Page 66 - 理化检验-物理分册2019年第二期

DOI : １０．１１９７３ / lh jy Ｇwl２０１９０２０１２

镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂失效分析

穆 盈,施小立,祁凤君,廖经友,刘艳文,李晓玲
( 深圳市领先医疗服务有限公司,深圳 ５１８０５７ )

摘 要: 某镍钛合金医疗器械产品, 在疲劳测试过程中发生早期断裂失效.通过扫描电镜及能
谱仪等对产品断裂原因进行了分析.结果表明: 产品发生早期断裂失效是由于其原材料多股丝表
面存在机械抛光凹陷, 降低了材料的疲劳抗力, 致使产品在周期性疲劳应力作用下发生了早期疲劳
断裂失效; 严格控制产品原材料表面质量, 是提高镍钛合金丝材产品疲劳抗力的重要途径.
关键词: 镍钛合金产品;早期疲劳断裂;多股丝;凹陷

中图分类号: TG１４６．１ 文献标志码: B 文章编号: １００１Ｇ４０１２ ( ２０１９ ) ０２Ｇ０１２５Ｇ０４
FailureAnal y sisonFractureofNickelＧTitaniumAllo yMedicalDeviceProduct

durin gFati g ueTestin g

,
MUYin g SHIXiaoli , IFen gj un , LIAOJin gy ou , LIUYanwen , LIXiaolin g
Q
( ShenzhenAdvancedMedicalServicesCo． , Ltd． , Shenzhen５１８０５７ , China )
Abstract : Earl yfracturefailureofanickelＧtitanium allo y medicaldevicep roductoccurreddurin gfati g ue
testin g ．Thefracturecausesofthep roductwereanal y zedb y scannin gelectronmicrosco p eandener gy s p ectrometer．
Theresultsshowthattheearl y fractureofthe p roductwasduetothemechanical p olishin ghollowonthesurfaceof
themultiＧstrandedwireoftheraw material , whichreducedthefati g ueresistanceofthematerialandcausedtheearl y
fati g uefailureofthep roductundertheactionofc y clicfati g uestress．Strictl ycontrollin gthesurfaceq ualit yofthe
raw materialisanim p ortantwa y toim p rovethefati g ueresistanceofthenickelＧtitaniumallo ywirep roducts．
Ke y words : nickelＧtitaniumallo yp roduct ; earl y fati g uefracture ; multiＧstrandedwire ; hollow

镍钛合金具有良好的形状记忆效应和 超弹特
性, 以及较长的疲劳寿命、 优异的抗腐蚀性和抗打结 １ 理化检验
性、 较好的生物相容性等, 在医学领域广泛应用于医 １．１ 化学成分分析和力学性能试验
疗器械产品. 对镍钛合金产品原材料取样进行化学成分分析
某镍钛合金医疗器械产品, 在疲劳测试过程中 和力学性能试验, 结果见表 １ 和表 ２ .可见镍钛合
( 一批 ６ 支) 运行至 ２８．８ 万次时, 其中一支产品出现 金产品原 材 料 的 化 学 成 分 和 力 学 性 能 均 符 合 GB
断裂, 技术要求 ３．８ 亿次振动周期无断裂.该产品 ２４６２７－２００９ « 医疗器械和外科植入物用镍 Ｇ 钛形状
生产工艺如下: 镍钛光丝编织 → 热定型 → 多股丝连 记忆合金加工材» 的技术要求.
接 → 表面处理 → 质量检查 → 疲劳试验 → 验收. １．２ 宏观分析
为查明该镍钛合金医疗器械产品疲劳测试断裂 疲劳断裂发生在两盘中间 ３ 个固定环多股丝区
失效的原因, 笔者对其进行了检验和分析, 并提出了 域, 多股丝断口平齐, 未见明显塑性变形, 为脆性断
改进措施. 口, 见图 １ .
１．３ 微观分析
收稿日期: ２０１８Ｇ０２Ｇ０８
断丝经乙醇 超 声 波 振 荡 清 洗, 使 用 日 本 JSMＧ
作者简介: 穆 盈( １９８３－ ), 女, 工程师, 硕士, 主要从事医疗器械
６５１０ 扫描电子显微镜及 Su p ra５５ 场发射扫描电子
研发及材料检测工作
显微镜对 断 口 全 貌、 裂 纹 源 区 侧 面 及 丝 材 外 表 面
通信作者: 李晓玲( １９６１－ ), 女, 高级工程师, 学士, 主要从事金
进行观察.
属材料检测与零部件失效分析工作, lxl８６３＠１２６．com
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