王耘涛， 任伊宾， 杨 柯

（1.内蒙古民族大学 机械工程学院，内蒙古 通辽 028042；2.中国科学院 金属研究所，辽宁 沈阳 110016）

0 引言

在目前临床使用的医用植入材料中，以不锈钢为代表的医用金属材料由于其良好的加工性能、耐体液腐蚀性能和生物相容性得以广泛应用。虽然医用不锈钢有很好的生物稳定性，但在体内的长期使用过程中仍会因腐蚀和磨损而破坏，释放出有害金属离子（Ni、Al、V等），影响植入材料在体内长期使用的安全性。临床研究表明，镍对人体有较强的致敏、诱发肿瘤等毒害作用［1－2］。氮作为固溶元素能提高钢的力学性能，同时可显著地提高钢的耐蚀性能，完全可以取代不锈钢中的镍元素，因此发展以氮代镍的医用不锈钢受到普遍重视［3］。

采用高温渗氮工艺制备的高氮无镍不锈钢，与常规渗氮工艺相比，可以获得更高的氮质量分数，而其耐蚀性能的提高是被关注的问题。本文以Cr17－14Mn－2Mo－0.4N不锈钢为研究对象，对比研究了高温渗氮前后的试样在不同模拟体液中的电化学行为，以评价高温渗氮工艺对高氮无镍不锈钢的耐蚀性能的影响。

1 试验材料与方法

1.1 材料

试验所用材料为 Cr17－14Mn－2Mo－0.4N，是中国科学院金属研究所开发的新型医用无镍双相不锈钢［4］，主要化学成分为：w（N）＝0.37%，w（C）＝0.025%，w（Cr）＝17.59%，w（Mn）＝9.85%，w（Mo）＝1.86%，w（Cu）＝0.57%，w（Si）＝0.02%，w（S）＝0.003%，w（Ni）＝0.5%，w（P）＝0.008%。经热轧后切取15mm×30mm×5mm板状试样备用。

1.2 工艺试验

高温渗氮工艺实验在高温渗氮炉内进行，实验设备如图1所示。工艺参数包括加热温度、保温时间、氮气压力，其中加热温度选用1 100、1 150、1 200℃，保温时间相应选用12、18、24h，氮气压力相应选用0.1、0.2、0.3MPa。……