CN107828987A - 一种人体植入物钛合金板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人体植入物钛合金板材，包括以下主要成分：铁：2~4%、铬：0.3~0.6%、镓：0.5~0.9%、锡：0.2~0.6%、铝：1~2%、钴：0.1~0.3%、硼：0.1~0.4%、铈：0.12~0.18%、锂0.15~0.22%、余量为钛。制备方法包括以下步骤：混料、锻造、轧制、退火处理、磨削和表面处理。本发明制备的钛合金板材，性能优异，适合大批量生产，加工精度高不开裂，加工效率高，为人体植入物板材提供了非常好的材料选择。
Description
技术领域
本发明涉及钛合金技术领域，尤其涉及一种人体植入物钛合金板材的制备方法。
背景技术
人体植入物纯钛经过几年的应用，得到了市场的认可和好评，单随着更深入的研究，发现纯钛对于一些受力较大的损伤部位已经满足不了所需的强度要求，需要更高强度的金属来满足需要。钛合金具有强度高、耐腐蚀性能好等特点被广泛应用于各个领域，本发明提供一种适用于人体植入的钛合金板材的制备方法。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种人体植入物钛合金板材的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种人体植入物钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将原料放入加热机内进行加热，且加热时其通过搅拌加热的方式进行加热，然后进行压制成板块，再进行溶料与浇注为坯料；
步骤二：锻造：然后将坯料进行锻造，其将坯料放入锻造机内进行锻造，其锻造温度为300-350℃，其锻造出板坯；
步骤三：轧制：
将板坯的两侧面均设置有覆盖板材，然后进行加热处理，加热温度100-150℃，并保持1-2小时；然后采用冷却机构进行冷却；
将覆盖板材与板坯分离，然后在将板坯进行轧制，其在温度400-500℃下进行，得到厚度为100-120mm半成品板坯；
将半成品板坯再次进行反复轧制，其温度为800-900℃，得到厚度为50-70mm的板坯；
步骤四：退火处理：将步骤三中得到的板坯进行退火处理，其退火温度为400-600℃，并保持1-2小时；
步骤五：磨削：将步骤四中退火的板材进行表面切屑，然后再通过磨床进行表面抛光；
步骤六：采用碱爆、喷砂后酸洗的方式进行表面处理，即可。
优选的，所述的步骤一中，所述的人体植入物钛合金板材的各种化学组分为：铁：2~4%、铬：0.3~0.6%、镓：0.5~0.9%、锡：0.2~0.6%、铝：1~2%、钴：0.1~0.3%、硼：0.1~0.4%、铈：0.12~0.18%、锂0.15~0.22%、余量为钛。
作为优选，所述步骤三制成的板坯的宽度为10-15mm，厚度为3-4.5mm。
作为优选，所述步骤六中，碱爆的温度为500-550℃。
作为优选，所述步骤六中，喷砂为干喷或者水喷。
钛合金是以钛元素为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α~钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β~钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及组分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金；而现有的钛合金板材在使用时其强度低，且制备方法复杂，浪费时间。
本发明的有益之处在于：本发明制备的钛合金板材，性能优异，适合大批量生产，加工精度高不开裂，加工效率高，为人体植入物板材提供了非常好的材料选择。
具体实施方式
实施例1
一种人体植入物钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将原料放入加热机内进行加热，且加热时其通过搅拌加热的方式进行加热，然后进行压制成板块，再进行溶料与浇注为坯料；
步骤二：锻造：然后将坯料进行锻造，其将坯料放入锻造机内进行锻造，其锻造温度为330℃，其锻造出板坯；
步骤三：轧制：
将板坯的两侧面均设置有覆盖板材，然后进行加热处理，加热温度130℃，并保持1.5小时；然后采用冷却机构进行冷却；
将覆盖板材与板坯分离，然后在将板坯进行轧制，其在温度480℃下进行，得到厚度为110mm半成品板坯；
将半成品板坯再次进行轧制，其温度为850℃，得到厚度为60mm的板坯；
步骤四：退火处理：将步骤三中得到的板坯进行退火处理，其退火温度为500℃，并保持1.5小时；
步骤五：磨削：将步骤四中退火的板材进行表面切屑，然后再通过磨床进行表面抛光；
步骤六：采用碱爆、喷砂后酸洗的方式进行表面处理，即可。
所述的步骤一中，所述的人体植入物钛合金板材的各种化学组分为：铁：2.8%、铬：0.5%、镓：0.6%、锡：0.4%、铝：1.8%、钴：0.25%、硼：0.28%、铈：0.15%、锂0.17%、余量为钛。
所述步骤六中，碱爆的温度为525℃。
所述步骤六中，喷砂为干喷或者水喷。
实施例2
一种人体植入物钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将原料放入加热机内进行加热，且加热时其通过搅拌加热的方式进行加热，然后进行压制成板块，再进行溶料与浇注为坯料；
步骤二：锻造：然后将坯料进行锻造，其将坯料放入锻造机内进行锻造，其锻造温度为350℃，其锻造出板坯；
步骤三：轧制：
将板坯的两侧面均设置有覆盖板材，然后进行加热处理，加热温度100℃，并保持2小时；然后采用冷却机构进行冷却；
将覆盖板材与板坯分离，然后在将板坯进行轧制，其在温度400℃下进行，得到厚度为120mm半成品板坯；
将半成品板坯再次进行反复轧制，其温度为800℃，得到厚度为70mm的板坯；
步骤四：退火处理：将步骤三中得到的板坯进行退火处理，其退火温度为400℃，并保持2小时；
步骤五：磨削：将步骤四中退火的板材进行表面切屑，然后再通过磨床进行表面抛光；
步骤六：采用碱爆、喷砂后酸洗的方式进行表面处理，即可。所述的步骤一中，所述的人体植入物钛合金板材的各种化学组分为：铁：2%、铬：0.6%、镓：0.5%、锡：0.6%、铝：1%、钴：0.3%、硼：0.1%、铈：0.18%、锂0.15%、余量为钛。
所述步骤六中，碱爆的温度为500℃。
所述步骤六中，喷砂为干喷或者水喷。
实施例3
一种人体植入物钛合金板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将原料放入加热机内进行加热，且加热时其通过搅拌加热的方式进行加热，然后进行压制成板块，再进行溶料与浇注为坯料；
步骤二：锻造：然后将坯料进行锻造，其将坯料放入锻造机内进行锻造，其锻造温度为300℃，其锻造出板坯；
步骤三：轧制：
将板坯的两侧面均设置有覆盖板材，然后进行加热处理，加热温度150℃，并保持1小时；然后采用冷却机构进行冷却；
将覆盖板材与板坯分离，然后在将板坯进行轧制，其在温度500℃下进行，得到厚度为100mm半成品板坯；
将半成品板坯再次进行反复轧制，其温度为900℃，得到厚度为50mm的板坯；
步骤四：退火处理：将步骤三中得到的板坯进行退火处理，其退火温度为600℃，并保持1小时；
步骤五：磨削：将步骤四中退火的板材进行表面切屑，然后再通过磨床进行表面抛光；
步骤六：采用碱爆、喷砂后酸洗的方式进行表面处理，即可。
所述的步骤一中，所述的人体植入物钛合金板材的各种化学组分为：铁：4%、铬：0.3%、镓：0.9%、锡：0.2%、铝：2%、钴：0.1%、硼：0.4%、铈：0.12%、锂0.22%、余量为钛。
所述步骤六中，碱爆的温度为550℃。
所述步骤六中，喷砂为干喷或者水喷。
以下对以上样品的物性进行测试，得到如下数据：
由以上检测数据可以知道，本发明的钛合金棒的各项性能均非常好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种人体植入物钛合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将原料放入加热机内进行加热，且加热时其通过搅拌加热的方式进行加热，然后进行压制成板块，再进行溶料与浇注为坯料；
步骤二：锻造：然后将坯料进行锻造，其将坯料放入锻造机内进行锻造，其锻造温度为300-350℃，其锻造出板坯；
步骤三：轧制：
将板坯的两侧面均设置有覆盖板材，然后进行加热处理，加热温度100-150℃，并保持1-2小时；然后采用冷却机构进行冷却；
将覆盖板材与板坯分离，然后在将板坯进行轧制，其在温度400-500℃下进行，得到厚度为100-120mm半成品板坯；
将半成品板坯再次进行反复轧制，其温度为800-900℃，得到厚度为50-70mm的板坯；
步骤四：退火处理：将步骤三中得到的板坯进行退火处理，其退火温度为400-600℃，并保持1-2小时；
步骤五：磨削：将步骤四中退火的板材进行表面切屑，然后再通过磨床进行表面抛光；
步骤六：采用碱爆、喷砂后酸洗的方式进行表面处理，即可。
2.如权利要求1所述的人体植入物钛合金板材的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中，所述的人体植入物钛合金板材的各种化学组分为：铁：2~4%、铬：0.3~0.6%、镓：0.5~0.9%、锡：0.2~0.6%、铝：1~2%、钴：0.1~0.3%、硼：0.1~0.4%、铈：0.12~0.18%、锂0.15~0.22%、余量为钛。
3.如权利要求1所述的人体植入物钛合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤三制成的板坯的宽度为10-15mm，厚度为3-4.5mm。
4.如权利要求1所述的人体植入物钛合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，碱爆的温度为500-550℃。
5.如权利要求1所述的人体植入物钛合金板材的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，喷砂为干喷或者水喷。
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