施例中，制备方法中的各原料配比根据抗菌钴镍铬钥合金的合金成分质量百分比来确定，原料的配比优选范围为:按质量百分比为:28 38%1#电解钴、28 36%的Ni99.9电解镍、19 21.5%的JCr99A 金属铬、9 10.7% 的 ASTM360 纯钥、1.5 5% 的 NiAg2U.2 3.5% 的 CoCe20最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制、尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明、本领域的普通技术人员应当理解、可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换、而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围、其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种抗菌钴镍铬钥合金，其特征在于:合金成分按重量百分比包括以下组分: 镍 33.0 37.0%、铬 19.0 21.0%、钥 9.0 10.5%、碳(0.05%、铁(0.10%、硅(0.10%、铝彡 0.10%、铜彡 0.10%、银 0.03 0.08%、铈 0.02 0.05%，余量为钴。
2.根据权利要求1所述的抗菌钴镍铬钥合金，其特征在于:合金成分按重量百分比包括以下组分 M 35.05%、铬 19.79%、钥 9.95%、碳 0.008%、硅 0.030%,铁 0.047%、铝 0.030%、铜 0.007%、银 0.054%、铈 0.038%，余量为钴。
3.—种权利要求1所述的抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: a.制备镍银合金:将Ni99.9电解镍和Ag-1纯银在真空电弧炉中熔融，制得镍银合金NiAg2 ； b.制备钴铈合金:将1#电解钴和Ce-2N5B纯铈在真空电弧炉中熔融，制得钴铈合金CoCe2 ； c.将步骤a中制备的NiAg2和步骤b中制备的CoCe2放置在真空电弧熔铸室的铜坩埚的底部，然后在上面放置1#电解钴、Ni99.9电解镍、JCr99A金属铬和ASTM360纯钥；在铜坩埚中心放置钛球，封闭炉门后抽真空到5X10_3Pa以下并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到5X ICT3Pa以下并再次充入纯氩至I 1.1atm; d.用60 70A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为140 160A，待原料熔清后，调整电流为90 110A，启动磁搅拌电源，保持I 1.5min,然后断开电流使金属液凝固成锭。
e.将铸锭翻转后再熔炼，反复2`-3次，最后将电流调整到110 130A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1150 1200°C固溶处理。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，其特征在于:步骤c中，封闭炉门后抽真空到3 X ICT3Pa并充入纯氩至0.8 Iatm后再次抽真空到3 X ICT3Pa并再次充入纯気至1.03atm。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，其特征在于:步骤d中，用65A电流引弧后先熔化钛球以清除可能残留的氧，然后将弧焰对准铜坩埚内原料，调整电流为150A，待原料熔清后，调整电流为100A，启动磁搅拌电源，保持1.5min。
6.根据权利要求5所述的一种抗菌钴镍铬钥合金的制备方法，其特征在于:步骤e中，将铸锭翻转后再熔炼，反复2-3次，最后将电流调整到120A，待熔清后迅速移开弧焰，使金属液在水冷铜锭模中凝固成锭；将铸锭在1050°C热轧成片材，然后在1170°C固溶处理。
全文摘要
本发明公开一种具有抗菌性能的钴镍铬钼合金及其制备方法，合金成分按重量百分比包括镍33.0~37.0%、铬19.0~21.0%、钼9.0~10.5%、碳≤0.05%、铁≤0.10%、硅≤0.10%、铝≤0.10%、铜≤0.10%、银0.03~0.08%、铈0.02~0.05%，余量为钴；制得的抗菌钴镍铬钼合金经固溶处理后均为单一面心立方结构，晶粒细小，银弥散分布在基体中。与普通钴镍铬钼合金相比，该合金的加工性能以及在非微生物环境中的耐蚀性基本保持不变，但对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有优良的抗菌性能。
文档编号C22C30/02GK103184383SQ20121059245
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者袁军平, 王国智, 李卫 申请人:重庆愚吉机械制造有限公司, 广州番禺职业技术学院