[發(fā)明專利]一種TiNiCuNb記憶合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410376776.3
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN105296800B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 姜大強;崔立山;劉維龍;蔣小華;宋力勰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C30/02;C22C1/02;C22F1/18;C22F1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

本發(fā)明提供了一種TiNiCuNb記憶合金及其制備方法。該TiNiCuNb記憶合金的化學式為(Ti₅₀Ni_50?xCu_x)_100?yNb_y，其中，x＝1?15，y＝3?20，Ti、Ni、Cu和Nb四種元素的原子百分數之和為100％。本發(fā)明還提供了上述TiNiCuNb記憶合金的制備方法。本發(fā)明提供的TiNiCuNb記憶合金在經過塑性加工(比如冷拔獲得絲材)、高溫退火后經過不同溫度時效可以獲得相變溫度范圍可調的較小溫度滯后；而當冷變形加工后進行的低溫退火則使其成為納米線Nb/TiNiCu基體原位復合材料，復合材料具有大線彈性應變、低彈性模量的特點。

技術領域

本發(fā)明有關于一種TiNiCuNb記憶合金及其制備方法，屬于記憶合金技術領域。

背景技術

在二元TiNi形狀記憶合金中添加第三組元可以改變其相變行為及形狀記憶特性，在這些合金元素中，添加Cu可以降低合金的滯后，并且隨著Cu含量的增多，滯后逐漸減小，這一特點有利于制造更靈敏的溫度響應驅動器。然而，當銅含量超過10at.％時，合金塑性差，難以進行塑性變形加工。

因此，如何獲得一種具有良好加工塑性的窄滯后形狀記憶合金，仍是本領域目前亟待解決的問題之一。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種TiNiCuNb記憶合金，通過添加Nb元素調整TiNiCu形狀記憶合金的塑性變形能力，該TiNiCuNb記憶合金是一種同時具有窄滯后和良好的塑性變形加工能力的記憶合金。

本發(fā)明的目的還在于提供上述TiNiCuNb記憶合金的制備方法。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種TiNiCuNb記憶合金，其化學式為(Ti₅₀Ni_50-xCu_x)_100-yNb_y，其中，x＝1-15，y＝3-20，Ti、Ni、Cu和Nb四種元素的原子百分數之和為100％。

本發(fā)明通過向TiNiCu基體中添加Nb元素能夠制備得到具有良好加工性能的、窄滯后的TiNiCuNb形狀記憶合金。

本發(fā)明還提供了上述TiNiCuNb記憶合金的制備方法，其包括以下步驟：

按TiNiCuNb記憶合金的成分配比選取純度在99wt.％以上的單質鈦、鎳、銅、鈮；

將單質鈦、鎳、銅、鈮放入真空度高于10^-1Pa或惰性氣體保護的熔煉爐中，熔煉成TiNiCuNb記憶合金。

根據本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選地，上述方法還包括以下步驟：

將熔煉得到的TiNiCuNb記憶合金澆鑄成鑄錠。

熔煉后澆鑄得到的鑄錠可以進一步進行加工得到具有一定外形尺寸的型材。因此，本發(fā)明所提供的TiNiCuNb記憶合金的制備方法還可以包括以下步驟：

將鑄錠擠壓、熱鍛造、塑性加工，得到型材。

為提高熱鍛成型之后型材的性能，優(yōu)選地，熱鍛造的溫度控制在800-900℃。

在本發(fā)明的具體實施方案中，根據所要制備的型材的不同，可以對記憶合金鑄錠進行不同的塑性加工。本發(fā)明所采用的塑性加工包括以下幾種具體工藝：

1、冷軋：對熱鍛成型的合金進行冷軋和再結晶退火，可以得到板材。其中板材的厚度可以根據需要，通過調整冷軋的次數以及變相量等工藝參數進行控制。在冷軋過程中，一般難以通過一次冷軋就得到復合要求的板材，因此，為使所獲得的板材的尺寸和性能滿足要求，可以重復進行冷軋和退火，直到獲得滿足要求的板材。