世界上有些人因?yàn)榕c金屬的接觸而導(dǎo)致過敏，一旦發(fā)生過敏，即可引起接觸周圍的皮膚紅腫、瘙癢、濕疹、接觸性皮炎等表現(xiàn)。最常見的致敏金屬是鎳。在日常生活合金制品中，很多都包含了鎳，如硬幣、各種合金制品、電鍍物件、眼鏡架、金屬制的手表帶、皮帶扣、人造首飾、內(nèi)衣扣等，直接和皮膚接觸都會(huì)讓鎳過敏的人出現(xiàn)過敏現(xiàn)象，這是鎳離子的釋放帶來的不良反應(yīng)。據(jù)報(bào)道，在歐洲有超過20％的青年男性和超過6％的青年女性對(duì)鎳過敏，且有上升趨勢(shì)。近年我國(guó)發(fā)現(xiàn)鎳過敏已占成人過敏的第一位。因此，很需要開發(fā)出一類植入人體或與人接觸的無鎳不銹鋼或具有高耐蝕性的不銹鋼，以盡量減少鎳釋放引起的過敏。
瑞士蘇黎世聯(lián)邦高等工業(yè)大學(xué)（ETH）開發(fā)出一種無鎳高氮無磁性高耐蝕性的奧氏體不銹鋼，牌號(hào)為PANACEA，對(duì)于植入人體或制作與人體接觸的物品不會(huì)引起過敏，鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表9.83。
PANACEA鋼在成分設(shè)計(jì)時(shí)，參照?qǐng)D9.13，應(yīng)使鋼處于奧氏體區(qū)域，使鋼無鐵磁性，鉻當(dāng)量應(yīng)盡量取高值以保證高的耐蝕性，鎳當(dāng)量選取適當(dāng)值，使其具有良好的韌性。
圖9.98為17Cr-10Mn-3Mo鐵基合金與氮的偽二元狀態(tài)圖，可以看出，含氮0.9％的合金有很寬的y相區(qū)（1050～1300℃），加熱至此溫度范圍，通過快速冷卻可以得到單一的奧氏體組織。如果固溶溫度過低或冷卻速率較慢，將會(huì)析出Cr2N型的氮化物（圖9.99）。Cr2N首先沿晶析出，然后在晶內(nèi)析出，晶界析出的氮化物將嚴(yán)重?fù)p壞鋼的韌性和耐蝕性。對(duì)于一些小型部件，如醫(yī)用、牙科用、珠寶用及制表工業(yè)用的半成品，在技術(shù)上是沒有什么問題的，甚至某些大的鍛件也可以做到，但其焊接則不如含鎳奧氏體不銹鋼那樣容易。
這種可以得到完全奧氏體的無鎳奧氏體不銹鋼（PANACEA）具有良好的力學(xué)性能，見表9.83，其屈服強(qiáng)度是常用316L不銹鋼的2～3倍，進(jìn)一步的冷變形可使其強(qiáng)度超過2000MPa，同時(shí)可以保持單一的奧氏體組織和沒有鐵磁性，其磁導(dǎo)率低于1.001H／m。
在6％FeCl3溶液中進(jìn)行耐縫隙腐蝕試驗(yàn)，以Cr＋3.3Mo＋20N＋20c作為縫隙腐蝕當(dāng)量，則PANACEA鋼的耐縫隙腐蝕臨界溫度 Tcoc（critical crevicecorrosion temperature）遠(yuǎn)高于常用的316L不銹鋼、304不銹鋼等。因此該鋼用做外科植入材料時(shí)具有較常用的骨科生物材料好得多的耐蝕性，在用于與人類皮膚接觸的珠寶或手表時(shí)也具有較常用的不銹鋼優(yōu)越得多的耐蝕性。PANACEA鋼具有良好的生物相容性，已通過標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞毒性試驗(yàn)。
PANACEA鋼可以使用加壓電渣重熔爐生產(chǎn)，也可以采用粉末注射成形（MIM）生產(chǎn)（圖9.96），其致密度可以達(dá)到96％～97％，其力學(xué)性能與熔煉方法制取的鋼基本相同（表9.83）。
