一種Ti-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金的制備工藝，特別涉及一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]不含Al、Cr等有毒元素的β型T1-Mn-Cr-S1-V作為最新一代硬組織植入材料在獲得低彈性模量、高強(qiáng)韌性、高生物相容性等綜合性能方面取得了可喜的進(jìn)展，表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?，但也存在一些亟待解決的問題，其中最明顯也是最主要的問題是新型β T1-Mn-Cr-S1-V的彈性模量遠(yuǎn)高于人體骨骼(致密骨的彈性模量為7~30GPa，松質(zhì)骨彈性模量為0.05~0.5GPa)。這種彈性模量過(guò)高的合金植入人體時(shí)易發(fā)生“應(yīng)力屏蔽”，從而限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，以獲得各方面性能與人體體格性能相同的合金。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，其原料配方為:Ti:
2.1%，Nb:0.9%, V:14%, Mo:7%，NH4HCO3:10%，S1:66%，在氣氛保護(hù)下，用傳統(tǒng)的粉末燒結(jié)法制備多孔T1-Mn-Cr-S1-V合金。
[0005]制備工藝中:以2°C /min的升溫速率升溫至80°C，保溫60min，然后繼續(xù)升溫至300°C，保溫 30min。
[0006]本發(fā)明的有益效果:同造孔劑的孔尺寸、分布、形狀、孔隙率不同，通過(guò)比較，加入碳酸氫銨的多孔材料孔隙率為34.38%，大部分孔洞直徑小于100 μ m,平均直徑在60~80 μ m之間，與NH4HCO3K尺寸基本相近，出現(xiàn)超大孔洞的情況較少；并且多孔材料成孔均勻，孔洞大多為圓形或近圓形。因此最適合做多孔T1-Nb-V-Mo-Si合金的造孔劑。多孔材料孔洞的內(nèi)壁有明顯的小孔，尺寸遠(yuǎn)小于普通孔洞的尺寸。添加造孔劑法制備多孔材料的孔洞大多為通孔。有利于植入人體后營(yíng)養(yǎng)成分的輸送和誘導(dǎo)骨組織長(zhǎng)入。添加10%NH4HC03的合金抗壓強(qiáng)度為130.75MPa，彈性模量為9.562GPa，與人體骨骼的彈性模量相匹配，符合設(shè)計(jì)中提出的要求。
【具體實(shí)施方式】
[0007]一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，其特征在于:其原料配方為:T1:2.1%，Nb:
0.9%，V:14%, Mo:7%，NH4HCO3:10%，S1:66%，在氣氛保護(hù)下，用傳統(tǒng)的粉末燒結(jié)法制備多孔T1-Mn-Cr-S1-V合金。制備工藝中:以2°C/min的升溫速率升溫至80°C，保溫60min，然后繼續(xù)升溫至300 °C,保溫30min。
[0008]1、根據(jù)穩(wěn)定化系數(shù)K β和Mo當(dāng)量理論，電子濃度理論，d電子合金設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)合金元素含量為Nb=2.1%，V=0.9%，Mo=14%, Si=7%,并通過(guò)金相顯微觀察和XRD檢測(cè)得出式樣的組織為大量的β相+少量的α相，所得合金為亞穩(wěn)β型T1-Mn-Cr-S1-V。
[0009]2、不同造孔劑的孔尺寸、分布、形狀、孔隙率不同，通過(guò)比較，加入碳酸氫銨的多孔材料孔隙率為34.38%，大部分孔洞直徑小于100 μ m,平均直徑在60~80 μ m之間，與NH4HCO3的尺寸基本相近，出現(xiàn)超大孔洞的情況較少；并且多孔材料成孔均勻，孔洞大多為圓形或近圓形。因此最適合做多孔T1-Nb-V-Mo-Si合金的造孔劑。
[0010]3、多孔材料孔洞的內(nèi)壁有明顯的小孔，尺寸遠(yuǎn)小于普通孔洞的尺寸。由此可見，添加造孔劑法制備多孔材料的孔洞大多為通孔。有利于植入人體后營(yíng)養(yǎng)成分的輸送和誘導(dǎo)骨組織長(zhǎng)入。
[0011]4、通過(guò)萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)合金試樣進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明添加10%NH4HC03的合金抗壓強(qiáng)度為130.75MPa，彈性模量為9.562GPa，與人體骨骼的彈性模量相匹配，符合設(shè)計(jì)中提出的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，其特征在于:其原料配方為:T1:2.1%，Nb:0.9%，V:14%, Mo:7%, NH4HCO3:10%，S1:66%，在氣氛保護(hù)下，用傳統(tǒng)的粉末燒結(jié)法制備多孔T1-Mn-Cr-S1-V 合金。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T1-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，其特征在于:制備工藝中:以2°C /min的升溫速率升溫至80°C，保溫60min，然后繼續(xù)升溫至300°C，保溫30min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種Ti-Nb-V-Mo-Si合金的制備工藝，其特征在于：其原料配方為：Ti：2.1%，Nb：0.9%，V：14%，Mo：7%，NH4HCO3：10%，Si：66%，在氣氛保護(hù)下，用傳統(tǒng)的粉末燒結(jié)法制備多孔Ti-Nb-V-Mo-Si合金。制備工藝中：以2℃/min的升溫速率升溫至80℃，保溫60min，然后繼續(xù)升溫至300℃，保溫30min。
【IPC分類】C22C1/10, C22C1/05
【公開號(hào)】CN105219996
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410288006
【發(fā)明人】周萌
【申請(qǐng)人】周萌
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2014年6月25日