[發明專利]一種增強Ni47

有效

• 申請號: 201910324446.2
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110016543B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 孫明艷;葛繼強;張永皞;范啟超;王英英;楊琴;孫凱華;張圣旺;陳捷;施威;吳志勇;楊文華;黃姝珂
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: C21D8/10
• 分類號: C21D8/10;C22F1/00;C22F1/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發明公開了一種增強Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭形狀記憶性能的方法，該方法是將熔煉獲得的Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金鑄錠進行溫變形成棒材，然后在溫變形后進行分級熱處理，最后取棒材的徑向或軸向作為管接頭的擴徑方向來制備管接頭。采用本發明處理獲得Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭具有較強的{111}011織構，即111//棒材軸向，011//棒材徑向，該織構在后續較高溫度處理時也能保持穩定不變。經本發明制備的Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭具有比傳統管接頭更強的形狀記憶性能。

技術領域

本發明涉及形狀記憶合金技術領域，具體涉及一種增強Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭形狀記憶性能的方法。

背景技術

NiTiNb合金是1986年由美國Raychem公司發展起來的一種新型實用工程記憶合金，因其寬相變滯后的特點而備受矚目。其中一種被稱為冷合金的Ni₄₇Ti₄₄Nb₉，經低溫預變形 (14％～20％)后，在維持較高的可恢復應變的情況下，其回復溫度As’(馬氏體向母相轉變開始溫度)能大幅提高到室溫以上，相變滯后可達140℃(Ms＝-85℃，As’＝55℃)，制成的器件可在常溫下運輸、儲存和加工，為工程應用帶來了極大的便利。其最典型的應用代表就是航空航天的液壓、氣路傳輸系統的管接頭等緊固件。為實現與被連接件的過盈連接并獲得高的連接強度和氣密性，要求Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭在擴徑方向上具有較高的形狀記憶性能。隨著氣路和油路傳輸管路內部更高壓力需求的出現，對管接頭連接強度和氣密性提出了更高要求，如何進一步提高Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭在擴徑方向上的形狀記憶性能，是其目前工程應用面臨的一個新問題。

人們目前的研究表明：隨著合金中Nb含量的升高，β-Nb相體積分數增大，導致預應變中的不可逆應變量增加，從而使合金的相變滯后增大但記憶性能下降，因此為獲得有效的相變滯后寬度并同時具有較高的形狀記憶性能，Nb含量應控制在8％～9％(原子分數)之間。另外，預變形溫度和形變量也對NiTiNb合金的相變滯后和記憶性能有明顯影響，研究表明存在一個特征形變溫度(Ms+30℃)和形變量(14％～20％)，使得合金在此范圍內形變時可以得到寬的相變滯后，同時記憶性能仍保持在較高水平。近年來，隨著研究的不斷深入，人們逐步意識到記憶合金熱機械加工處理后形成的織構對記憶性能有較大的影響，但是并沒有有針對性地去設計織構并加以利用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：在一些對管接頭連接強度和氣密性要求更高的工程應用場合，現有的NiTiNb合金管接頭的記憶性能已經難以滿足實際使用需求，本發明提供了解決上述問題的一種增強Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭形狀記憶性能的方法，本發明通過有針對性地設計獲得對記憶性能更加有利的特定織構，通過增強該織構的強度顯著提高材料的記憶性能，從而解決管接頭等緊固件在實際工程應用中面臨的新問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種增強Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金管接頭形狀記憶性能的方法，先將熔煉獲得的Ni₄₇Ti₄₄Nb₉合金鑄錠進行溫變形處理形成棒材；然后將棒材進行分級熱處理；最后取棒材制作管接頭。