Medical Ti-6Al-7Nb for K-wire(kirschner wire)

Medical Ti-6Al-7Nb for K-wire(kirschner wire)

סגסוגת Ti-6Al-7Nb היא סגסוגת מבטיחה עבור שתלים אנושיים. יש לו חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה מעולה, תאימות ביולוגית, בעצם לא מזיק לגוף האדם, ויש לו גם את היתרונות של פלסטיות חזקה ושפשוף מעולה. זוהי ההשפעה המזיקה הפוטנציאלית של V בסגסוגת Ti-6Al-4V קונבנציונלית להשתלה אנושית, המקדמת את הפיתוח של סגסוגת Ti ביולוגית ללא V, וצריכה להרות את Ti-6Al{{ 5}}סגסוגת Nb. הסגסוגת מאופיינת בהחלפת Nb ב-V. התכונות המכניות שלה שוות לזו של Ti-6A1-4V. קשיחות השבר שלו במטוס גבוהה בכ-10 אחוזים מזו של Ti-6A-4V. נעשה בו שימוש נרחב בפרקטיקה קלינית בחו"ל ויש לו נטייה גדולה להחליף את סגסוגת Ti-6Al-4V.

1. ניסוי

החומר הניסיוני עשוי מטיטניום ספוג מיוחד בדרגה {{0}}, מעורבב בהתאם להרכב סגסוגת המותג והמוניטין, ריתוך קבוצת אלקטרודות דחוס, מומס למטיל סגסוגת 370 מ"מ שלוש פעמים בכבשן קשת מתכלה בוואקום, (א) נמדד בשיטה מטאלוגרפית פלוס )/ נקודת שינוי שלב (TB) מטיל מקולף על פני השטח, תחתית המטיל נחתכת, ומחומם עד לאזור הפאזה, הבילט מחושל על ידי שמן של 2500 טון לחץ, פגמי פני השטח נטחנים, ולאחר מכן מחוממים לאזור הדו-פאזי. זה מגולגל לתוך תיל 9.5 מ"מ ריק פעמיים, ולאחר מכן מחומם לחלק התחתון של נקודת שינוי הפאזה. לאחר מכונת ציור של 30 קילוואט ומכונת ציור סלילים של 11 קילוואט, היא מחוממת שוב ושוב ונמשכת ל-Φ4.0 מ"מ מתחת לחוטי קירשנר בדרך כלל מחולים, מיישרים, מלוטשים, מטופלים בחום ונדגמים כדי למדוד את התכונות המכניות של החוט.

2. תוצאה ומסקנה

2.1 Ti-6a1-7nb סגסוגת טיטניום נקודת טרנספורמציה והרכב כימי של מטיל

נקודת מעבר הפאזה של סגסוגת טי-6Al-7Nb טיטניום היא 965 מעלות, וניתוח ההרכב הכימי של מטיל סגסוגת טיטניום Ti-6Al-7Nb מוצג בטבלה 1 הנתונים בטבלה הם ערך האנליזה הנמדד של המטיל כאשר המכסה והתחתית הוסרו מהמטיל ונלקחו ב-300 מ"מ משני הקצוות, העומד בדרישות של תקן gb/t13810 לחומרי עיבוד טיטניום וסגסוגת טיטניום עבור שתלים כירורגיים . סטיית ההרכב קטנה ואחידה יחסית.

טבלה 1 הרכב כימי של מטיל Ti-6Al-7Nb

2.2 טבלה 2 מציגה את התכונות המכניות של טמפרטורת החדר של חוטים שנמשכו בטמפרטורות שונות של אותו מפרט. מהנתונים בטבלה ניתן לראות שהמאפיינים המכניים בטמפרטורת החדר של חוטים הנמשכים בטמפרטורות שונות של אותו מפרט (טמפרטורת שרטוט סופית) משתנות מאוד. הסיבה לכך היא שטמפרטורות עיבוד שונות משקפות דרגות שונות של נטייה להתקשות בתהליך העיוות, אם כי תהליך של עיוות עבודה חמה מלווה בתהליך של שחזור רכוש. אבל במקביל, זה גם גרם להצטברות של התקשות. אם טמפרטורת העיבוד גבוהה יותר, מדד התקשות החוזק יהיה נמוך יותר. להיפך, אם טמפרטורת העיבוד נמוכה יותר, התקשות החוזק תשתפר משמעותית. התוצאות מראות שטמפרטורת הטרנספורמציה של סגסוגת ti-6a1-7nb נוטה לנוע כלפי מטה עם עליית עיוות המתיחה, ויש להתאים גם את טמפרטורת העיבוד כלפי מטה.

טבלה 2 תכונות מכניות של חוט לאחר עיבוד

2.3 טבלה 3 היא מתייחסת למאפיינים המכניים בטמפרטורת החדר של חוטים הנמשכים לאותו מפרט בטמפרטורות ציור שונות ומחושלים באותה מערכת חישול. ניתן לראות מהנתונים בטבלה כי מדד חוזק המאפיינים המכאניים משתנה מעט לאחר חישול הפגת מתח, אך ההתארכות וההפחתה של שטח אינדקס הפלסטיק לאחר שבר משתפרים. המחקר מראה שהמאפיינים של חוט ti-6a-7nb שהוכן בשיטת ציור חם הם מאוד לא יציבים. יש צורך להעלים מתח באמצעות טיפול בחום, לרכך את הסגסוגת, לשפר את התכונות המקיפות שלה, ולהקל על התקדמות חלקה של תהליכי היישור והליטוש הבאים.

טבלה 3 תכונות מכניות של חוט לאחר חישול

סיכום

1) לעיבוד של חוט חוזק גבוה מסגסוגת טיטניום ti-6a1-7nb, מערכת החימום שנבחרה נעה מטה עם התגברות העיוות. מימוש חוזק גבוה תלוי בהצטברות של התקשות במידה מסוימת.

2) הביצועים המקיפים של תיל מסגסוגת טי-6a{{2}nb לאחר טיפול בחום ב-510-530 מעלות למשך 4-8 שעות וקירור התנור טובים יותר.