[发明专利]一种提高径向稳定性的镍钛合金制备方法、医疗装置

说明书

本发明的一种提高径向稳定性的镍钛合金制备方法、医疗装置，通过多步热处理工艺的方法，对预置结构中存在微观缺陷的镍钛合金支架进行定型和后处理。首先通过退火处理让镍钛合金支架内部组织发生回复重结晶定型，消除支架内部的位错等缺陷，使镍钛合金支架的内部组织均匀，并使富Ni析出相回溶；再将支架沿径向进行应变循环收缩；最后，将支架作低温时效处理，使合金内部均匀地形成纳米尺度成分非均匀结构，从而显著提高镍钛合金支架的径向循环收缩变形的抗疲劳性能。

技术领域

本发明涉及一种生物医疗用金属材料领域，具体涉及一种提高径向稳定性的镍钛合金制备方法、医疗装置。

背景技术

镍钛(TiNi)形状记忆合金由于具有良好的形状记忆效应和超弹特性，以及优异的抗腐蚀能力及较好的生物相容性，在医学领域中得到了广泛的应用。其中镍钛记忆合金支架是镍钛记忆合金在生物医疗领域中的最重要应用之一。镍钛记忆合金支架的超弹性的循环稳定性，即超弹变形条件下的抗疲劳性能，对其在植入人体前的大幅度压缩和植入后的脉动受载过程中支架的安全性有重要影响。

其中，植入前的大幅度压缩会使支架局部产生较大的应变，当此应变大于镍钛支架应变极限时，会使材料发生永久性变形；在镍钛合金支架植入人体后，需持续支撑血管或动脉，受到周期的压缩载荷，形成疲劳循环。血管在受到0.0133MPa的脉动压下将发生6％的直径变化，假设期望一个支架在植入人体后十年内性能稳定，支架将至少受4亿万次血管收舒脉动。因此提高镍钛合金支架的循环稳定性对其应用具有重要意义。

传统的镍钛合金支架是由镍钛合金管经激光切割后制备而成，目前有一些研究者开始通过激光先进增材制造制备镍钛合金支架。但是通过两种方式制备的镍钛合金管，都会受到激光热应力的影响，导致支架内部组织不均或产生微观缺陷。为提高镍钛合金支架循环稳定性，仅采用时效处理对循环稳定性的改善效果不明显。因此有必要研究一种新的提高镍钛合金支架循环稳定性的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种通过预置微观缺陷与多步热处理工艺来提高镍钛记忆合金径向循环收缩抗疲劳性能的制备方法；用这种方法制备的医疗装置。

本发明的技术方案如下：

1、一种提高径向稳定性的镍钛合金制备方法，其步骤包括：S1：通过对镍钛合金管进行激光切割或激光先进增材方法，制作镍钛合金基体；通过高温退火处理让基体内部组织发生回复重结晶定型，消除支架内部的位错等缺陷，使基体的内部组织均匀，并使富Ni析出相回溶；S2：将基体沿径向以≥5％的应变循环收缩≥50次，在微观上使合金预置较高密度的位错等缺陷；应变循环收缩需在热诱发马氏体逆相变结束温度以上10～20℃进行；S3：将基体作低温时效处理，通过低温时效后，其内部均匀地形成纳米尺度成分非均匀结构，提高基体母相的屈服强度；所述纳米尺度成分非均匀结构包括Ni元素的纳米尺度成分偏析或富Ni纳米析出相。

进一步，所述S1中，高温退火处理工艺参数为：退火温度范围为650～800℃，时间范围为0～50h。

进一步，所述高温退火处理工艺参数为：退火温度为700℃，时间为0.5h。

进一步，高温退火时富Ni析出相包括Ti3Ni4。

进一步，所述S4中，低温时效处理工艺参数为：时效温度范围为150～400℃，时间范围为0～500h。

进一步，所述时效处理工艺参数为：时效温度为250℃，时间为24h。

一种由所述方法制备的医疗装置。

进一步，它包括镍钛合金血管支架。

本发明的技术效果如下：