[发明专利]一种抗菌Ti-Nb-Zr-Ag合金锭的制备方法

摘要

本发明公开一种抗菌Ti‑Nb‑Zr‑Ag合金锭的制备方法，属于生物医用材料制备技术领域。本发明所述材料由Ti、Nb、Zr和抗菌元素Ag组成，其中Ti、Nb、Zr、Ag的质量百分比分别为Ti 52～62%、Nb 15~38%、Zr 5～13%、Ag 2～10%；将Ti、Nb、Zr金属锭与Ag金属锭按成分配比称取后分别放入两个不同的熔池中，采用分步法熔炼，通过大电流与强电磁搅拌电流作用借助电弧熔炼Ti‑Nb‑Zr合金锭，降低了合金与Ag熔点的差异，从而实现后续较低电流即可熔炼出成分均匀化Ti‑Nb‑Zr‑Ag合金锭。本发明制备Ti‑Nb‑Zr‑Ag合金锭成分和组织均匀、弹性模量低（39.7~55.6GPa）、抗压强度较高（1098~1430MPa），有助于改善医用钛金属的应力屏蔽现象和抗菌性。

主权项

1.一种抗菌Ti‑Nb‑Zr‑Ag合金锭的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）按质量百分比为Ti 52～62%、Nb 13~38%、Zr 5～13%、Ag 2～10%的比例分别称取Ti、Nb、Zr、Ag的金属锭；（2）将称取的Ti、Nb、Zr金属锭与Ag金属锭分别放入两个不同的熔池中，然后将密闭熔炼炉抽真空至7.0×10‑4~5.0×10‑3Pa，充入高纯氩气至0.05~0.07MPa，首先用钨极电弧枪对准放置Ti、Nb、Zr金属锭的熔池，在高纯氩气气氛下引弧，调节熔化电流在250A~350A，磁感应电流为20~25A，待金属完全熔化并充分混合均匀后关闭电弧；翻转熔化的金属铸锭，反复熔炼5~6次，随炉冷却获得成分均匀的Ti‑Nb‑Zr合金；（3）用机械手将获得的Ti‑Nb‑Zr合金锭铲入至放置Ag金属锭的熔池中，再次抽真空至7.0×10‑4~5.0×10‑3Pa，充入高纯氩气至0.05~0.07MPa，然后引弧，调节熔化电流在150A~250A，磁感应电流为20~25A，待金属完全熔化并充分混合均匀后关闭电弧；翻转熔化的金属铸锭，反复熔炼5~6次，随炉冷却获得成分均匀的Ti‑Nb‑Zr‑Ag合金锭。