CN108262368B - 一种高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法，其特点是：采用热旋锻的方法制备出小尺寸的镁合金管坯，且镁合金管坯经过表面清洗后，直接进行多道次的拉拔加工，并辅以必要的中间退火处理，从而获得高性能医用镁合金薄壁管材。本发明利用热旋锻方法制备小尺寸的镁合金管坯，并将镁合金管坯直接进行拉拔加工成形薄壁管材，工艺装备简单、容易加工成形、可有效提高合金管材的质量和成品率，获得的镁合金薄壁管材壁厚均匀、尺寸精度高、表面质量好。

Description

一种高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体是涉及一种高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法。
背景技术
介入性支架具有支撑狭窄闭塞段血管、减少血管弹性回缩及再塑形、保持管腔血流通畅等优点，在心血管治疗领域具有诱人的应用前景。镁合金因在人体内具有可降解、良好的生物相容性、低致栓性、低炎性反应和接近人骨的力学性能等显著优点，是制作介入性支架的理想材料。但镁合金具有密排六方晶体结构，变形加工能力差，用其制造介入性支架的难度很大。获得高质量、尺寸精度高的薄壁管材是推动镁合金介入性支架应用的关键。
顺利制造出高性能镁合金介入性支架的前提是首先制备出质量好、尺寸精度高的薄壁管材。目前，制备壁厚不大于 0.3mm的镁合金管材可采用往复挤压、等通道转角挤压等方法，这些方法尽管可以有效改善镁合金材料的组织性能，但存在操作繁琐、需要翻转或转动装置，以及实现长薄壁管材生产困难且具有效率低、成本较高等劣势，极大地限制了镁合金薄壁管材的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种工艺简单、效率高、成本低、实用性强的高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法，其特点是：采用热旋锻的方法制备出小尺寸的镁合金管坯，且镁合金管坯经过表面清洗后，直接进行多道次的拉拔加工，并辅以必要的中间退火处理，从而获得高性能医用镁合金薄壁管材；
其具体的制备步骤如下：
步骤一：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，在350℃～450℃下进行多道次热旋压加工，总变形量不低于50%，得到外径为5.5～10.0mm、壁厚为0.5～1.5mm的镁合金管坯；
步骤二：将镁合金管坯进行表面清洗后，再经过5～20道次长芯杆拉拔或长芯杆拉拔结合空拉拔成外径为1.5～5.0mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁管材，每道次拉拨变形量为5～20%，拉拔速度为1～5m/min，拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，并实施3～12次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h。
本发明与现有技术相比，具有以下显著优点：
1)本发明利用热旋锻方法制备小尺寸的镁合金管坯，并将镁合金管坯直接进行拉拔加工获得高性能医用镁合金薄壁管材，工艺装备简单、容易加工成形、可有效提高合金管材的质量和成品率；
2)本发明采用长芯杆拉拔或长芯杆拉拔和空拉拔相结合的方法，辅以真空退火处理，获得的镁合金薄壁管材壁厚均匀、尺寸精度高、表面质量好。
具体实施方式
本发明所述的高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法，是采用热旋锻的方法制备出小尺寸的镁合金管坯，且镁合金管坯经过表面清洗后，直接进行多道次的拉拔加工，并辅以必要的中间退火处理，从而获得高性能医用镁合金薄壁管材；
其具体的制备步骤如下：
步骤一：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，在350℃～450℃下进行多道次热旋压加工，总变形量不低于50%，得到外径为5.5～10.0mm、壁厚为0.5～1.5mm的镁合金管坯；
步骤二：将镁合金管坯进行表面清洗后，再经过5～20道次长芯杆拉拔或长芯杆拉拔结合空拉拔成外径为1.5～5.0mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁管材，每道次拉拨变形量为5～20%，拉拔速度为1～5m/min，拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，并实施3～12次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h。
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
通过本发明制备外径为5.0mm、壁厚为0.3mm的AZ31镁合金薄壁管材。
将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入外径为12.0mm、壁厚为2.0mm的AZ31镁合金管后，在350℃下进行二道次热旋压加工，总变形量为72.5%，得到外径为6.5mm、壁厚为1.1mm的AZ31镁合金管坯；AZ31镁合金管坯经过表面清洗后，再经过7道次长芯杆拉拔成外径为5.0mm、壁厚为0.3mm的医用AZ31镁合金薄壁管材，每道次拉拨变形量为5～20%之间，拉拔速度为1m/min，拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，并实施4次真空退火，真空退火温度为400℃，退火时间为1h。
实施例2：
通过本发明制备外径为3.0mm、壁厚为0.1mm的Mg-Zn-Gd镁合金薄壁管材。
将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入外径为9.8mm、壁厚为1.8mm的Mg-Zn-Gd镁合金管后在400℃下进行二道次热旋压加工，总变形量为68%，得到外径为6.0mm、壁厚为0.9mm的Mg-Zn-Gd镁合金管坯；Mg-Zn-Gd镁合金管坯经过表面清洗后，再经过12道次长芯杆拉拔成外径为3.0mm、壁厚为0.1mm的医用Mg-Zn-Gd镁合金薄壁管材，每道次拉拨变形量为5～20%之间，拉拔速度为5m/min，拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，并实施8次真空退火，真空退火温度为400℃，退火时间为1h。
实施例3：
通过本发明制备外径为1.5mm、壁厚为0.2mm的AZ91D镁合金薄壁管材。
将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入外径为9.2mm、壁厚为1.5mm的AZ91D镁合金管后在380℃下进行二道次热旋压加工，总变形量为68%，得到外径为5.5mm、壁厚为1.0mm的AZ91D镁合金管坯；AZ91D镁合金管坯经过表面清洗后，经过10道次长芯杆拉拔成外径为2.9mm、壁厚为0.25mm的AZ91D镁合金薄壁管材，拉拔过程中实施6次真空退火，真空退火温度为300℃，退火时间为1h；再经过8道次空拉拔成外径为1.5mm、壁厚为0.2mm的医用AZ91D镁合金薄壁管材，拉拔过程中实施2次真空退火，真空退火温度为300℃，退火时间为1h。每道次拉拨变形量为5～20%之间，且拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，拉拔速度为2.5m/min。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (1)

1.一种高性能医用镁合金薄壁管材的制备方法，其特征在于：采用热旋锻的方法制备出小尺寸的镁合金管坯，且镁合金管坯经过表面清洗后，直接进行多道次的拉拔加工，并辅以必要的中间退火处理，从而获得高性能医用镁合金薄壁管材；
其具体的制备步骤如下：
步骤一：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，在350℃～450℃下进行多道次热旋压加工，总变形量不低于50%，得到外径为5.5～10.0mm、壁厚为0.5～1.5mm的镁合金管坯；
步骤二：将镁合金管坯进行表面清洗后，再经过5～20道次长芯杆拉拔或长芯杆拉拔结合空拉拔成外径为1.5～5.0mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁管材，每道次拉拨变形量为5～20%，拉拔速度为1～5m/min，拉拔过程中使用植物油作为润滑剂，并实施3～12次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h。
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