【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钴铬基合金材料领域，涉及一种高延性、生物相容性佳的钴铬基生物材料及其制备工艺方法。
技术介绍
0、技术背景
1、金属材料在生物医学领域应用非常广泛。如医疗仪器、手术器械、植入材料等方面。临床应用的金属植入材料主要有医用贵金属、不锈钢、钴基合金、钛合金、镍钛形状记忆合金等。co-cr基合金在耐腐蚀性、耐疲劳性、耐磨损性能方面表现优异，具有良好综合力学性能，是一种常用的生物医用材料。co-cr基合金具有高硬度性质，一般用于制备义齿；对于产生摩擦活动的关节部位，也可采用钴铬合金人工关节。
2、金属毛细管是指内径小于1mm的小管，是石油化工、水处理、汽车工业、空调制冷和电力方面的重要材料。在生物医学方面，304不锈钢毛细管也有较多的应用。当金属毛细管作为血液管时，必须做到能避免引起血液细胞破裂，保护了血液的质量。目前，周围动脉疾病影响着5000万中国人，并与显著的死亡率和发病率有关。这种疾病的发病率随着年龄的增长而急剧增加，并影响着12-20％的65岁及以上的人口。恢复正常的血流可以通过两种主要方式实现：一种是通过开放性手术，另一种是通过微创手术，如血管内手术。鉴于开放性手术潜在多种风险，如失血、感染、手术创伤等，并不推荐所有病人采用。血管内治疗是一种更常规的治疗方法。恢复血流是一种被广泛接收的手术技术，用于桥接动脉粥样硬化或动脉瘤等。人造血管是解决血管栓塞常用的植入材料。大口径的人造血管的技术已经相对成熟，但在小口径(＜6mm)人造血管制备上仍有困难。co-cr基合金对人体细胞的毒性很小，但其具有
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种用于生物医学毛细管的高延性钴铬基合金及其制备方法。采用co、cr、fe、ni、mo等为原料，通过固溶和时效处理，所得合金具有低强度和高延伸率特性，满足制备小口径(外径不大于1mm，壁厚不大于0.1mm)的生物医学用毛细管材的需要。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
3、所述钴铬基合金的元素质量百分比为：co 39～41％，cr 19～21％、mo 6～8％，mn1.5～2.5％，si 1.2～1.5％，fe和ni 28～32％，其中fe：ni＝1：1。按照元素质量配比要求，称量原料后，进行真空感应熔炼。所得合金经过均匀化处理，热挤压后获得管坯。再进行固溶处理和时效处理，获得低强度和高延性的管坯。后续再进行冷拉拔成形，获得钴铬基合金毛细管。
4、所述的均匀化处理工艺条件为：1400～1430℃下保温12～24h；所述固溶处理的条件为：1085～1130℃下保温1～1.5h，随后快速水冷至室温；所述时效处理的条件为：在590～620℃下保温1～1.5h，随后快速水冷至室温。经过上述固溶和时效处理后，所得钴铬基合金的基体为fcc结构，晶粒内部有纳米级bcc结构析出相，该析出相没有强化效果，但有利于变形均匀，使得合金抗拉强度低于550mpa，但拉伸延伸率高于80％。这种高延伸、低强度性能，有利于小口径(外径不大于1mm，壁厚不大于0.1mm)的生物医学用毛细管材的拉拔成形。
5、具有上述性质的高延性钴铬基合金管材的制备方法包括以下步骤：
6、(1)原材料准备：按照所需要的比例准备co、cr、fe、ni、mo、si、mn原料，也可以使用已知成分的nico、nicr、fesi等中间合金；
7、(2)真空感应熔炼：原料称量之后，装入al2o3坩埚，采用感应熔炼炉升温熔化。熔化前先将真空度升至1.33×10-4～1.33×10-3pa，保持2～2.5h。关闭真空泵后，充入0.04mpa高纯氩气作为保护气氛。再使用高频感应线圈缓慢升温至1550～1600℃。待块体熔化后，倒入浇铸模具，获得铸造坯料。
8、(3)均匀化处理：将铸造坯料装入真空加热炉，升温至1400～1430℃后，保温12～24h，获得均匀化处理坯料。
9、(4)热挤压：将均匀化处理坯料，采用热挤压机制备管坯。热挤压前加热到1040～1120℃；热挤压比为10～30。经热挤压后获得热挤压管坯。
10、(5)固溶处理：将热挤压管坯装入热处理炉，在真空或氩气保护下加热到1085～1130℃，保温1～1.5h，随后快速水冷至室温，获得固溶处理后的管坯。
11、(6)时效处理：将固溶处理后的管坯，再加热升温至590～620℃，保温1～1.5h，随后快速水冷至室温，获得时效处理后的管坯。
12、上述工艺中，铸造坯料的尺寸应满足热挤压工艺对坯料尺寸的要求；均匀化处理后的坯料，可以采用机加工方法进行表面车削和镗孔处理，制备出符合热挤压工艺对坯料尺寸和形状的要求。时效处理后的管坯具有低强度和高延性的性质，即抗拉强度低于550mpa、拉伸延伸率高于80％，通过多道次拉拔成形，实现减径和减壁。当拉拔变形量达到极限时，重复步骤(5)和步骤(6)的固溶和时效处理工艺，从而逐步获得毛细管。
13、经过上述固溶和时效处理后，所得钴铬基合金的基体为fcc结构，晶粒内部有纳米级bcc结构析出相，该析出相没有强化效果，但有利于变形均匀，使得合金抗拉强度低于550mpa，但拉伸延伸率高于80％。这种高延伸、低强度性能，有利于小口径(外径不大于1mm，壁厚不大于0.1mm)的生物医学用毛细管材的拉拔成形。
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1.一种用于生物医学毛细管的高延性钴铬基合金，其特征在于：合金的元素质量百分比为：Co 39～41％，Cr 19～21％、Mo 6～8％，Mn 1.5～2.5％，Si 1.2～1.5％，Fe和Ni 28～32％，其中Fe：Ni＝1：1；按照元素质量配比要求，称量原料后，进行真空感应熔炼；所得合金经过均匀化处理，热挤压后获得管坯；再进行固溶处理和时效处理，获得低强度和高延性的管坯；所得管坯基体为FCC结构，晶粒内部有纳米级BCC结构析出相，该析出相没有强化效果，但有利于变形均匀；管坯合金抗拉强度低于550MPa，但拉伸延伸率高于80％；这种高延伸、低强度性能，有利于小口径(外径不大于1mm，壁厚不大于0.1mm)的生物医学用毛细管材的拉拔成形。
2.如权利要求1所述的一种用于生物医学毛细管的高延性钴铬基合金，其特征在于：所述固溶处理和时效处理，固溶处理的条件为：1085～1130℃下保温1～1.5h，随后快速水冷至室温；时效处理的条件为：在590～620℃下保温1～1.5h，随后快速水冷至室温。
3.如权利要求1所述的一种用于生物医学毛细管的高延性钴铬基合金
...【技术特征摘要】
1.一种用于生物医学毛细管的高延性钴铬基合金，其特征在于：合金的元素质量百分比为：co 39～41％，cr 19～21％、mo 6～8％，mn 1.5～2.5％，si 1.2～1.5％，fe和ni 28～32％，其中fe：ni＝1：1；按照元素质量配比要求，称量原料后，进行真空感应熔炼；所得合金经过均匀化处理，热挤压后获得管坯；再进行固溶处理和时效处理，获得低强度和高延性的管坯；所得管坯基体为fcc结构，晶粒内部有纳米级bcc结构析出相，该析出相没有强化效果，但有利于变形均匀；管坯合金抗拉强度低于550mpa，...
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