RO127960A2 - Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale - Google Patents
Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale Download PDFInfo
- Publication number
- RO127960A2 RO127960A2 ROA200900657A RO200900657A RO127960A2 RO 127960 A2 RO127960 A2 RO 127960A2 RO A200900657 A ROA200900657 A RO A200900657A RO 200900657 A RO200900657 A RO 200900657A RO 127960 A2 RO127960 A2 RO 127960A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- max
- diameter
- electrode
- same
- titanium
- Prior art date
Links
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 abstract 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un un aliaj biocompatibil de Ti microaliat cu Si, folosit pentru implanturile osoase, şi la un procedeu de realizare a acestuia. Aliajul conform invenţiei are următoarea compoziţie chimică: 0,03%N, maximum 0,10% C, maximum 0,0125% H, maximum 0,20% Fe, maximum 0,18% O,0,8...1,2% Si şi restul Ti. Procedeul conform invenţiei constă în formarea unui electrod prin presarea unui amestec de burete de Ti şi Si metalic, topirea acestuia în vid, pe o instalaţie în arc sau în flux de electroni, şi obţinerea unui electrod cu diametrul de φ = 100 mm, retopire în vid şi obţinerea unui electrod cu diametrul de φ = 140 mm, forjarea acestuia până la obţinerea unui diametru de φ = 40 mm, tratament termic de înmuiere la 920°C, timp de 1 h, cu răcire în aer, cojirea electrodului pe instalaţii de cojit fără centre, până la un diametru de φ = 38 mm, o nouă reducere prin forjare a diametrului până la φ = 8 mm, urmată de un alt tratament termic de înmuiere cu aceiaşi parametri ca precedentul, forjare la semicald la o temperatură cuprinsă între 400...600°C, unde are loc reducerea finală a diametrului electrodului de la φ = 8 mm la φ = 5 mm, urmată de operaţiile finale de şlefuire, marcare şi ajustaj, aliajul dobândind o rezistenţă la rupere de 612 N/mmşi o alungire la rupere de 18,6 %.
Description
Titanul pur, datorita complexului de caracteristici fizico-mecanice (raport rezistenta densitate mare, modul de elasticitate destul de mic) asociat cu proprietăți de biocompatibilitate, a devenit alaturi de aliajele sale, cel mai utilizat material pentru realizarea implantelor dentare si ortopedice.
Proprietățile fizico-chimice si mecanice ale titanului „pur” sunt stipulate in Standardul Internațional ISO 5832-2/1999.E - ..Iniplants for surgery:Part 2: Unnalloyed Titanium”.
Pentru produse metalurgice (table, benzi, bare, profile) din titan nealiat ce necesita rezistente mecanice ridicate (tensiunea de rupere de cca. 550-600 Mpa) se impune creșterea conținutului in gaze (O2 si N2) precum si creșterea impurităților de Fe (0.3-0.5%). Acestea afecteaza nefavorabil intr-o măsură semnificativa atat proprietățile de coroziune cat si pe cele de biocompatibilitate.
Ca o soluție la rezolvarea acestei probleme - adica realizarea unor materiale biocompatibile din titan insa cu conținuturi mici de gaze (0.03% N2 si 0.2% O2) - s-a apelat la utilizarea aliajelor de titan (TÎ6AI4V, Ti6A17Nb, TiNbTa, etc). Standardul internațional ISO 5832-2/99 permite realizarea titanului de înalta rezistenta (~ 600MPa) prin creșterea conținutului de gaze (O2 si N2) si prin deformare la rece-adica ultima operație pe fluxul de fabricație al titanului sa fie laminarea sau tragerea la rece.
De menționat ca produsele din titan nealiat se livrează in stare recoapta (punere in soluție).
In tabelul 1 este redata dependenta dintre alungire si rezistenta la rupere funcție de gradul si starea materialului.
Tabelul 1
| Grad | Tensiunea de rupere (MPa| | Alungirea la rupere l%l | Starea materialului |
| 1 | 240 | 24 | Recopt |
| 2 | 345 | 20 | Recopt |
| 3 | 450 | 18 | Recopt |
| 4A | 550 | 15 | Recopt |
| 4B* | 680 | 10 | Ecruisat |
Nota: 4B* - stare deformata la rece, ecruisata.
Tehnologia actuala de fabricație a produselor din titan are următorul traseu tehnologic:
Pagina nr. I din 5 ^«rere de brevet de invenție | I Data depozit 2 6 -GR-2009 iy r“2 0 0 9 - 0 0 6 5 7
6 “08- 2009
C
CJ u
CJ
C
CJ i
CJ u w s Έ
CC
Cfi >
s
CC (Λ >
GÎ s u
Q.
O b£ s
CJ u Έ ©
CJ &
CJ u CJ wo w u
Pagina nr. 2 din 5 (λ“ 2009-00657-2 6 “08- 2009
Am făcut aceasta scurta prezentare a tehnologiei de fabricație si a modalităților de durificare (întărire) a titanului pentru a trage următoarele concluzii:
► obținerea unei rezistente ridicate prin marirea conținutului de gaze este insotita de o diminuare a tenacitatii si o micșorare a proprietăților de biocompatibilitate;
► marirea rezistentei mecanice prin deformare la rece conduce la o scădere severa a proprietăților de plasticitate si tenacitate;
Prezenta propunere de invenție are la baza următoarele idei:
► trebuie găsită o soluție tehnologica astfel incat cu o compoziție de baza aferenta gradului 1 ce prevede un continui mic de gaze (oxigen si azot) sa reușim creșterea rezistentei la un nivel de 650MPa, fara diminuarea tenacitatii;
► trebuiesc evitate operațiile de decapare-mediul si agregatul de decapare (acid fluorhidric si acid azotic) - foarte dure pentru material;
► starea finala a materialului trebuie sa fie cu tensiuni interne reziduale minime.
Claims (5)
1. Alierea titanului pur cu Si astfel incat noua compoziție chimica a titanului sa fie:
► N: 0.03 ► C: max. 0.10 ► H: max.0.0125 ► Fe: max. 0.20 ► O: max. 0.18 ► Si: 0.8-1.2
2. Eliminarea operațiilor de decapare si îndepărtarea oxidului de titan de pe suprafața prin prelucrare mecanica pe instalații de cojit fara centre.
3. Deformarea plastica in etapa finala, pentru definirea dimensiunilor finite trebuie sa se realizeze cu un grad de deformare ε cuprins intre 60-80%.
ε = (S0-Sf)/S0 x 100 [%]
4. Intervalul de temperatura la care sa se efectueze deformarea finala ε se situează intre (600400)°C.
5. Racirea imediata după deformarea la semicald.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200900657A RO127960A2 (ro) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ROA200900657A RO127960A2 (ro) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO127960A2 true RO127960A2 (ro) | 2012-11-29 |
Family
ID=47220975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ROA200900657A RO127960A2 (ro) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO127960A2 (ro) |
-
2009
- 2009-08-26 RO ROA200900657A patent/RO127960A2/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hanada et al. | Mechanical compatibility of titanium implants in hard tissues | |
| EP2952602B1 (en) | Ferritic stainless steel sheet which is excellent in workability and method of production of same | |
| EP2078760B1 (en) | Beta titanium alloy | |
| CN101724764A (zh) | 一种生物医用β-钛合金的制备工艺 | |
| JPWO2010026996A1 (ja) | 窒素添加Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金の結晶粒微細化方法および窒素添加Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｏ合金 | |
| CN104114735A (zh) | 钛合金 | |
| CN105940132B (zh) | 疲劳特性优异的弹簧用钢线材及弹簧 | |
| CN101569763A (zh) | 一种生物医用β-钛合金材料及其制备方法 | |
| WO2016092714A1 (ja) | フェライト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
| EP2947168A1 (en) | Si-KILLED STEEL WIRE ROD HAVING EXCELLENT FATIGUE PROPERTIES, AND SPRING USING SAME | |
| KR102190540B1 (ko) | 전극용 타이타늄 합금판 | |
| CN1298869C (zh) | 用于制造从冷轧马氏体时效钢的钢带中切出的带材或工件的方法 | |
| CN106435271A (zh) | 一种低模量医用钛合金及其制备方法 | |
| CN101077425A (zh) | 一种医用无镍高氮不锈钢材料及其制备和应用 | |
| CN1519387A (zh) | 一种医用植入奥氏体不锈钢材料 | |
| CN103060609B (zh) | 一种低弹性模量、高强度的近β钛合金及制备方法 | |
| CN112251633B (zh) | 一种高强度抗菌钛合金板材及其制备方法 | |
| CN114657409A (zh) | 一种高强高弹钛铜系合金及其制备方法 | |
| JP2002249823A (ja) | 快削鋼の製造方法 | |
| Masumoto et al. | Effects of Si addition on superelastic properties of Ti–Nb–Al biomedical shape memory alloys | |
| CN115011840B (zh) | 一种股骨柄人体植入用β型钛合金棒材的生产方法 | |
| JP2005281793A (ja) | 鋼線用線材の製造方法及び鋼線用線材 | |
| RO127960A2 (ro) | Tehnologie de fabricaţie a barelor - din titan microaliat cu si - de înaltă rezistenţă, pentru aplicaţii chirurgicale | |
| CN112662914A (zh) | 一种低弹性模量高塑性钛合金及其制备方法和应用 | |
| JP7833553B2 (ja) | モリブデン及びフェロクロムを用いた高強度・高成形性チタン合金及びその製造方法 |