[发明专利]一种支架用钴基合金超细薄壁管的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于介入治疗领域的血管支架用超细薄壁管材的成形工艺，特别 是一种用于新型冠脉支架的钴基合金超细薄壁管加工方法。

背景技术

近年来，随着生活水平的提高，国民饮食的脂肪含量不断增加，这使得心血 管疾病成为各国民众主要的致命疾病之一，这方面的疾病，以动脉粥样硬化致使 血管狭窄甚至阻塞的现象最为常见。据世界卫生组织的统计数据预测，到2020 年我国每年因心血管疾病而致生命危险的人数可达到400万，可见这一疾病对人 们健康的威胁有多大。对于这类疾病，最有效的治疗方式是经皮冠状动脉腔内成 形术。这一介入治疗技术始于上世纪70年代，由于创伤小、见效快、死亡率低等 特点，已经发展成为应用最为普遍的治疗方式。

在介入治疗过程中，植入的支架是整个技术的核心，支架的优劣直接决定着 介入治疗的效果。目前，临床上应用最为普遍的血管支架以316L不锈钢和镍钛 合金为制备材料，这些血管支架在介入治疗的过程中存在着一些问题。首先，316L 不锈钢和镍钛合金的比强度相对较低，这使得该种材料制备的支架的杆宽度较大， 不利于支架植入处的血管内皮化，增加了患者血管二次狭窄发生的概率。其次， 由于316L不锈钢存在一定的磁性，这使得支架在核磁共振检测中产生伪影，导 致患者在后续的检测比较困难。此外，316L不锈钢和镍钛合金的密度较小，这导 致其在X光下的显影效果不甚理想。

钴基合金不同于316L不锈钢和镍钛合金，其没有磁性、密度大、强度高， 所以作为支架材料可以减少支架的尺寸，降低血管二次狭窄的概率且便利术后的 检测，这些优势使得其成为新型冠脉支架的最佳候选材料。但是钴基合金高的加 工硬化速率，以及易于在晶界上析出的碳化物和金属间化合物颗粒，增加了该型 管材的加工难度，降低了管材的成品率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型冠脉支架用钴基合金超细薄壁管材的加工方 法，解决现有技术中存在的管材加工难度较大，管材的成品率较低等问题，采用 本发明的制备工艺可以获得高质量、高精度且低成本的管材。

本发明的技术方案是：

一种支架用钴基合金超细薄壁管的加工方法，具体步骤如下：

(1)钴基合金通过真空感应炉冶炼获得，所得铸锭在保护气氛中加热至 1100～1300℃，然后采用锻造的方式获得直径为40～60mm的圆棒，该圆棒在 1100～1200℃下热轧至直径为15～25mm的棒材。该棒材重新在保护气氛下加热至 1100～1200℃后，利用热轧穿孔的方式获得直径15～25mm、壁厚3～5mm的管材 粗坯。

本发明中，按重量百分比计，钴基合金成分为：

C：0.05～0.15；Cr：19.0～21.0；Ni：9.0～11.0；W：14.0～16.0；Mn：1.0～2.0； Fe：≤3.0；Si：≤0.40；P：≤0.040；S：≤0.030；Co：余。

本发明中，保护气氛为氮气或隋性气体。

(2)从获得的管材粗坯上切取长度为200～400mm的一段，利用镗床将该段 管材粗坯的内表面去除掉0.3～0.5mm，利用磨床将镗后的内表面和外表面分别去 除掉0.1～0.3mm和0.3～0.5mm，以消除掉含有氧化物和杂质的部分，并使磨后管 材的内外表面的粗糙度达到3.2μm。

(3)磨制处理的钴基合金管材在真空条件下进行热处理，热处理的温度为 1100～1300℃，保温时间按10～20分钟/1mm(壁厚)来计算，当管材的壁厚小于 1mm时，热处理保温时间皆为10～20分钟。热处理完毕后，通过气淬的方式冷却 以抑制碳化物和金属间化合物颗粒在晶界的析出。

(4)热处理后的管材在LD多辊冷轧机上以每道次15～30％的变形量加工， 在每次冷轧加工完毕后，进行去应力退火热处理，温度1100～1300℃，保温时间 按10～20分钟/1mm(壁厚)，以消除冷变形加工所产生的内应力，如此循环，直 至加工至要求尺寸。在加工过程中，根据减径变形量的大小，调整减壁变形量的 大小，二者的整体变形量应在40％以下(较佳为15～30％)，以避免横向裂纹的产 生。当管材的直径小于3mm时，可通过冷拔的工艺获得要求尺寸的管材，但是 要保证冷拔变形的变形量在15％以下(较佳为5～15％)，以保证管材的内外表面 质量。

(5)最终轧制/冷拔获得的钴基合金管材，经由管材校直和内外表面抛光设 备处理。