[發(fā)明專利]一種高精度鎂合金薄壁微細(xì)管及其復(fù)合制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110897355.5
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113600728B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭黎;于寶義;卞健從;朱慧文;于博寧;呂舒寧
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21C23/08;B21C31/00;B21C37/06;C22F1/06;C23F1/22
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

一種高精度鎂合金薄壁微細(xì)管及其復(fù)合制備方法，屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域。該高精度鎂合金薄壁微細(xì)管的復(fù)合制備方法為，將鎂合金棒材采用擠壓和熱旋鍛工藝，制備得到鎂合金微細(xì)管；再采用定尺酸蝕方法，形成鎂合金薄壁微細(xì)管，最后，采用室溫旋鍛或室溫拉拔精整鎂合金微細(xì)管形狀尺寸，得到高精度鎂合金薄壁微細(xì)管。該制備方法依靠旋鍛細(xì)化管材晶粒，提升性能，通過定尺酸蝕高效縮減管材截面尺寸，可有效縮短加工過程，高效制備高強(qiáng)度高精度生物降解的鎂合金薄壁微細(xì)管材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種高精度鎂合金薄壁微細(xì)管及其復(fù)合制備方法。

背景技術(shù)

隨著對鎂合金血管支架應(yīng)用研究的深入與臨床應(yīng)用的推進(jìn)，鎂合金全降解血管支架因兼具較高的支撐強(qiáng)度和生物可降解吸收特性，具有巨大的市場前景。然而，大部分鎂合金的基體是密排六方(HCP)結(jié)構(gòu)，塑性變形能力差，難以通過簡單的加工制備出高質(zhì)量的微細(xì)管材，因此，醫(yī)用鎂合金薄壁微細(xì)管材的制備成為血管支架制備過程中的首個挑戰(zhàn)。目前，鎂合金薄壁微細(xì)管材的制備方法一般分為兩個階段：

第一階段通過擠壓成形鎂合金細(xì)管，為了提高鎂合金細(xì)管力學(xué)性能，研究人員通過多道次變形或引入大量剪切變形以實現(xiàn)晶粒細(xì)化及織構(gòu)弱化，已取得了一定效果。申請?zhí)枮?01811320469.8的中國專利公開了一種制備血管支架用超細(xì)晶鎂合金微管的方法，首先在擠壓比2-4，擠壓道次2-8的情況下，對鎂合金坯料進(jìn)行往復(fù)擠壓加工，然后在擠壓比為100-200下，對坯料直接進(jìn)行正擠壓。但這些變形技術(shù)通常昂貴、復(fù)雜和效率低下；生產(chǎn)的管材長度尺寸受到限制。因此如何在有效地細(xì)化管材晶粒尺寸基礎(chǔ)上，連續(xù)、高效地制備微細(xì)長管是鎂合金微細(xì)管制備面臨的第一個問題。第二個階段是通過多道次拉拔成形薄壁微細(xì)管。申請?zhí)枮?01310327209.4的中國專利公開了一種生物可降解鎂合金血管內(nèi)支架用毛細(xì)管的精密加工方法，將擠壓后的無縫管坯進(jìn)行多道次軋制、退火，得到細(xì)管坯，最后再多道次拉拔、退火，得到鎂合金血管內(nèi)支架用毛細(xì)管。而拉拔成形過程中由于鎂合金的低塑性及拉拔變形特點，道次變形量小且容易產(chǎn)生裂紋等因素大大增加了加工難度，降低微細(xì)管成品率。因此如何在保證管材力學(xué)性能的基礎(chǔ)上高效縮減管材截面尺寸是鎂合金薄壁微細(xì)管制備面臨的另一個問題。

上述兩個難點的存在使得傳統(tǒng)血管支架用鎂合金微細(xì)管制備工藝周期長、成品率低，難以形成批量生產(chǎn)能力，目前大多處于實驗室研究階段。面對鎂合金血管支架大量應(yīng)用需求，如何開拓新工藝高質(zhì)量、高效率制備醫(yī)用鎂合金薄壁微細(xì)管，實現(xiàn)鎂合金薄壁微細(xì)管批量化生產(chǎn)已成為鎂合金血管支架廣泛應(yīng)用亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述問題及現(xiàn)有鎂合金薄壁微細(xì)管制備存在的不足，本發(fā)明提出了一種高精度鎂合金薄壁微細(xì)管及其復(fù)合制備方法，該復(fù)合制備方法采用“擠壓-旋鍛-定尺酸蝕”復(fù)合工藝制備高強(qiáng)高精生物降解的鎂合金薄壁微細(xì)管。該工藝依靠旋鍛細(xì)化管材晶粒，提升性能，通過定尺酸蝕高效縮減管材截面尺寸，可有效縮短加工過程，高效制備高強(qiáng)度高精度生物降解的鎂合金薄壁微細(xì)管材。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明的一種高精度鎂合金薄壁微細(xì)管的復(fù)合制備方法為，將鎂合金棒材采用擠壓和熱旋鍛工藝，制備得到鎂合金微細(xì)管；再采用定尺酸蝕方法，形成鎂合金薄壁微細(xì)管，最后，采用室溫旋鍛或室溫拉拔精整鎂合金微細(xì)管形狀尺寸，得到高精度鎂合金薄壁微細(xì)管。

具體制備方法，包括以下步驟：

步驟1：擠壓和熱旋鍛

(1)將鎂合金棒材進(jìn)行擠壓成形，擠壓后退火，得到外徑為為6～12mm、壁厚為0.5～2mm的鎂合金管坯；其中，擠壓溫度為300～500℃，擠壓比為20～65；

(2)對鎂合金管坯進(jìn)行多道次熱旋鍛，熱旋鍛的溫度為250～500℃，單道次變形量為5～25％，熱旋鍛后進(jìn)行退火，得到外徑為3～7mm，壁厚0.5～0.8mm的鎂合金微細(xì)管；

步驟2：定尺酸蝕