一种齿科种植体用制造技术

本发明专利技术提供了一种齿科种植体用

【技术实现步骤摘要】
一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材及其生产方法


[0001]本专利技术涉及钛合金材料
，尤其涉及一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材及其生产方法
。

技术介绍

[0002]纯钛一直是口腔种植体的首选材料，比强度高
、
耐腐蚀及生物相容性好，满足口腔种植体行使功能的需求，已作为种植体材料广泛应用于临床
。
纯钛的弹性模量约为
110GPa
，人骨的弹性模量为
20
‑
30GPa
，弹性模量差异所产生的应力屏障效应，依然是植入材料的主要问题
。
同时纯钛强度较低只能以标准直径植入，当可用骨量不足时，骨增量手术通常要被使用，增加了患者的痛苦及花费
。
因此，纯钛种植体并不被推荐用于单独的尖牙
、
前磨牙及磨牙修复
。
[0003]同晶型
β
稳定铌
(Nb)
元素
、
中性锆元素
(Zr)
及锡元素
(Sn)
能有效将钛合金的
β
型结构保留至室温，且降低合金的弹性模量，改善钛合金的力学性能
。
同时研究中发现，
Nb、Zr、Sn
等元素都具有较高的生物安全性
。
根据以上金属元素特点开发一款同时具备低弹性模量
、
高生物安全性和高机械性能的齿科植入用钛合金成为当今材料研究者们关注的重点
。
本专利技术的目的是提供一种新型齿科用
β
系钛合金棒丝材的生产方法，制备的材料机械性能高
、
弹性模量低
、
生物安全性高，可替代现有齿科用纯钛种植体材料
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材及其生产方法
。
本专利技术制备的钛合金棒丝材具有强度高
、
弹性模量低以及生物安全性高的特点
。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材的生产方法，包括以下步骤
[0007](1)
在海绵钛中海绵锆
、
钛铌合金
、
钛锡合金
、
钛铁合金以及钛白粉，得到以下质量分数的原料：
[0008]铌
20.0
‑
25.0
％，锆
3.0
‑
5.0
％，锡
)6.0
‑
9.0
％，铁
≤0.25
％，碳
≤0.05
％，氮
≤0.03
％，氧
≤0.18
％，氢
≤0.008
％，其余为钛；
[0009](2)
使用液压机将步骤
(1)
的原料压制成电极杆；
[0010](3)
将所述电极杆在真空自耗熔炼炉内熔炼3次得到铸锭；
[0011](4)
将熔炼好的铸锭车光后进行锻造，得到棒坯；
[0012](5)
将所述棒坯车光修磨后进行轧制；
[0013](6)
将轧制后的棒坯进行大气炉退火，然后空冷至室温；
[0014](7)
校直，磨光至成品
。
[0015]优选的，步骤
(1)
中所述海绵钛为1级以上，粒度为
0.83
‑
12.7mm
；所述海绵锆为工业级
HZr
‑1，粒度小于等于
3.0mm
；所述钛铌合金成分为
Ti
‑
50Nb
；所述钛锡合金为
Ti
‑
80Sn
；所述钛铁合金为
Ti
‑
32Fe。
[0016]优选的，步骤
(2)
所述电极杆密度＞
4.0g/cm3。
[0017]优选的，步骤
(3)
所述真空自耗熔炼炉的真空度不超过
1.0
×
10
‑1Pa。
[0018]优选的，步骤
(4)
所述锻造是将铸锭车光后在温度为
900
‑
1000℃
下保温
90
‑
120min
，然后进行经2次镦粗
、2
次拔长至
Φ
60
×
Lmm
的棒坯，总变形量大于
70
％
。
[0019]优选的，步骤
(5)
所述轧制是将棒坯加热至
750
‑
850℃
保温
40
‑
90min
后，经大于
15
道次轧制，轧制至小于
Φ
12.5
×
Lmm
，其总变形量大于
90
％
。
[0020]优选的，步骤
(6)
所述的退火温度为
550
～
650℃
保温
30
‑
90min。
[0021]优选的，步骤
(7)
所述校直方法为斜辊校直和电校直；所述斜辊校直直线度满足
≤0.2mm/m
，所述电校直直线度满足
≤0.1mm/m。
[0022]优选的，磨光后成品表面粗糙度
Ra
小于等于
0.8
μ
m。
[0023]本专利技术制备的齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材的抗拉强度大于
800MPa
，伸长率大于
15
％，断面收缩率大于
60
％，弹性模量小于
70GPa。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材及其生产方法，本专利技术通过调整钛合金棒丝材的化学元素组成以及生产工艺，从而使得制备的
β
系钛合金棒丝材具有机械性能高
、
弹性模量低以及生物安全性高的特点
。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明
[0027]实施例1[0028](1)
原材料选择：0级海绵钛
、
工业1级海绵锆
、
钛铌合金
、
钛锡合金
、
钛铁合金和钛白粉；
[0029](2)
按照成分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种齿科种植体用
β
系钛合金棒丝材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤
(1)
在海绵钛中海绵锆
、
钛铌合金
、
钛锡合金
、
钛铁合金以及钛白粉，得到以下质量分数的原料：铌
20.0
‑
25.0
％，锆
3.0
‑
5.0
％，锡
)6.0
‑
9.0
％，铁
≤0.25
％，碳
≤0.05
％，氮
≤0.03
％，氧
≤0.18
％，氢
≤0.008
％，其余为钛；
(2)
使用液压机将步骤
(1)
的原料压制成电极杆；
(3)
将所述电极杆在真空自耗熔炼炉内熔炼3次得到铸锭；
(4)
将熔炼好的铸锭车光后进行锻造，得到棒坯；
(5)
将所述棒坯车光修磨后进行轧制；
(6)
将轧制后的棒坯进行大气炉退火，然后空冷至室温；
(7)
校直，磨光至成品
。2.
根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤
(1)
中所述海绵钛为1级以上，粒度为
0.83
‑
12.7mm
；所述海绵锆为工业级
HZr
‑1，粒度小于等于
3.0mm
；所述钛铌合金成分为
Ti
‑
50Nb
；所述钛锡合金为
Ti
‑
80Sn
；所述钛铁合金为
Ti
‑
32Fe。3.
根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤
(2)
所述电极杆密度＞
4.0g/cm3。4.
根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，步骤
(3)
所述真空自耗熔炼炉的真空度不超过
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宏芳，郑永利，马宏刚，
申请(专利权)人：宝鸡鑫诺特材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：