[发明专利]一种生物医用高强韧性Ti‑6Al‑4V钛合金棒材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种生物医用高强韧性Ti‑6Al‑4V钛合金棒材，按质量百分比由以下元素组成Al 6.0％～6.3％，V 4.0％～4.3％，O 0.16％～0.18％，Fe 0.18％～0.25％，Ti 88.97％～89.66％，以上元素的含量之和为百分之百，本发明制得的棒材具有高硬度、高韧性和高强度的特点，能够广泛应用于医用脊柱顶丝固定系统；本发明还公开了上述棒材的制备方法制备铸锭‑锻造、拔长为方坯、轧制为棒材、热处理、精加工，能够实现批量化生产高强韧性且力学性能一致性较好的钛合金棒材，有效提高了高韧性钛合金棒材的生产效率。

主权项

一种生物医用高强韧性Ti‑6Al‑4V钛合金棒材的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：制备铸锭：将海绵钛、铝钒合金、铝豆作为原料，按照各元素含量范围：Al 6.0％～6.3％，V 4.0％～4.3％，O 0.16％～0.18％，Fe 0.18％～0.25％，Ti 88.97％～89.66％进行配料计算，并分别称取上述原料后混合，然后采用油压机压制成电极块，再使用真空自耗电弧熔炼炉经三次熔炼，制得铸锭；步骤2：锻造、拔长为方坯：将经步骤1制得的铸锭采用燃气炉进行开坯锻造和拔长工序，制得方坯，具体为：采用多火次换向墩拔，加热温度为1050～1150℃，保温时间为200～240min，使铸锭直径减为200～220mm；然后进行一火次的拔长工序，加热温度1000～1050℃，终锻温度900～950℃，保温时间200min；步骤3：轧制为棒材：将经步骤2制得的方坯进行两火次大变形轧制，制得棒材；步骤4：热处理：将经步骤3制得的棒材进行应力退火处理，退火温度为650～750℃，退火时间为1～2h；步骤5：精加工：将经步骤4处理后的棒材先经过两辊热矫直工序处理，其中，加热温度为500～750℃，保温时间为8～10min；然后经磨削处理工序加工至尺寸公差为H9～H7，最后采用抛光机进行抛光处理，抛光至棒材表面光亮为止，制得高强韧性Ti‑6Al‑4V钛合金棒材。