[發(fā)明專利]一種高強度小徑骨科用鈦合金管

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910934356.5
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110666454A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇紐麥托鈦業(yè)有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 11616 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄧凌云

本發(fā)明公開了一種高強度小徑骨科用鈦合金管，包括如下組分和各組分的重量百分比：5.6％?7％的鋁、0.55％?0.75％的鋯、0.2％?0.35％的銅、0.3％?0.7％的鋅、0.06％?0.08％的釹、0.03％?0.05％的硅、0.2％?0.25％的鐵、0.06％?0.09％的碳和余量為鈦組成。本發(fā)明的優(yōu)點：具有表面硬度較好、耐磨損、使用壽命較長等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種高強度小徑骨科用鈦合金管。

背景技術(shù)

骨科是各大醫(yī)院最常見的科室之一，主要研究骨骼肌肉系統(tǒng)的解剖、生理與病理，運用藥物、手術(shù)及物理方法保持和發(fā)展這一系統(tǒng)的正常形態(tài)與功能。現(xiàn)有的骨科手術(shù)中經(jīng)常會用到鈦合金管的植入。

現(xiàn)有的骨科用鈦合金管表面硬度較差，且易磨損，從而造成使用壽命較短，無法使患者長久的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述的各種問題，提供了一種表面硬度較好、耐磨損、使用壽命較長的高強度小徑骨科用鈦合金管。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種高強度小徑骨科用鈦合金管，包括如下組分和各組分的重量百分比：5.6％-7％的鋁、0.55％-0.75％的鋯、0.2％-0.35％的銅、0.3％-0.7％的鋅、0.06％-0.08％的釹、0.03％-0.05％的硅、0.2％-0.25％的鐵、0.06％-0.09％的碳和余量為鈦組成。

本發(fā)明還包括一種高強度小徑骨科用鈦合金管的加工工藝，具體步驟如下：

步驟一，熔煉合金：將各原料按各自的重量百分比稱重后置于熔煉爐中熔煉；

步驟二，澆注：壓鑄機合模后，將步驟一中得到的合金熔液以32-38m/s的噴射速度充填入型腔，待合金熔液充滿型腔后，通過壓鑄機壓鑄成型為一體，充型壓力為13-14MPa，得到鑄錠；

步驟三，穿孔和擠壓：將步驟二中得到的鑄錠置于穿孔設(shè)備進行穿孔，穿孔后的鑄錠在在高溫條件下進行擠壓，得到管坯；

步驟四，軋制：采用冷壓機對步驟三中得到的管坯進行多道次軋制，每次軋制后進行除油處理和退火處理；

步驟五，表面硬化處理：將步驟四中得到的鈦合金管進行超聲波表面硬化加工處理，具體包括以下步驟：

1)將超聲波加工專用刀具安裝在車床的刀架上；

2)將連接超聲波發(fā)生器、超聲表面加工裝置及超聲波加工專用刀具的線纜接好；

3)將滿足加工要求的鈦合金管材裝夾于車床主軸；

4)調(diào)整刀具位置，使刀具的中心與管材中心高度偏差≤0.4mm，且刀具中心與管材表面接觸并對管材施加40～290kg的壓力；

5)開啟超聲波設(shè)備，調(diào)整超聲設(shè)備電流值至0.9A～1.1A；

6)啟動車床，調(diào)整車床轉(zhuǎn)速，使鈦合金管材外表面旋轉(zhuǎn)的線速度控制在12～18m/min，超聲波專用刀具的縱向走刀速度控制在0.2～0.25mm；

7)加工完畢，將超聲波設(shè)備電流值調(diào)到0.4A以下，關(guān)閉超聲波設(shè)備開關(guān)；

8)對高強鈦合金管材表面進行測試，管材的表面粗糙度值達到Ra0.3以下，硬度提高30％以上，耐磨性顯著提高；或在車床上安裝自動測試裝置，當場顯示硬度或粗糙度測試結(jié)果。

作為改進，所述的步驟五中的鈦合金管材在進行超聲波表面硬化加工之前需滿足如下要求：

a)直線度：≤0.8mm/m

b)外徑圓度：≤0.04mm

c)外徑公差：≤0.08mm