一种高强度小径骨科用钛合金管制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度小径骨科用钛合金管，包括如下组分和各组分的重量百分比：5.6％‑7％的铝、0.55％‑0.75％的锆、0.2％‑0.35％的铜、0.3％‑0.7％的锌、0.06％‑0.08％的钕、0.03％‑0.05％的硅、0.2％‑0.25％的铁、0.06％‑0.09％的碳和余量为钛组成。本发明专利技术的优点：具有表面硬度较好、耐磨损、使用寿命较长等优点。

A titanium alloy tube with high strength and small diameter for orthopedics

【技术实现步骤摘要】
一种高强度小径骨科用钛合金管
本专利技术涉及医疗器械
，具体是指一种高强度小径骨科用钛合金管。
技术介绍
骨科是各大医院最常见的科室之一，主要研究骨骼肌肉系统的解剖、生理与病理，运用药物、手术及物理方法保持和发展这一系统的正常形态与功能。现有的骨科手术中经常会用到钛合金管的植入。现有的骨科用钛合金管表面硬度较差，且易磨损，从而造成使用寿命较短，无法使患者长久的使用。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述的各种问题，提供了一种表面硬度较好、耐磨损、使用寿命较长的高强度小径骨科用钛合金管。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种高强度小径骨科用钛合金管，包括如下组分和各组分的重量百分比：5.6％-7％的铝、0.55％-0.75％的锆、0.2％-0.35％的铜、0.3％-0.7％的锌、0.06％-0.08％的钕、0.03％-0.05％的硅、0.2％-0.25％的铁、0.06％-0.09％的碳和余量为钛组成。本专利技术还包括一种高强度小径骨科用钛合金管的加工工艺，具体步骤如下：步骤一，熔炼合金：将各原料按各自的重量百分比称重后置于熔炼炉中熔炼；步骤二，浇注：压铸机合模后，将步骤一中得到的合金熔液以32-38m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为13-14MPa，得到铸锭；步骤三，穿孔和挤压：将步骤二中得到的铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；步骤四，轧制：采用冷压机对步骤三中得到的管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；步骤五，表面硬化处理：将步骤四中得到的钛合金管进行超声波表面硬化加工处理，具体包括以下步骤：1)将超声波加工专用刀具安装在车床的刀架上；2)将连接超声波发生器、超声表面加工装置及超声波加工专用刀具的线缆接好；3)将满足加工要求的钛合金管材装夹于车床主轴；4)调整刀具位置，使刀具的中心与管材中心高度偏差≤0.4mm，且刀具中心与管材表面接触并对管材施加40～290kg的压力；5)开启超声波设备，调整超声设备电流值至0.9A～1.1A；6)启动车床，调整车床转速，使钛合金管材外表面旋转的线速度控制在12～18m/min，超声波专用刀具的纵向走刀速度控制在0.2～0.25mm；7)加工完毕，将超声波设备电流值调到0.4A以下，关闭超声波设备开关；8)对高强钛合金管材表面进行测试，管材的表面粗糙度值达到Ra0.3以下，硬度提高30％以上，耐磨性显著提高；或在车床上安装自动测试装置，当场显示硬度或粗糙度测试结果。作为改进，所述的步骤五中的钛合金管材在进行超声波表面硬化加工之前需满足如下要求：a)直线度：≤0.8mm/mb)外径圆度：≤0.04mmc)外径公差：≤0.08mmd)表面粗糙度：Ra0.9～3μme)超声波加工余量：0.005～0.06mm。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术中各种金属成分熔融并浇注到一起，可增强本专利技术的硬度，超声波表面硬化处理的进行，可进一步加大钛合金管的表面硬度，可使本专利技术更加耐磨，使用寿命更长久。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明。实施例1一种高强度小径骨科用钛合金管，包括如下组分和各组分的重量百分比：5.6％的铝、0.55％的锆、0.2％的铜、0.3％的锌、0.06％的钕、0.03％的硅、0.2％的铁、0.06％的碳和余量为钛组成。本专利技术还包括一种高强度小径骨科用钛合金管的加工工艺，具体步骤如下：步骤一，熔炼合金：将各原料按各自的重量百分比称重后置于熔炼炉中熔炼；步骤二，浇注：压铸机合模后，将步骤一中得到的合金熔液以32m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为13MPa，得到铸锭；步骤三，穿孔和挤压：将步骤二中得到的铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；步骤四，轧制：采用冷压机对步骤三中得到的管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；步骤五，表面硬化处理：将步骤四中得到的钛合金管进行超声波表面硬化加工处理，具体包括以下步骤：1)将超声波加工专用刀具安装在车床的刀架上；2)将连接超声波发生器、超声表面加工装置及超声波加工专用刀具的线缆接好；3)将满足加工要求的钛合金管材装夹于车床主轴；4)调整刀具位置，使刀具的中心与管材中心高度偏差≤0.4mm，且刀具中心与管材表面接触并对管材施加50kg的压力；5)开启超声波设备，调整超声设备电流值至0.9A；6)启动车床，调整车床转速，使钛合金管材外表面旋转的线速度控制在12m/min，超声波专用刀具的纵向走刀速度控制在0.2mm；7)加工完毕，将超声波设备电流值调到0.4A以下，关闭超声波设备开关；8)对高强钛合金管材表面进行测试，管材的表面粗糙度值达到Ra0.3以下，硬度提高30％以上，耐磨性显著提高；或在车床上安装自动测试装置，当场显示硬度或粗糙度测试结果。所述的步骤五中的钛合金管材在进行超声波表面硬化加工之前需满足如下要求：a)直线度：≤0.8mm/mb)外径圆度：≤0.04mmc)外径公差：≤0.08mmd)表面粗糙度：Ra0.9～3μme)超声波加工余量：0.005～0.06mm。实施例2一种高强度小径骨科用钛合金管，包括如下组分和各组分的重量百分比：7％的铝、0.75％的锆、0.35％的铜、0.7％的锌、0.08％的钕、0.05％的硅、0.25％的铁、0.09％的碳和余量为钛组成。本专利技术还包括一种高强度小径骨科用钛合金管的加工工艺，具体步骤如下：步骤一，熔炼合金：将各原料按各自的重量百分比称重后置于熔炼炉中熔炼；步骤二，浇注：压铸机合模后，将步骤一中得到的合金熔液以38m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为14MPa，得到铸锭；步骤三，穿孔和挤压：将步骤二中得到的铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；步骤四，轧制：采用冷压机对步骤三中得到的管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；步骤五，表面硬化处理：将步骤四中得到的钛合金管进行超声波表面硬化加工处理，具体包括以下步骤：1)将超声波加工专用刀具安装在车床的刀架上；2)将连接超声波发生器、超声表面加工装置及超声波加工专用刀具的线缆接好；3)将满足加工要求的钛合金管材装夹于车床主轴；4)调整刀具位置，使刀具的中心与管材中心高度偏差≤0.4mm，且刀具中心与管材表面接触并对管材施加280kg的压力；5)开启本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度小径骨科用钛合金管，其特征在于：包括如下组分和各组分的重量百分比：5.6％-7％的铝、0.55％-0.75％的锆、0.2％-0.35％的铜、0.3％-0.7％的锌、0.06％-0.08％的钕、0.03％-0.05％的硅、0.2％-0.25％的铁、0.06％-0.09％的碳和余量为钛组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度小径骨科用钛合金管，其特征在于：包括如下组分和各组分的重量百分比：5.6％-7％的铝、0.55％-0.75％的锆、0.2％-0.35％的铜、0.3％-0.7％的锌、0.06％-0.08％的钕、0.03％-0.05％的硅、0.2％-0.25％的铁、0.06％-0.09％的碳和余量为钛组成。


2.根据权利要求1所述的一种高强度小径骨科用钛合金管，其特征在于：包括如下加工工艺步骤：
步骤一，熔炼合金：将各原料按各自的重量百分比称重后置于熔炼炉中熔炼；
步骤二，浇注：压铸机合模后，将步骤一中得到的合金熔液以32-38m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为13-14MPa，得到铸锭；
步骤三，穿孔和挤压：将步骤二中得到的铸锭置于穿孔设备进行穿孔，穿孔后的铸锭在在高温条件下进行挤压，得到管坯；
步骤四，轧制：采用冷压机对步骤三中得到的管坯进行多道次轧制，每次轧制后进行除油处理和退火处理；
步骤五，表面硬化处理：将步骤四中得到的钛合金管进行超声波表面硬化加工处理，具体包括以下步骤：
1)将超声波加工专用刀具安装在车床的刀架上；
2)将连接超声波发...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海燕，
申请(专利权)人：江苏纽麦托钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32