醫(yī)用TiNi細絲的制備工藝及其組織性能研究.pdf

1、TiNi形狀記憶合金具有良好的形狀記憶效應、超彈性和生物相容性。隨著形狀記憶合金開發(fā)應用的深入和介入醫(yī)學的不斷發(fā)展，TiNi形狀記憶合金細絲的研究和應用已經成為形狀記憶合金應用開發(fā)的一個重要領域。本文對Ti-50.7at％Ni合金細絲(φ0.2mm)的制取工藝和TiNi合金細絲的組織性能進行了系統(tǒng)研究，為TiNi合金細絲在實際的生產和應用提供了依據。其主要結論如下： 從拉拔、模具和潤滑劑等幾方面系統(tǒng)研究細絲的拉拔工藝，提出了合理

2、的工藝參數，為細絲的生產提供了依據。采用真空感應熔煉的鑄錠材料，通過鍛造、軋制和熱拉拔，能制備出φ0.1mm的TiNi絲材。熱拉拔適合的工藝為：道次加工率10％～20％，爐溫550℃～750℃。熱拉拔φ0.3mm～φ1.0mmTiNi絲材，采用硬質合金模具較合適；熱拉拔φ0.1mm～φ0.3mmTiNi細絲，采用金剛石模具較合適。選擇低摩擦系數的石墨乳作潤滑劑，不僅解決了細絲易粘模、斷絲問題，還解決了粗絲產品的表面問題。TiNi合金細絲

3、熱處理后的抗拉強度σb≥551MPa、面縮率ψ≥10％，其性能滿足對醫(yī)用TiNi合金材料的要求。 根據用示差掃描量熱(DSC)法測試的相變溫度和用掃描電鏡進行的組織結構觀察和成分分析結果，總結出熱處理對TiNi合金細絲的組織和相變溫度的影響規(guī)律。400℃～500℃，30min～120min熱處理時，TiNi合金細絲中主要析出Ti3Ni4相，隨著溫度的升高和時間的增長，TiNi合金細絲中析出相增多。隨著熱處理溫度的升高和熱處理時間

4、的延長，其相變溫度升高。 根據用彎曲實驗方法在自制模具上的形狀記憶效應測量結果，得出熱處理對TiNi合金細絲的最大可回復彎曲應變量和彎曲循環(huán)壽命的影響規(guī)律。TiNi合金細絲的最大可回復應變量隨溫度的升高而略有增大。同一熱處理溫度下，熱處理時間延長，最大可回復應變量數值略有減小。隨彎曲變形量的增加，TiNi細絲疲勞壽命縮短。隨熱處理溫度的升高，試樣的應變循環(huán)次數增大。500℃，30min處理時的疲勞壽命最長，達4380次。