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Estudio sobre la tecnología de preparación de alambre de aleación de titanio de alta resistencia Ti-6Al-4V
Jul 28, 2018

Las aleaciones de titanio y titanio tienen un bajo módulo de elasticidad, resistencia a la corrosión y una excelente compatibilidad bio y mecánica, y son ampliamente utilizadas en implantes quirúrgicos. En los últimos años, ha habido muchos informes sobre aleaciones de titanio médico. Las especificaciones del producto son principalmente placa y barra, que se utilizan para placas quirúrgicas de traumatología ósea y tornillos de fijación, que es muy eficaz para la fijación de bloques de fracturas. Para las fracturas por fractura corta o por avulsión y otras fijaciones por fractura fijadas por esfuerzo, el alambre de Kirschner hecho de filamentos generalmente tiene un diámetro de 0.8-2.5 mm. La aleación de titanio Ti-6Al-4V es un material de implante quirúrgico ideal debido a sus excelentes propiedades mecánicas, tales como alta resistencia y alta tenacidad. Para lograr una buena conexión fija, el material debe tener una alta resistencia a la tracción y buenas propiedades de plasticidad y flexión. El método convencional utiliza alambre de acero inoxidable estirado en frío, pero el material es poco plástico, el alargamiento es inferior al 5% y la propiedad de flexión es pobre. En este documento, la aleación de titanio Ti-6Al-4V se utilizó para preparar alambre de aleación de titanio Ti-6Al-4V de ultra alta resistencia mediante una regulación razonable del oxígeno elemental intersticial en la aleación y el estirado en caliente del lingote laminado. El efecto del contenido y el control del proceso sobre las propiedades mecánicas del material, con el fin de obtener el mejor método de preparación.

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La aleación de titanio Ti-6Al-4V adopta la relación de distribución nominal, la mezcla, el prensado del electrodo y la fusión por autoconsumo al vacío para producir una serie de lingotes de Φ460 mm. El lingote se somete a un forjado de calentamiento de fase simple y blanking para obtener un blanco de forja de ensayo de Φ220 mm × 400 mm. La temperatura de forjado final del forjado en blanco es ligeramente menor que la del lingote de aleación de titanio Ti-6Al-4V general, aproximadamente 800 ° C. El tocho de forjado de 20220mm × 400mm se calienta y forja con una zona de dos fases α + β, y la temperatura de deformación grande se controla y se enrolla en palanquilla de Φ8 mm; luego, el molde del orificio se controla mediante temperatura y estirado en caliente, y se obtienen tres tipos de titanio de Φ1 mm, Φ2 mm y Φ2,5 mm. El alambre de aleación se usó para analizar los efectos de diferentes materiales y parámetros de proceso sobre las propiedades mecánicas del alambre de aleación de titanio Ti-6Al-4V . La aleación de titanio Ti-6Al-4V se grabó con ácido por una relación de ácido de V (HF: HNO3: H2O) = 1: 3:10. A través del laminado en caliente controlado por temperatura de gran deformación en la región de dos fases, se refina el grano de aleación de titanio Ti-6Al-4V y el alambre de grano ultrafino se obtiene mediante estirado en caliente a temperatura controlada, el grano de cristal es de aproximadamente 0,5 μm ; y con el oxígeno en la aleación El aumento del contenido, el refinamiento de las especificaciones del dibujo, las propiedades mecánicas del material de alambre se mejoran y la plasticidad disminuye. La comparación completa muestra que la resistencia a la tracción y la plasticidad del alambre que contiene oxígeno de 0,14% en peso de Ti-6Al-4V Φ2.0mm alcanzan 1270MPa y 12 respectivamente. %, excelentes propiedades mecánicas, muy adecuado para productos médicos K-wire. El alambre ultrafino de grano Ti-6Al-4V presenta fractura dúctil a lo largo del límite de grano de fase α equiaxial a temperatura ambiente. El grano ultrafino y la dislocación de alta densidad son la razón fundamental para que el material obtenga una alta resistencia.

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