[发明专利]一种可降解双层生物镁合金的制备方法

权利要求书

1.一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)熔炼：根据目标成分，称取金属镁、锌、钙和锂作为原料，然后在惰性气氛下，将上述原料分别熔炼，得到Mg-Zn-Ca和Mg-Li两种生物镁合金铸锭；

(2)均匀化：在惰性气氛下，将上述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭和Mg-Li生物镁合金铸锭分别在高温下进行均匀化处理，然后冷却；

(3)挤压：将上述经过均匀化处理后的Mg-Zn-Ca和Mg-Li两种生物镁合金铸锭进行挤压；将所述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭挤压成管材；将所述Mg-Li生物镁合金铸锭挤压成棒材；

(4)搅拌摩擦焊：将上述挤压制得的所述Mg-Li生物镁合金棒材穿插于所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材中，并采用搅拌摩擦焊的方式实现所述Mg-Li生物镁合金棒材和所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材双层镁合金间的连接，得到双层生物镁合金棒；

(5)拉拔：将所述双层生物镁合金棒进行拉拔，拉拔至所述双层生物镁合金棒的直径为5-10毫米；

步骤(1)中所述的Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭中Zn的含量为1.0-2.0wt％、Ca的含量为0.2-0.4wt％、余量为镁；所述的Mg-Li生物镁合金铸锭中Li的含量为2.0-4.0wt％，余量为镁。

2.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的金属镁、锌、钙和锂原料的纯度不小于99.9％。

3.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)均匀化：在惰性气氛下，将Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭在450-500℃下均匀化处理8-16小时；将Mg-Li生物镁合金铸锭在300-400℃下均匀化处理8-16小时，均匀化处理结束后水淬冷却。

4.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)将所述Mg-Zn-Ca生物镁合金铸锭挤压成外径50-60毫米的管材，所述管材的厚度为8-12毫米；将所述Mg-Li生物镁合金铸锭挤压成直径42-48毫米的棒材。

5.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(4)将上述挤压制得的所述Mg-Li生物镁合金棒材穿插于所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材内部，并采用搅拌摩擦焊的方式实现所述Mg-Li生物镁合金棒材和所述Mg-Zn-Ca生物镁合金管材双层镁合金间的连接，得到双层生物镁合金棒；在搅拌摩擦焊过程中，搅拌针转速为800-1200rpm，搅拌针位置保持不动，由夹具固定Mg-Li生物镁合金棒材和Mg-Zn-Ca生物镁合金管材，匀速转动并向前运动，其中棒材和管材的旋转速度和向前运动速度均保持一致，其中旋转速度为5-10rpm，向前运动速度为10-20cm/分钟。

6.根据权利要求1所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(5)在室温下，将所述双层生物镁合金棒进行拉拔，拉拔前所述的双层生物镁合金棒的直径为50-60毫米，拉拔过程中每道次合金棒的直径减少5-6毫米，每道次间将合金棒放入气氛炉中在惰性气氛下进行退火处理；拉拔后所述双层生物镁合金棒的最终直径为5-10毫米。

7.根据权利要求6所述的一种可降解双层生物镁合金的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为200-300℃，退火处理的时间为1-3小时。