[发明专利]医用高精度钛及钛合金棒材的制备方法

说明书

技术领域

本发明属金属材料加工技术领域，具体涉及一种医用高精度钛及钛合金棒材的制备方法。

背景技术

现有医用钛合金棒材的制备方法，在精整处理时一般采用去应力矫直法，在精整处理前车削加工时，棒材最小需留0.30mm-0.40mm的余量，而且采用此方法加热时棒材温度较高，一般纯钛棒材需加热到550℃-600℃，钛合金棒材需加热到650度-700度，在这样的高温条件下，棒材表面的氧化皮较厚，材质整体变软，矫直时棒材整体压痕较深，最小值也会达到0.10mm而仅靠抛光不能消除这些不利因素，因此必须通过磨削才能消除这些不利因素，磨削加工粗糙度达6.4um，必须还要进行两次抛光才能达到成品棒材的要求，而且麿削加工费工费时，产生的磨屑与砂粒掺杂一起，回收价值较低，因此有必要对制备方法改进。

发明内容

本发明的目的是提供医用高精度钛及钛合金棒材的制备方法，在精整处理后无需磨削加工，直接进入抛光机进行两次抛光处理即可达到成品棒材要求的粗糙度1.6um和尺寸公差要求，制备工艺简单。

本发明采用的技术方案：医用高精度钛及钛合金棒材的制备方法，具体按照步骤实施：

步骤1坯料准备

选用符合GB/T13810-2007标准要求的钛或钛合金锭作为坯料；

步骤2开坯锻造

将纯钛坯料或将钛合金坯料放入电阻炉内加热，将纯钛坯料放入电阻炉内加热到950℃-1050℃或将钛合金坯料放入电阻炉内加热到1000℃-1200℃，保温1-4小时，用锤打设备使纯钛坯料或钛合金坯料变形率达到50%-65%得纯钛坯锭或钛合金坯锭；

步骤3切制

将纯钛坯锭或钛合金坯锭切成成品棒材需要重量的小纯钛坯锭或小钛合金坯锭；

步骤4变形加工

将小纯钛坯锭再次放入电阻炉内加热到850℃-1000℃或将小钛合金坯锭再次放入电阻炉内加热到1000℃-1150℃，保温1-4小时，用线材轧制设备使小纯钛坯锭或小钛合金坯锭变形率达到50%-65%制成纯钛棒材或钛合金棒材；

步骤5退火处理

将纯钛棒材放入加热炉内加热至650℃-700℃或将钛合金棒材放入加热炉内加热至800℃-850℃，保温1-4小时；

步骤6热矫直

将保温后的纯钛棒材或钛合金棒材使用6辊或10辊粗矫直机进行热矫直并空冷；

步骤7车削

将空冷后的纯钛棒材或钛合金棒材用无心车床车削到成品棒材尺寸；

步骤8精整处理

将车削后的纯钛棒材放入箱式电炉内加热至300℃-400℃或将车削后的钛合金棒材放入箱式电炉内加热至500℃-550℃，然后取出放入10辊精矫直机内进行精密矫直达到0.5/1000mm直线度要求，然后直接进入抛光机进行两次抛光处理即可达到成品棒材要求。

本发明的特征还在于，

步骤2中，锤打设备为液压机、气锤或电液锤。

步骤2中，将纯钛坯料放入电阻炉内加热到980℃-1000℃或将钛合金坯料放入电阻炉内加热到1050℃-1150℃，保温2-3小时，用锤打设备使纯钛坯料或钛合金坯料变形率达到56%-60%得纯钛坯锭或钛合金坯锭。

步骤4中，将小纯钛坯锭再次放入电阻炉内加热到900℃-950℃或将小钛合金坯锭再次放入电阻炉内加热到1000℃-1050℃，保温2-3小时，用线材轧制设备使小纯钛坯锭或小钛合金坯锭变形率达到56%-60%制成纯钛棒材或钛合金棒材。

本发明与现有技术相比的优点：

1、精整处理前对棒材进行车削加工时，可以将棒材直径直接加工到成品棒材尺寸，车削棒材时产生的废屑可重新回收利用,经济价值很高。

2、精整处理时加热温度较低，对棒材的金相组织影响小，几乎没有改变，延长了棒材的使用寿命，增加了棒材的机械强度；

3、精整处理时因加热温度较低，棒材表面的氧化皮极薄，矫直时棒材整体的压痕较小，矫直后不需磨削加工而直接进入抛光机进行两次抛光即可达到成品棒材对粗糙度1.6um和尺寸公差要求；

4、省去一道磨削加工工序，节省人力、物力和财力。

具体实施方式

本发明的医用高精度钛及钛合金棒材的制备方法，具体按照步骤实施：

步骤1坯料准备

选用符合GB/T13810-2007标准要求的钛或钛合金锭作为坯料；

步骤2开坯锻造