[发明专利]一种用于骨科植入的高强度纳米晶医用β钛合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于骨科植入的高强度纳米晶医用β钛合金的制备方法。该钛合金是将合金配料在真空电弧熔炼炉中处理得到的Ti-Nb-Mo-Sn合金，然后再依次进行快速凝固处理，低温轧制处理、高温瞬时时效处理，最终制备出大尺寸纳米晶钛合金。所述合金的平均晶粒尺寸小于60纳米，强度为1200～1600MPa，塑性为15%～20%，弹性模量为40～60GPa，超弹性回复应变为4%～5%。本发明创造性的将快速凝固处理，低温轧制处理和瞬时时效处理结合起来处理钛合金，实现了高强度、良好的加工性能、低弹性模量和优异超弹性能的统一，具有良好的技术效果和巨大的潜在经济价值。

主权项

一种用于骨科植入的高强度纳米晶医用β钛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将Ti平均分为三份，分别与Nb元素，Mo元素和Sn元素置于真空熔炼炉熔炼得到Ti‑Nb合金，Ti‑Mo合金和Ti‑Sn合金；2）将得到的Ti‑Nb合金，Ti‑Mo合金和Ti‑Sn合金置于一起抽真空后再充氩气保护，在真空熔炼炉内熔炼，最后采用模冷法进行真空吸铸并得到Ti‑Nb‑Mo‑Sn合金片，模冷法快速凝固处理的冷却速率为104~106K/s；各金属组分的质量配比为：Nb为11‑15%，Mo为6‑8%，Sn为2‑5%，余量为Ti；3）将步骤2）中得到的合金片在液氮冷却下采用双辊轧机低温轧制，轧制变形量为85%~95%；低温轧制温度范围‑160～‑90℃，采用液氮喷淋来保持低温；轧制应变率为2.9~7.5s‑1；4）将步骤3）中得到的合金片在873~1073K，氩气保护下时效1~360s，水淬至室温即可。