技術領域

本發明屬金屬材料加工技術領域，具體涉及一種醫用高精度鈦及鈦合金棒材的制備方法。

背景技術

現有醫用鈦合金棒材的制備方法，在精整處理時一般采用去應力矯直法，在精整處理前車削加工時，棒材最小需留0.30mm-0.40mm的余量，而且采用此方法加熱時棒材溫度較高，一般純鈦棒材需加熱到550℃-600℃，鈦合金棒材需加熱到650度-700度，在這樣的高溫條件下，棒材表面的氧化皮較厚，材質整體變軟，矯直時棒材整體壓痕較深，最小值也會達到0.10mm而僅靠拋光不能消除這些不利因素，因此必須通過磨削才能消除這些不利因素，磨削加工粗糙度達6.4um，必須還要進行兩次拋光才能達到成品棒材的要求，而且麿削加工費工費時，產生的磨屑與砂粒摻雜一起，回收價值較低，因此有必要對制備方法改進。

發明內容

本發明的目的是提供醫用高精度鈦及鈦合金棒材的制備方法，在精整處理后無需磨削加工，直接進入拋光機進行兩次拋光處理即可達到成品棒材要求的粗糙度1.6um和尺寸公差要求，制備工藝簡單。

本發明采用的技術方案：醫用高精度鈦及鈦合金棒材的制備方法，具體按照步驟實施：

步驟1坯料準備

選用符合GB/T13810-2007標準要求的鈦或鈦合金錠作為坯料；

步驟2開坯鍛造

將純鈦坯料或將鈦合金坯料放入電阻爐內加熱，將純鈦坯料放入電阻爐內加熱到950℃-1050℃或將鈦合金坯料放入電阻爐內加熱到1000℃-1200℃，保溫1-4小時，用錘打設備使純鈦坯料或鈦合金坯料變形率達到50%-65%得純鈦坯錠或鈦合金坯錠；

步驟3切制

將純鈦坯錠或鈦合金坯錠切成成品棒材需要重量的小純鈦坯錠或小鈦合金坯錠；

步驟4變形加工

將小純鈦坯錠再次放入電阻爐內加熱到850℃-1000℃或將小鈦合金坯錠再次放入電阻爐內加熱到1000℃-1150℃，保溫1-4小時，用線材軋制設備使小純鈦坯錠或小鈦合金坯錠變形率達到50%-65%制成純鈦棒材或鈦合金棒材；

步驟5退火處理

將純鈦棒材放入加熱爐內加熱至650℃-700℃或將鈦合金棒材放入加熱爐內加熱至800℃-850℃，保溫1-4小時；

步驟6熱矯直

將保溫后的純鈦棒材或鈦合金棒材使用6輥或10輥粗矯直機進行熱矯直并空冷；

步驟7車削

將空冷后的純鈦棒材或鈦合金棒材用無心車床車削到成品棒材尺寸；

步驟8精整處理

將車削后的純鈦棒材放入箱式電爐內加熱至300℃-400℃或將車削后的鈦合金棒材放入箱式電爐內加熱至500℃-550℃，然后取出放入10輥精矯直機內進行精密矯直達到0.5/1000mm直線度要求，然后直接進入拋光機進行兩次拋光處理即可達到成品棒材要求。

本發明的特征還在于，

步驟2中，錘打設備為液壓機、氣錘或電液錘。

步驟2中，將純鈦坯料放入電阻爐內加熱到980℃-1000℃或將鈦合金坯料放入電阻爐內加熱到1050℃-1150℃，保溫2-3小時，用錘打設備使純鈦坯料或鈦合金坯料變形率達到56%-60%得純鈦坯錠或鈦合金坯錠。

步驟4中，將小純鈦坯錠再次放入電阻爐內加熱到900℃-950℃或將小鈦合金坯錠再次放入電阻爐內加熱到1000℃-1050℃，保溫2-3小時，用線材軋制設備使小純鈦坯錠或小鈦合金坯錠變形率達到56%-60%制成純鈦棒材或鈦合金棒材。

本發明與現有技術相比的優點：

1、精整處理前對棒材進行車削加工時，可以將棒材直徑直接加工到成品棒材尺寸，車削棒材時產生的廢屑可重新回收利用,經濟價值很高。

2、精整處理時加熱溫度較低，對棒材的金相組織影響小，幾乎沒有改變，延長了棒材的使用壽命，增加了棒材的機械強度；

3、精整處理時因加熱溫度較低，棒材表面的氧化皮極薄，矯直時棒材整體的壓痕較小，矯直后不需磨削加工而直接進入拋光機進行兩次拋光即可達到成品棒材對粗糙度1.6um和尺寸公差要求；

4、省去一道磨削加工工序，節省人力、物力和財力。

具體實施方式

本發明的醫用高精度鈦及鈦合金棒材的制備方法，具體按照步驟實施：

步驟1坯料準備

選用符合GB/T13810-2007標準要求的鈦或鈦合金錠作為坯料；

步驟2開坯鍛造