專利名稱：一種醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有色金屬加工領(lǐng)域，涉及一種醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法。
背景技術(shù)：
鈦及鈦合金具有較低的彈性模量、耐腐蝕，生物及力學(xué)相容性優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于外科植入物，鈦合金由于具有高強(qiáng)度、高韌性等優(yōu)異的機(jī)械性能，是一種理想的外科植入物材料。此類加工材料大多采用自動化縱切加工，因此對棒材直線度及尺寸精度要求高。小規(guī)格金屬棒材一般米用兩棍矯直方式加工，這種加工方式能有效地矯直棒材，但矯直前棒材需要進(jìn)行加熱，矯直過程中棒材處于扭轉(zhuǎn)應(yīng)力狀態(tài)，隨著矯直呈現(xiàn)螺旋前進(jìn)，導(dǎo)致矯直后棒材內(nèi)部存在較大的內(nèi)應(yīng)力，尤其在棒材的近表層，后續(xù)加工成某些需要開口( “U型槽口 ”)的外科植入物零件時，會因表層內(nèi)應(yīng)力的存在導(dǎo)致明顯的縮口問題。而目前對兩輥矯直的棒材，一般沒有較為合理的應(yīng)力消除措施，僅通過提高矯直溫度或者矯直輥?zhàn)拥恼{(diào)整來降低應(yīng)力的大小，但并沒有從根本上消除內(nèi)應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出了一種醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法，從根本上消除棒材的矯直內(nèi)應(yīng)力，解決了因棒材矯直內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致后續(xù)加工零件的縮口問題。該方法具有快速、便捷的特點(diǎn)，設(shè)備簡單，操作方便，完全滿足批量化生產(chǎn)要求。本發(fā)明所采用的 技術(shù)方案是，醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法，具體按照以下步驟進(jìn)行:采用附圖的電加熱裝置，將兩輥矯直的Φ 13mm Φ 14mm鈦合金棒材采用夾頭夾緊，并加上合適的配重(40kg 50kg)，避免在通電加熱過程中，因材料軟化而破壞棒材直線度。通電后，通過調(diào)節(jié)電控功率大小，棒材將持續(xù)升溫，采用紅外測溫儀測量棒材的實(shí)時溫度，棒材加熱最高溫度(即斷電前的最大功率，通電功率根據(jù)實(shí)測棒材的溫度來控制)范圍為720。。 780°C，整個加熱時間在5s 10s，冷卻20s后卸料。采用棒材線切割開“U型槽口”模擬的方法，通過計(jì)算U型槽口縮口量的大小，評定棒材內(nèi)應(yīng)力的消除情況。U型槽口縮口量控制在0.05mm以內(nèi)，便滿足零件的使用要求。


附圖為醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除的電加熱裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法的過程為，裝夾料、通電加熱、同步紅外測溫、斷電、冷卻、卸料，其具體按以下步驟進(jìn)行:
采用附圖的電加熱裝置,將兩棍矯直的φ 13mm Φ 14mm鈦合金棒材采用夾頭夾緊，并加上合適的配重(40kg 50kg)，避免在通電加熱過程中，因材料軟化而破壞棒材直線度。通電后，通過調(diào)節(jié)電控功率大小，棒材將持續(xù)升溫，采用紅外測溫儀測量棒材的實(shí)時溫度，棒材加熱最高溫度(即斷電前的最大功率，通電功率根據(jù)實(shí)測棒材的溫度來控制)范圍為720。。 780°C，整個加熱時間在5s 10s，冷卻20s后卸料。實(shí)施例1:采用兩輥矯直Φ13ι πι T1-6A1-4V鈦合金棒材，夾緊并配重40kg，通電加熱，加熱8s后斷電，紅外測溫儀測定實(shí)時溫度772°C，冷卻20s后卸料。該醫(yī)用鈦合金棒材經(jīng)快速消除應(yīng)力并U型開槽，槽口縮口量為0.021mm。實(shí)施例2:采用兩棍矯直Φ13ι πι Ti_6Al_4V鈦合金棒材,夾緊并配重50kg,通電加熱,加熱6s后斷電，紅外測溫儀測定實(shí)時溫度728°C，冷卻20s后卸料。該醫(yī)用鈦合金棒材經(jīng)快速消除應(yīng)力并U型開槽，槽口縮口量為0.035mm。實(shí)施例3:采用兩棍矯直Φ14ι πι Ti_6Al_4V鈦合金棒材,夾緊并配重45kg,通電加熱,加熱IOs后斷電，紅外測溫儀測定實(shí)時溫度778°C，冷卻20s后卸料。

該醫(yī)用鈦合金棒材經(jīng)快速消除應(yīng)力并U型開槽，槽口縮口量為0.012mm。實(shí)施例4:采用兩棍矯直Φ14ι πι Ti_6Al_4V鈦合金棒材,夾緊并配重50kg,通電加熱,加熱5s后斷電，紅外測溫儀測定實(shí)時溫度722°C，冷卻20s后卸料。該醫(yī)用鈦合金棒材經(jīng)快速消除應(yīng)力并U型開槽，槽口縮口量為0.040mm。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行:采用特制的電加熱裝置，將兩棍矯直的φ 13mm φ 14mm鈦合金棒材采用夾頭夾緊,并加上合適的配重(40kg 50kg)，避免在通電加熱過程中，因材料軟化而破壞棒材直線度。通電后，通過調(diào)節(jié)電控功率大小,棒材將持續(xù)升溫,采用紅外測溫儀測量棒材的實(shí)時溫度,棒材加熱最高溫度范圍為720V 780°C， 整個加熱時間在5s 10s，冷卻20s后卸料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)用鈦合金棒材矯直內(nèi)應(yīng)力快速消除方法，采用電加熱裝置，將兩輥矯直的Φ13mm～Φ14mm鈦合金棒材采用夾頭夾緊，并加上合適的配重(40kg～50kg)，避免在通電加熱過程中，因材料軟化而破壞棒材直線度。通電后，通過調(diào)節(jié)電控功率大小，棒材將持續(xù)升溫，采用紅外測溫儀測量棒材的實(shí)時溫度，棒材加熱最高溫度(即斷電前的最大功率，通電功率根據(jù)實(shí)測棒材的溫度來控制)范圍為720℃～780℃，整個加熱時間在5s～10s，冷卻20s后卸料。本發(fā)明的方法從根本上消除棒材的矯直內(nèi)應(yīng)力，解決了因棒材內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致后續(xù)加工零件的縮口問題。該方法具有快速、便捷的特點(diǎn)，設(shè)備簡單，操作方便，完全滿足批量化生產(chǎn)要求。
文檔編號C22F1/18GK103088276SQ20111033298
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者樊亞軍, 曹繼敏, 楊華斌, 羅斌莉, 李雷 申請人:西安賽特金屬材料開發(fā)有限公司