TC4鈦合金是目前應用最廣的一種α+β型鈦合金[1?2],其用量占鈦合金總消耗量的50%以上,它含質量分數(shù)6%的α穩(wěn)定元素Al及4%的β穩(wěn)定元素V,具有優(yōu)異的綜合性能,主要有:(1)密度低,使醫(yī)用件輕巧,舒適感好;(2)高的強度和疲勞強度,可滿足骨頭、關節(jié)、手術器械和康復器械的強度要求;(3)耐蝕(化學穩(wěn)定性好),抗體液腐蝕,適于身體各部件使用;(4)生物相容性好,無毒性(無致炎、致癌作用),其腐蝕產物也無毒,不向體外擴散,而是集中在植入物附近;(5)力學相容性好,鈦合金的彈性模量可降至50~100 GPa,減少應力屏蔽,與人體骨頭匹配性好;(6)低X射線吸收率,醫(yī)檢時X射線可視性好;(7)形狀記憶功能,可用做脊柱矯形棒、骨釘、內固定器、聚髖器、內支架等;(8)有良好加工成形性,適于制成板、棒、絲、管、毛細管、異形件等醫(yī)用制品。因而廣泛應用在制藥工業(yè)、醫(yī)療器械、人體植入物等領域[3]。
美國、英國和俄羅斯首先將Ti?6AL?4V合金用于人體。Ti?6AL?4V和Ti?6AL?4VELI是迄今為止一直廣泛應用于植入物材料的重要合金。隨著鈦合金在醫(yī)用領域的發(fā)展,為滿足U型椎弓根螺釘(實物照片見圖1)高塑性,高扭轉角的需求,研制?7.5 mm小規(guī)格棒材,棒材力學性能:抗拉強度Rm≥930 MPa、規(guī)定塑性延伸強度Rp0.2≥860 MPa、斷后伸長率A≥16%、斷面收縮率Z≥30%,高倍組織達到標準GB/T 13810—2017的要求,進行不同拉拔工藝及熱處理工藝研究。