７８材料丁程／２００９年１０期
图ｌ高真空热处理平台
Ｆｉｇ．１Ｈｉｇｈｖａｃｕｕｍｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ一定量的空气，极大的破坏了炉膛的真空度，故在使用Ａｒ气降温时，首先要将连接管内空气排出，排出的方法是Ａｒ气阀打开后，将玻璃三通调整到Ａｒ气与外界空气连通位置，利用Ａｒ气将连接管内空气吹走后，再调整玻璃三通位置到Ａｒ气与石英炉膛连接，实现冠脉支架样品的降温要求。石英炉膛的左端连接金属堵头密封后与扩散泵连接，与扩散泵连接的设备有真空计、水冷机以及旋片泵。检测各个连接处确无漏气后，至此高真空热处理试验平台搭建完成。
１．３高真空热处理工艺
为了研究高热处理工艺对冠脉支架组织的影响，
表１真空机组主要技术参数
Ｔａｂｌｅ１Ｍａｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｖａｃｕｕｍｓｅｔ
选择了加热温度和保温时间两个因素，工艺曲线及工２实验结果及讨论艺参数如图２，表２所示。
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图２真空热处理工艺曲线图
Ｆｉｇ．２Ｃｕｒｖｅｏｆｖａｃｕｕｍｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ
表２真空热处理工艺参数
Ｔａｂｌｅ２Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｖａｃｕｕｍｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ２．１加热温度与保温时间对冠脉支架组织性能的影响
３１６Ｌ是奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢从１０５０～１１５０℃快速冷却后具有单相固溶体组织一奥氏体。从高温缓慢冷却，在丫＋Ｍｚ。Ｃ。的高温相区内加热停留或使用，引起碳化物沉淀，出现敏化现象。图３中示出了冠脉支架样品缓慢经过奥氏体敏化区间，析出了大量的碳化物。
图３缓慢冷却热处理后样品微区
Ｆｉｇ．３Ｍｉｃｒｏｏｆｓｌｏｗｌｙｃｏｏｌｉｎｇ
当以相当快的速度从高温（溶解度界线以上）冷却到室温时，这一沉淀析出反应将来不及进行，所得出的
奥氏体是具有过饱和碳的奥氏体固溶体。如果将这种
３１６Ｌ不锈钢冠脉支架光亮热处理的研究
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过饱和碳的奥氏体固溶体重新加热到７＋Ｍ：。Ｃ。的高温相区域内，则富铬Ｍ。。Ｃ。相的将进一步在奥氏体晶界沉淀析出。这样，在碳化物的周围将会形成一些贫铬的奥氏体“壳层”，即碳化物的沉淀析出将大大降低钢的抗腐蚀能力，导致晶间腐蚀、点腐蚀及沿晶型的应力腐蚀开裂等。奥氏体不锈钢的淬火温度应高于碳化
铬的溶解温度９５０℃。
在气体中冷却，如只考虑对流传热，按牛顿公式传热量
Ｑ—Ｋ（￡。一ｔｆ）·Ｆ
（１）
可见Ｑ与固体温度（ｔ。）和气体温度（ｔｒ）之差（ｔ。一ｔｆ）和工件表面积（Ｆ）大小成正比。在确定的热处理工艺和装炉量情况下，后二者基本上是固定的。这时对流传热系数Ｋ的变化，将与传热量Ｑ（亦可以理解为冷却速度）成正比的变化。系数Ｋ是气体导热系数Ａ、黏滞系数叩、流速∞、密度』Ｄ（亦可视为气压）的函数，即
Ｋ一尝ｃｆ业＼
（２）
ｄ＼＇７，
式中：ｄ为工件直径；Ｃ为常数；／＇ｎ为幂指数常数。
从公式（２）中可以看出，提高冷却气体的密度（压力）和流速，可以成正比地加大对流传热效率，使之迅速越过７＋Ｍ：。Ｃ。高温相区，避免敏化反应的发生。热处理工艺参数为：动态真空度３×１０。～５×１０ｑＰａ；氩气保护流量１０ｍＬ／ｍｉｎ；热处理温度１０２０～１０４０℃；加热电压１５０Ｖ；电流１５Ａ，保温时间３０ｓ。
结合后期综合分析，冠脉支架经过高真空热处理后，微区未出现大面积碳化物析出，如图４所示。支架在血管内柔顺性良好，侧枝通过能力较强。通过导引丝可以顺利在血管内行走，完全满足冠脉实际使用要求。
图４高真空热处理后样品微区
Ｆｉｇ．４
Ｍｉｃｒｏ
ｏｆｈｉｇｈ
ｖａｃｕｕｍｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ
的表面光洁度。石英管右端金属堵头内涂有一定量的真空脂，当热处理炉温度较高时，通过炉内热量的辐射加热，使得真空脂软化并蒸发，进入真空系统，附着在冠脉支架样品及石英舟外壁，如图５所示。
图５真率热处理前后石英舟
Ｆｉｇ．５
Ｑｕａｒｔｚ
ｂｏａｔｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｈｅａｔ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
为避免污染样品使用不锈钢金属网，如图６所示，罩在装有冠脉支架样品的石英舟的外壁，可有效地提高样品表面光洁度，如图７所示。
图６不锈钢金属网
Ｆｉｇ．６
Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ
ｓｔｅｅｌｗｉｒｅｎｅｔｔｉｎｇ
图７装在石英舟内的冠脉支架样品
Ｆｉｇ．７
Ｃｏｒｏｎａｒｙ
ｉｎｑｕａｒｔｚｂｏａｔ
２．２高真空热处理金属蒸发
在热处理加热过程中，不锈钢中的铬元素等具有如图８，９能谱表明使用金属网后，试样样品化学蒸发现象，易使冠脉支架样品发生粘连，破坏试验样品
成分未发生变化。
316L不锈钢冠脉支架光亮热处理的研究
作者：王佳玲， 陈卓， 李雨田， 谢冀江
作者单位：王佳玲,陈卓(中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100049)， 李雨田,谢冀江(中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,长春
,130033)
刊名：
材料工程
英文刊名：JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING
年，卷(期)：2009(10)
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