技术摘要：
本发明属于钴基高温合金材料加工技术领域，具体涉及一种热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，特别适于热加工态CoCrMo合金棒丝材。该合金的化学成分按质量百分比为：Cr 26.0～30.0%，Mo 5.0～7.0%，Ni≤1.0%，C≤0.14%，Fe≤0.75%，Si≤1.0%，Mn≤1.0%，N≤0.35%，余量为  全部
背景技术：
钴基合金具有优异的生物相容性、耐腐蚀性能、抗磨损性能和疲劳性能，被广泛用 于医用领域。CoCrMo合金（名义成分为Co-28Cr-6Mo）是目前应用较多的钴基合金，被强生、 美敦力、施乐辉等国外医疗器械企业用于加工各种关节、人工骨、骨科内外固定件、脊柱内 固定侧弯连杆，以及牙科修复中的义齿、冠、嵌体和固定桥的制造。 由于CoCrMo合金具有较强的抗高温能力，热加工时温度较高，加工窗口较窄，且该 合金的加工硬化能力强，热加工时流变应力偏大，热加工难度较大，致使国内CoCrMo合金产 品大多采用铸造法加工。但是，铸造CoCrMo合金的组织粗大，虽然强度可以通过调整碳化物 的尺寸和体积分数可以实现，但是其塑性和韧性偏低。另外，铸造过程中还可能引入疏松和 缩孔，影响产品质量。 目前，国内关于CoCrMo合金热加工方面的研究报道较少，市场上更无成熟的变形 态棒丝材供给，导致国内医疗行业用变形态CoCrMo合金棒丝材均从国外直接采购，采购周 期长，无法满足国内医疗器械的生产需求，影响相关产品的推广应用。
技术实现要素：
针对上述CoCrMo合金的热加工变形问题，本发明所解决的技术问题在于提供一种 热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，生产出满足ASTM  F1537要求的CoCrMo合金棒丝材， 满足国内医疗器械市场的需求。 本发明采用的技术方案是： 一种热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，钴基合金的化学成分按质量百分比为：Cr  26.0～30.0%，Mo  5.0～7.0%，Ni≤1.0%，C≤0.14%，Fe≤0.75%，Si≤1.0%，Mn≤1.0%，N≤ 0.35%，余量为Co； 该方法包括以下步骤： 步骤一、采用真空感应熔炼和电渣重熔制备出符合化学成分要求的钴基合金铸锭； 步骤二、对钴基合金铸锭进行均匀化热处理； 步骤三、对均匀化热处理的钴基合金铸锭进行开坯锻造； 步骤四、进行高温锻造，制备出钴基合金棒坯或丝坯； 步骤五、对高温锻造的棒坯或丝坯进行矫直； 步骤六、对矫直的棒坯或丝坯进行车削加工或无心磨削，制备出成品棒材或丝材。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤一中，要求采用金属Co、金属 Cr、金属Mo、金属Ni、金属Fe、金属Mn、单质Si和单质C，按照钴基合金成分配料，采用真空感 应熔炼和电渣重熔工艺制备出成品铸锭。 3 CN 111575539 A 说　明　书 2/5 页 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤二中，选用均匀化热处理制度 为1150～1270℃，保温4～24小时，空冷至室温。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤三中，选用空气锤或快锻机进 行开坯锻造，锻造温度为1150～1230℃，保温3～8小时，变形量为20～40%，终锻温度为1100 ℃±20℃。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤四中，选用空气锤、快锻机或精 锻机进行高温锻造，锻造温度为1100～1230℃，保温时间为1～5小时，锻造成Φ30mm以上棒 坯或丝坯，每火次变形量为20～30%，终锻温度为1050℃±20℃。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤四之后，进一步采用旋锻机持 续进行高温锻造，锻造温度为1050～1150℃，保温时间为1～3小时，锻造成各种规格棒坯或 丝坯，每火次变形量为10～30%，终锻温度为1000℃±20℃。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，步骤五中，选用两辊或多辊矫直机 矫直，确保棒坯或丝坯弯曲度满足成品要求，矫直次数不超过2次；对于后续需要进行无心 磨的棒坯或丝坯，需要确保弯曲度小于0.3mm/m。 所述的热加工态钴基合金棒丝材的制备方法，根据成品棒材或丝材要求，在步骤 六中对矫直的棒坯或丝坯进行车削加工或无心磨削，最后尺寸和表面精度要求满足成品要 求。 本发明的设计思想是： 本发明采用特殊的制备方法，首先通过真空感应熔炼和电渣重熔获得合金铸锭，然后 进行均匀化热处理、连续多火次高温锻造、矫直和表面加工等工序，生产出合格的CoCrMo合 金棒丝材，为制造医疗器械提供合格原材料。上述制备方法的设计思路是：通过均匀化热处 理，消除合金铸锭制备过程中存在的元素偏析，使得合金的成分分布均匀；另外，通过控制 热加工时的加热温度和变形量，可以有效控制合金的强度和晶粒尺寸，实现强度与塑性的 合理匹配，从而制备出满足医疗器械要求的CoCrMo合金丝材。 本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果： 1、本发明提供热加工态CoCrMo合金棒丝材的一种制备方法，通过此方法可以生产出多 种规格的棒丝材产品，为骨科医疗器械提供合格原材料。 2、本发明对真空感应熔炼和电渣重熔精炼后的铸锭进行了均匀化退火，极大提高 了合金的成分均匀性，使加工出的棒丝材产品组织和力学性能均匀一致。 3、本发明制备的丝材具有较好的强塑性匹配，既具有较高的室温强度，又能保持 足够的室温塑性。 附图说明 图1为实施例1制备的Φ35mm规格CoCrMo合金棒材的显微组织。 图2为实施例2制备的Φ10mm规格CoCrMo合金棒材的显微组织。 图3为实施例3制备的Φ7.0mm规格CoCrMo合金棒材的显微组织。 图4为实施例4制备的Φ5.5mm规格CoCrMo合金棒材的显微组织。 4 CN 111575539 A 说　明　书 3/5 页