[發明專利]提高Ms為66℃的銅基記憶合金滯回耗能的熱處理工藝

無效

• 申請號: 201310358459.4
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN104372272A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張志敏;白高鵬;劉光磊;陸松華;張扣山
• 申請（專利權）人: 鎮江憶諾唯記憶合金有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C21D1/18;C21D1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于記憶合金領域，特指提高Ms為66℃的銅基記憶合金滯回耗能的熱處理工藝。

背景技術

軟鋼由于具有變形能力強，價格低廉等優點而被作為耗能器的首選材料，但用軟鋼制作的耗能器卻具有初始剛度和屈服應力低，不可重復使用等缺點。而記憶合金與其相比顯著優勢如下：（1）記憶合金耗能器的耗能變形是通過材料內部組織變化（馬氏體相變）發生的，合金材料內部不會產生很多缺陷，疲勞性能好，其使用壽命長，可反復使用；（2）具有良好的自適應能力等優點。而目前用于結構振動控制的記憶合金主要是NiTi合金，但由于NiTi合金昂貴的價格（是Cu基記憶合金的10倍左右）和復雜的生產工藝，嚴重地限制了合金在該方面的廣泛應用和推廣。

銅基記憶合金具有相變可調溫度寬，加工性能好、原料來源廣泛，成本低廉等優點，在結構控制領域中具有十分誘人的應用前景。其在變形過程中加載和卸載的路徑不重合而形成一個封閉的滯回環，從而消耗大量能量，合金滯回環面積的大小不僅與材料的種類有關，而且與熱處理工藝（包括固溶溫度、淬火方式、冷卻速度）以及變形條件（變形量、變形溫度、變形速度）等因素有關。對于成分一定的合金，熱處理可以改變其組織，包括合金的相組成，各相的成分、狀態，晶粒大小及分布，從而影響合金性能的變化。

本發明提出提高Ms為66℃的銅基記憶合金滯回耗能的熱處理工藝。

發明內容

本發明提出提高Ms為66℃的銅基記憶合金滯回耗能的熱處理工藝，其特征為：對獲得的銅鋅鋁合金先進行退火處理，在850℃保溫24小時后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2~3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，然后采取三種方式處理分別是：

1、水淬加時效，即830-850℃保溫0.5小時淬入室溫水中，然后在140℃-150℃的保溫爐中時效處理2小時后取出空冷至室溫；

2、油淬加時效，即830-850℃保溫0.5小時淬入室溫機油中，然后在140℃-150℃的保溫爐中時效處理2小時后取出空冷至室溫；

3、分級淬火，即830-850℃保溫0.5小時淬入140℃-150℃機油中，再保溫0.5小時淬入室溫水中，然后在140℃-150℃的保溫爐中時效處理2小時后取出空冷至室溫。

通過以上熱處理方法可獲得Ms為50℃±6℃的銅鋅鋁記憶合金，滯回環面積越大，滯回耗能性能越是優異。經過計算其滯回環面積，效果最好的是分級淬火的熱處理工藝方法。

附圖說明??

圖1?未經過熱處理Ms為66℃的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能性能曲線。

圖2?經過水淬+時效熱處理Ms為66℃的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能性能曲線。

圖3?經過油淬+時效熱處理Ms為66℃的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能性能曲線。

圖4?經過分級淬火熱處理Ms為66℃的銅鋅鋁記憶合金滯回耗能性能曲線。

具體實施方式

實施例1

對獲得的銅鋅鋁合金先進行退火處理，在850℃保溫24小時后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2~3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，通過線切割獲得試樣的尺寸為：250mm×15mm×0.2mm，試樣的有效拉伸長度為210mm。利用WDW-200型微機控制電子式萬能試驗機測試銅鋅鋁合金的滯回曲線。在測試前所有的試樣均進行變形量為1%的預拉伸，試驗過程中最大的試驗力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖1所示。

實施例2

對獲得的銅鋅鋁合金先進行退火處理，在850℃保溫24小時后隨爐冷卻，然后切削去除表面的2~3mm的脫鋅層和鑄造缺陷，進行水淬加時效熱處理，即830-850℃保溫0.5小時淬入室溫水中，然后在140℃-150℃的保溫爐中時效處理2小時后取出空冷至室溫，獲得Ms為66℃±6℃的銅鋅鋁記憶合金。通過線切割獲得試樣的尺寸為：250mm×15mm×0.2mm，試樣的有效拉伸長度為210mm。利用WDW-200型微機控制電子式萬能試驗機測試記憶合金經過水淬加時效熱處理后的滯回曲線。在測試前所有的試樣均進行變形量為1%的預拉伸，試驗過程中最大的試驗力為800N。合金滯回曲線所包圍面積的大小反映了合金滯回性能的好壞，從而反映合金耗能性能的大小，如圖2所示。

實施例3