۳۱۶ فولاد ضد زنگ - بهترین فولاد ضد زنگ پزشکی

فولاد ضد زنگ 316 - بهترین فولاد ضد زنگ گرید پزشکی

در صنعت مدرن و زمینه های پزشکی، فولاد ضد زنگ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی و خواص مکانیکی خود بسیار مورد توجه قرار می گیرد. در میان آنها، فولاد ضد زنگ 316 به عنوان رهبر "فولاد ضد زنگ گرید پزشکی" شناخته می شود. این ماده نه تنها جایگاه مهمی در ساخت تجهیزات پزشکی دارد، بلکه به طور گسترده در فرآوری مواد غذایی، تجهیزات شیمیایی و محیط های دریایی نیز استفاده می شود. بنابراین، چرا فولاد ضد زنگ 316 اینقدر خاص است؟ مزایای آن چیست؟ امروز نگاهی عمیق تر به منحصر به فرد بودن این ماده خواهیم داشت.

فولاد ضد زنگ 316 چیست؟

فولاد ضد زنگ 316 یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که اجزای اصلی آن شامل آهن، کروم، نیکل و مقدار کمی مولیبدن است. دقیقاً به دلیل افزودن مولیبدن است که فولاد ضد زنگ 316 عملکرد بسیار خوبی در مقاومت در برابر خوردگی دارد، به ویژه در محیط های حاوی کلر، مقاومت آن در برابر حفره دار شدن بسیار بهتر از انواع دیگر فولاد ضد زنگ است.
در مقایسه با فولاد ضد زنگ 304، فولاد ضد زنگ 316 دارای استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی قوی تری است، بنابراین اغلب در مواردی با الزامات بسیار بالا برای بهداشت و مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود. به عنوان مثال، ابزارهای جراحی پزشکی، مواد ایمپلنت و تجهیزات آزمایشگاهی.

مزایای فولاد ضد زنگ 316

1. مقاومت عالی در برابر خوردگی
فولاد ضد زنگ 316 به دلیل داشتن حدود 2٪ تا 3٪ مولیبدن، مقاومت بالایی در برابر خوردگی در محیط های اسیدی دارد. می تواند پایداری خوبی را در آب شور، اسید سولفوریک یا اسید فسفریک حفظ کند. این امر آن را به یک ماده ضروری در مهندسی دریایی و صنایع شیمیایی تبدیل می کند.
2. استحکام و چقرمگی بالا
در مقایسه با انواع دیگر فولاد ضد زنگ، فولاد ضد زنگ 316 دارای استحکام و چقرمگی بالاتری است. این خاصیت آن را قادر می سازد تا شکل و عملکرد خود را در محیط های با فشار بالا و دمای بالا حفظ کند، بنابراین به طور گسترده در تجهیزات پزشکی، هوافضا و ساخت و ساز استفاده می شود.
3. غیر سمی بودن و سازگاری زیستی
فولاد ضد زنگ 316 به عنوان یک فولاد ضد زنگ گرید پزشکی، غیر سمی و دارای سازگاری زیستی خوبی است. با بافت های انسانی واکنش شیمیایی نمی دهد و مواد مضر را آزاد نمی کند، بنابراین به طور گسترده در ساخت تیغ جراحی، ایمپلنت ها و سایر وسایل پزشکی استفاده می شود.
4. آسان برای پردازش و تمیز کردن
فولاد ضد زنگ 316 دارای ماشین کاری خوبی است و می تواند از طریق فرآیندهایی مانند جوشکاری، برش و پرداخت به محصولات با اشکال پیچیده مختلف تبدیل شود. در عین حال، سطح صاف آن به راحتی تمیز می شود و آن را برای مناطقی با الزامات بهداشتی سختگیرانه، مانند فرآوری مواد غذایی و تولید تجهیزات پزشکی، ایده آل می کند.

خواص پزشکی فولاد ضد زنگ 316

مزایای ترکیب:
حاوی 16-18٪ کروم، 10-14٪ نیکل و 2-3٪ مولیبدن است. افزودن مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد (به ویژه مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و شکافی)، مناسب برای محیط های پیچیده مانند مایعات بدن و مواد ضدعفونی کننده.
کاربردهای رایج:
ابزارهای جراحی، ایمپلنت های ارتوپدی موقت (مانند پیچ های استخوانی)، تجهیزات دندانپزشکی، برخی از پایه های تزریق و غیره.
محدودیت ها:
هنگامی که برای مدت طولانی در بدن کاشته می شود، یون های نیکل ممکن است باعث واکنش های آلرژیک شوند (حدود 10٪ از جمعیت به نیکل حساس هستند) و مقاومت در برابر خوردگی طولانی مدت به خوبی مواد با درجه بالاتر نیست.

فولاد ضد زنگ پزشکی با درجه بالاتر: 316LVM و 317L

316LVM (استاندارد ASTM F138/F139):
کربن کم (≤0.03٪): خطر خوردگی بین دانه ای را کاهش می دهد و برای ایمپلنت ها در بدن مناسب است.
ذوب خلاء (VM): ناخالصی ها را کاهش می دهد و سازگاری زیستی را بهبود می بخشد.
کاربردها: ایمپلنت های طولانی مدت مانند استنت های قلبی و مفاصل مصنوعی.
317L:
حاوی مولیبدن بیشتر (3-4٪)، مقاومت در برابر خوردگی قوی تری دارد و در محیط های با کلر بالا (مانند برخی از دیسک های بین مهره ای مصنوعی) استفاده می شود.

استانداردهای سختگیرانه برای فولاد ضد زنگ پزشکی

ISO 5832-1/ ASTM F138: ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و سازگاری زیستی فولاد ضد زنگ قابل کاشت را مشخص می کند.
تصفیه سطح: معمولاً به پرداخت الکترولیتی یا غیرفعال سازی نیاز دارد تا خطر خوردگی بیشتر کاهش یابد.
سازگاری با استریل سازی: باید در برابر روش های استریل سازی مانند بخار با فشار بالا و تابش گاما مقاومت کند.

کاربرد در زمینه پزشکی

در زمینه پزشکی، فولاد ضد زنگ 316 به دلیل عملکرد عالی خود بسیار مورد احترام است. در زیر برخی از کاربردهای معمولی آن آمده است:
- ابزارهای جراحی: مانند تیغ جراحی، موچین، قیچی و غیره، همگی به موادی با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و غیر سمی بودن نیاز دارند و فولاد ضد زنگ 316 به طور کامل این الزامات را برآورده می کند.
- ایمپلنت ها: مانند پیچ های استخوانی، مفاصل مصنوعی و غیره، از آنجایی که فولاد ضد زنگ 316 دارای سازگاری زیستی خوبی است، می تواند بدون ایجاد رد، در تماس طولانی مدت با بافت های انسانی باشد.
- تجهیزات پزشکی: مانند استریل کننده ها، ابزارهای آزمایشگاهی و غیره، مقاومت در برابر خوردگی و خواص تمیز کردن آسان فولاد ضد زنگ 316 آن را به ماده ترجیحی تبدیل می کند.

کاربردها در زمینه های دیگر

علاوه بر زمینه پزشکی، فولاد ضد زنگ 316 در صنایع دیگر نیز عملکرد خوبی دارد. به عنوان مثال:
- صنایع غذایی: برای ساخت مخازن ذخیره سازی، لوله ها و تجهیزات فرآوری برای اطمینان از ایمنی و بهداشت مواد غذایی استفاده می شود.
- تجهیزات شیمیایی: در محیط های شیمیایی بسیار خورنده، فولاد ضد زنگ 316 می تواند عملکرد پایداری را حفظ کند.
- مهندسی دریایی: به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی آب شور، فولاد ضد زنگ 316 به طور گسترده در قطعات کشتی و تاسیسات دریایی استفاده می شود.