Médical Ti-6Al-7Nb pour fil de Kirschner (fil de Kirschner)

Médical Ti-6Al-7Nb pour fil de Kirschner (fil de Kirschner)

L'alliage Ti-6Al-7Nb est un alliage prometteur pour les implants humains. Il a une résistance élevée, une excellente résistance à la corrosion, une biocompatibilité, fondamentalement inoffensif pour le corps humain, et présente également les avantages d'une forte plasticité et d'une excellente abrasivité. C'est l'effet nocif potentiel de V dans l'alliage Ti-6Al-4V conventionnel pour l'implantation humaine qui favorise le développement d'un alliage Ti biologique sans V, et devrait concevoir Ti-6Al{{ 5}} Alliage Nb. L'alliage est caractérisé par la substitution de Nb à V. Ses propriétés mécaniques sont équivalentes à celles de Ti-6A1-4V. Sa résistance à la rupture plane est d'environ 10 % supérieure à celle du Ti-6A-4V. Il a été largement utilisé dans la pratique clinique à l'étranger et a une grande tendance à remplacer l'alliage Ti-6Al-4V.

1. Expérimentez

Le matériau expérimental est constitué de titane éponge spécial de qualité {{0}}, mélangé selon la composition de l'alliage de marque et de réputation, le soudage par groupe d'électrodes pressées, fondu trois fois dans un lingot d'alliage de 370 mm dans un four à arc consommable sous vide, et son (a) est mesuré par la méthode métallographique plus )/ Le lingot de point de changement de phase (TB) est pelé sur la surface, le fond du lingot est coupé et chauffé à Dans la zone de phase, la billette est forgée par une huile de 2500 tonnes presse, les défauts de surface sont broyés, puis chauffés jusqu'à la zone biphasée. Il est enroulé deux fois dans une ébauche de fil de barre de 9,5 mm, puis chauffé jusqu'à la partie inférieure du point de changement de phase. Après une machine d'étirage de 30 kW et une machine d'étirage de bobine de 11 kW, il est chauffé à plusieurs reprises et étiré en plusieurs modes à Φ4,0 mm en dessous de Les fils Kirschner sont généralement recuits, redressés, polis, traités thermiquement et échantillonnés pour mesurer les propriétés mécaniques du fil.

2. Résultat et conclusion

2.1 Point de transformation de l'alliage de titane Ti-6a1-7nb et composition chimique du lingot

Le point de transition de phase de l'alliage de titane Ti-6Al-7Nb est de 965 degrés, et l'analyse de la composition chimique du lingot d'alliage de titane Ti-6Al-7Nb est indiquée dans le tableau 1 Les données du tableau sont la valeur d'analyse mesurée du lingot avec le capuchon et le fond retirés du lingot et prises à 300 mm des deux extrémités, ce qui répond aux exigences de la norme gb/t13810 pour les matériaux de traitement du titane et des alliages de titane pour les implants chirurgicaux . L'écart de composition est faible et relativement uniforme.

Tableau 1 Composition chimique du lingot Ti-6Al-7Nb

2.2 Le tableau 2 montre les propriétés mécaniques à température ambiante de fils tréfilés à différentes températures de la même spécification. D'après les données du tableau, on peut voir que les propriétés mécaniques à température ambiante des fils étirés à différentes températures de la même spécification (température d'étirage finale) varient considérablement. En effet, différentes températures de traitement reflètent différents degrés de tendance au durcissement dans le processus de déformation, bien que le processus de déformation par travail à chaud s'accompagne du processus de récupération des propriétés. Mais en même temps, cela a également provoqué l'accumulation de durcissement. Si la température de traitement est plus élevée, l'indice de durcissement de la résistance sera plus faible. Au contraire, si la température de traitement est inférieure, le durcissement de la résistance sera considérablement amélioré. Les résultats montrent que la température de transformation de l'alliage ti-6a1-7nb a tendance à baisser avec l'augmentation de la déformation en traction, et la température de traitement doit également être ajustée à la baisse.

Tableau 2 Propriétés mécaniques du fil après traitement

2.3 Tableau 3 Il se réfère aux propriétés mécaniques à température ambiante des fils étirés selon la même spécification à différentes températures d'étirage et recuits dans le même système de recuit. On peut voir à partir des données du tableau que l'indice de résistance des propriétés mécaniques change peu après le recuit de relaxation des contraintes, mais l'allongement et la réduction de la surface de l'indice plastique après rupture sont améliorés. La recherche montre que les propriétés du fil ti-6a-7nb préparé par la méthode d'étirage à chaud sont extrêmement instables. Il est nécessaire d'éliminer les contraintes par traitement thermique, d'adoucir l'alliage, d'améliorer ses propriétés globales et de faciliter le bon déroulement des processus de redressement et de polissage ultérieurs.

Tableau 3 Propriétés mécaniques du fil après recuit

Conclusion

1) Pour le traitement du fil à haute résistance en alliage de titane ti-6a1-7nb, le système de chauffage sélectionné descend avec l'augmentation de la déformation. La réalisation d'une résistance élevée dépend de l'accumulation de durcissement dans une certaine mesure.

2) Les performances globales du fil d'alliage de titane ti-6a1-7nb après traitement thermique à 510-530 degré pendant 4-8h et le refroidissement du four sont meilleures.