兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛及其制备方法技术

本发明专利技术公开了兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛及其制备方法。解决了现有的纯钛材料强韧性能低，骨整合性能和生物稳定性不高的技术问题。本发明专利技术的兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛，微观结构由等轴细晶构成，所述等轴细晶的晶粒尺寸为2μm～10μm，等轴晶粒有<0001>晶体学取向平行于棒材轴向的强织构。本发明专利技术的兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛的制备方法，包括以下步骤：坯料退火，得到退火钛棒；在高温下进行多道次减径旋锻得到温锻钛棒；将温锻钛棒在低温下进行多道次减径旋锻得到冷锻钛棒；将冷锻钛棒进行二次退火处理，得到兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛。本发明专利技术所制备纯钛强度和韧性高，且骨整合性能和生物稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛及其制备方法
本专利技术涉及先进结构材料和生物体外科植入型材料
，具体涉及一种兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛材料及其制备方法。
技术介绍
相较于Ti--xAl-yV、Ti-xAl-yNb、Ti-xAl-yFe、不锈钢等第一代生物植入体材料，纯钛具有更优耐腐蚀性能，并且不含有对生物体有害的Al、V等元素；相较于Ti-wZr-xNb-yTa、Ti-gMo-wZr等第二、三代生物材料，纯钛表现更好的生物相容性，并且避免了合金的昂贵成本和复杂工艺。因此，纯钛可优选用作关节类、齿科类及支架类生物体植入型结构材料。对于生物体植入型结构材料而言，具有高强韧性能的材质是保证植入体安全稳定、实现植入体小体积、植入手术小创伤的必要条件。但是，相较于合金材料，常规纯钛的强韧性能和耐磨性较低，服役过程中易出现屈服断裂或过度磨损的问题。比如，GB/T13810-2007(ISO5832-22012)所规定TA1(Grade1)纯钛的屈服强度仅170MPa，杂质元素含量较高的TA4(Grade4)纯钛的屈服强度增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛，其特征在于，该纯钛的微观结构由等轴细晶构成，所述等轴细晶的晶粒尺寸为2μm～10μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛，其特征在于，该纯钛的微观结构由等轴细晶构成，所述等轴细晶的晶粒尺寸为2μm～10μm。


2.根据权利要求1所述的兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛，其特征在于，所述等轴细晶存在晶粒<0001>晶体学取向平行于纯钛棒材轴向的织构。


3.一种兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1或2所述的细晶纯钛，包括如下步骤：
步骤(1)：坯料退火
将棒材坯料进行一次退火，得到退火钛棒；
步骤(2)：温锻
将步骤(1)得到的退火钛棒在高温下进行多道次减径旋锻得到温锻钛棒；
步骤(3)：冷锻
将步骤(2)得到的温锻钛棒在低温下进行多道次减径旋锻得到冷锻钛棒；
步骤(4)：再结晶退火
将步骤(3)得到的冷锻钛棒进行二次退火处理，得到兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛。


4.根据权利要求3所述的兼具高强韧性和优异骨整合性能的细晶纯钛的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中一次退...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄崇湘，王明赛，王艳飞，聂宇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51