[发明专利]一种医用TA3板材的生产工艺有效

专利信息
申请号: 201410361015.0 申请日: 2014-07-25
公开(公告)号: CN104099493A 公开(公告)日: 2014-10-15
发明(设计)人: 王树军;刘喜波;李洋;王非;顾新盛;王卫超;李渤渤 申请(专利权)人: 洛阳双瑞精铸钛业有限公司
主分类号: C22C14/00 分类号: C22C14/00;C22B9/20;C22F1/18
代理公司: 洛阳市凯旋专利事务所 41112 代理人: 陆君
地址: 河南省洛阳*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 医用 ta3 板材 生产工艺
【说明书】:

【技术领域】

发明涉及一种TA3板材的生产工艺,具体涉及一种医用TA3板材的生产工艺。

【背景技术】

公知的,近几年来,生物医用金属材料每年保持15~20%的增长趋势,钛及钛合金由于比强度高弹性模量接近自然骨,耐蚀性好以及优良的生物相容性和加工成形性,其在骨科植入物领域得到越来越多的应用。

目前骨科植入物中关节、创伤和脊柱产品是中国市场三大主流产品,其中规模占比最大的是创伤产品达到40%左右,2013年我国创伤类植入物市场规模超过25亿元,创伤类产品中的TA3金属接骨板用钛板的比例呈现出逐年上升的趋势;随着各国标准对钛制金属接骨板的精度要求越来越高,并且医用精密加工设备对原料的外形尺寸、厚度公差和同板差要求苛刻,从而使得医疗器械企业对钛板材厚度公差、同板差要求逐步提高,目前我国国内钛材生产企业均采用单片式的轧制方法进行,对于热轧TA3板材厚度公差普遍在0~0.35mm之间,同板差控制在0~0.2mm之间,冷轧TA3板材的厚度公差普遍在0~0.2mm之间,同板差控制在0~0.15mm,并且单片式轧制会导致同批次板材的理化性能指标上呈现出较大的波动;目前这种厚度公差、同板差及成品板材性能的波动大大增加了医疗企业后续加工难度;而如何缩小医用TA3板材的厚度公差及同板差是生产医用TA3板材的关键。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足,本发明公开了一种医用TA3板材的生产工艺,实现了控制热轧TA3板材的厚度公差在0~0.15mm之间,同板差控制在0~0.1mm之间,同批次板材的理化性能保持一致;冷轧TA3板材的厚度公差控制在0~0.10mm之间,同板差控制在0~0.05mm之间,同批次板材的理化性能保持一致的目的。

为了实现上述发明的目的,本发明采用如下技术方案:

一种医用TA3板材的生产工艺,包括板坯的制作、板坯的卷式热轧、带卷的退火、带卷的喷丸、酸洗、带卷的冷轧、脱脂、带卷的开平分切、板材的退火和板材的喷砂、酸洗步骤,具体操作步骤如下:

a、板坯的制作:

选用零级小颗粒海绵钛,用自动称重混布料系统将海绵钛和纯度大于99.5%的二氧化钛粉进行均匀混合后压制电极,利用真空等离子焊箱进行电极的焊接,采用真空自耗电弧炉进行三次熔炼,熔炼后切除冒口,然后进行扒皮锻造,经过2~3火次锻造后得到铸态组织得到均匀破碎的TA3板坯;

b、板坯的卷式热轧:

接上一步骤,将板坯放入步进式加热炉中加热,保温时间根据板坯的厚度进行计算,通过8~12个道次,道次变形率在10~50%之间,最终轧制成4.0~6.2mm的带卷;

c、带卷的退火:

接上一步骤,在大气气氛中进行退火,退火后进行保温,退火时间及保温时间根据板材厚度决定,带卷的开卷速度根据连续退火炉的长度进行计算确定;

d、带卷的喷丸、酸洗:

接上一步骤,通过喷丸将TA3带卷表面氧化去除干净,然后通过酸洗将带卷进行白化,为后续的冷轧做准备;

e、带卷的冷轧、脱脂:

接上一步骤,采用四辊可逆轧机进行冷轧,工作辊的粗糙度在0.6~1.0μm,工作辊的粗糙度≤0.3μm,通过6~12个道次轧至目标厚度;冷轧后将带卷表面的乳化液利用5~15%的NAOH水溶液清除干净;

f、带卷的开平分切:

接上一步骤,将冷轧后的带卷进行开平分切成目标尺寸的板材,开平分切后的TA3板材不平度≤15mm/m,将边部毛刺去除干净;

g、板材的退火:

接上一步骤,采用大气气氛进行退火,退火板材摆放整齐后,上方压制30~100mm普碳钢板起压矫形作用,退火板材经过装炉、升温和保温的工艺步骤;

h、板材的喷砂、酸洗:

接上一步骤,采用40#棕刚玉沙,喷砂压力在0.5~1Mpa之间,将板材表面氧化皮去除,表面氧化皮取出后由酸洗液对板材进行酸洗,酸洗后得到TA3成品板材;

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