镁合金型材及其制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种镁合金型材及制备方法及应用，其中，镁合金型材中的晶粒包括第一相晶粒以及弥散分布在所述第一相晶粒之间的第二相晶粒；第一相晶粒为微米晶粒；第二相晶粒的尺寸为50nm‑230nm。上述镁合金型材相比于传统铸态方法制备的型材，上述镁合金型材具有组织结构细化，第一相与第二相晶粒均匀，第二相晶粒的尺寸为50nm‑230nm的特点。从而使得镁合金型材具有耐腐蚀性能强、抗拉强度高、屈服强度高、塑性变形高的优点，能够满足可植入人体的医疗器械的要求。

Magnesium alloy profiles and their preparation methods and Applications

The present invention relates to a magnesium alloy profile and a preparation method and application, in which the grain in the magnesium alloy profile includes the first phase grain and the second phase grain dispersed between the first phase grains; the first phase grain is micron grain, and the size of the second phase grain is 50nm 230nm. The above magnesium alloy profiles have the structure refinement, the first phase and the second phase are homogeneous, and the second phase grain size is 50nm 230nm. Therefore, the magnesium alloy profiles have the advantages of strong corrosion resistance, high tensile strength, high yield strength and high plastic deformation, and can meet the requirements of medical instruments that can be implanted into the human body.

【技术实现步骤摘要】
镁合金型材及其制备方法及应用
本专利技术涉及镁合金医用材料
，特别是涉及一种镁合金型材及其制备方法及应用。
技术介绍
镁合金材料在医疗领域已经得到了越来越广泛的关注，特别是可植入医疗器械。与其它金属生物材料相比，具有置入人体后能完全降解、良好的生物相容性等优点。目前，利用镁合金材料制备可植入的医疗器械多采用铸态挤压的方式。但是，此方法加工出的镁合金型材因其较差的耐腐蚀性能、较低的抗拉强度、屈服强度和较低的塑性变形能力，并不能完全满足可植入人体的医疗器械的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种耐腐蚀性能强、抗拉强度高、屈服强度高、塑性变形高的镁合金型材。一种镁合金型材，所述镁合金型材中的晶粒包括第一相晶粒以及弥散分布在所述第一相晶粒之间的第二相晶粒；所述第一相晶粒为微米晶粒；所述第二相晶粒的尺寸为50nm-230nm。上述镁合金型材具有组织结构细化，第一相与第二相晶粒均匀，第二相晶粒的尺寸为50nm-230nm的特点。从而使得镁合金型材具有耐腐蚀性能强、抗拉强度高、屈服强度高、塑性变形高的优点，能够满足可植入人体的医疗器械的要求。在其中一个实施例中，所述第一相晶粒的平均尺寸小于等于3μm。在其中一个实施例中，所述镁合金型材的抗拉强度为200MPa-400MPa，延伸率为18％-36％，屈服强度为180MPa-360MPa。本专利技术还提供了一种镁合金型材的制备方法。一种镁合金型材的制备方法，包括如下步骤：提供镁合金坯料；将所述镁合金坯料置于模具中，对所述镁合金坯料进行往复挤压，得到镁合金型材；往复挤压时，正压为200KN-500KN，背压为200KN-500KN；所述往复挤压为用内部包含缩颈区的往复挤压模具进行挤压，以使所述镁合金坯料在往复挤压过程中还受到所述缩颈区的作用力。上述镁合金型材的制备方法采用往复挤压工艺，能够细化晶粒，并使得第一相、第二相在镁合金型材中重新均匀分布。制备的镁合金型材具有耐腐蚀性能强、抗拉强度高、屈服强度高，塑性变形高的优点，能够满足可植入人体的医疗器械的要求。在其中一个实施例中，在往复挤压之前，还包括将模具和所述镁合金坯料进行预热。在其中一个实施例中，所述往复挤压的挤压温度为523K-643K。在其中一个实施例中，所述往复挤压的挤压速率为2mm/s-8mm/s。在其中一个实施例中，所述往复挤压的挤压比为10:1-60:1。本专利技术还提供一种镁合金型材在制备可降解医疗器械材料中的应用。根据本专利技术所述的镁合金型材在制备可降解医疗器械材料中的应用。上述镁合金型材可以作为可降解医疗器械材料方面的应用。在其中一个实施例中，所述医疗器械为血管支架、血管夹、吻合器、骨板或骨钉。附图说明图1为本专利技术往复挤压工作原理图。图2是本专利技术实施例1中镁合金型材的显微组织图。图3是本专利技术实施例1中镁合金型材的拉伸断口形貌图。图4是本专利技术实施例2中镁合金型材的显微组织图。图5是本专利技术实施例2中镁合金型材的拉伸断口形貌图。图6是本专利技术实施例3中镁合金型材的显微组织图。图7是本专利技术对比例1中镁合金型材的显微组织图。图8是本专利技术对比例1中镁合金型材的拉伸断口形貌图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术一实施例的镁合金型材，其中，镁合金型材中的晶粒包括第一相晶粒以及弥散分布在第一相晶粒之间的第二相晶粒；第一相晶粒为微米晶粒；第二相晶粒的尺寸为50nm-230nm。其中，镁合金选自Mg-Zn-Y-Nd系、Mg-Al-Mn系、Mg-Al-Zn系、Mg-Zn-Zr系和Mg-Sn-Mn系合金，优选地，镁合金选自Mg-Zn-Y-Nd系合金。其中，第一相为基体α-Mg。优选地，第一相晶粒的平均尺寸小于等于3μm，此范围内得到的镁合金型材晶粒细化，强度和韧性均得到进一步提升。更优地，镁合金型材的抗拉强度为200MPa-400MPa，延伸率为18％-36％，屈服强度为180MPa-360MPa。上述镁合金型材具有组织结构细化，第一相与第二相晶粒均匀，第二相晶粒的尺寸为50nm-230nm的特点。从而使得镁合金型材具有耐腐蚀性能强、抗拉强度高、屈服强度高、塑性变形高的优点，能够满足可植入人体的医疗器械的要求。本专利技术还提供了一种镁合金型材的制备方法。一种镁合金型材的制备方法，包括如下步骤：提供镁合金坯料，将镁合金坯料置于模具中，对镁合金坯料进行往复挤压，得到镁合金型材。往复挤压时，正压为200KN-500KN，背压为200KN-500KN。这样可以细化晶粒，并使得第一相、第二相在镁合金型材中重新均匀分布。优选地，镁合金坯料置于模具前，先经过机加工处理。其中，往复挤压为用内部包含缩颈区的往复挤压模具进行挤压，以使镁合金坯料在往复挤压过程中还受到缩颈区的作用力。其中，正压是指镁合金坯料从其中一个模腔挤压到另一模腔时，挤压杆对镁合金坯料施加的作用力。背压是指挤压杆对镁合金坯料施加与镁合金坯料运动方向相反的作用力。其中，正压为200KN-500KN，背压为200KN-500KN。可以使优选地，参阅图1，往复挤压所用的模具为包含内部为中空的挤压筒160，挤压筒的中间位置包含凸出于挤压筒内壁的缩颈区130，缩颈区130将内部为中空的挤压筒分为第一模腔140和第二模腔150，该往复挤压模具还包括第一挤压杆110和第二挤压杆120。往复挤压具体过程为：将镁合金坯料置于模具150中，第一挤压杆110对镁合金坯料施加正压，镁合金坯料从第一模腔140挤压到第二模腔150。当镁合金坯料前端从第一模腔140经过缩颈区130刚刚进入到第二模腔150时，第二挤压杆120对镁合金坯料施加背压。此时，镁合金坯料开始镦粗变形，且同时受到缩颈区130的横向挤压。当镁合金坯料完全进入第二模腔150时，停止向镁合金坯料施加压力，即完成第1道次的加工。然后将模具翻转，此时第一模腔140与第二模腔150位置互换，第二挤压杆120对镁合金坯料施加正压，当镁合金坯料前端从第二模腔150经过缩颈区130刚刚进入到第一模腔140时，第一挤压杆110对镁合金坯料施加背压，且同时受到缩颈区130的横向挤压。当镁合金坯料完全进入第一模腔140时，停止向镁合金坯料施加压力，即完成第2道次的加工。当然，可以理解的是，镁合金型材中使用的模具不限于上述模具，也可以选择其他能够制备得到本专利技术的镁合金型材的模具。同样可以理解的是，模具也可以不翻转，用第二挤压杆120将镁合金坯料挤压至第一模腔140中，即亦完成第2道次的加工。在一优选的实施方式中，镁合金坯料往复挤压过程中加入润滑剂二硫化钼。在一优选的实施方式中，在往复挤压之前，还包括将模具和镁合金坯料进行预热，预热温度为473K-543K。在一优选的实施方式中，往复挤压的挤压温度为523K-643K。在一优选的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金型材，其特征在于，所述镁合金型材中的晶粒包括第一相晶粒以及弥散分布在所述第一相晶粒之间的第二相晶粒；所述第一相晶粒为微米晶粒；所述第二相晶粒的尺寸为50nm‑230nm。

【技术特征摘要】
1.一种镁合金型材，其特征在于，所述镁合金型材中的晶粒包括第一相晶粒以及弥散分布在所述第一相晶粒之间的第二相晶粒；所述第一相晶粒为微米晶粒；所述第二相晶粒的尺寸为50nm-230nm。2.根据权利要求1所述的镁合金型材，其特征在于，所述第一相晶粒的平均尺寸小于等于3μm。3.根据权利要求1所述的镁合金型材，其特征在于，所述镁合金型材的抗拉强度为200MPa-400MPa，延伸率为18％-36％，屈服强度为180MPa-360MPa。4.一种权利要求1所述的镁合金型材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供镁合金坯料；将所述镁合金坯料置于模具中，对所述镁合金坯料进行往复挤压，得到镁合金型材；往复挤压时，正压为200KN-500KN，背压为200KN-500KN；所述往复挤压为用内部包含缩颈区的往复挤...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚廷斐，张志雄，万子义，关绍康，朱世杰，李爽，
申请(专利权)人：江苏沣沅医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32