[发明专利]外科植入物医用TC20钛合金板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料加工技术领域，特别是医用钛金属材料的制备。

背景技术

钛合金被认为是最与人体组织融合性好的金属，因此目前越来越多的被植入人体作为替代人体组织。比如TC20钛合金一直认为是最好的医用材料。但是目前仅限于小批量实验室制作板材，工业化制备医用TC20板材还没有先例。

发明内容

本发明目的是提供一种外科植入物医用TC20钛合金板材的制备方法，以满足TC20钛合金医用板材大批量工业化生产需要。

外科植入物医用TC20钛合金板材的制备方法，其特征是按照如下工序实现：

（1）铸锭：海绵钛配制中间合金后压制成电极，焊接后真空自耗熔炼成铸锭，再进行车光扒皮成为表面光亮的金属锭；

（2）压制板坯：取经过车光的光锭切掉冒口冒底，加热到1000-1100℃维持4h-4.5h，然后用压力为2500t以上水压机，经过三墩三拔锻压制成δ50mm板坯，最后将表面缺陷裂纹打磨干净；

（3）板材备料轧制：将表面缺陷打磨干净的δ50mm板坯，经过Φ850mm轧机进行轧制，每道次压下量不大于20%，终轧温度不低于800℃，并配合固溶处理，热轧制至接近δ15mm规格的板材备料；

（4）表面处理：对备料进行表面碱酸洗去掉表面氧化皮，并打磨掉因热轧造成的表面裂纹缺陷；

（5）板材轧制：在Φ650mm轧机上进行轧制，加热温度900℃-920℃，保温50-65分钟，道次变形量10%，轧制成品尺寸在δ10mm以下，轧制完成后空气冷却；

（6）成品：对热轧制至成品尺寸的板材进行表面碱、酸洗，使之无缺陷，无污染，以达到光亮表面，然后进行剪切，并在真空度10-3MPa，温度700℃-750℃的环境下退火，检验。

本制备方法采用热锻造“三墩三拔”的特殊制备工艺和热轧制合理的变形量分配，使TC20板材各部位组织变形均匀，充分，性能一致，具有优异的产品稳定性，并适用于工业化稳定生产。为外科植入物用TC20（Ti6AL7Nb）钛合金δ1.0-δ10.0mm板材的制备较好的手段。

具体实施方式

外科植入物医用TC20钛合金板材的制备方法，其按照如下工序实现：

（1）、海绵钛配制中间合金后压制电极，焊接熔炼（真空自耗），成为Φ400mm铸锭，再车光进行扒皮成为光亮表面的金属锭；

（2）、取经过车光的光锭切掉冒口冒底，加热1000-1100℃/4h-4.5h在2500t水压机，经过三墩三拔锻压制成δ50mm板坯，表面缺陷裂纹打磨干净。

3、将表面缺陷打磨干净的δ50mm板坯，经过Φ850mm轧机进行轧制，道次压下量不大于20%，终轧温度不低于800℃，并配合固溶处理，热轧制至δ15mm左右规格的板材备料。

4、对备料进行表面碱酸洗去掉表面氧化皮，打磨掉因热轧造成的表面裂纹等缺陷。

5、产品成品轧制在Φ650mm轧机上进行，加热温度900℃-920℃，保温50-65分钟，道次变形量10%左右，轧制成品尺寸在δ10mm以下，轧制完成后空冷。

6、对热轧制至成品尺寸的板材进行表面碱、酸洗，使之无缺陷，无污染，以达到光亮表面，然后进行剪切，并真空退火（真空度10-3MPa温度700℃-750℃的环境下退火，检验，交货。

制得的板材200倍金相照片显示，显微组织为α-β两相区加工形成的良好弥散组织，高倍评级为A1级，组织性能稳定。完全满足GB/T23102-2008/ISO583-11标准要求。