CN112658060A - 一种镁合金管材及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种镁合金管材的制备方法，包括：将镁合金各组分熔解混合，然后加工制得镁合金坯料；然后将得到的镁合金坯料一次性挤出制得粗加工管材；最后将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材。本发明还公开了上述方法制备的镁合金管材及其用途。本发明首先使用一次性挤压法制得粗制管材，然后利用多次拉拔对管材进行精加工，其制得的镁合金管材表面质量好，尺寸精确稳定，拥有优良的力学性能。使用本发明制备方法制得的镁合金管材制备支架，可以运用于各种环境，同时具有优秀的生物降解性，不会对人体造成负担。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料加工领域，具体涉及一种镁合金管材及其制备方法和用途。
背景技术
在医疗领域，支架一般是指在用其形状支撑血管的器材，是如心脏手术之类的手术中常用的医疗器械，具有疏通血管的作用，支架是由小管制作成的栅格结构，其可以在***血管后以弹塑性方式伸展开，达到支撑的作用。传统的支架由不锈钢或塑料制作而成，这种支架进入血管后，人体会把支架当成异物，在支架处就会出现炎症反应。许多病人在支架周围会出现严重的疤痕组织增生，严重的时候可以造成畅通了的血管重新狭窄，甚至堵塞。
在医用金属材料中，镁合金由于其较低的密度，较高的强度，以及容易进行机械加工和焊接的特性。由于镁性质比较活泼，在人体内很容易被腐蚀，这曾经是镁合金在人体内被应用的缺点，但是和其他金属材料不同，镁本身是人体所必须的一种重要元素，可以将镁合金作为一种在人体内吸收降解性材料来利用。镁合金的特性非常适合作为支架使用，但是镁合金和传统材料相比，加工成支架所需要的管材较为困难，而加工也是镁合金应用的最主要的难点。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有镁合金管材加工困难的问题，提供一种镁合金管材及其制备方法和用途。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种镁合金管材的制备方法，所述方法包括如下步骤：
S1：将镁合金各组分熔解混合，然后加工制得镁合金坯料；
S2：将S1得到的镁合金坯料一次性挤出制得粗加工管材；
S3：将S2得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材。
进一步地，所述S2中的一次性挤出为将镁合金坯料中心钻孔，然后放入挤压筒中，在360-410℃将镁合金坯料在通过校直管一次性挤出，挤压比为200-300。
优选地，所述粗加工管材的初始挤出速率为100-150mm/s，之后逐渐减小为0；
所述镁合金坯料为直径15-20mm的柱状体，钻孔直径为3-5mm；
所述粗加工管材外径为3-5mm，壁厚0.2-0.4mm。
进一步地，在所述一次性挤出前将镁合金坯料在400-450℃保温10天以上。
优选地，所述多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为100-250mm/s。
进一步地，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火为300-400℃，退火时间40-60min。
进一步地，S1中所述镁合金的组分包括90-97wt％的Mg，2-6wt％的Zn，0.01-2wt％的Ca和0.01-2wt％的Mn。
本发明还提供一种镁合金管材，由上述制备方法制得。
进一步地，所述镁合金管材外径为1.5-2mm，壁厚0.1-0.2mm。
本发明还提供上述镁合金管材在支架制备中的用途。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明首先使用一次性挤压法制得粗制管材，然后利用多次拉拔对管材进行精加工，其制得的镁合金管材表面质量好，尺寸精确稳定，拥有优良的力学性能。
2.本发明在中间步骤使用一次性挤压法，大大减少了传统方法中的多次拉拔和轧制步骤，可以节省大量的时间和成本，利于快速生产。
3.本发明最后使用多次拉拔来完成精加工，可以使得一次性挤压法得到的管材进一步地变细变薄，满足更多的要求，同时弥补一次性挤压法可能出现的瑕疵问题。
4.使用本发明制备方法制得的镁合金管材制备支架，可以运用于各种环境，同时具有优秀的生物降解性，不会对人体造成负担。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本申请具体实施方式时各实施例中进行拉拔时的示意图。
附图标记：
1-镁合金管材；2-模具；3-固定夹具；4-芯轴。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
在本申请各实施例中拉拔时的示意图如图1所述，用固定夹具3将芯轴4固定后，通过芯轴4和模具2的配合将镁合金管材1进行多次拉拔。
实施例1
本实施例提供一种镁合金管材的制备方法，具体步骤如下：
(1)将镁合金各组分在750℃熔解混合，其中包括90wt％Mg、6wt％Zn、2wt％Ca和2wt％Mn；然后将镁合金加工为直径为15mm的柱状镁合金坯料；
(2)在镁合金坯料中心钻一个直径3mm的孔，在400℃保温12天，放入挤压筒中，在360℃将镁合金坯料在通过直径为3mm的校直管一次性挤出，其中挤压比为250，初始挤出速率为120mm/s，之后逐渐减小为0，得到粗加工管材，外径为3mm，壁厚0.3mm；
(3)将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材，多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为100mm/s，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火温度为300℃，退火时间40min，最终得到外径为1.5mm，壁厚为0.15mm的镁合金管材。
实施例2
本实施例提供一种镁合金管材的制备方法，具体步骤如下：
(1)将镁合金各组分在750℃熔解混合，其中包括97wt％Mg、2wt％Zn、0.5wt％Ca和0.5wt％Mn；然后将镁合金加工为直径为20mm的柱状镁合金坯料；
(2)在镁合金坯料中心钻一个直径5mm的孔，在450℃保温14天，放入挤压筒中，在410℃将镁合金坯料在通过直径为5mm的校直管一次性挤出，其中挤压比为300，初始挤出速率为150mm/s，之后逐渐减小为0，得到粗加工管材，外径为5mm，壁厚0.2mm；
(3)将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材，多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为250mm/s，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火温度为400℃，退火时间50min，最终得到外径为2mm，壁厚为0.1mm的镁合金管材。
实施例3
本实施例提供一种镁合金管材的制备方法，具体步骤如下：
(1)将镁合金各组分在750℃熔解混合，其中包括94.98wt％Mg、5wt％Zn、0.01wt％Ca和0.01wt％Mn；然后将镁合金加工为直径为18mm的柱状镁合金坯料；
(2)在镁合金坯料中心钻一个直径4mm的孔，在420℃保温15天，放入挤压筒中，在380℃将镁合金坯料在通过直径为4mm的校直管一次性挤出，其中挤压比为200，初始挤出速率为100mm/s，之后逐渐减小为0，得到粗加工管材，外径为4mm，壁厚0.4mm；
(3)将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材，多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为250mm/s，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火温度为400℃，退火时间50min，最终得到外径为2mm，壁厚为0.1mm的镁合金管材。
实施例4
本实施例提供一种镁合金管材的制备方法，具体步骤如下：
(1)将镁合金各组分在750℃熔解混合，其中包括94wt％Mg、3wt％Zn、1wt％Ca和2wt％Mn；然后将镁合金加工为直径为20mm的柱状镁合金坯料；
(2)在镁合金坯料中心钻一个直径5mm的孔，在430℃保温15天，放入挤压筒中，在370℃将镁合金坯料在通过直径为4mm的校直管一次性挤出，其中挤压比为220，初始挤出速率为130mm/s，之后逐渐减小为0，得到粗加工管材，外径为4mm，壁厚0.3mm；
(3)将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材，多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为250mm/s，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火温度为300℃，退火时间60min，最终得到外径为2mm，壁厚为0.2mm的镁合金管材。
实施例5
本实施例提供一种镁合金管材的制备方法，具体步骤如下：
(1)将镁合金各组分在750℃熔解混合，其中包括93wt％Mg、4wt％Zn、2wt％Ca和1wt％Mn；然后将镁合金加工为直径为16mm的柱状镁合金坯料；
(2)在镁合金坯料中心钻一个直径4mm的孔，在420℃保温15天，放入挤压筒中，在400℃将镁合金坯料在通过直径为3mm的校直管一次性挤出，其中挤压比为240，初始挤出速率为150mm/s，之后逐渐减小为0，得到粗加工管材，外径为3mm，壁厚0.2mm；
(3)将得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材，多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为200mm/s，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火温度为360℃，退火时间50min，最终得到外径为1.5mm，壁厚为0.1mm的镁合金管材。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种镁合金管材的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：将镁合金各组分熔解混合，然后加工制得镁合金坯料；
S2：将S1得到的镁合金坯料一次性挤出制得粗加工管材；
S3：将S2得到的粗加工管材经过多次拉拔制得镁合金管材。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S2中的一次性挤出为将镁合金坯料中心钻孔，然后放入挤压筒中，在360-410℃将镁合金坯料在通过校直管一次性挤出，挤压比为200-300。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述粗加工管材的初始挤出速率为100-150mm/s，之后逐渐减小为0；
所述镁合金坯料为直径15-20mm的柱状体，钻孔直径为3-5mm；
所述粗加工管材外径为3-5mm，壁厚0.2-0.4mm。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在所述一次性挤出前将镁合金坯料在400-450℃保温10天以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多次拉拔每次拉拔的变形量为5-15％，拉伸速度为100-250mm/s。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，每次拉拔后还包括退火的步骤，所述退火为300-400℃，退火时间40-60min。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，S1中所述镁合金的组分包括90-97wt％的Mg，2-6wt％的Zn，0.01-2wt％的Ca和0.01-2wt％的Mn。
8.一种镁合金管材，其特征在于，所述镁合金管材由权利要求1-7任一权利要求所述的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的镁合金管材，其特征在于，所述镁合金管材外径为1.5-2mm，壁厚0.1-0.2mm。
10.权利要求8或9所述的镁合金管材在支架制备中的用途。
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