專利名稱：一種鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法。背景技術(shù)：
生產(chǎn)鎂金屬骨科材料產(chǎn)品已趨于多樣，舉凡壓鑄、軋延或擠型等加工方式都有鎂金屬骨科材料產(chǎn)品。除了追求加工成型的技術(shù)提升，成本的降低也是業(yè)界重要的考量，因此，藉由相較于傳統(tǒng)制成的擠型及軋延，以較簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)鍛造設(shè)備，進(jìn)行純鎂金屬鑄造骨科材料的室溫機(jī)械性質(zhì)改造以及低溫加工的塑性變形加工，期望達(dá)成進(jìn)一步降低成本的目標(biāo)。藉由鍛造改變纖維組織繼而使材料的成形性提升，加工后產(chǎn)品擁有較佳的強(qiáng)度及延性，無(wú)疑對(duì)產(chǎn)品的塑造設(shè)計(jì)提供另一種有效方式。另外，若從鎂鑄造錠直接生產(chǎn)鎂骨科制品，以降低二氧化碳排放量的觀點(diǎn)來(lái)看，鎂 金屬骨科此案料旋轉(zhuǎn)鍛造也是為一種新的綠能制程，也因此旋轉(zhuǎn)鍛造是鎂金屬骨科材料加工領(lǐng)域中極為重要的一環(huán)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種方法簡(jiǎn)單、產(chǎn)品性能好的鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法，以純鎂金屬為材料，其特征在于使用2 4道次旋轉(zhuǎn)鍛造進(jìn)行35 55%工程應(yīng)變量加工，第一次鍛造時(shí)，作業(yè)前Ψ 2πιπι圓棒先在15(T350°C預(yù)熱30min后，送入旋轉(zhuǎn)鍛造機(jī)內(nèi)工作，工程應(yīng)變量為16%的面積縮率，之后的若干次鍛造時(shí)，圓棒均再于15(T350°C回爐IOmin,最后使圓棒直徑變?yōu)棣?ι πι,進(jìn)行退火制成高強(qiáng)度的鎂金屬骨科材料。本發(fā)明使鎂金屬材料經(jīng)旋轉(zhuǎn)鍛造與退火熱處理后的纖維組織變化，晶粒尺寸從原始組織的2mm，在退火的熱處理過(guò)程后大幅縮小的10 μ m，并使得在15(T350°C退火之下，鎂金屬材料可以得到約20%的室溫伸長(zhǎng)量，適合作為鎂金屬骨科材料，顯示旋轉(zhuǎn)鍛造制程對(duì)于鎂金屬骨科材料的顯微組織有大幅細(xì)化的能力，對(duì)延性有提升的效果，也得到比較好的耐腐蝕性。所述預(yù)熱溫度為400°C，鍛造的總時(shí)間為4h，退火溫度為200°C，退火時(shí)間為lh。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，材料性質(zhì)得到改善,產(chǎn)品質(zhì)量好,便于生產(chǎn)性能良好的醫(yī)療用具，適于廣泛推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I:
以純鎂金屬為材料，使用2 4道次旋轉(zhuǎn)鍛造進(jìn)行35飛5%工程應(yīng)變量加工，第一次鍛造時(shí)，作業(yè)前Ψ 12mm圓棒先在15(T350°C預(yù)熱30min后，送入旋轉(zhuǎn)鍛造機(jī)內(nèi)工作，工程應(yīng)變量為16%的面積縮率,之后的若干次鍛造時(shí)，圓棒均再于15(T350°C回爐IOmin,最后使圓棒直徑變?yōu)棣?πιπι，進(jìn)行退火制成高強(qiáng)度的鎂金屬骨科材料。
所述預(yù)熱溫度為400°C，鍛造的總時(shí)間為4h，退火溫度為200°C，退火時(shí)間為lh。實(shí)施例2:
準(zhǔn)備純鎂鑄錠材料使用砂輪切割機(jī)將純鎂鑄錠材料經(jīng)切削加工為Ψ 2πιπι圓棒(尺寸β 12mmX 250 mmL)。金相顯微組織觀察先將加工前兩種試片切割鑲埋，進(jìn)行研磨后再進(jìn)行拋光，拋光完成后接續(xù)進(jìn)行腐蝕作業(yè)，接著置于光學(xué)顯微鏡下觀察試片顯微組織及測(cè)量經(jīng)理尺寸，作對(duì)照比。退火熱處理鍛造完成的圓棒，將其裁切成適當(dāng)尺寸后進(jìn)行退火熱處理，退火完成以后置于氧化鋁板上施以空冷，觀察金相組織。制成品結(jié)果用旋轉(zhuǎn)鍛造方式加工純鎂金屬材料，成品材料經(jīng)旋轉(zhuǎn)鍛造與退火溫度等對(duì)顯微組織變化，再經(jīng)加工、打磨后的產(chǎn)品，即可輕易加工成骨釘、骨片等骨科材料。顯微組織觀察結(jié)果
純鎂金屬材料在處理鑄造試片的過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)其晶粒尺寸非常大，約為2_，由肉眼即可在試片上辨識(shí)；在旋轉(zhuǎn)鍛造后試片中可發(fā)現(xiàn)，晶粒變小，其中可明顯觀察到許多受到應(yīng)變而產(chǎn)生細(xì)小機(jī)械雙晶組織；在旋轉(zhuǎn)鍛造后經(jīng)200° C退火熱處理試片，放大100倍之顯微組織圖?？砂l(fā)現(xiàn)產(chǎn)生非常多的細(xì)小晶粒，顯示鎂金屬材料已發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象?？梢宰鳛殒V金屬骨科材料。萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)作拉伸測(cè)試
經(jīng)旋轉(zhuǎn)鍛造完成退火后的材料，經(jīng)車削成的機(jī)械拉伸試棒；以萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以得到20%的延伸率，符合作骨科材料的需求。破斷表面觀察
常溫機(jī)械拉伸試片破斷以后，將破斷片置于電子顯微鏡下，可以觀察到200°C退火溫度下的破斷表面。
權(quán)利要求
1.一種鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法，以純鎂金屬為材料，其特征在于使用2 4道次旋轉(zhuǎn)鍛造進(jìn)行35 55%工程應(yīng)變量加工，第一次鍛造時(shí)，作業(yè)前Ψ 2πιπι圓棒先在15(T350°C預(yù)熱30min后，送入旋轉(zhuǎn)鍛造機(jī)內(nèi)工作，工程應(yīng)變量為16%的面積縮率，之后的若干次鍛造時(shí)，圓棒均再于15(T350°C回爐IOmin,最后使圓棒直徑變?yōu)棣?ι πι,進(jìn)行退火制成高強(qiáng)度的鎂金屬骨科材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述預(yù)熱溫度為400°C，鍛造的總時(shí)間為4h，退火溫度為200°C，退火時(shí)間為lh。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，特別公開(kāi)了一種鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法。該鎂金屬骨科材料的生產(chǎn)方法，以純鎂金屬為材料，其特征在于使用2~4道次旋轉(zhuǎn)鍛造進(jìn)行35~55%工程應(yīng)變量加工，進(jìn)行退火制成高強(qiáng)度的鎂金屬骨科材料。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，材料性質(zhì)得到改善，產(chǎn)品質(zhì)量好，便于生產(chǎn)性能良好的醫(yī)療用具，適于廣泛推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C22F1/06GK102864400SQ20121022624
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者張俊仁, 韓秀英, 王剛, 郭仕奎, 房中學(xué) 申請(qǐng)人:光鈺科技(臨沂)有限公司