CN108580579A - 一种医用镁合金薄壁管材的制备方法 - Google Patents

一种医用镁合金薄壁管材的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种医用镁合金薄壁管材的制备方法，其特点是：采用室温旋锻加工并结合中间退火的方法制备外径为5.5～8.0mm、壁厚为0.5～1.2mm的镁合金管坯；然后将镁合金管坯直接进行多道次的拉拔加工，辅以必要的中间退火处理，获得外径为2.0～4.0mm、壁厚为0.1～0.3mm的医用镁合金薄壁管材。本发明利用室温旋锻方法制备小尺寸的镁合金管坯，然后直接进行拉拔加工成形薄壁管材，工艺装备较简单、加工成形容易、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。
开发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，提供一种采用室温旋锻和拉拔加工并结合中间退火处理制备医用镁合金薄壁管材的方法，该方法工艺简单、效率高、成本低，便于推广运用。
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管材的制备方法，其特点是：首先采用室温旋锻加工并结合中间退火的方法制备出小尺寸的镁合金管坯；然后将镁合金管坯直接进行多道次的拉拔加工，辅以必要的中间退火处理，从而获得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，在室温下进行多道次变形量为15～25%的旋锻加工，每道次旋锻加工前实施1次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h，得到外径为5.5～8.0mm、壁厚为0.5～1.2mm的镁合金管坯；
步骤二：对合金管坯进行5～20道次长芯杆拉拔加工或长芯杆拉拔结合空拉拔加工，得到外径为2.0～4.0mm、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3～15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)本发明利用室温旋锻并结合中间退火的方法制备出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医用镁合金薄壁管材，工艺装备较简单、加工成形容易、合金管材的质量和成品率高；
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
本发明所述的医用镁合金薄壁管材的制备方法，首先采用室温旋锻的方法并结合中间退火制备出小尺寸的镁合金管坯；然后将镁合金管坯直接进行多道次的拉拔加工，辅以必要的中间退火处理，从而获得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，在室温下进行多道次变形量为15～25%的旋锻加工，每道次旋锻加工前实施1次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h，得到外径为5.5～8.0mm、壁厚为0.5～1.2mm的镁合金管坯；
步骤二：对合金管坯进行5～20道次长芯杆拉拔加工或长芯杆拉拔结合空拉拔加工，得到外径为2.0～4.0mm、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3～15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4.0mm、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，在室温下进行4道次旋锻加工，道次变形量在15～25%之间，并施4次真空退火，退火温度为350℃，退火时间为1h，得到外径为6.5mm、壁厚为1.0mm的AZ31镁合金管坯；对AZ31镁合金管坯进行10道次长芯杆拉拔加工成外径为4.0mm、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8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，在室温下进行4道次旋锻加工，道次变形量在15～25%之间，并施4次真空退火，退火温度为400℃，退火时间为1h，得到外径为6.0mm、壁厚为0.9mm的Mg-Zn-Gd镁合金管坯；对Mg-Zn-Gd镁合金管坯进行12道次长芯杆拉拔加工成外径为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2.5m/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2.0mm、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，在室温下进行4道次旋锻加工，道次变形量在15～25%之间，并施4次真空退火，退火温度为300℃，退火时间为1h，得到外径为5.5mm、壁厚为0.9mm的AZ91D镁合金管坯；对AZ91D镁合金管坯进行7道次长芯杆拉拔加工成外径为3.8mm、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5道次空拉拔成外径为2.0mm、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)

1.一种医用镁合金薄壁管材的制备方法，其特征在于：首先采用室温旋锻加工并结合中间退火的方法制备出小尺寸的镁合金管坯；然后将镁合金管坯直接进行多道次的拉拔加工，辅以必要的中间退火处理，从而获得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，在室温下进行多道次变形量为15～25%的旋锻加工，每道次旋锻加工前实施1次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h，得到外径为5.5～8.0mm、壁厚为0.5～1.2mm的镁合金管坯；
步骤二：对合金管坯进行5～20道次长芯杆拉拔加工或长芯杆拉拔结合空拉拔加工，得到外径为2.0～4.0mm、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3～15次真空退火，退火温度为300～400℃，退火时间为1h。
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