[发明专利]一种医用TC4ELI钛合金中厚板的加工方法

摘要

一种医用TC4ELI钛合金中厚板的加工方法，本发明可大批量稳定生产获得A1～A3级组织，且综合力学性能优异，本发明通过综合控制原材料板坯锻造工艺、板材轧制工艺及热处理工艺，将TC4ELI中厚板组织由A6～A9级改善为A1～A3级，同时综合力学性能优异，解决了高端外科植入物医用TC4ELI中厚板加工技术难题，满足了高端市场及患者需求，本发明可实现该类产品大批量的稳定生产。

主权项

一种医用TC4ELI钛合金中厚板的加工方法，其特征是：具体操作步骤如下：一、铸锭熔炼：首先选用零级小颗粒海绵钛、铝钒中间合金、铝豆及二氧化钛粉进行配料及压制电极，然后进行电极组焊，对组焊后的电极进行熔炼，然后将铸锭冒口切除并进行扒皮；二、板坯制作：接上步，将钛合金β转变温度定义为Tβ，铸锭需经过全β锻造及α+β锻造，以充分破碎粗大铸态组织，坯料修磨后进行再α+β锻造，板坯经整形及铣面后成为轧制可用板坯，板坯低倍组织应达到半清晰晶或模糊晶要求，清晰晶不可接受，板坯高倍组织应为细小均匀的α+β双相组织，铸态及魏式组织不可接受，板坯超声波探伤检验不低于GB/T5193‑2007标准A级；三、一火轧制：接上步，一火坯料加热温度为Tβ‑(20～60)℃，保温时间以1.6±0.2min/mm计算，一火道次变形率在5～25%之间，一火轧程变形率控制为40～85%，经6～12道次轧至一火目标厚度；四、中间修磨：接上步，一火板经扒皮、抛光修磨见金属色，并去除表面裂纹、压入等缺陷，修磨方向垂直于一火轧制方向；五、二火轧制：接上步，二火轧制方向垂直于一火轧制方向，二火坯料加热温度低于一火加热温度20～60℃，保温时间以1.3±0.2min/mm计算，二火道次变形率在5～20%之间，二火轧程变形率控制为40～70%，经4～8道次轧至目标厚度；六、热处理：接上步，采用大气气氛进行退火，退火板材可叠放装炉，但叠放总厚度应≤80mm，退火板材装炉温度≤700℃，在装炉温度下预热1～3小时后，升温至Tβ‑(40～140)℃退火温度进行保温，保温时间为1～3h，保温结束后慢冷至≤700℃，慢冷冷却速率≤2℃/min，然后出炉空冷，若大气退火后钛板板形不良，则在≤650℃温度下进行压矫形退火；七、表面处理：接上步，采用碱酸洗、喷砂酸洗或砂光方法进行表面处理，去除表面氧化层及缺陷。