[發明專利]一種銅鋁錳基單晶合金材料

有效

• 申請號: 201810022365.2
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108277535B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 楊水源;陳信任;池夢媛;王翠萍;劉興軍;張錦彬;黃藝雄
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: C30B29/52
• 分類號: C30B29/52;C30B1/02;C22C9/01;C22C9/05
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種銅鋁錳基單晶合金材料，具有厘米級別的超大晶粒結構，由多晶結構的鑄態合金經800～950℃的單一相區進行1～30h的退火后獲得，該鑄態合金包括如下重量百分比的組分：銅70～82％，鋁10～16％，錳5～12％，可選金屬0.2～3％。本發明中鋁含量在10％～16％之間，所獲得單晶合金具有高度有序的Heusler?L2₁(Cu₂AlMn)結構，此外，本發明中可選金屬的添加導致合金發生相分離現象，故合金中除了L2₁相外，還存在非常細小的富可選金屬元素的析出相，該種析出相的存在是促使合金在高溫熱處理時形成超大晶粒決定性因素。

技術領域

本發明屬于金屬單晶合金技術領域，具體涉及一種銅鋁錳基單晶合金材料。

背景技術

單晶合金通常具有比多晶合金更為優異的力學和功能特性，因此具有廣闊的應用前景。金屬材料通過傳統的熱處理工藝(熔煉、凝固、退火)都是多晶結構，其塊材單晶合金往往只能通過一些特殊的設備和工藝才能獲得，比如定向凝固工藝(1、Otsuka，K.，Wayman，C.M.，Nakai，K.，Sakamoto，H.&Shimizu，K.Superelasticity effects and stress-induced martensitic transformations in Cu-Al-Ni alloys.Acta Metall.24，207-226，1976；2、Saburi，T.，Inada，Y.，Nenno，S.&Hori，N.Stress-induced martensitictransformations in Cu-Zn-Al and Cu-Zn-Ga alloys.J.Phys.43，633-638，1982；3、Kato，H.，Dutkiewicz，J.& Miura，S.Superelasticity and shape memory effect in Cu-23at.％Al-7at.％Mn alloy single crystals.Acta Metall.Mater：42，1359-1365，1994；4、Kato，H.，Ozu，T.，Hashimoto，S.，Miura，S.Cyclic stress-strain response ofsuperelastic Cu-Al-Mn alloy single crystals.Mater.Sci.Eng.A.264，245-253，1999；5、The reorientation of the 2H martensite phase in Cu-A1-Mn shape memorysingle crystal alloy.Mater.Sci.Eng.A.481-482，526-531，2008)。一些金屬材料在經過宏觀變形后退火或動態再結晶時會發生晶粒異常長大現象，從而可以獲得單晶材料，但是這些方法僅僅能獲得一些形狀簡單的片材或者線材(1、Goss，N.P.New development inelectrical strip steels characterized by fine grain structure approaching theproperties of a single crystal.Trans.ASM 23，511-531，1934；2、Humphreys，F.J.&Hatherly，M.in Recrystallization and related annealing phenomena(Elsevier，Oxford，ed.2，2004；3、Padilha，A.F.，Plaut，R.L.& Rios，P.R.Annealing of cold-workedaustenitic stainless steels.ISIJ Int.43，135-143，2003；4、Ciulik，J.&Taleff，E.M.Dynamic abnormal grain growth：A new method to produce singlecrystal.Scr.Mater.61，895-898，2009)，而且過程比較復雜，工藝繁瑣，成本高，且不能獲得塊材的單晶材料，故不利于實際應用。