專利名稱：一種鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬材料加工技術領域，特別是涉及一種鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法。
背景技術：
血管內支架是治療心血管疾病最有效的方法之一，被廣泛應用于人體醫(yī)療等領域。金屬毛細管是金屬血管內支架的主要部件，是決定金屬血管內支架質量的關鍵。目前，所用的金屬血管內支架材料主要有不銹鋼、鈷合金和鈦合金等金屬毛細管，但這些金屬毛細管存在永久性存留體內、具有一定的致血栓形成性、再狹窄仍較高和可造成血管壁薄弱等問題，使其應用受到極大限制，因而迫使人們尋找新的替代金屬毛細管材料。研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)金屬毛細管材料相比，鎂及鎂合金具有顯著優(yōu)勢:(1)鎂是人體內必需的元素，是僅次于鈣、鈉和鉀的常量元素，2)鎂在人體中具有可降解性，易被機體組織吸收，過量的鎂離子可通過尿液排出體外，(3)其腐蝕產物對人體無毒害作用，并且參與人體正常代謝，能夠有效避免植入后期對血管壁的刺激而導致內膜增生及再狹窄，(4)與其它生物醫(yī)用金屬材料相比，鎂與人骨力學相容性更好，可有效避免由于植入材料與人骨彈性模量不匹配造成骨骼強度降低和愈合遲緩等問題，(5)鎂資源相對較豐富，價格低廉[見:戚文軍.廣東省鎂工業(yè)技術路線圖.廣州:華南理工大學出版社，2010:P34]。因此，鎂及鎂合金作為新一代生物醫(yī)用金屬材料表現(xiàn)出巨大的潛力，在人體醫(yī)療等領域作為不銹鋼、鈷合金和鈦合金等金屬的替代材料具有潛在的應用前景。

然而，用于血管內支架等的醫(yī)用鎂或鎂合金毛細管要求材料必須具有優(yōu)良的可降解性、生物相容性以及良好的力學相容性。因此，只有制備純凈度高、成分均勻、表面質量優(yōu)秀的鎂或鎂合金毛細管才能滿足醫(yī)用要求。目前開發(fā)的鎂或鎂合金毛細管一般制備工藝為:鑄錠一熱擠壓一固溶處理+淬火一機加工一固溶處理+淬火一加熱+空拉拔一固溶處理+淬火一表面拋光[見:于寶義，吳永廣，何淼，等.一種用于可降解血管支架的鎂合金超細薄壁管成形工藝 中國專利，CN101085377A，2007-01-12]。以上毛細管生產方法具有生產技術較成熟，產品質量較穩(wěn)定等優(yōu)點，但工藝繁雜、流程長、能耗大、生產效率低，生產成本高；鑄錠成分均勻性較差，同一鑄錠制備的毛細管性能均一性較差；材料在加工過程中和加工后，表面易氧化，表面質量差；材料浪費嚴重、成材率低；多次空拉拔時由于金屬流動的不均勻性容易造成毛細管內表面起皺和壁厚不均勻，從而影響鎂或鎂合金毛細管的表面質量。以上這些問題都極大地限制了醫(yī)用鎂或鎂合金毛細管的快速發(fā)展和推廣應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種生產工藝簡單、流程短、效率高、成本低、制備的產品性能高的鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的: 本發(fā)明所述的鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法，其特點是包括如下步驟:
A、將鎂或鎂合金在700 850°C下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以30 50mm/min的拉還速度制備出外徑為5.0 10.0mm、壁厚為1.0 2.0mm且內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織、冷加工性能優(yōu)良的鎂或鎂合金管材。B、不經(jīng)任何表面處理直接將鎂或鎂合金管材進行多道次拉撥加工，拉撥加工過程中無需進行中間退火或僅需少量低溫退火，且拉撥加工是先進行I 15道次有芯拉撥，再進行I 15道次空拉撥，有芯拉撥和空拉撥的拉撥道次加工率均在1.2 1.5之間，最終獲得外徑為1.0 3.0mm、壁厚為0.1 0.5mm的鎂或鎂合金毛細管。其中，本發(fā)明制備的連續(xù)定向凝固鎂或鎂合金管材的內外表面光亮，無需機加工、酸洗等處理，即可直接用于后續(xù)拉拔加工，并經(jīng)過I 15道次有芯拉拔和空拉拔，短流程成形鎂或鎂合金毛細管；而且，可以根據(jù)需要在拉拔加工過程中實施I 2次低溫退火，其退火溫度低于鎂或鎂合金管材的再結晶溫度。本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、與傳統(tǒng)毛細管制備加工方法相比，本發(fā)明采用連續(xù)定向凝固技術生產的小直徑薄壁管材具有連續(xù)柱狀晶組織，其冷加工延伸變形能力顯著優(yōu)于各種鑄造和變形組織管坯，有利于提高道次加工率，減少加工道次。2、管材內外表面光亮，無需進行任何表面處理就可以直接進行拉拔加工，拉拔加工過程中不需進行中間退火或僅需少量低溫退火，有利于大幅度縮短流程，提高生產效率，提高成材率，降低生產成本。3、采用本發(fā)明可以減少甚至省除中間退火工序，可有效減少潤滑劑等在退火后表面氧化，有利于獲得表面質量優(yōu)良的毛細管。4、毛細管拉拔加工過程中無切斷、機加工、酸洗等工序，可大幅度提高毛細管加工效率，可有效防止金屬屑和其它異物粘附管材表面，保證內表面質量。
具體實施例方式本發(fā)明所述的鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法，包括如下步驟:
A、將鎂或鎂合金在700 850 V下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以30 50mm/min的拉還速度制備出外徑為5.0 10.0mm、壁厚為1.0 2.0mm且內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織、冷加工性能優(yōu)良的鎂或鎂合金管材。B、不經(jīng)任何表面處理直接將鎂或鎂合金管材進行多道次拉撥加工，拉撥加工過程中無需進行中間退火或僅需少量低溫退火，且拉撥加工是先進行I 15道次有芯拉撥，再進行I 15道次空拉撥，有芯拉撥和空拉撥的拉撥道次加工率均在1.2 1.5之間，最終獲得外徑為1.0 3.0mm、壁厚為0.1 0.5mm的鎂或鎂合金毛細管。其中，本發(fā)明制備的連續(xù)定向凝固鎂或鎂合金管材的內外表面光亮，無需機加工、酸洗等處理，即可直接用于后續(xù)拉拔加工，并經(jīng)過I 15道次有芯拉拔和空拉拔，短流程成形鎂或鎂合金毛細管；而且，可以根據(jù)需要在拉拔加工過程中實施I 2次低溫退火，其退火溫度低于鎂或鎂合金管材的再結晶溫度。實施例1:尺寸為f3.0X0.5mm的純鎂毛細管的制備方法
采用純度為99.99%的鎂在850°C下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以30mm/min的拉坯速度制備出fl0.0X2.0mm的內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織的純鎂管材；將表面光亮的小直徑薄壁純鎂管材直接進行帶芯頭盤拉，經(jīng)過10道次拉拔成f4.0X0.35mm的管材，再經(jīng)過3道次空拉拔成f3.0X0.5mm的純鎂毛細管。其中，拉拔道次延伸系數(shù)在1.2 1.5之間，潤滑劑為植物油。實施例2:尺寸為f2.0X0.35mm的純鎂毛細管的制備方法
采用純度為99.99%的鎂在750°C下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以40mm/min的拉坯速度制備出f7.5X1.0mm內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織的純鎂管材；將表面光亮的小直徑薄壁純鎂管材直接進行帶芯頭盤拉，經(jīng)過10道次拉拔成f4.0X0.35mm的管材，再經(jīng)過3道次空拉拔成f2.0X0.35mm的純鎂毛細管。其中，拉拔道次延伸系數(shù)在1.2 1.5之間，潤滑劑為植物油。實施例3:尺寸為fl.0X0.1mm的純鎂毛細管的制備方法
采用純度為99.99%的鎂在700°C下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以50mm/min的拉坯速度制備出f5.0X 1.0mm的內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織的純鎂管材；將表面光亮的小直徑薄壁純鎂管材直接進行帶芯頭盤拉，經(jīng)過3道次拉拔成f4.0X0.3mm的管材，再經(jīng)過10道次芯桿拉拔成H.0X0.1mm的純鎂毛細管。其中，拉拔道次延伸系數(shù)在
1.2 1.5之間，潤滑劑為植物油。本發(fā)明是通過實施例來描述的，但并不對本發(fā)明構成限制，參照本發(fā)明的描述，所公開的實施例的其他變化，如對于本領域的專業(yè)人士是容易想到的，這樣的變化應該屬于本發(fā)明權利要求限定的范圍之內。
權利要求
1.一種鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法，其特征在于包括如下步驟: A、將鎂或鎂合金在700 850°C下熔化，采用下拉法在連續(xù)定向凝固設備上以30 50mm/min的拉還速度制備出外徑為5.0 10.0mm、壁厚為1.0 2.0mm且內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織、冷加工性能優(yōu)良的鎂或鎂合金管材； B、不經(jīng)任何表面處理直接將鎂或鎂合金管材進行多道次拉撥加工，拉撥加工過程中無需進行中間退火或僅需少量低溫退火，且拉撥加工是先進行I 15道次有芯拉撥，再進行I 15道次空拉撥，有芯拉撥和空拉撥的拉撥道次加工率均在1.2 1.5之間，最終獲得外徑為1.0 3.0mm、壁厚為0.1 0.5mm的鎂或鎂合金毛細管。
全文摘要
一種鎂或鎂合金毛細管的短流程制備方法，包括如下步驟首先采用連續(xù)定向凝固技術制備內外表面光亮、具有連續(xù)柱狀晶組織、冷加工性能優(yōu)良的小直徑薄壁鎂或鎂合金管材；然后在不進行任何表面處理的情況下直接對鎂或鎂合金管材進行后續(xù)拉拔加工，拉拔加工過程中不需進行中間退火或僅需少量低溫退火，短流程高效制備出鎂或鎂合金毛細管。本發(fā)明由于采用將連續(xù)定向凝固技術制備的小直徑薄壁鎂或鎂合金管材直接進行拉拔加工制成鎂或鎂合金毛細管，而且在拉拔加工過程中無需進行中間退火或僅需少量低溫退火，因此本發(fā)明的工藝流程短，生產效率高，成本低，而且毛細管拉拔加工過程中無切斷、機加工、酸洗等工序，可大幅度提高毛細管的加工效率。
文檔編號B21C1/22GK103170516SQ20131006845
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權日2013年3月5日
發(fā)明者甘春雷, 鄭開宏, 戚文軍 申請人:廣州有色金屬研究院