CN108296291A - 一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法 - Google Patents

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王顺成
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宋东福
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Abstract

一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法，其特点是：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工，轧制过程中实施高能连续脉冲电的脉冲宽度为5～250μs，频率为100～2000HZ，电流密度幅值大于50A/mm2，同时实施强制喷油冷却，喷油冷却的油流量为10～100ml/min，油温度为20～30℃，从而获得外径为2.5～4.5mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁精细管。本发明采用电致塑性轧制加工，可有效提升镁合金塑性和大幅度降低变形抗力，有利于实现镁合金管高效加工、提高生产效率、降低生产成本，得到的镁合金薄壁精细管表面光亮、组织均匀、性能稳定。

Description

一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体是涉及一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法。
背景技术
镁合金具有密度低、比强度大、刚度高等特点，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特性，用于内科介入器械如心血管内支架等的开发和临床应用具有巨大潜力。开发高质量、尺寸精度高的薄壁精细管是制作镁合金介入性支架的前提和基础，对推动镁合金介入性支架的应用具有重要意义。但是镁合金具有密排六方晶体结构，室温塑性变形能力差，加工成形难度大。采用传统加工方法如热挤压、热轧制和热拉拔等方法均存在生产效率低、成本高等劣势，极大地限制了镁合金薄壁管材用于介入性支架的临床应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种采用电致塑性轧制加工成形医用镁合金薄壁精细管的方法，该方法利用电致塑性加工可以在降低材料变形抗力的同时，提高材料塑性的特点，有效增强镁合金加工成形能力、提高加工效率、降低生产成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法，其特点是：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工成形，在镁合金管的轧制过程中引入高能连续脉冲电流，同时轧制过程中实施强制冷却，从而获得外径为2.5～4.5mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁精细管。
本发明所述高能连续脉冲电流的脉冲宽度为5～250μs，频率为100～2000HZ，电流密度幅值大于50A/mm2
本发明所述强制冷却为喷油冷却，所述喷油冷却的油流量为10～100ml/min，油温度为20～30℃。
本发明与现有制备医用镁合金薄壁精细管技术相比，具有以下显著优点：
1)本发明采用电致塑性加工方法直接成形医用镁合金薄壁精细管，可有效提升镁合金塑性和大幅度降低变形抗力，有利于实现镁合金管高效加工、提高生产效率、降低生产成本；
2)采用本发明可以减少甚至省却中间退火工序，减少润滑剂等在退火后表面氧化，有利于获得表面质量优良、组织均匀、性能稳定的医用镁合金薄壁精细管。
具体实施方式
本发明所述的医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法，将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，在高能连续脉冲电的脉冲宽度为5～250μs、频率为100～2000HZ、电流密度幅值大于50A/mm2、喷油冷却的油流量为10～100ml/min、冷却油温度为20～30℃的条件下，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工成形，从而获得外径为2.5～4.5mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁精细管。
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4.5mm、壁厚为0.3mm的AZ31镁合金薄壁精细管。
首先将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入到外径为6.5mm、壁厚为0.6mm的退火态AZ31镁合金管内，然后在脉冲宽度为70μs、频率为800HZ、电流密度幅值1200A/mm2、喷油冷却的油流量为100ml/min、冷却油温度为20℃时，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工，获得外径为4.5mm、壁厚为0.3mm的AZ31镁合金薄壁精细管。
实施例2：
通过本发明制备外径为3.5mm、壁厚为0.1mm的Mg-Zn-Gd镁合金薄壁精细管。
首先将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入到外径为6.0mm、壁厚为0.4mm的退火态Mg-Zn-Gd镁合金管内，然后在脉冲宽度为90μs、频率为1000HZ、电流密度幅值1500A/mm2、喷油冷却的油流量为50ml/min、冷却油温度为30℃时，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工，获得外径为3.5mm、壁厚为0.1mm的Mg-Zn-Gd镁合金薄壁精细管。
实施例3：
通过本发明制备外径为2.5mm、壁厚为0.15mm的AZ91D镁合金薄壁精细管。
首先将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入到外径为5.0mm、壁厚为0.4mm的退火态AZ91D镁合金管内，然后在脉冲宽度为110μs、频率为1500HZ、电流密度幅值1600A/mm2、喷油冷却的油流量为10ml/min、冷却油温度为20℃时，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工,获得外径为2.5mm、壁厚为0.15mm的AZ91D镁合金薄壁精细管。
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 (5)

1.一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法，其特征在于：将涂上石墨乳润滑剂的芯棒插入镁合金管后，通过旋转的轧制辊缝直接进行电致塑性轧制加工成形，在镁合金管的轧制过程中引入高能连续脉冲电流，同时轧制过程中实施强制冷却，从而获得外径为2.5～4.5mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁精细管。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高能连续脉冲电流的脉冲宽度为5～250μs。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高能连续脉冲电流的频率为100～2000HZ。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述高能连续脉冲电流的电流密度幅值大于50A/mm2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述强制冷却为喷油冷却，所述喷油冷却的油流量为10～100ml/min，油温度为20～30℃。
CN201810088630.7A 2017-08-21 2018-01-30 一种医用镁合金薄壁精细管电致塑性加工方法 Pending CN108296291A (zh)

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