不鏽鋼 SUS 420 SUS 630 醫療骨科刀具的電解拋光及鈍化 @ 利豐精密表面處理館 - 去毛刺, 表面平滑化, 研磨, 拋光, 表面優化技術

不鏽鋼SUS 420 醫療骨科刀具的電解拋光及鈍化

SUS420 醫療骨科刀具的電解拋光及鈍化實例

把不銹鋼工件掛於陽極，浸漬在特殊的電解液中通電。工件表面因電化學溶解作用而得到平滑光澤的表面，此工法稱之為電解拋光。高潔淨度-清除不銹鋼表面氧化物，獲得光滑清潔的表面。去除毛邊-適用於精密元件及機械處理難以到達的區域。精密加工-可精確的修正工件尺寸，降低表面粗糙度。電解拋光在半導體、光電、生化、醫療、儀器、廚衛、食品等產業上已成為一個關鍵的表面處理技術。

不銹鋼電解拋光的特性及應用範圍:

高潔淨度：清除不銹鋼表面氧化物，獲得光滑清潔的表面。
去除毛邊：適用於精密元件及機械處理難以到達的區域。
精密加工：可精確的修正工件尺寸，降低表面粗糙度。
產生鈍化層：機械處理時所引發的鎳、鉻貧化常是造成工件腐蝕的原因。電解作用則可因鐵的解離而產生鎳、鉻富集的＃鈍化層，提高耐蝕性。
手術器械以電解拋光去除加工所殘留之毛邊。

上述特性使得＃電解拋光在半導體、光電、生化、＃醫療、儀器、廚衛、食品等產業上已成為一個關鍵的＃表面處理技術。

不鏽鋼的分類方法很多，若是按室溫下的組織結構(鋼鐵由高溫的鐵水狀態冷卻硬化過程中，因冷卻速度和方法不同而會形成不同結晶構造)分類，可分為麻田散體系型(Martensite)、奧氏體型(沃斯田鐵系 Austenite)、鐵素體(Ferrite)等;若是按主要化學成分分類，基本上則可分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼兩大系統。其中，奧氏體型不鏽鋼用 200 和 300 系列的數字標示(如 201、304、316 以及 310)，鐵素體主要以以 430 和 446 為標記，＃麻田散體系型不鏽鋼則以＃410 、＃420 以及＃440C 來表示。

不鏽鋼之所以會有不生鏽，耐腐蝕的性質，主要是因為其中含鉻。每種不鏽鋼都含有一定比例的鉻，至少在 18%以上;迄今為止，還沒有不含鉻的不鏽鋼。鉻之所以成為決定不鏽鋼性能的主要元素，主要的原因是在鋼中添加鉻作為合金元素以後，其結構會在表面會形成緻密薄膜的鉻氧化物薄膜，可阻擋外界的氧進一步侵入;另一方面鉻和不鏽鋼中的碳可形成穩定結構，降低腐蝕性。到這邊可以發現，鎳並非是不鏽鋼的必要元素。實際上，單靠鎳並無法使鋼鐵抗腐蝕和氧化的性質有明顯改變，而不鏽鋼中也並非全部含鎳;然而，在鋼中添加一定比例的鉻和鎳之後，鎳可幫助原本的鉻鐵結構在性質上有更明顯的改進，這也是為何在一般的不鏽鋼中仍普遍添加鎳的原因。

在各種不鏽鋼中，300 系列的不鏽鋼因為在硬度、耐蝕性、加工適合度等方面取得最佳的平衡，因此是不鏽鋼材中應用最廣的種類。根據 Steel and Metals Market Research 2003 年時的統計，約可佔整體不鏽鋼應用的七成以上，因此被稱為「標準型」的泛用不鏽鋼。在 300 系列不鏽鋼中，304 系列成分中含有 18%的鉻和 8%的鎳，是最普遍的不鏽鋼種類;而 316 系列則是添加了鉬，對於抗氯離子腐蝕的能力更勝於 304 系列，是第二普遍的不鏽鋼種類。200 系列是鎳鉻系不鏽鋼中添加了較高比例的錳，鎳含量約在 300 系列的一半左右;而 400 系列多為低鎳或是無鎳不鏽鋼，往往另外添加氮、銻等元素，常具有磁性(300 系列無磁性)。

＃析出硬化型不銹鋼: ＃SUS630、＃SUS631。 *JIS:日本國家標準，在鉻鎳系不鏽鋼中添加第三種合金元素，經析出處理可得析出硬化型不鏽鋼 (簡稱 PH 型，代表 Precipipation Hardening，析出硬化)，最有名的 17-4PH 及 17-7PH 在 JIS 規格中為 SUS630 及 SUS631。美國鋼鐵協會 AISI 編號為 600 系不銹鋼。這類不銹鋼除了含鉻與鎳之外，還含有析出硬化的元素如銅、鋁與鈦，使材料硬化、強度升高。這類不銹鋼的典型用途為:閥件、馬達軸心、石化設備及高爾夫球頭等。這類含析出硬化的元素，也需要特殊技術來施行＃電解拋光及鈍化處理.

SUS630 醫療骨科刀具的電解拋光及鈍化實例

＃麻田散系不銹鋼: 這類不銹鋼的代表性鋼種為 410，其化學成分含 13%鉻、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜，具有磁性、可經由熱處理硬化、增加強度。但因不含鎳，其抗腐蝕性劣於一般的 304 不銹鋼，故只能用於輕度腐蝕環境。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。＃SUS420J2: 馬氏體(＃麻田散系)代表鋼種，強度高，硬度高(有磁性);耐腐蝕性差，加工成形性差，耐磨性好;能夠進行熱處理改善機械性能。廣氾用於＃加工刀具、管嘴、閥門、板尺、食具。所以熱處理後的含碳不鏽鋼, 要直接電解跟鈍化有一定的技術需求！