[发明专利]一种人工关节

摘要

本发明涉及一种人工关节，其材质为钛合金，制备步骤包括原料准备及熔炼、精密铸造、退火处理、人工时效、深冷处理、固溶处理、第二次人工时效等步骤得到人工关节成品，同时通过调整钛合金组分与上述热处理步骤配合，使得该人工关节的强度、弹性模量和耐腐蚀性等性能得到大幅度提高。

主权项

一种人工关节，所述人工关节的材质为钛合金，其特征在于，所述钛合金的成分按重量百分比含量为：Al：4.5~5.2%，Ga：2.5~6.8%，V：3.8~4.8%，余量为钛及不可避免的杂质，且杂质中Fe≤0.20%，C≤0.05%，N≤0.01%；制备方法包括如下步骤：（1）原料准备及熔炼：选用海绵钛作为电极，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；将该钛铸锭与Ga、Al和V的中间合金共同加入到真空熔炼炉中熔炼成所需成分的钛合金熔体；（2）精密铸造：将步骤（1）得到的熔体进行保温后采用精密铸造的方法得到人工关节半成品；（3）退火处理：将步骤（2）得到的人工关节半成品装入到真空感应热处理炉中加热到520~590℃，保温40~50min，再加热到620~690℃，保温20~30min，再加热到750~780℃，保温55~65min后空冷至室温；（4）人工时效：将步骤（3）处理后的人工关节半成品置入时效炉中加热至310~360℃，保温4~6小时后水冷到室温；（5）深冷处理：人工时效后的人工关节半成品置入深冷箱，降温到‑120~‑180℃，深冷处理25~35min后恢复到室温；（6）固溶处理：将深冷处理后的人工关节半成品置入固溶处理炉中，加热至820~860℃，保温0.8~1.2小时后水淬；（7）第二次人工时效：将固溶处理后的人工关节半成品置入时效炉中加热至320~360℃，保温4~6小时后水冷到室温，即得到人工关节成品。