Proszek CoCr28Mo6

Przegląd proszku CoCr28Mo6

Proszek CoCr28Mo6, znany również jako stop ASTM F75, jest proszkiem stopu kobaltowo-chromowo-molibdenowego stosowanym do produkcji implantów ortopedycznych ze względu na jego biokompatybilność, wysoką wytrzymałość i odporność na korozję.

Charakteryzuje się doskonałą odpornością na zużycie i jest powszechnie stosowany do produkcji implantów biodrowych, kolanowych i dentystycznych. Oznaczenie "28Mo6" wskazuje, że zawiera on 28% chromu i 6% molibdenu.

Kluczowe właściwości i zalety:

Właściwości i charakterystyka proszku CoCr28Mo6

Właściwości	Szczegóły
Skład	Stop Co-28Cr-6Mo
Gęstość	8,3 g/cc
Kształt cząsteczki	Nieregularny, kanciasty
Zakres rozmiarów	10-45 mikronów
Gęstość pozorna	4,0-4,5 g/cc
Płynność	Umiarkowany
Odporność na korozję	Doskonała dzięki pasywnej warstwie tlenku
Biokompatybilność	Wysoki, używany do implantów
Odporność na zużycie	Bardzo dobra ze względu na wysoką zawartość Cr
Koszt	Umiarkowany do wysokiego

Proszek CoCr28Mo6 może być wykorzystywany do produkcji implantów przy użyciu druku 3D lub tradycyjnych technik, takich jak formowanie wtryskowe metali. Zapewnia on optymalne połączenie właściwości mechanicznych, odporności na korozję i biokompatybilności.

Skład proszku CoCr28Mo6

Typowy skład proszku CoCr28Mo6:

Skład proszku CoCr28Mo6

Element	Waga %
Kobalt	Równowaga
Chrom	27-30%
Molibden	5-7%
Nikiel	<1%
Mangan	<1%
Węgiel	<0,35%
Żelazo	<0,75%
Krzem	<1%

• Kobalt zapewnia wytrzymałość, odporność i biokompatybilność
• Chrom poprawia odporność na korozję i zużycie
• Molibden przyczynia się do wysokiej wytrzymałości i twardości
• Inne pierwiastki, takie jak C, Ni, Mn, Fe i Si występują jako zanieczyszczenia

Wysoka zawartość Cr i Mo skutkuje doskonałymi właściwościami mechanicznymi wymaganymi do zastosowań w implantach przenoszących obciążenia.

Proszek CoCr28Mo6 Właściwości fizyczne

Proszek CoCr28Mo6 Właściwości fizyczne

Właściwości	Wartości
Gęstość	8,3 g/cc
Temperatura topnienia	1350-1400°C
Przewodność cieplna	18 W/mK
Rezystywność elektryczna	94 μΩ-cm
Temperatura Curie	1329°C
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	14,5 x 10^-6 /K

• Wysoka gęstość w porównaniu do stopów tytanu
• Zachowuje wytrzymałość w podwyższonych temperaturach
• Niższa przewodność cieplna niż w przypadku czystych metali
• Staje się paramagnetyczny powyżej temperatury Curie
• Współczynnik CTE wyższy niż w przypadku innych konkurencyjnych stopów

Właściwości te sprawiają, że nadaje się on do zastosowań w implantach przenoszących obciążenia w wysokich temperaturach i wymagających odporności na korozję.

Właściwości mechaniczne proszku CoCr28Mo6

Właściwości mechaniczne proszku CoCr28Mo6

Właściwości	Wartości
Twardość	35-45 HRC
Wytrzymałość na rozciąganie	170-220 ksi (1170-1510 MPa)
Granica plastyczności	140-180 ksi (965-1240 MPa)
Wydłużenie	8-16%
Moduł sprężystości	230-300 GPa
Wytrzymałość zmęczeniowa	50 ksi (345 MPa)

• Doskonałe połączenie wytrzymałości i plastyczności
• Poziomy wytrzymałości przekraczają wymagania dla implantów przenoszących obciążenia
• Twardość zapewnia dobrą odporność na zużycie i ścieranie
• Wysoka wytrzymałość zmęczeniowa zapewnia trwałość przy cyklicznym obciążeniu

Właściwości mechaniczne sprawiają, że CoCr28Mo6 nadaje się do implantów ortopedycznych poddawanych wysokim obciążeniom statycznym i dynamicznym.

Zastosowania proszku CoCr28Mo6

Podstawowe zastosowania proszku CoCr28Mo6 obejmują:

Zastosowania proszku CoCr28Mo6

Zastosowanie	Przykłady
Implanty ortopedyczne	Implanty biodrowe, kolanowe, dentystyczne
Urządzenia medyczne	Narzędzia chirurgiczne, instrumenty
Lotnictwo i kosmonautyka	Elementy silnika turbinowego
Motoryzacja	Części wtrysku paliwa
Przemysłowy	Zawory, oprzyrządowanie, formy

Niektóre konkretne zastosowania produktu:

• Powierzchnie przegubowe w implantach zastępujących stawy
• Korony dentystyczne, mosty i implanty korzeniowe
• Ortopedyczne urządzenia mocujące, takie jak płytki kostne
• Odporne na wysokie temperatury komponenty silników lotniczych
• Samochodowe dysze wtrysku paliwa
• Narzędzia tnące, uszczelki, zawory wymagające odporności na zużycie

Biokompatybilność, odporność na korozję i właściwości trybologiczne sprawiają, że CoCr28Mo6 doskonale nadaje się do zastosowań ortopedycznych i dentystycznych.

Specyfikacja proszku CoCr28Mo6

Kluczowe standardy dla proszku CoCr28Mo6:

Standardy proszku CoCr28Mo6

Standard	Opis
ASTM F75	Kuty stop Co-Cr-Mo do implantów chirurgicznych
ASTM F1537	Specyfikacja kutego stopu Co-Cr-Mo dla urządzeń dentystycznych
ISO 5832-4	Kuty stop Co-Cr-Mo-Ni klasy implantologicznej
ASTM F3056	Specyfikacja wytwarzania przyrostowego stopu CoCr dla implantów ortopedycznych

Standardy te określają:

• Limity składu chemicznego
• Wymagania dotyczące właściwości mechanicznych
• Metoda produkcji (atomizacja gazu)
• Dopuszczalne poziomy zanieczyszczeń
• Procesy zapewniania jakości
• Metody testowe do weryfikacji właściwości proszku

Spełnienie tych wymagań zapewnia przydatność do zastosowań w implantach ortopedycznych.

Rozmiar cząstek proszku CoCr28Mo6

Rozkład wielkości cząstek proszku CoCr28Mo6

Wielkość cząstek	Charakterystyka
10-25 mikronów	Używany do laserowej fuzji w złożu proszkowym (LPBF)
25-45 mikronów	Używany do strumieniowania spoiwa i DMLS
15-45 mikronów	Używany do formowania wtryskowego metali

• Drobniejszy proszek zapewnia lepszą rozdzielczość i wykończenie powierzchni w AM
• Grubszy proszek poprawia płynność podczas przetwarzania proszków
• Wybór zakresu rozmiarów zależy od zastosowanej techniki produkcji
• Zachowana jest ścisła kontrola nad rozkładem wielkości cząstek

Kontrola wielkości i morfologii cząstek ma kluczowe znaczenie dla wysokiej gęstości upakowania proszku i optymalizacji spiekania.

Gęstość pozorna proszku CoCr28Mo6

Typowa gęstość pozorna:

Gęstość pozorna proszku CoCr28Mo6

Gęstość pozorna	Charakterystyka
4,0 - 4,5 g/cc	Nieregularna morfologia proszku
35-45% o rzeczywistej gęstości	Ze względu na puste przestrzenie między cząsteczkami

• Wyższa gęstość pozorna poprawia przepływ i ściśliwość proszku
• Nieregularny kształt i szeroki rozkład wielkości zmniejsza gęstość upakowania
• Wartości do 60% są możliwe przy zoptymalizowanym proszku sferycznym

Wyższa gęstość pozorna umożliwia wydajne prasowanie i spiekanie proszku do pełnej gęstości. Poprawia to wydajność produkcji.

Metoda produkcji proszku CoCr28Mo6

Produkcja proszku CoCr28Mo6

Metoda	Szczegóły
Atomizacja gazu	Gaz obojętny pod wysokim ciśnieniem rozbija strumień stopionego stopu na drobne kropelki
Próżniowe topienie indukcyjne	Materiały wyjściowe o wysokiej czystości topione w próżni
Wielokrotne przetapianie	Poprawia jednorodność chemiczną
Przesiewanie	Klasyfikuje proszek na frakcje o różnej wielkości
Mieszanie	Różne rozmiary proszku zmieszane w celu dostosowania rozkładu wielkości cząstek

• Atomizacja gazowa pozwala uzyskać drobną, kulistą morfologię proszku
• Topienie próżniowe i wielokrotne przetapianie minimalizują zanieczyszczenia
• Przetwarzanie końcowe zapewnia precyzyjną kontrolę nad rozkładem wielkości cząstek.

Zautomatyzowana produkcja i ścisła kontrola procesu zapewniają niezawodne i spójne właściwości proszku CoCr28Mo6.

Ceny proszku CoCr28Mo6

Ceny proszku CoCr28Mo6

Czynnik	Wpływ na cenę
Klasa proszku	Wyższe klasy czystości kosztują więcej
Wielkość cząstek	Drobny proszek jest droższy
Ilość zamówienia	Obniżona cena dla zamówień hurtowych
Opakowanie	Pojemniki wypełnione argonem zwiększają koszty
Wymagania dotyczące testowania	Bardziej rygorystyczne testy zwiększają koszty
Czas realizacji	Szybszy czas dostawy zwiększa cenę

Orientacyjne ceny

• CoCr28Mo6 do zastosowań medycznych: $80-120 za kg
• CoCr28Mo6 dla przemysłu: $50-90 za kg

Obniżone ceny obowiązują w przypadku zamówień hurtowych przekraczających kilkaset kilogramów.

Dostawcy proszku CoCr28Mo6

Dostawcy proszku CoCr28Mo6

Firma	Lokalizacja
Produkty Carpenter Powder	USA
Praxair	USA
Sandvik Osprey	WIELKA BRYTANIA
Hoganas	Szwecja
Erasteel	Francja
Aubert & Duval	Francja

Czynniki wyboru dostawcy:

• Dostępne gatunki proszków
• Zdolność produkcyjna
• Jakość i konsystencja proszku
• Zgodność ze standardami medycznymi
• Ceny i minimalna ilość zamówienia
• Czas realizacji i niezawodność dostaw

Klasy medyczne wymagają bardziej rygorystycznej kontroli jakości i testów.

Obsługa i bezpieczeństwo proszku CoCr28Mo6

Obsługa proszku CoCr28Mo6

Zalecenie	Powód
Unikać wdychania	Ze względu na ryzyko uszkodzenia tkanki płucnej przez drobne cząsteczki
Używanie masek ochronnych	Zapobieganie przypadkowemu połknięciu
Obsługa w wentylowanych pomieszczeniach	Zmniejszenie cyrkulacji cząstek w powietrzu
Używanie kombinezonów ochronnych	Minimalizacja kontaktu ze skórą
Upewnij się, że nie ma źródeł zapłonu	Proszek może zapalić się w tlenie
Postępuj zgodnie z protokołami antystatycznymi	Zapobieganie pożarom spowodowanym wyładowaniami elektrostatycznymi
Używaj narzędzi nieiskrzących	Unikać możliwości zapłonu podczas obsługi
Przechowywać w szczelnie zamkniętych pojemnikach	Zapobieganie zanieczyszczeniom i utlenianiu

Proszek CoCr28Mo6 jest stosunkowo obojętny, ale zaleca się ogólne środki ostrożności w celu bezpiecznej obsługi i przetwarzania.

Kontrola i testowanie proszku CoCr28Mo6

Testowanie proszku CoCr28Mo6

Test	Szczegóły
Analiza chemiczna	Weryfikacja składu za pomocą spektroskopii ICP
Rozkład wielkości cząstek	Określa rozkład za pomocą analizy sitowej
Gęstość pozorna	Pomiar zgodnie z normą ASTM B212
Morfologia proszku	Analiza obrazu SEM
Analiza natężenia przepływu	Czas przepływu ustalonej ilości proszku przez lejek
Test gęstości kranu	Gęstość mierzona po mechanicznym gwintowaniu

Rygorystyczne testy zapewniają stałą jakość proszku i zgodność ze specyfikacjami, takimi jak ASTM F75 dla proszku klasy medycznej.

Przechowywanie i obsługa proszku CoCr28Mo6

Przechowywanie proszku CoCr28Mo6

Czynnik	Efekt
Powietrze, tlen	Ryzyko utleniania w wysokich temperaturach
Wilgotność	Niska szybkość korozji w temperaturze pokojowej
Węglowodory	Zagrożenie pożarem w przypadku zanieczyszczenia proszku
Kwasy, zasady	Odporność na rozcieńczone kwasy i zasady
Rozpuszczalniki organiczne	Pewna absorpcja i zabarwienie w przypadku zanurzenia
Temperatury powyżej 400°C	Zwiększona szybkość utleniania w powietrzu

Zalecenia:

• Przechowywać szczelnie zamknięte w pojemnikach wypełnionych gazem obojętnym
• Temperatura poniżej 30°C
• Unikać kontaktu z kwasami utleniającymi i chlorowanymi rozpuszczalnikami
• Otwarte pojemniki tylko w kontrolowanych środowiskach

Przy zachowaniu odpowiednich środków ostrożności, proszek CoCr28Mo6 wykazuje dobrą stabilność podczas przechowywania i obsługi.

Porównanie z proszkiem ze stali nierdzewnej

CoCr28Mo6 vs proszek ze stali nierdzewnej

Parametr	CoCr28Mo6	Stal nierdzewna
Gęstość	8,3 g/cc	7,9 g/cm3
Wytrzymałość na rozciąganie	1170-1510 MPa	600-1100 MPa
Plastyczność	8-16%	15-40%
Odporność na korozję	Doskonały	Dobry
Odporność na zużycie	Doskonały	Umiarkowany
Biokompatybilność	Wysoki	Umiarkowany
Koszt	Wysoki	Niski
Zastosowania	Implanty medyczne, lotnictwo i kosmonautyka	Zastosowania przemysłowe

• CoCr28Mo6 ma wyższą wytrzymałość i twardość
• Stal nierdzewna zapewnia lepszą ciągliwość i wytrzymałość
• CoCr28Mo6 jest bardziej odporny na korozję
• CoCr28Mo6 jest preferowany do zastosowań biomedycznych
• Stal nierdzewna jest bardziej opłacalna

CoCr28Mo6 przewyższa stal nierdzewną w zastosowaniach wymagających wysokiej wytrzymałości, twardości i odporności na korozję.

Zalety i wady proszku CoCr28Mo6

Zalety proszku CoCr28Mo6

• Doskonała biokompatybilność i odporność na korozję
• Wysoka wytrzymałość i twardość
• Dobra odporność na zużycie
• Możliwość pracy w wysokich temperaturach
• Może być przetwarzany przy użyciu technik AM lub MIM
• Nadaje się do zastosowań z implantami przenoszącymi obciążenia
• Zapewnia estetyczny wygląd

Ograniczenia proszku CoCr28Mo6

• Droższe niż stal nierdzewna lub stopy tytanu
• Niższa ciągliwość i odporność na pękanie
• Wymaga atmosfery ochronnej podczas przetwarzania
• Trudny w obróbce w porównaniu do innych stopów
• Ograniczenia w łączeniu i spawaniu materiału
• Uwalnianie jonów Co w organizmie budzi obawy o zdrowie

Najczęściej zadawane pytania dotyczące proszku CoCr28Mo6

P: Jakie są główne zastosowania proszku CoCr28Mo6?

O: Główne zastosowania to ortopedyczne implanty zastępujące stawy, takie jak biodra i kolana, implanty dentystyczne i korony, narzędzia chirurgiczne i wysokowydajne komponenty lotnicze.

P: Co zapewnia CoCr28Mo6 doskonałą odporność na korozję?

O: Wysoka zawartość chromu umożliwia tworzenie stabilnej, ciągłej i samoregenerującej się ochronnej warstwy tlenku na powierzchni, zapobiegając korozji.

P: Jakie są kluczowe różnice między medycznymi i przemysłowymi gatunkami proszku CoCr28Mo6?

Proszek klasy medycznej ma wyższą czystość, mniej zanieczyszczeń, drobniejszy rozmiar cząstek, lepszą kontrolę rozkładu wielkości i przechodzi bardziej rygorystyczne testy, aby spełnić normy, takie jak ASTM F75.

P: Jakie środki ostrożności są wymagane podczas przechowywania i obsługi proszku CoCr28Mo6?

O: Zalecane środki ostrożności obejmują unikanie wdychania, stosowanie odzieży ochronnej, zapewnienie odpowiedniej wentylacji, kontrolowanie wyładowań elektrostatycznych, używanie nieiskrzących narzędzi i przechowywanie w szczelnie zamkniętych pojemnikach z gazem obojętnym.