[发明专利]一种可吸收骨科植入镁合金及其制备方法

摘要

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种可吸收骨科植入镁合金，由以下质量百分比的组分组成：4.0~8.0%的Zn、0.8~2.0%的Y、0.6~2.0%的Nd、0.2~0.4%的Sc，余量为Mg。本发明还公开了该镁合金的制备方法：以镁锭、锌锭、Mg‑Y中间合金、Mg‑Nd中间合金、Mg‑Sc中间合金为炉料熔制。本发明在纯镁中添加较高含量的Zn作为主要强化元素，通过固溶强化和弥散强化来实现骨科植入材料对强度的高要求，并复合添加少量稀土元素Y、Nd和Sc来提高合金的力学性能和耐腐蚀性能，并达到细化组织和晶粒的目的。通过多道次、大挤压比的挤压加工，结合挤压之后的退火热处理，得到一种晶粒超细化，第二项细小弥散分布于基体中的镁合金，从而大大提高了其力学性能和耐腐蚀性能。

主权项

1.一种可吸收骨科植入镁合金，其特征在于，由以下质量百分比的组分组成：4.0wt％的Zn、0.8wt％的Y、0.6wt％的Nd、0.2wt％的Sc，余量为Mg，以及不可避免的杂质元素；/n所述镁合金按照以下步骤制备：/n1、前期准备/n所需的原料为：/n高纯镁锭(纯度≥99.9％)：2599g/n高纯锌锭(纯度≥99.9％)：144g，其中Zn的含量为其在所得镁合金(目标产品)中的1.2倍；/nMg-25.0wt％Y中间合金：106g，其中Y的含量为其在所得镁合金(目标产品)中的1.1倍；/nMg-25.0wt％Nd中间合金：79g，其中Nd的含量为其在所得镁合金(目标产品)中的1.1倍；/nMg-10.0wt％Sc中间合金：72g，其中Sc的含量为其在所得镁合金(目标产品)中的1.2倍；/n为避免镁合金的氧化和燃烧，在整个熔炼过程中炉中一直通有保护气体，采用的保护气体为二氧化碳和六氟化硫混合气，二氧化碳和六氟化硫的体积比为100：1；/n2、中间产品的制备/na、将坩埚、扒渣工具、搅拌棒以及模具加热到120℃，然后取出，表面刷一层薄而均匀的涂料后，放入烘箱进行烘干；/nb、将处理好的坩埚放入电阻炉中，设定炉温400℃，待炉温升至设定温度时，通入二氧化碳和六氟化硫混合气；/nc、通混合气10min后，加入高纯镁锭，同时将炉温升高到700℃；/nd、在700℃下保温至镁锭完全熔化后，加入Mg-Sc中间合金，并将炉温升至800℃，保温60min；/ne、保温结束后，加入Mg-Y中间合金和Mg-Nd中间合金，将炉温降低至700℃；/nf、在700℃下保温10min之后，加入锌锭；/ng、保温20min后对熔体进行匀速搅拌5min，然后进行扒渣，静置15min；/nh、将熔体浇注到模具中，脱模，得到普通凝固态Mg-4.0wt％Zn-0.8wt％Y-0.6wt％Nd-0.2wt％Sc合金(中间产品)；/n3、挤压合金试样的制备/na、将制备好的普通凝固态Mg-4.0wt％Zn-0.8wt％Y-0.6wt％Nd-0.2wt％Sc合金(中间产品)进行固溶处理，固溶温度为460℃，固溶时间为1h；/nb、固溶后进行一次挤压，挤压温度450℃，挤压比为7，挤压速率是4m/min，挤压过程中模具的加热温度是430℃，即可得到一次挤压态产品；/nc、对一次挤压态产品进行固溶处理，固溶温度460℃，固溶时间为2h；固溶后进行二次挤压，挤压温度380℃，挤压比为12，挤压速率是2m/min，挤压过程中模具的加热温度是360℃，得到最终产品。/n