[发明专利]高性能高精度生物钛合金棒材的制备工艺

摘要

本发明高性能高精度生物钛合金棒材的制备工艺属于材料加工技术领域，特别是医用金属材料的加工。其主要步骤包括：(1)原料制备选用小颗粒海绵钛制做电极；(2)锻造加工：分为加热和锻造步骤，并且加热是将铸锭在电阻炉中加热，(3)轧制加工：采用加温逐次变形的方法进行加工，(4)热处理：采用自动温控箱式电阻炉对已经获取的棒材进行热处理，(5)温加工：采用温加工的方式对棒材较直，(6)截取合格尺寸棒材：采用拔皮机无芯磨床进行机械加工，获取高性能高精度钛合金棒材。本发明以解决材料高倍金相组织的可控化、精确化为切入点，进行了多次反复的实验工作，满足了医疗器械在生物体中不同体位的性能要求，达到各项系数的精准化、可控化。

主权项

1、高性能高精度生物钛合金棒材的制备工艺，其特征是包括如下步骤：(1)原料制备：选用小颗粒海绵钛制做电极，在真空度≤10Pa的等离子真空焊箱中焊接电极，采用真空自耗电弧炉进行两次熔炼为钛铸锭；(2)锻造加工：分为加热和锻造步骤，并且加热是将铸锭在电阻炉中加热，按照下表控制温度：加热时间按照下表控制：装炉温度装炉温度后的预热时间(分钟)加热升温中预热时间(分钟)加热温度下保温时间(分钟)850℃～880℃506045～50锻造采用空气锤上加工并按照如下表控制变形量获取去氧化皮光棒：(3)轧制加工：采用加温逐次变形的方法进行加工，并按照下述表控制坯料在电阻炉中加热温度：装炉温度加热温度终轧温度850℃～880℃920℃～930℃880℃采用横列式棒材轧机进行轧制并按照下表控制温度和变形量、按照下述加热时间表控制加热时间并轧制获取棒材：加热温度终轧温度加工道次总变形率％备注920℃～930℃880℃9-12次70～75采用一次加温多次变形的工艺加热时间表：装炉温度℃装炉温度下的预热时间(分钟)加热升温中预热时间(分钟)加热温度下保温时间(分钟)800℃～850℃9010070-80(4)热处理：采用自动温控箱式电阻炉对已经获取的棒材进行热处理，退火工艺按照下表工艺条件实施：每炉装料kg加热温度℃装炉温度℃装炉温度下的预热时间(分钟)加热升温预热时间(分钟)加热温度下保温时间(分钟)冷却方式250以下760℃～770℃650℃～700℃455060空冷(5)温加工：采用温加工的方式对棒材较直，并且温加工加热条件按下表，然后采用40T油缸自动往复校直机进行张力，将温料放置在刨面铸铁平台上自然冷却即可；每炉装料kg加热温度℃保温时间(分钟)最长工作时间200以下450℃～500℃60分钟100分钟(6)截取合格尺寸棒材：采用拔皮机无芯磨床进行机械加工，获取高性能高精度钛合金棒材。