[发明专利]一种医用石墨烯增强钛合金棒材

权利要求书

1.一种医用石墨烯增强钛合金棒材，其特征在于：所述石墨烯增强钛合金棒材由内到外依次包括钛合金棒材本体、中间层石墨烯薄膜，外部的包覆涂层；

所述的钛合金棒材本体的化学组成为：锆7-10％，铌16-18％，铁：1.5-2.5%，铬：0.5-0.8%，镓：0.5-0.9%，锡：0.25-0.75%，铪0.02-0.07％，钽1-2％，铝：1-2%，钒：0.25-0.45%，硼：0.1-0.18%，铈：0.12-0.18%，余量为钛；所述外部包覆涂层的组成为：氧化钛：60-80份，金属银：0.1-1份；硅灰石：15-20份；氧化银：0.1-0.5份；硼化钛：2-4份。

2.如权利要求1所述的医用石墨烯增强钛合金棒材，其特征在于：所述钛合金棒材由以下步骤制得：

(1)锭坯制备：所述锭坯的化学组成为：锆7-10％，铌16-18％，铁：1.5-2.5%，铬：0.5-0.8%，镓：0.5-0.9%，锡：0.25-0.75%，铪0.02-0.07％，钽1-2％，铝：1-2%，钒：0.25-0.45%，硼：0.1-0.18%，铈：0.12-0.18%，余量为钛；

按合金成分质量百分比配料，在高真空电弧加热炉中熔炼，充分搅拌，浇铸成锭坯，将锭坯在真空炉内加Ar气保护进行热处理，将锭坯以200-250℃/小时升温至920-940℃，保温6-10小时，然后以120-150℃/小时降温到550-580℃，保温2-6小时，接着以80-90℃/小时降温到280-320℃，保温2-5小时，继续以50-65℃/小时降温到180-190℃，保温2-5小时，然后随炉冷却到室温；

(2)锻造成型

表面涂覆：在锭坯表面涂覆一层以氮化硼为主要成分的涂层防止高温加工时氧化并增加润滑；

用1000吨油压机将步骤锭坯在900-1000℃保温1-2小时，采用自由锻，终锻温度660-720℃，反复多次后锻成边长为200-300mm的方坯料；

将边长为200-300mm的方坯料冷却到室温，修磨表面缺陷后的坯料加热到900-950℃镦粗和拔长变形3-6次，终锻温度770-810℃，道次变形量20-45％，总变形量累计70-130％；

然后锻坯冷却到室温，修磨表面缺陷后，加热到700-740℃镦粗和拔长锻造3-6次，道次变形量15-30％，累计总变形量55-110％；

将镦拔锻造的锻坯冷却到室温，修磨表面缺陷后，再加热到680-720℃镦粗和拔长锻造2-3次，道次变形量40-50％；并在最后一次拔长锻造时倒棱、滚圆；

将镦拔锻造的锻坯冷却到室温，修磨表面缺陷后，再加热到730-740℃倒棱、滚圆、拔长锻造到直径为Ф40-Ф80mm的棒材；

(3)热处理

将棒材在箱式电阻炉中进行固溶处理，固溶温度为860-900℃，固溶时间为15-45min，固溶后进行水淬，然后进行分级时效处理：将水淬后的棒材在真空炉内加Ar气保护加热到450-480℃，保温2-3h，然后随炉冷却到280-310℃，保温3-4h，接着随炉冷却到180-220℃，保温5-6h，然后用水冷却。