[發明專利]一種低溫超彈性用低間隙鈦鎳鋁釩形狀記憶合金材料

無效

• 申請號: 201110332863.5
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103088234A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 薛颯;曹繼敏;牛中杰;雷亞軍;林海峰;毛江虹;羅斌莉
• 申請（專利權）人: 西安賽特金屬材料開發有限公司
• 主分類號: C22C19/03
• 分類號: C22C19/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種低溫超彈性用低間隙鈦鎳鋁釩形狀記憶合金材料，經過不同溫度時效處理后材料具有良好的低溫非線性超彈性能。

背景技術

原始鈦鎳鋁釩合金材料的非線性超彈性不理想，為了滿足材料的低溫非線性超彈性，對合金材料進行必要的特殊工藝及時效處理后，材料表現出良好的低溫非線性超彈性。

本發明涉及的低間隙鈦鎳鋁釩合金其雜質含量較低，C≤0.020wt％，O+N≤0.050wt％，H≤0.005wt％；原始合金材料的原始材料低溫(-20～0℃)抗拉強度為900～1000MPa，低溫拉伸應變量ε_t達到6％時，卸載后殘余應變量ε_r≥1.0％，后續冷加工變形量20～30％；時效處理后材料抗拉強度可達1000～1200MPa，低溫拉伸應變量ε_t達到6％時，卸載后殘余應變量ε_r≤0.3％，具有良好的非線性超彈性，在-20～0℃溫度區間內材料具有良好的非線性超彈性；主要應用于制造眼鏡架、手機天線、超彈性元器件等。

發明內容

本發明的目的是提出一種低溫非線性超彈性用低間隙鈦鎳鋁釩形狀記憶合金材料，該合金材料雜質含量低，經時效處理后，具有良好的低溫非線性超彈性能。

本發明的一種低間隙鈦鎳鋁釩合金材料，由40～50wt％鈦(Ti)、54～60wt％的鎳(Ni)、0.15～0.40wt％的鋁釩(AlV)組成，其余為不可避免的雜質。

所述的低間隙鈦鎳鋁釩合金材料，其組份為Ti_40-50Ni_54-60(AlV)_0.15-0.40。

所述的鈦鎳鋁釩合金材料，原始材料低溫抗拉強度為900～1000MPa，屈服強度為500MPa～600MPa，斷后伸長率大于30％，室溫拉伸應變量ε_t達到6％時，卸載后殘余應變量ε_r≥1.0％；后續冷加工變形量為20～30％。經過不同時效熱處理后，抗拉強度可達1000～1200MPa，屈服強度為600MPa～700MPa，延伸率為30～40％，低溫拉伸應變量ε_t達到6％時，卸載后殘余應變量ε_r≤0.3％；后續冷加工變形量可達到60～70％。

本發明的一種鈦鎳鋁釩合金材料的制備方法，包括下列步驟：

(1)按配比稱取0級海綿鈦(Ti)、1級電解鎳(Ni)、鋁釩合金(AlV)；

(2)其中海綿鈦壓制成Φ30mm電極塊，電解鎳板卷制成Φ130mm鎳筒。將海綿鈦電極塊和鋁釩合金加入鎳筒中，均勻分布、壓實，制備成感應熔煉用電極。電極在真空中頻感應熔煉爐中進行熔煉，熔煉結束后澆注成TiNiAlV合金鑄錠。

(3)將上述制得的低間隙TiNiAlV合金鑄錠，使用空氣錘鍛造成□50mm條坯，再進行熱軋成Φ8.5mm線坯，后經熱拉拔產出Φ0.8～Φ10mm成品規格的棒材、絲材；輥模拉拔冷拉成Φ0.2～Φ0.8mm成品規格絲材；或軋制成δ2.0～0.7mm的成品規格的板材。

本發明的低間隙TiNiAlV合金材料的優點：

(1)本發明的低間隙TiNiAlV合金有較低的雜質含量，尤其是C≤0.020wt％，O+N≤0.050wt％，H≤0.005wt％。

(2)具有良好的低溫非線性超彈性。

(3)不同時效處理后低溫抗拉強度為1000～1100MPa，屈服強度為450MPa～500MPa，延伸率大于30％，經過時效熱處理后，低溫抗拉強度為1000～1200MPa，屈服強度為600MPa～700MPa，延伸率為30～40％，低溫拉伸應變量ε_t達到6％時，卸載后殘余應變量ε_r≤0.3％；后續冷加工變形量可達到60～70％。

附圖說明

圖1是鈦鎳鋁釩合金線材的拉伸試驗曲線和應力-應變曲線。

圖2是時效處理后合金線材的拉伸試驗曲線。

圖3是時效處理后合金線材的應力-應變曲線。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明是一種低間隙鈦鎳鋁釩合金材料，由40～50wt％Ti、54～60wt％的Ni、0.15～0.40wt％的AlV組成，并且上述各成分的含量之和為100％。

實施例1：

本發明的一種鈦鎳鋁釩合金材料的制備方法和步驟如下：