钛材的牌号和加工标准有哪些？

钛材的牌号和加工标准有哪些？
2019-07-10      　   

钛材标准
　　一、 钛在医学中的运用
　　1、 钛作为一种新式的材料在我国及世界制药工业、手术器械、人体植入物等范畴运用已有几十年的前史，并已取得了极大地成功。
　　2、 人体内应外伤、肿瘤形成的骨、关节损害，选用钛及钛合金可制作人工关节、接骨板和螺钉现已广泛用于临床。还用于髋关节（包含股骨头）、膝关节、肘关节、掌指关节、指间关节、下頜骨、人工椎体（脊柱矫形器）、心脏起搏器外壳、人工心脏（心脏瓣膜）、人工栽培牙、以及钛网在头盖骨整形等方面。
　　3、 关于植入物材料的要求能够归为三个方面：材料与人体的生物相容性、材料在人体环境中的耐腐蚀性和材料的力学功能，作为长时间植入材料有下列七项具体要求：
　　①、耐蚀性;
　　②、生物相容性；
　　③、优胜的力学功能和疲惫功能；
　　④、耐性；
　　⑤、低的弹性模量；
　　⑥、在组合体中有好的耐磨性；
　　⑦、令人满意的报价；
　　4、外科植入物材料主要有：金属、聚合物、陶瓷等，金属材料又包含不锈钢、鈷基合金和钛基合金。
　　材料功能与骨功能的比较和植入物材料的特性比较见表一和表二。从表二能够看出，不锈钢报价低廉，易于加工，但耐蚀性和生物相容性不如钛合金；鈷鉻合金的耐磨性比钛合金好，但密度较大，太重；钛及钛合金因为比强度高，生物相容性好及耐体液腐蚀性好等特色正日益受到重视。钛合金的不足之处识是耐磨性差、难于铸造，加工功能也差。
　　二、 国内外外科植入物用钛及钛合金加工材标准状况1、国外外科植入物用加工材标准
　　纯钛：世界标准化安排 ISO 5832/2 1999E《外科植入物－纯钛加工材》
　　美 国 标 准：ASTM F67 2006a 《外科植入物用纯钛》
　　TC4: 世界标准化安排 ISO 5832/3 1996Z 《外科植入物－金属材料－Ti-6Al-4V加工材》
　　ASTM F1472 2002 《外科植入物用Ti-6Al-4V合金加工材》
　　TC4ELI: ASTM F136 2002a 《外科植入物用Ti-6Al-4VELI（超低空隙）加工材规范》
　　TC20: ISO 5832/11 I994(E) 《外科植入物－金属材料－Ti-6Al-7Nb合金加工材》
　　ASTM F1295:2005《外科植入物用Ti-6Al-7Nb合金加工材》
　　2、我国国家标准
　　①、《外科植入物用钛及钛合金加工材》我国国家标准为GB／Ｔ13810-2007，牌号有：TA1ELI、TA1、TA2、TA3、TA4、TC4、TC4ELI、TC20.
　　种类有：板材0.8～25mm；棒材7.0～90mm；丝材1.0～7.0mm；GB\T13810-2007标准中规则的各项功能目标：
　　②、GB／Ｔ13810-2007标准中，为了确保外科植入物用钛及钛合金加工材的归纳功能（强度、塑性、耐性、硬度、抗疲惫等功能的合理匹配），对两相钛合金的高倍金相安排和氢含量及其它空隙元素含量都有十分严厉的要求和操控。
　　③、为了确保钛及钛合金加工材植入人体的安全、运用寿命，国家标准中要求对板棒加工材进行严厉的100%的超声波探伤查验，以确保产品的内部质量。
　　3、我国国家标准与国外先进标准之比照
　　纯钛——
　　①、 纯钛加工材在化学成分和显微安排等目标平同等于ISO 5832/2:1999(E)要求；
　　②、力学功能同等或高于ISO 5832/2,并增加了断面缩短率目标要求③、对板材和棒材增加了超声波查验。
　　TC4加工材——
　　① 、化学成分和显微安排同等于 ISO 5832/3：1996（E）要求；②、力学功能要求高于 ISO 5832/3,增加了棒材断面缩短率目标；③、对板材和棒材增加了超声波查验要求
　　TC4ELI加工材——
　　①、 在化学成分、力学功能、曲折功能等目标同等于ASTM F136 2002a要求；
　　②、增加了显微安排的评级；
　　③、对棒材和板材提出了超声波查验要求；
　　TC20合金加工材——
　　①、 化学成分，力学功能，显微安排等目标平同等于ISO 5832/11 1994 (E)要求；
　　②、增加了低倍安排查验；
　　③、棒材增加了超声波查验；
　　定论
　　我国国家标准——《外科植入物用钛及钛合金加工材》GB\T13810-2007，含括了一切国外外科植入物用钛及钛合金加工材规范中涉及到的钛牌号，该标准各项目标严于同类产品国外标准，并且还增加了国外标准所没有的超声波探伤查验要求。按此标准要求出产的产品完全能满意国外标准的要求。
　　附：
　　1、钛合金安排与功能之间的联系
　　钛合金的安排与功能之间有亲近的联系，什么样的安排就会有相应的功能与之对应。因为人体植入物用材料的特殊性，各国都对该材料提出了金相安排的评级要求-得到等轴的球状安排，不允许有粗网篮和魏氏安排的存在，这是对材料运用功能的根本确保。
　　得到什么样的加工安排这完全是由铸造轧制热加工工艺决议的，这是出产出合格的人体植入物用钛材的中心和要害之地点，这也代表了一个厂商的技术水平。
　　钛及钛合金通过热加工后一般可得到三种安排：
　　魏氏安排—这类安排的功能特色是，尽管强度较高，但丧命的缺点是塑性、冲击耐性低。是加工材中不期望得到的安排。
　　等轴安排—这类安排的功能特色是，归纳功能好，特别是塑性冲击耐性好，具有最高的疲惫强度。是最期望得到的安排。
　　网篮安排—功能介于魏氏安排和等轴安排之间。有时有挑选的选用这种安排。
　　2、TA1、TA2、TA3、TA4这四种工业纯钛的差异我国将工业纯钛按照其所含杂质元素的多少分为四级，即TA1、TA2、TA3、TA4。它们别离与美国的1～4级钛根本对应，即Gr.1、Gr.2、Gr.3、Gr.4。跟着纯度的下降，工业纯钛的强度、硬度进步，而塑性、冲击耐性，抗疲惫功能下降。对强度、硬度、耐磨功能要求高时可选TA3、TA4,要求较好的成形性时，可选用TA1、TA2.
　　3、杂质元素对钛功能的影响
　　钛中的杂质，尤其是空隙式杂质，不但是塑性和耐性下降，并且对疲惫功能、蠕变抗力、缺口敏感性都有很大的损害。
　　外科植入物用钛加工材，因为其特殊的用处，为确保其杰出的运用功能和运用寿命，应要点操控杂质元素的含量。既要有强度，还要有满足的塑性、耐性和杰出的抗疲惫功能。
　　附： 国内外医用钛及钛合金牌号成分简介
　　一、 我国医用钛及钛合金标准及牌号简介
　　1、履行标准：GB\T13810-2007 外科植入物用钛及钛合金加工材2、牌号及化学成分
　　Fe C N H O AL V
　　TA1ELI 0.10 0.03 0.012 0.008 0.10
　　TA1 0.20 0.08 0.03 0.010 0.18
　　TA2 0.30 0.08 0.03 0.010 0.25
　　TA3 0.30 0.08 0.05 0.010 0.35
　　TA4 0.50 0.08 0.05 0.010 0.40
　　TC4 0.30 0.08 0.05 0.010 0.20 5.5～6.75 3.5～4.5TC4ELI 0.25 0.08 0.03 0.010 0.13 5.5～6.5 3.5～4.5TC20 0.25 0.08 0.05 0.009 0.20 5.5-6.5 Nb:6.5-7.5国标中规则的上述牌号产品我公司均可出产
　　对应美国1～4级纯钛
　　Gr.1 0.20 0.10 0.03 0.015 0.18
　　Gr.2 0.30 0.10 0.03 0.015 0.25
　　Gr.3 0.30 0.10 0.05 0.015 0.35
　　Gr.4 0.50 0.10 0.05 0.015 0.40
　　所谓的五级钛，它是指Gr5，也就是Ti-6Al-4V ,就是我国的TC4.
　　二、美国医用钛及钛合金标准及牌号简介
　　1、医用纯钛 履行标准：ASTM F67外科植入物用纯钛Fe C N H O AL V
　　Gr.1 0.20 0.10 0.03 0.015 0.18
　　Gr.2 0.30 0.10 0.03 0.015 0.25
　　Gr.3 0.30 0.10 0.05 0.0125 0.35
　　Gr.4 0.50 0.10 0.05 0.0125 0.40
　　2、医用合金
　　履行标准：ASTM F136:外科植入物用6AL-4VELI加工材规范6AL-4VELI 0.25 0.08 0.03 0.010 0.13 5.5～6.5 3.5～4.5三、世界标准化安排，医用钛及钛合金标准及牌号简介1、 医用纯钛，标准ISO5832\2 外科植入物—纯钛加工材Fe C N H O AL V
　　Gr.1 0.20 0.08 0.03 0.0125 0.18
　　Gr.2 0.30 0.08 0.03 0.0125 0.25
　　Gr.3 0.30 0.08 0.05 0.0125 0.35
　　Gr.4 0.50 0.08 0.05 0.0125 0.40
　　2、医用合金 标准ISO5832\3 外科植入物—金属材料—Ti-6Al-4V合金加工材6AL-4V 0.30 0.08 0.05 0.010 0.20 5.5～6.75 3.5～4.