手术剪刀断裂分析.doc

手术剪刀断裂分析 :/;\:/;\!仝:全:舍:/: 一 失效分析一 手术剪刀断裂分析 董加坤,俞晖,陆靖 (乐嘉文高合金钢技术(上海)有限公司,上海201108) 摘要:通过外观和金相检验方法对断裂的手术剪刀进行了分析.结果表明,该剪刀表面镀铬层极不均匀, 刃尖部位的镀铬层厚度是其他部位的3.6倍.由于镀层过厚,导致刃部砂轮开刃时镀层开裂和脱 落,使剪刀在使用的早期断裂. 关键词:手术剪刀;马氏体不锈钢;镀铬层;早期断裂 中图分类号:TG174.44文献标识码:B文章编号:1008—1690(2009)05—0076—002 FractureAnalysisonSurgicalScissors DONGJia—kun,YUHui,LUJing (RieckermannSteelTech(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai201108) Abstract:Fracturedsurgicalscissorswasvisuallyinspectedandmetallographicallyexamined.Theresultsshowthat thechromium—platinglayeronthesurgicalscissorsisextremelynon—uniform,thethicknessofchromium—platinglay— eronthebladetopis3.6timesthatinotherpositions.Whenabladeisgiventothescissorsbyabrasivewheel.the extremellythickchromium-platinglayerwillcarckanddesquamate,thusleadingtoearlyfractureofsurgicalscissors inservice. Keywords:surgicalscissors;martensitiestainlesssteel;chromium—platinglayer;earlyfracture 某厂制造的一批手术剪刀在医院的手术操作中 先后出现断裂现象,影响了手术进度和质量.该剪 刀采用3Cr13马氏体不锈钢制造,大致的制造工艺 为:棒料落料一毛坯锻造一毛坯切边一表面电解一 机械加工一淬火和回火一镀铬一砂轮开刃.对断裂 的剪刀进行外观和断口分析,同时取样进行金相分 析,以查找断裂原因. 1外观及断口检查 取7件断裂的剪刀,观察可知,断裂位置均位于 刃尖部,其中的一件断裂剪刀外观见图1.断裂处 与刃尖的距离在1.4～3.5mm之间.7件剪刀的断 口大部分被人体体液和血液污染而失去原色,少量 残留断口呈现细的银灰色,属于脆性的细瓷状断口, 无肉眼可见缺陷.未断裂的剪刀,其与断裂剪刀断 裂处相对应的刃口部位,镀层均明显脱落,出现锯齿 状缺口. 图1断裂剪刀外观图 Fig.1Appearanceoffracturedsurgicalscissors 2检验结果 2.1断口观察 在断裂处沿与断口垂直的方向取样,同时在未 断裂剪刀的刃口且与断裂剪刀断口相对应的位置取 收稿日期:2009—02—12 作者简介:董加坤,(1966.)男,黑龙江大庆人,工程师,学士,1989年毕业于哈尔滨船舶工程学院金属材料及 热处理专业,从事模具钢和工具钢原材料及产品的质量管理,金相分析,失效分析和真空热处理工 艺的研究工作,已发表论文14篇.联系电话? 76’《热处理》2009年第24卷第5期 样,试面方向也为剪刀纵向.试样磨制时,让磨面刚 好经过锯齿状脱落的镀层附近.抛光后观察可知, 在断口处及锯齿状镀层脱落处未见异常夹杂物和原 始裂纹及轧制缺陷,远离断口的其他部位也无异常 夹杂物和原始裂纹等缺陷. 2.2显微组织分析 试面侵蚀后观察,首先可见到刃尖部位镀层 (见图2)厚度明显大于远离刃尖部位的镀层厚度. 在图2中,上部为未断裂的刃尖部,可见镀层明显脱 落,尖顶完全脱落;下部为断口部位,镀层也部分脱 落.另外可见到未断裂刃尖部组织颜色明显暗于断 裂刃部组织,说明剪刀在磨制中温度过高而导致局 部过回火.由实测结果可知,刃尖镀层最大厚度为 0.029mm,平均厚度为0.018mm,远离刃尖部位镀 层厚度为0.005mm,刃尖镀层厚度是正常部位镀层 厚度的3.6倍.在图3中,可见到镀层中存在明显 沿厚度方向的贯穿性裂纹.剪刀的正常显微组织为 回火马氏体+少量残留碳化物. 图2刃尖部位和断口部位镀层×120 Fig.2Chromium—platinglayersonbladetopandposition nearfracture×120 3结果分析 3.1剪刀受力分析 在未使用状态下,