一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法技术

本发明专利技术涉及一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，包括制备NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm；将制备的SLM

【技术实现步骤摘要】
一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法


[0001]本专利技术属于生物医疗
，具体涉及一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法。

技术介绍

[0002]NiTi形状记忆合金因其出色的超弹性和特殊的形状记忆效应而被广泛应用于航空航天以及生物医疗等众多行业中。3D打印技术的兴起为NiTi合金复杂医疗结构件的制备提供了新的手段。但3D打印NiTi合金结构件在医疗领域的应用还存在着各种复杂的问题，例如Ni离子的释放以及表面耐腐蚀性的不足等。因此，选取一种适合的表面处理工艺成为了增材制造NiTi合金医疗领域的关键问题。目前，表面处理的手段多种多样，但大多数都难以应用到复杂结构件表面。而热处理作为一种表面处理手段，可以有效解决结构件表面的应用问题。基于此，如能考虑通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性，必将具有广泛的应用前景和潜在的应用价值。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就在于提供一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，以解决改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的问题，本专利技术通过调控热处理温度，由XRD和EDS分析热处理后的表面所形成的氧化层，并通过电化学实验测量不同处理温度的极化曲线，通过对比分析得出较优的热处理温度。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，包括以下步骤：
[0006]A、通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm；
[0007]B、将步骤A所制备的SLM
‑
NiTi合金表面进行预处理，通过使用400目、600目、800目以及1200目砂纸依次打磨至光面的去除表面氧化层；
[0008]C、分别选取不同的温度对预处理后的SLM
‑
NiTi合金进行热处理，热处理时间为3h；
[0009]D、通过电化学实验测试热处理后样品的极化曲线，并对比热处理后腐蚀电流密度和腐蚀电位的大小，得到一种最适宜的热处理温度以有效提升SLM
‑
NiTi合金表面耐腐蚀性。
[0010]进一步地，步骤C，所述热处理温度分别选取400℃、500℃或600℃。
[0011]进一步地，步骤D，采用X射线衍射仪和EDS能谱对样品表面相组成进行分析，采用电化学工作站系统对涂层的电化学性能进行测试。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，可以实现复杂结构件的表面处理，使其表面形成TiO2膜层，有效提升复杂结构件表面耐腐蚀性，进一步推进激光选取融化NiTi合金的医学应用。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0015]图1不同温度下样品的XRD图；
[0016]图2a
‑
图2c不同温度下样品的SEM图与相应的EDS图；
[0017]图3不同温度下样品的极化曲线。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施案例对本专利技术作进一步的说明，本实施案例在以本专利技术技术为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于以下的实施例。
[0019]本专利技术通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，包括以下步骤：
[0020]A、通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm；
[0021]B、将步骤A所制备的SLM
‑
NiTi合金表面进行预处理，通过使用400目、600目、800目以及1200目砂纸依次打磨至光面的去除表面氧化层；
[0022]C、分别选取不同的温度对预处理后的SLM
‑
NiTi合金进行热处理，所述热处理温度分别选取400℃、500℃或600℃，热处理时间为3h；
[0023]D、通过电化学实验测试热处理后样品的极化曲线，并对比热处理后腐蚀电流密度和腐蚀电位的大小，得到一种最适宜的热处理温度以有效提升SLM
‑
NiTi合金表面耐腐蚀性。
[0024]实施例1
[0025]通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备增材制造NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm。将所制备的SLM
‑
NiTi合金表面进行预处理，通过使用400目、600目、800目以及1200目砂纸依次打磨至光面的去除表面氧化层。接下来进行热处理，选取400℃的温度进行，热处理时间为3h。
[0026]采用X射线衍射仪和EDS能谱对样品表面相组成进行分析，采用电化学工作站系统对涂层的电化学性能进行测试。测试结果表明：本实施例表面主要由B2NiTi相构成，并伴随有少量的B19
’
NiTi相生成，未发现结晶的TiO2相，但其表面O元素含量明显增加；腐蚀电流密度为4.38
×
10
‑8A/cm2，腐蚀电位为
‑
0.22V。
[0027]实施例2
[0028]通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备增材制造NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm。将所制备的SLM
‑
NiTi
合金表面进行预处理，通过使用400目、600目、800目以及1200目砂纸依次打磨至光面的去除表面氧化层。接下来进行热处理，选取500℃的温度进行，热处理时间为3h。
[0029]采用X射线衍射仪和EDS能谱对样品表面相组成进行分析，采用电化学工作站系统对涂层的电化学性能进行测试。测试结果表明：本实施例表面主要由B2NiTi相构成，并伴随有少量的B19
’
NiTi相生成，也发现了新的锐钛矿TiO2相，其表面O元素含量明显增加；腐蚀电流密度为2.71
×
10
‑8A/cm2腐蚀电位为
‑
0.27V。
[0030]实施例3
[0031]通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备增材制造Ni本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过热处理工艺改善激光选区熔化NiTi合金耐腐蚀性的新方法，其特征在于，包括以下步骤：A、通过BLT
‑
S210激光选区熔化(SLM)设备制备NiTi合金，其中激光功率P选取125W，扫描速度V选取600mm/s，层间距H选取80μm，层厚T选取30μm；B、将步骤A所制备的SLM
‑
NiTi合金表面进行预处理，通过使用400目、600目、800目以及1200目砂纸依次打磨至光面的去除表面氧化层；C、分别选取不同的温度对预处理后的SLM
‑
NiTi合金进行热处理，热处理时间为3h；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭云婷，张志辉，徐泽洲，于征磊，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学威海仿生研究院，
类型：发明
国别省市：